
【考綱要求】
1.在平面直角坐標(biāo)系中,結(jié)合具體圖形掌握確定直線位置的幾何要素.
2.理解直線的傾斜角和斜率的概念,掌握過(guò)兩點(diǎn)的直線斜率的計(jì)算公式.
3.掌握確定直線的幾何要素,掌握直線方程的幾種形式(點(diǎn)斜式、兩點(diǎn)式及一般式),了解斜截式與一次函數(shù)的關(guān)系.
【考點(diǎn)預(yù)測(cè)】
1.直線的傾斜角
(1)定義:當(dāng)直線l與x軸相交時(shí),我們以x軸為基準(zhǔn),x軸正向與直線l向上的方向之間所成的角α叫做直線l的傾斜角;
(2)規(guī)定:當(dāng)直線l與x軸平行或重合時(shí),規(guī)定它的傾斜角為0°;
(3)范圍:直線的傾斜角α的取值范圍是{α|0°≤α0時(shí),兩直線kx-y=0,2x+ky-2=0與x軸圍成的三角形面積的最大值為________.
【解析】直線2x+ky-2=0與x軸交于點(diǎn)(1,0).由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(kx-y=0,,2x+ky-2=0,))解得y=eq \f(2k,k2+2),所以兩直線kx-y=0,2x+ky-2=0與x軸圍成的三角形的面積為eq \f(1,2)×1×eq \f(2k,k2+2)=eq \f(1,k+\f(2,k)),又k+eq \f(2,k)≥2eq \r(k·\f(2,k))=2eq \r(2),當(dāng)且僅當(dāng)k=eq \r(2)時(shí)取等號(hào),故三角形面積的最大值為eq \f(\r(2),4).
三、【培優(yōu)訓(xùn)練】
【訓(xùn)練一】(2023·江蘇揚(yáng)州·儀征中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知橢圓:的左、右焦點(diǎn)分別為、,以為圓心的圓與軸交于,兩點(diǎn),與軸正半軸交于點(diǎn),線段與交于點(diǎn).若與的焦距的比值為,則的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】先求出以為圓心的圓的方程,求出,,求出直線的方程后結(jié)合距離公式可求的坐標(biāo),代入橢圓方程后可求離心率.
【詳解】
設(shè)橢圓的半焦距為,因?yàn)橐詾閳A心的圓過(guò),故該圓的半徑為,
故其方程為:,
令,則,結(jié)合在軸正半軸上,故,
令,則或,故.
故,故直線.
設(shè),
因?yàn)樵谳S的正半軸上,在軸的負(fù)半軸上,故,
而,
故,整理得到:,
故,故,
所以,故,
整理得到:,故,
故選:D.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:圓錐曲線中離心率的值或范圍的計(jì)算,關(guān)鍵在于構(gòu)建關(guān)于基本量的方程或方程組(不等式或不等式組),后者可通過(guò)點(diǎn)在橢圓上或判別式為零等合理構(gòu)建.
【訓(xùn)練二】(2023·全國(guó)·高二專題練習(xí))設(shè),,已知函數(shù),有且只有一個(gè)零點(diǎn),則的最小值為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】設(shè)函數(shù)的零點(diǎn)為,可得,由此可得點(diǎn)在直線上,由此可得,再利用導(dǎo)數(shù)求其最小值.
【詳解】函數(shù)的零點(diǎn)為,
則,且,即,
所以點(diǎn)在直線上,
又表示點(diǎn)到原點(diǎn)的距離的平方,
故,
所以,
設(shè),
則,
故,
設(shè),
則,
因?yàn)椋裕?br>所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,
所以當(dāng)時(shí),,
故當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,
所以.
所以當(dāng),時(shí),取最小值,最小值為.
所以當(dāng)時(shí),的最小值為.
故選:B.
【點(diǎn)睛】知識(shí)點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查函數(shù)零點(diǎn)的定義,直線方程的定義,點(diǎn)到直線的距離,兩點(diǎn)之間的距離,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值,考查數(shù)學(xué)運(yùn)算,數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想.
