(新課標(biāo))2020版高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題五 解析幾何 第1講 直線(xiàn)與圓學(xué)案 理 新人教A版
《(新課標(biāo))2020版高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題五 解析幾何 第1講 直線(xiàn)與圓學(xué)案 理 新人教A版》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2020版高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題五 解析幾何 第1講 直線(xiàn)與圓學(xué)案 理 新人教A版(17頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1講 直線(xiàn)與圓 [做真題] 題型一 圓的方程 1.(2016·高考全國(guó)卷Ⅱ)圓x2+y2-2x-8y+13=0的圓心到直線(xiàn)ax+y-1=0的距離為1,則a=( ) A.- B.- C. D.2 解析:選A.由題可知,圓心為(1,4),結(jié)合題意得=1,解得a=-. 2.(2015·高考全國(guó)卷Ⅰ)一個(gè)圓經(jīng)過(guò)橢圓+=1的三個(gè)頂點(diǎn),且圓心在x軸的正半軸上,則該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為_(kāi)_______. 解析:由題意知a=4,b=2,上、下頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0,2),(0,-2),右頂點(diǎn)的坐標(biāo)為(4,0).由圓心在x軸的正半軸上知圓過(guò)點(diǎn)(0,2),(0,-2),(4,0)三點(diǎn)
2、.設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-m)2+y2=r2(0<m<4,r>0),則解得所以圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-)2+y2=. 答案:(x-)2+y2= 3.(2018·高考全國(guó)卷Ⅱ)設(shè)拋物線(xiàn)C:y2=4x的焦點(diǎn)為F,過(guò)F且斜率為k(k>0)的直線(xiàn)l與C交于A,B兩點(diǎn),|AB|=8. (1)求l的方程; (2)求過(guò)點(diǎn)A,B且與C的準(zhǔn)線(xiàn)相切的圓的方程. 解:(1)由題意得F(1,0),l的方程為y=k(x-1)(k>0). 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2). 由得k2x2-(2k2+4)x+k2=0. Δ=16k2+16>0,故x1+x2=. 所以|AB|=|AF|+|BF|=(x1+1)
3、+(x2+1)=. 由題設(shè)知=8,解得k=-1(舍去),k=1.因此l的方程為y=x-1. (2)由(1)得AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為(3,2),所以AB的垂直平分線(xiàn)方程為y-2=-(x-3),即y=-x+5.設(shè)所求圓的圓心坐標(biāo)為(x0,y0),則 解得或 因此所求圓的方程為(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2+(y+6)2=144. 題型二 直線(xiàn)與圓、圓與圓的位置關(guān)系 1.(2018·高考全國(guó)卷Ⅲ)直線(xiàn)x+y+2=0分別與x軸,y軸交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)P在圓(x-2)2+y2=2上,則△ABP面積的取值范圍是( ) A.[2,6] B.[4,8] C.[
