解析几何
[回归教材]
1.直线与圆位置关系的判定方法
(1)代数方法(判断直线与圆方程联立所得方程组的解的情况):Δ>0?相交,Δ<0?相离,Δ=0?相切;
(2)几何方法(比较圆心到直线的距离与半径的大小):设圆心到直线的距离为d,则dr?相离,d=r?相切(主要掌握几何方法).
2.直线l1:A1x+B1y+C1=0与直线l2:A2x+B2y+C2=0的位置关系
(1)平行?A1B2-A2B1=0(斜率相等)且B1C2-B2C1≠0(在y轴上截距不相等);
(2)相交?A1B2—A2B1≠0;
(3)重合?A1B2—A2B1=0且B1C2—B2C1=0;
(4)垂直?A1A2+B1B2=0.
3.若点P(x0,y0)在圆x2+y2=r2上,则该点的切线方程为x0x+y0y=r2.
4.通径
(1)椭圆通径长为;
(2)双曲线通径长为;
(3)抛物线通径长为2p.
5.抛物线焦点弦的常用结论
设AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),α为直线AB的倾斜角,则
(1)焦半径|AF|=x1+=,|BF|=x2+=;
(2)x1x2=,y1y2=-p2;
(3)弦长|AB|=x1+x2+p=;
(4)+=;
(5)以弦AB为直径的圆与准线相切;
(6)S△OAB=(O为抛物线的顶点).
【易错提醒】
1.不能准确区分直线倾斜角的取值范围以及斜率与倾斜角的关系,导致由斜率的取值范围确定倾斜角的范围时出错.
2.易忽视直线方程的几种形式的限制条件,如根据直线在两轴上的截距相等设方程时,忽视截距为0的情况,直接设为+=1;再如,过定点P(x0,y0)的直线往往忽视斜率不存在的情况直接设为y-y0=k(x-x0)等.
3.讨论两条直线的位置关系时,易忽视系数等于零时的讨论导致漏解,如两条直线垂直时,一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0.
4.圆的标准方程中,易误把r2当成r;圆的一般方程中忽视方程表示圆的条件.
5.易误认为两圆相切为两圆外切,忽视两圆内切的情况导致漏解.
6.利用椭圆、双曲线的定义解题时,要注意两种曲线的定义形式及其限制条件.如在双曲线的定义中,有两点是缺一不可的:其一,绝对值;其二,2a<|F1F2|.如果不满足第一个条件,动点到两定点的距离之差为常数,而不是差的绝对值为常数,那么其轨迹只能是双曲线的一支.
7.已知双曲线的渐近线方程求双曲线的离心率时,易忽视讨论焦点所在坐标轴导致漏解.
[保温训练]
1.已知圆x2+y2-2x-4y+1=0关于直线2ax+by-2=0对称,则ab的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
A [将圆的方程配方得(x-1)2+(y-2)2=4,若圆关于已知直线对称,即圆心(1,2)在直线2ax+by-2=0上,代入整理得a+b=1,故ab=a(1-a)=-+≤.故选A.]
2.已知抛物线y2=2px(p>0)上一点M到焦点F的距离等于2p,则直线MF的斜率为( )
A.±
B.±1
C.±
D.±
A [设M(x0,y0),易知焦点F,由抛物线的定义得|MF|=x0+=2p,所以x0=p,故y=2p×p=3p2,解得y0=±p,故直线MF的斜率k==±.故选A.]
3.设F1,F2是双曲线x2-=1的左、右两个焦点,M是双曲线与椭圆+=1的一个公共点,则△MF1F2的面积等于( )
A.2 B.4
C.6
D.8
B [法一:由得不妨设点M是两曲线在第一象限的交点,则有M,点M到x轴的距离为,由已知可得|F1F2|=2c=2,故△MF1F2的面积等于×2×=4.故选B.
法二:依题意可得双曲线与椭圆的焦点相同,假设点M是两曲线在第一象限的交点,则有|MF1|-|MF2|=2,|MF1|+|MF2|=6,解得|MF1|=4,|MF2|=2,又|F1F2|=2,由于|MF1|2+|MF2|2=42+22=20=|F1F2|2,故△MF1F2是直角三角形,其面积为×4×2=4,故选B.]
4.已知双曲线C的两个焦点F1,F2都在x轴上,对称中心为原点O,离心率为.若点M在C上,且MF1⊥MF2,M到原点的距离为,则C的方程为( )
A.-=1
B.-=1
C.x2-=1
D.y2-=1
C [由题意可知,OM为Rt△MF1F2斜边上的中线,所以|OM|=|F1F2|=c.
由M到原点的距离为,得c=,又e==,所以a=1,
所以b2=c2-a2=3-1=2.
故双曲线C的方程为x2-=1.故选C.]
5.过椭圆+=1(a>b>0)的左焦点F1作x轴的垂线交椭圆于点P,F2为右焦点,若∠F1PF2=60°,则椭圆的离心率为________.
[如图所示,
令|PF1|=1,在Rt△PF1F2中,由∠F1PF2=60°,可知|PF2|=2,|F1F2|=,由椭圆定义得2a=|PF1|+|PF2|=3,2c=,所以e==.]
6.[一题两空]已知点P(1,)在双曲线C:-=1(a>0,b>0)的渐近线上,F为双曲线C的右焦点,O为原点.若∠FPO=90°,则双曲线C的方程为________,其离心率为________.
-=1 2 [因为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,点P(1,)在渐近线上,所以=.
在Rt△OPF中,|OP|==2,∠FOP=60°,所以|OF|=c=4.
又c2=a2+b2,所以b=2,a=2,所以双曲线C的方程为-=1,离心率e==2.]
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