【訓(xùn)練三】(2023·湖南益陽(yáng)·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知直線l與曲線相交,交點(diǎn)依次為D、E、F,且,則直線l的方程為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根據(jù)函數(shù)的對(duì)稱性得曲線的對(duì)稱中心為,則,設(shè),由,得到,通過(guò)換元求出值,則得到的坐標(biāo),最后寫出直線方程即可.
【詳解】,
設(shè),其定義域?yàn)椋P(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,
且,
故函數(shù)為奇函數(shù),且其對(duì)稱中心為,
將向右平移1個(gè)單位,向上平移1個(gè)單位,則得到,
曲線的對(duì)稱中心為,
由,可知點(diǎn)E為對(duì)稱中心,故E的坐標(biāo)為,
不妨設(shè),
則由,得,
即,
令,則,
即,
,
當(dāng)時(shí),,
又l過(guò),則,直線l的方程為,
當(dāng)時(shí),,
又l過(guò),則,直線l的方程為
綜上,直線l的方程為
故選:B.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵首先是得到曲線對(duì)稱中心為,從而得到,然后再去設(shè)點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù),得到高次方程,利用換元法結(jié)合因式分解解出的坐標(biāo)即可.
【訓(xùn)練四】(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))設(shè)直線l:,圓C:,若直線l與圓C恒有兩個(gè)公共點(diǎn)A,B,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.r的取值范圍是
B.若r的值固定不變,則當(dāng)時(shí)∠ACB最小
C.若r的值固定不變,則的面積的最大值為
D.若,則當(dāng)?shù)拿娣e最大時(shí)直線l的斜率為1或
【答案】BD
【分析】A選項(xiàng),先整理直線方程,得到直線過(guò)的定點(diǎn),再根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系得到半徑r的范圍;B選項(xiàng),利用平面幾何知識(shí)分析出當(dāng)時(shí),∠ACB最小,再利用斜率之間的關(guān)系即可判斷;C選項(xiàng),先將的面積用半徑r和圓心C到直線l的距離d表示,再利用二次函數(shù)的知識(shí)求最值即可;D選項(xiàng),利用C選項(xiàng)得到半徑r和圓心C到直線l的距離d之間的關(guān)系,再利用點(diǎn)到直線的距離公式建立方程,求得a,b之間的關(guān)系,即可得到結(jié)果.
【詳解】A選項(xiàng):因?yàn)橹本€l:,即,
令,解得,
所以直線l過(guò)定點(diǎn),
因?yàn)橹本€l與圓C恒有兩個(gè)公共點(diǎn),
所以,故A錯(cuò)誤;
B選項(xiàng):因?yàn)橹本€l過(guò)定點(diǎn),
所以當(dāng)時(shí),∠ACB最小,
因?yàn)?,所以此時(shí)直線l的斜率為,
即,即,故B正確;
C選項(xiàng):設(shè)圓心C到直線l的距離為d,
則的面積,
因?yàn)椋裕?br>①,即,則當(dāng)時(shí),的面積最大,且;
②若,即,則函數(shù)S隨著d的增大而增大,所以,
綜上的面積的最大值為或,故C錯(cuò)誤;
D選項(xiàng):由C選項(xiàng)知,當(dāng)時(shí)的面積最大,因?yàn)?,所以,整理得,所以或?br>因?yàn)?,所以直線l的斜率,所以或,故D正確.
故選:BD.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:求解本題的關(guān)鍵:(1)整理直線方程,得到直線過(guò)的定點(diǎn)的坐標(biāo);(2)熟練掌握直線與圓的位置關(guān)系,并能利用平面幾何知識(shí)分析出圓心角何時(shí)最?。?br>【訓(xùn)練五】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))將兩圓方程作差,得到直線的方程,則( )
A.直線一定過(guò)點(diǎn)
B.存在實(shí)數(shù),使兩圓心所在直線的斜率為
C.對(duì)任意實(shí)數(shù),兩圓心所在直線與直線垂直
D.過(guò)直線上任意一點(diǎn)一定可作兩圓的切線,且切線長(zhǎng)相等
【答案】BCD
【分析】利用分離參數(shù)法求出直線恒過(guò)的定點(diǎn)即可判斷A;利用兩圓心坐標(biāo)求斜率進(jìn)而判斷B;利用垂直直線的斜率之積為-1判斷C;設(shè)直線上一點(diǎn),利用兩點(diǎn)坐標(biāo)求距離公式和勾股定理化簡(jiǎn)計(jì)算即可判斷D.