4、,3] D.[2,3] 解析:選A.圓心(2,0)到直線(xiàn)的距離d==2,所以點(diǎn)P到直線(xiàn)的距離d1∈[,3].根據(jù)直線(xiàn)的方程可知A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(-2,0),B(0,-2),所以|AB|=2,所以△ABP的面積S=|AB|d1=d1.因?yàn)閐1∈[,3],所以S∈[2,6],即△ABP面積的取值范圍是[2,6]. 2.(2015·高考全國(guó)卷Ⅱ)過(guò)三點(diǎn)A(1,3),B(4,2),C(1,-7)的圓交y軸于M,N兩點(diǎn),則|MN|=( ) A.2 B.8 C.4 D.10 解析:選C.設(shè)圓的方程為x2+y2+Dx+Ey+F=0, 則 解得 所以圓的方程為x2+y2-2x
5、+4y-20=0. 令x=0,得y=-2+2或y=-2-2, 所以M(0,-2+2),N(0,-2-2)或M(0,-2-2),N(0,-2+2),所以|MN|=4,故選C. 3.(2016·高考全國(guó)卷Ⅲ)已知直線(xiàn)l:mx+y+3m-=0與圓x2+y2=12交于A,B兩點(diǎn),過(guò)A,B分別作l的垂線(xiàn)與x軸交于C,D兩點(diǎn).若|AB|=2,則|CD|=________. 解析:設(shè)圓心到直線(xiàn)l:mx+y+3m-=0的距離為d,則弦長(zhǎng)|AB|=2=2,得d=3,即=3,解得m=-,則直線(xiàn)l:x-y+6=0,數(shù)形結(jié)合可得|CD|==4. 答案:4 [明考情] 1.近兩年圓的方程成為高考全國(guó)卷命題
6、的熱點(diǎn),需重點(diǎn)關(guān)注.此類(lèi)試題難度中等偏下,多以選擇題或填空題形式考查. 2.直線(xiàn)與圓的方程偶爾單獨(dú)命題,單獨(dú)命題時(shí)有一定的深度,有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)在壓軸題的位置,難度較大,對(duì)直線(xiàn)與圓的方程(特別是直線(xiàn))的考查主要體現(xiàn)在圓錐曲線(xiàn)的綜合問(wèn)題上. 直線(xiàn)的方程 [考法全練] 1.若平面內(nèi)三點(diǎn)A(1,-a),B(2,a2),C(3,a3)共線(xiàn),則a=( ) A.1±或0 B.或0 C. D.或0 解析:選A.因?yàn)槠矫鎯?nèi)三點(diǎn)A(1,-a),B(2,a2),C(3,a3)共線(xiàn),所以kAB=kAC,即=,即a(a2-2a-1)=0,解得a=0或a=1±.故選A. 2.若直線(xiàn)mx+2y+
7、m=0與直線(xiàn)3mx+(m-1)y+7=0平行,則m的值為( ) A.7 B.0或7 C.0 D.4 解析:選B.因?yàn)橹本€(xiàn)mx+2y+m=0與直線(xiàn)3mx+(m-1)y+7=0平行,所以m(m-1)=3m×2,所以m=0或7,經(jīng)檢驗(yàn),都符合題意.故選B. 3.已知點(diǎn)A(1,2),B(2,11),若直線(xiàn)y=x+1(m≠0)與線(xiàn)段AB相交,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( ) A.[-2,0)∪[3,+∞) B.(-∞,-1]∪(0,6] C.[-2,-1]∪[3,6] D.[-2,0)∪(0,6] 解析:選C.由題意得,兩點(diǎn)A(1,2),B(2,11)分布在直線(xiàn)y=x+1(m≠0)的
8、兩側(cè)(或其中一點(diǎn)在直線(xiàn)上),所以≤0,解得-2≤m≤-1或3≤m≤6,故選C. 4.已知直線(xiàn)l過(guò)直線(xiàn)l1:x-2y+3=0與直線(xiàn)l2:2x+3y-8=0的交點(diǎn),且點(diǎn)P(0,4)到直線(xiàn)l的距離為2,則直線(xiàn)l的方程為_(kāi)_________________. 解析:由得所以直線(xiàn)l1與l2的交點(diǎn)為(1,2).顯然直線(xiàn)x=1不符合,即所求直線(xiàn)的斜率存在,設(shè)所求直線(xiàn)的方程為y-2=k(x-1),即kx-y+2-k=0,因?yàn)镻(0,4)到直線(xiàn)l的距離為2,所以=2,所以k=0或k=.所以直線(xiàn)l的方程為y=2或4x-3y+2=0. 答案:y=2或4x-3y+2=0 5.(一題多解)已知直線(xiàn)l:x-y-1