【詳解】由題意知,
,
兩式相減,得,
A:由,得,
則,解得,所以直線恒過(guò)定點(diǎn),故A錯(cuò)誤;
B:,故B正確;
C:因?yàn)?,故C正確;
D:,,
則圓心到直線的距離為,
圓心到直線的距離為,
又,得,即直線與圓相離,
,得,即直線與圓相離,
所以過(guò)直線上任一點(diǎn)可作兩圓的切線.
在直線上任取一點(diǎn),
設(shè)點(diǎn)P到圓的切線長(zhǎng)為,到圓的切線長(zhǎng)為,
則
,
,
所以,即,故D正確.
故選:BCD.
【訓(xùn)練六】(2022·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知是定義在上的奇函數(shù),其圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,當(dāng)時(shí),,若方程的所有根的和為6,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
【答案】
【分析】將方程的根轉(zhuǎn)化為圖象交點(diǎn)問(wèn)題,畫出圖象,數(shù)形結(jié)合進(jìn)行求解.
【詳解】方程的根轉(zhuǎn)化為和的圖象的公共點(diǎn)的橫坐標(biāo),
因?yàn)閮蓚€(gè)圖象均關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,要使所有根的和為6,則兩個(gè)圖象有且只有3個(gè)公共點(diǎn).
作出和的圖象如圖所示.
當(dāng)時(shí),只需直線與圓相離,可得;
當(dāng)時(shí),只需直線與圓相切,可得.
故k的取值范圍是.
故答案為:
四、【強(qiáng)化測(cè)試】
一、單選題
1.(2023·全國(guó)·高二專題練習(xí))若直線恒過(guò)點(diǎn)A,點(diǎn)A也在直線上,其中均為正數(shù),則的最大值為( )
A.B.C.1D.2
【答案】B
【分析】根據(jù)直線的定點(diǎn)可得,進(jìn)而可得,結(jié)合基本不等式運(yùn)算求解.
【詳解】因?yàn)椋瑒t,
令,解得,
即直線恒過(guò)點(diǎn).
又因?yàn)辄c(diǎn)A也在直線上,則,
可得,且,
則,即,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立
所以的最大值為.
故選:B.
2.(2023·黑龍江哈爾濱·哈師大附中??寄M預(yù)測(cè))圓:與直線:交于、,當(dāng)最小時(shí),的值為( )
A.B.2C.D.1
【答案】B
【分析】首先求出直線恒過(guò)定點(diǎn),依題意當(dāng)時(shí)弦最小,求出直線的斜率,即可得解.
【詳解】直線:,即,令,解得,
即直線恒過(guò)定點(diǎn),又,所以點(diǎn)在圓內(nèi),
所以當(dāng)時(shí)弦最小,因?yàn)?,所以,即,解?
故選:B
3.(2023·湖南邵陽(yáng)·邵陽(yáng)市第二中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知,是橢圓的左、右焦點(diǎn),是的上頂點(diǎn),點(diǎn)在過(guò)且斜率為的直線上,為等腰三角形,,則的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】求得直線AP的方程,根據(jù)題意求得P點(diǎn)坐標(biāo),代入直線方程,即可求得橢圓的離心率.
【詳解】由題意可知:,,,直線的方程為:,
由,點(diǎn)在第三象限,,則,
代入直線方程中得整理得,
則,∴橢圓的離心率.
故選:B.
4.如果且,那么直線不通過(guò)( )
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
【答案】C
【分析】化簡(jiǎn)直線方程為直線的斜截式方程,結(jié)合斜率和在軸上的截距,即可求解.
【詳解】因?yàn)?,且,所以、、均不為零?br>由直線方程,可化為,
因?yàn)?,且,可得,?br>所以直線經(jīng)過(guò)第一、二、四象限,所以不經(jīng)過(guò)第三象限.
故選:C.
5.(2023·全國(guó)·高二專題練習(xí))若直線與圓:相交于,兩點(diǎn),則的最小值為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】求出直線過(guò)的定點(diǎn)并判斷與圓的位置關(guān)系,再求出垂直于經(jīng)過(guò)該定點(diǎn)的圓的直徑的弦長(zhǎng)作答.
【詳解】直線,即恒過(guò)定點(diǎn),
而,即點(diǎn)在圓內(nèi),
因此當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),最小,
而圓的圓心,半徑,,
所以.
故選:B
6.(2023·全國(guó)·高二專題練習(xí))已知直線和圓,則圓心O到直線l的距離的最大值為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】把直線方程化為,求得直線過(guò)定點(diǎn),結(jié)合圓的幾何性質(zhì),即可求解.
【詳解】由題意,直線可化為,
聯(lián)立方程組,解得,即直線過(guò)定點(diǎn),
又由,可得定點(diǎn)在圓內(nèi),
由圓的幾何性質(zhì)知,圓心到直線的距離.
故選:B.
7.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))直線,直線,下列說(shuō)法正確的是( )
A.,使得B.,使得
C.,與都相交D.,使得原點(diǎn)到的距離為3
【答案】B
【分析】對(duì)A,要使,則,所以,解之再驗(yàn)證即可判斷;
對(duì)B,要使,,,解之再驗(yàn)證即可判斷;
對(duì)C,當(dāng)時(shí),與重合,即可判斷;
對(duì)D,根據(jù)點(diǎn)到直線距離列方程即可判斷.
【詳解】對(duì)A,要使,則,所以,解之得,此時(shí)與重合,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
對(duì)B,要使,,,解之得,所以B正確;
對(duì)C,過(guò)定點(diǎn),該定點(diǎn)在上,但是當(dāng)時(shí),與重合,所以C錯(cuò)誤;
對(duì)D,,化簡(jiǎn)得,此方程,無(wú)實(shí)數(shù)解,所以D錯(cuò)誤.
故選:B.
8.(2023·貴州畢節(jié)·??寄M預(yù)測(cè))如圖,拋物線和直線在第一象限內(nèi)的交點(diǎn)為.設(shè)是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),且滿足,記.現(xiàn)有四個(gè)結(jié)論:①當(dāng)時(shí),;②當(dāng)時(shí),的最小值是;③當(dāng)時(shí),的最小值是;④無(wú)論為何值,都存在最小值.其中正確的個(gè)數(shù)為( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【分析】對(duì)①:直接聯(lián)立方程求解,對(duì)②③④:由拋物線方程求得焦點(diǎn)坐標(biāo),再利用拋物線定義,數(shù)形結(jié)合找到t的最小值,注意等號(hào)成立的條件.
【詳解】對(duì)①:當(dāng)時(shí),則直線,
聯(lián)立方程,解得或(舍去),
即,所以,故①正確;
因?yàn)榈街本€的距離,
可得,
又因?yàn)?,則,
拋物線的焦點(diǎn)為,
根據(jù)拋物線的定義知,即,
故,
因?yàn)榈街本€的距離,
過(guò)且與直線垂直的直線為,
聯(lián)立方程,解得或(舍去),
當(dāng)時(shí),則,
所以的最小值是,此時(shí)點(diǎn),故②正確;
當(dāng)時(shí),因?yàn)槿〔坏近c(diǎn),所以無(wú)最小值,故③④錯(cuò)誤;
綜上所述:正確的個(gè)數(shù)為2.
故選:B.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:根據(jù)題意結(jié)合拋物線的定義可得,進(jìn)而數(shù)形結(jié)合分析最值,并注意等號(hào)成立的條件.
二、多選題
9.(2023秋·高二單元測(cè)試)已知圓,直線,則( )
A.直線恒過(guò)定點(diǎn)
B.直線能表示平面直角坐標(biāo)系內(nèi)每一條直線
C.對(duì)任意實(shí)數(shù),直線都與圓相交
D.直線被圓截得的弦長(zhǎng)的最小值為
【答案】ACD
【分析】A選項(xiàng),變形后聯(lián)立方程組,求出所過(guò)定點(diǎn);B選項(xiàng),在A的基礎(chǔ)上,得到直線不能表示直線,也不能表示不過(guò)點(diǎn)的直線;C選項(xiàng),由點(diǎn)到直線距離公式得到在圓內(nèi),從而得到直線都與圓相交;D選項(xiàng),根據(jù)幾何關(guān)系得到弦長(zhǎng)最值.