9、=0,l1:2x-y-2=0.若直線(xiàn)l2與l1關(guān)于直線(xiàn)l對(duì)稱(chēng),則直線(xiàn)l2的方程是________. 解析:法一:l1與l2關(guān)于l對(duì)稱(chēng),則l1上任意一點(diǎn)關(guān)于l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)都在l2上,故l與l1的交點(diǎn)(1,0)在l2上. 又易知(0,-2)為l1上的一點(diǎn),設(shè)其關(guān)于l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為(x,y),則 ,解得 即(1,0),(-1,-1)為l2上兩點(diǎn),故可得l2的方程為x-2y-1=0. 法二:設(shè)l2上任一點(diǎn)為(x,y),其關(guān)于l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為(x1,y1),則由對(duì)稱(chēng)性可知 解得 因?yàn)?x1,y1)在l1上, 所以2(y+1)-(x-1)-2=0,即l2的方程為x-2y-1=0. 答案:x-2y
10、-1=0 (1)兩直線(xiàn)的位置關(guān)系問(wèn)題的解題策略 求解與兩條直線(xiàn)平行或垂直有關(guān)的問(wèn)題時(shí),主要是利用兩條直線(xiàn)平行或垂直的充要條件,即斜率相等且縱截距不相等或斜率互為負(fù)倒數(shù).若出現(xiàn)斜率不存在的情況,可考慮用數(shù)形結(jié)合的方法去研究或直接用直線(xiàn)的一般式方程判斷. (2)軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題的兩種類(lèi)型及求解方法 點(diǎn)關(guān)于 直線(xiàn)的 對(duì)稱(chēng) 若兩點(diǎn)P1(x1,y1)與P2(x2,y2)關(guān)于直線(xiàn)l:Ax+By+C=0對(duì)稱(chēng),則線(xiàn)段P1P2的中點(diǎn)在對(duì)稱(chēng)軸l上,而且連接P1,P2的直線(xiàn)垂直于對(duì)稱(chēng)軸l.由方程組可得到點(diǎn)P1關(guān)于l對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)P2的坐標(biāo)(x2,y2)(其中B≠0,x1≠x2) 直線(xiàn)關(guān) 于直線(xiàn) 的對(duì)稱(chēng)
11、 有兩種情況,一是已知直線(xiàn)與對(duì)稱(chēng)軸相交;二是已知直線(xiàn)與對(duì)稱(chēng)軸平行.一般轉(zhuǎn)化為點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)來(lái)解決 圓的方程 [典型例題] 在平面直角坐標(biāo)系xOy中,曲線(xiàn)Γ:y=x2-mx+2m(m∈R)與x軸交于不同的兩點(diǎn)A,B,曲線(xiàn)Γ與y軸交于點(diǎn)C. (1)是否存在以AB為直徑的圓過(guò)點(diǎn)C?若存在,求出該圓的方程;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由. (2)求證:過(guò)A,B,C三點(diǎn)的圓過(guò)定點(diǎn). 【解】 由曲線(xiàn)Γ:y=x2-mx+2m(m∈R),令y=0,得x2-mx+2m=0. 設(shè)A(x1,0),B(x2,0),則可得Δ=m2-8m>0,x1+x2=m,x1x2=2m. 令x=0,得y=2m,即C(0
12、,2m). (1)若存在以AB為直徑的圓過(guò)點(diǎn)C,則·=0,得x1x2+4m2=0,即2m+4m2=0,所以m=0或m=-. 由Δ>0得m<0或m>8,所以m=-, 此時(shí)C(0,-1),AB的中點(diǎn)M即圓心,半徑r=|CM|=, 故所求圓的方程為+y2=. (2)證明:設(shè)過(guò)A,B兩點(diǎn)的圓的方程為x2+y2-mx+Ey+2m=0, 將點(diǎn)C(0,2m)代入可得E=-1-2m, 所以過(guò)A,B,C三點(diǎn)的圓的方程為x2+y2-mx-(1+2m)y+2m=0, 整理得x2+y2-y-m(x+2y-2)=0. 令可得或 故過(guò)A,B,C三點(diǎn)的圓過(guò)定點(diǎn)(0,1)和. 求圓的方程的2種方法
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