【詳解】對(duì)于A:直線的方程可化為,
聯(lián)立,解得
所以直線恒過(guò)定點(diǎn),∴A正確;
對(duì)于B:由A可知,直線不能表示直線,也不能表示不過(guò)點(diǎn)的直線,∴B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,因?yàn)?,故直線恒過(guò)圓內(nèi)一點(diǎn),所以直線與圓相交,∴C正確;
對(duì)于D,當(dāng)直線時(shí),直線被圓截得的弦長(zhǎng)最短,因?yàn)椋?br>所以最短弦長(zhǎng)為,∴D正確.
故選:ACD.
10.(2023·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知圓是直線上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為,則( )
A.直線經(jīng)過(guò)定點(diǎn)
B.的最小值為
C.點(diǎn)到直線的距離的最大值為
D.是銳角
【答案】AB
【分析】由兩圓方程相減可得交點(diǎn)弦,即可可判斷A,根據(jù)直線經(jīng)過(guò)的定點(diǎn)即可求解C,由勾股定理即可判斷CD.
【詳解】設(shè),則以為直徑的圓的方程為
,
化簡(jiǎn)得,與聯(lián)立,
可得所在直線方程:,即,
故可知恒過(guò)定點(diǎn)A正確;
到過(guò)定點(diǎn)的直線距離的最大值為:,
,故最小值為.B正確,
當(dāng)點(diǎn)與定點(diǎn)的連線與直線垂直時(shí),此時(shí)點(diǎn)到直線
的距離最大,且最大值為,故C錯(cuò)誤;
圓心到的距離為,
由于,在直角三角形中,
當(dāng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到正好時(shí),此時(shí)最小,的張角最大,
此時(shí),
當(dāng)點(diǎn)位于其它點(diǎn)時(shí)均為銳角,故,不恒為銳角,D錯(cuò)誤.
故選:AB
11.(2023春·湖南岳陽(yáng)·高三湖南省岳陽(yáng)縣第一中學(xué)??奸_學(xué)考試)下列說(shuō)法正確的是( )
A.直線的傾斜角為
B.存在使得直與直線垂直
C.對(duì)于任意,直線與圓相交
D.若直線過(guò)第一象限,則
【答案】ABC
【分析】對(duì)于A:化簡(jiǎn)成點(diǎn)斜式,利用斜率與傾斜角的關(guān)系得出結(jié)論,C選項(xiàng)首先求出直線過(guò)定點(diǎn),且定點(diǎn)在圓的內(nèi)部,得出結(jié)論,B、C是通過(guò)特值得出結(jié)論.
【詳解】對(duì)于A:∵,∴,
∴,故A正確;
對(duì)于B:時(shí)符合題意,故B正確;
對(duì)于C:化簡(jiǎn)得:
∴,解得
∴直線過(guò)定點(diǎn),
又∵
∴該定點(diǎn)在圓內(nèi),
∴直線與圓相交,故C正確;
對(duì)于D:當(dāng)此時(shí)直線為,經(jīng)過(guò)第一象限,
此時(shí),故D錯(cuò)誤.
故選:ABC.
12.(2023·全國(guó)·高二專題練習(xí))已知直線l:與圓C:相交于A,B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是( )
A.的最小值為B.若圓C關(guān)于直線l對(duì)稱,則
C.若,則或D.若A,B,C,O四點(diǎn)共圓,則
【答案】ACD
【分析】判斷出直線過(guò)定點(diǎn),結(jié)合勾股定理、圓的對(duì)稱性、點(diǎn)到直線的距離公式、四點(diǎn)共圓等知識(shí)對(duì)選項(xiàng)進(jìn)行分析,從而確定正確答案.
【詳解】直線過(guò)點(diǎn),
圓,即①,
圓心為,半徑為,
由于,所以在圓內(nèi).,
所以,此時(shí),所以A選項(xiàng)正確.
若圓關(guān)于直線對(duì)稱,則直線過(guò)兩點(diǎn),斜率為,所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤.
設(shè),則,此時(shí)三角形是等腰直角三角形,
到直線的距離為,即,
解得或,所以C選項(xiàng)正確.
對(duì)于D選項(xiàng),若四點(diǎn)共圓,設(shè)此圓為圓,圓的圓心為,
的中點(diǎn)為,,
所以的垂直平分線為,則②,
圓的方程為,
整理得③,
直線是圓和圓的交線,
由①-③并整理得,
將代入上式得,④,
由②④解得,
所以直線即直線的斜率為,D選項(xiàng)正確.
故選:ACD
【點(diǎn)睛】求解直線和圓位置關(guān)系有關(guān)題目,首先要注意的是圓和直線的位置,是相交、相切還是相離.可通過(guò)點(diǎn)到直線的距離來(lái)判斷,也可以通過(guò)直線所過(guò)定點(diǎn)來(lái)進(jìn)行判斷.
三、填空題
13.(2023·全國(guó)·高二專題練習(xí))已知直線過(guò)定點(diǎn)A,直線過(guò)定點(diǎn),與相交于點(diǎn),則 .
【答案】13
【分析】根據(jù)題意求點(diǎn)的坐標(biāo),再結(jié)合垂直關(guān)系運(yùn)算求解.
【詳解】對(duì)于直線,即,
令,則,則,可得直線過(guò)定點(diǎn),
對(duì)于直線,即,
令,則,則,可得直線過(guò)定點(diǎn),
因?yàn)椋瑒t,即,
所以.
故答案為:13.
14.(2023·全國(guó)·高二專題練習(xí))已知直線l:被圓C:所截得的弦長(zhǎng)為整數(shù),則滿足條件的直線l有 條.
【答案】9
【分析】根據(jù)題意可知直線l恒過(guò)定點(diǎn),分別求得直線被圓截得弦長(zhǎng)的最大值和最小值,利用對(duì)稱性即可求得滿足條件的直線l共有9條.
【詳解】將直線l的方程整理可得,易知直線恒過(guò)定點(diǎn);
圓心,半徑;
所以當(dāng)直線過(guò)圓心時(shí)弦長(zhǎng)取最大值,此時(shí)弦長(zhǎng)為直徑;
易知,當(dāng)圓心與的連線與直線l垂直時(shí),弦長(zhǎng)最小,如下圖所示;
此時(shí)弦長(zhǎng)為,所以截得的弦長(zhǎng)為整數(shù)可?。?br>由對(duì)稱性可知,當(dāng)弦長(zhǎng)為時(shí),各對(duì)應(yīng)兩條,共8條,
當(dāng)弦長(zhǎng)為8時(shí),只有直徑1條,
所以滿足條件的直線l共有9條.
故答案為:9
15.(2023·新疆阿勒泰·統(tǒng)考三模)函數(shù)的圖象在點(diǎn)處的切線與坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為 .
【答案】/0.25
【分析】利用導(dǎo)數(shù)求出切線方程,即可得到切線與坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積.
【詳解】,,
,,
切線方程為:即,
當(dāng)時(shí),,當(dāng),時(shí),
三角形面積為:.
故答案為:.
16.(2022·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知是定義在上的奇函數(shù),其圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,當(dāng)時(shí),,若方程的所有根的和為6,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
【答案】
【分析】將方程的根轉(zhuǎn)化為圖象交點(diǎn)問(wèn)題,畫出圖象,數(shù)形結(jié)合進(jìn)行求解.
【詳解】方程的根轉(zhuǎn)化為和的圖象的公共點(diǎn)的橫坐標(biāo),
因?yàn)閮蓚€(gè)圖象均關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,要使所有根的和為6,則兩個(gè)圖象有且只有3個(gè)公共點(diǎn).
作出和的圖象如圖所示.
當(dāng)時(shí),只需直線與圓相離,可得;
當(dāng)時(shí),只需直線與圓相切,可得.
故k的取值范圍是.
故答案為:
四、解答題
17.如圖,為橢圓的兩個(gè)頂點(diǎn),為橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn).
(1)寫出橢圓的方程及準(zhǔn)線方程;
(2)過(guò)線段上異于O,A的任一點(diǎn)K作的垂線,交橢圓于P,兩點(diǎn),直線與交于點(diǎn)M.求證:點(diǎn)M在雙曲線上.
【答案】(1)橢圓的方程為,準(zhǔn)線方程為;
(2)詳見解析.
【分析】(1)由題可得,進(jìn)而即得;
(2)設(shè),點(diǎn),由題可得直線與的方程,進(jìn)而可得交點(diǎn)的坐標(biāo),驗(yàn)證即得.
【詳解】(1)由題可設(shè)橢圓的方程為,
則,
∴,
所以橢圓的方程為,準(zhǔn)線方程為;
(2)設(shè),點(diǎn),其中,
則,
直線的方程為,
直線的方程為,
由,可得,
所以,又,
因?yàn)椋?br>所以直線與交于點(diǎn)M 在雙曲線上.
18.一條直線過(guò)點(diǎn),并且與直線平行,求這條直線的方程.
【答案】
【分析】根據(jù)平行關(guān)系設(shè)出直線方程,再代入坐標(biāo)即可求解
【詳解】因?yàn)樗笾本€與直線平行,所以設(shè)該直線為,
將代入得,解得,
所以這條直線的方程為
19.(2022秋·天津?qū)幒印じ叨旖蚴袑幒訁^(qū)蘆臺(tái)第一中學(xué)??茧A段練習(xí))已知三角形ABC的頂點(diǎn)坐標(biāo)為A(-1,5)、B(-2,-1)、C(4,3),M是BC邊上的中點(diǎn).
(1)求AB邊所在的直線方程;
(2)求中線AM的長(zhǎng)
(3)求AB邊的高所在直線方程.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)由兩點(diǎn)式寫出直線方程,整理為一般式即可,也可求出斜率,再由點(diǎn)斜式得直線方程;
(2)由中點(diǎn)坐標(biāo)公式求得中點(diǎn)坐標(biāo),再由兩點(diǎn)間距離公式計(jì)算可得;
(3)先求直線AB的斜率,由垂直關(guān)系可得AB邊高線的斜率,可得高線的點(diǎn)斜式方程,化為一般式即可.
【詳解】(1)法一:由兩點(diǎn)式寫方程得,即;
法二:直線的斜率為,
直線的方程為,即;
(2)設(shè)的坐標(biāo)為,則由中點(diǎn)坐標(biāo)公式可得,故,
所以;
(3)直線AB的斜率為,
所以由垂直關(guān)系可得AB邊高線的斜率為,
故AB邊的高所在直線方程為,化為一般式可得:.
20.如圖,已知直線與曲線在第一象限和第三象限分別交于點(diǎn)和點(diǎn),分別由點(diǎn)、向軸作垂線,垂足分別為、,記四邊形的面積為.
(1)求出點(diǎn)、的坐標(biāo)及實(shí)數(shù)的取值范圍;
(2)當(dāng)取何值時(shí),取得最小值,并求出的最小值.
【答案】(1),,實(shí)數(shù)的取值范圍為;
(2)時(shí),
【分析】(1)由題意得直線與曲線交兩點(diǎn),聯(lián)立直線與曲線方程解得兩點(diǎn)坐標(biāo),由得,即,,再由第一象限和第三象限求得的取值范圍(2)要求出的最小值,將四邊形沿軸分割成兩個(gè)三角形,以為公共底,為高,表示出,運(yùn)用不等式求出結(jié)果即可.
【詳解】(1)由得,,
即,解得或,
當(dāng)時(shí),,即,
當(dāng)時(shí),,即,
點(diǎn)在第三象限,,得,
故,,故實(shí)數(shù)的取值范圍為;
(2),則,
,
∴,
故關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式,
得,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,
即當(dāng)時(shí),四邊形面積.
21.(2023·安徽蚌埠·統(tǒng)考三模)如圖,在平行四邊形中,點(diǎn)是原點(diǎn),點(diǎn)和點(diǎn)的坐標(biāo)分別是、,點(diǎn)是線段上的動(dòng)點(diǎn).
(1)求所在直線的一般式方程;
(2)當(dāng)在線段上運(yùn)動(dòng)時(shí),求線段的中點(diǎn)的軌跡方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)直線平行求出所在直線的斜率,然后代入點(diǎn)斜式寫出所在的直線方程;
(2)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)是,點(diǎn)的坐標(biāo)是,利用平行四邊形,推出與坐標(biāo)關(guān)系,利用相關(guān)點(diǎn)法求點(diǎn)的軌跡方程即可.
【詳解】(1),所在直線的斜率為:.
所在直線方程是,即;
(2)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)是,點(diǎn)的坐標(biāo)是,
由平行四邊形的性質(zhì)得點(diǎn)的坐標(biāo)是,
是線段的中點(diǎn),,,
于是有,,
點(diǎn)在線段上運(yùn)動(dòng),
,
,即,
由得,
線段的中點(diǎn)的軌跡方程為.
22.(2023·浙江紹興·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知,直線相交于,且直線的斜率之積為2.
(1)求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程;
(2)設(shè)是點(diǎn)軌跡上不同的兩點(diǎn)且都在軸的右側(cè),直線在軸上的截距之比為,求證:直線經(jīng)過(guò)一個(gè)定點(diǎn),并求出該定點(diǎn)坐標(biāo).
【答案】(1);
(2)證明見解析,定點(diǎn).
【分析】(1)設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),利用斜率坐標(biāo)公式結(jié)合已知,列出方程化簡(jiǎn)作答.
(2)設(shè)出直線在軸上的截距,求出直線方程,并分別與的軌跡方程聯(lián)立求出點(diǎn)P,Q的坐標(biāo),再求出直線的方程作答.
【詳解】(1)設(shè),則直線的斜率是,直線的斜率是,
所以,化簡(jiǎn)整理得:,
所以動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程是.
(2)設(shè)直線在軸上的截距為,則直線在軸上的截距為,顯然,
直線的方程為,即,直線的方程為,即,
又雙曲線的漸近線方程為,顯然直線與雙曲線兩支各交于一點(diǎn),
直線與雙曲線右支交于兩點(diǎn),則有,且,于是,
由消去化簡(jiǎn)整理得:,設(shè)點(diǎn),
則,解得,有,
由消去化簡(jiǎn)整理得:,設(shè)點(diǎn),
則,解得,有,
,,
于是,設(shè)直線上任意一點(diǎn),則,
顯然,因此,即,
整理得,顯然直線恒過(guò)定點(diǎn),
所以直線經(jīng)過(guò)定點(diǎn).
【點(diǎn)睛】易錯(cuò)點(diǎn)睛:求解軌跡方程問(wèn)題,設(shè)出動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)條件求列出方程,再化簡(jiǎn)整理求解,還應(yīng)特別注意:補(bǔ)上在軌跡上而坐標(biāo)不是方程解的點(diǎn),剔出不在軌跡上而坐標(biāo)是方程解的點(diǎn).名稱
幾何條件
方程
適用條件
斜截式
縱截距、斜率
y=kx+b
與x軸不垂直的直線
點(diǎn)斜式
過(guò)一點(diǎn)、斜率
y-y0=k(x-x0)
兩點(diǎn)式
過(guò)兩點(diǎn)
eq \f(y-y1,y2-y1)=eq \f(x-x1,x2-x1)
與兩坐標(biāo)軸均不垂直的直線
截距式
縱、橫截距
eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1
不過(guò)原點(diǎn)且與兩坐標(biāo)軸均不垂直的直線
一般式
Ax+By+C=0
(A2+B2≠0)
所有直線
α
0°
0°
這是一份2024年新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)題型歸類與強(qiáng)化測(cè)試專題47向量法求距離探索性及折疊問(wèn)題(教師版),共49頁(yè)。試卷主要包含了【知識(shí)梳理】,【題型歸類】,【培優(yōu)訓(xùn)練】,【強(qiáng)化測(cè)試】等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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這是一份2024年新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)題型歸類與強(qiáng)化測(cè)試專題35復(fù)數(shù)(Word版附解析),共15頁(yè)。試卷主要包含了【知識(shí)梳理】,【題型歸類】,【培優(yōu)訓(xùn)練】,【強(qiáng)化測(cè)試】等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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