(三)高频考点及考题类型
1、直线以倾斜角、斜率、夹角、距离、平行与垂直、线性规划(老)等有关的问题,其中要重视“对称问题”及”线性规划问题”的解答。
2、与圆位置有关的问题,一是研究方程组;二是充分利用平面几何知识。重在后者。
3、求曲线的方程或轨迹问题,涉及圆锥曲线的定义和几何性质(如求离心率的问题)
4、直线与圆锥曲线的位置关系问题,如参数的变量取值范围、最值;几何参量的求值问题。
5、以圆锥曲线为载体在知识网络的交汇点设计问题,其目的是加强联系注重应用,考查学生的应变能力以及分析问题和解决问题的能力。
(一)基本知识网络
(二)基本知识点(定义公式)
1、 直线
(1)两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)的距离公式:.
若直线的斜率为k,则
.
(老教材)定比分点坐标分式。若点P(x,y)分有向线段,其中P1(x1,y1),P2(x2,y2).则
特例,中点坐标公式;重要结论,三角形重心坐标公式。
(2) 直线的倾斜角(0°≤<180°)、斜率:
过两点
.
当(即直线和x轴垂直)时,直线的倾斜角
=
,没有斜率
(3)直线方程的几种形式:
直线名称 |
已知条件 |
直线方程 |
使用范围 |
点斜式 |
![]() |
![]() |
k存在 |
斜截式 |
k,b |
![]() |
k存在 |
两点式 |
(x1,y1)、(x2,y2) |
![]() |
![]() |
截距式 |
a,b |
![]() |
![]() |
一般式 |
|
![]() |
A、B不全为0 |
参数式 |
倾斜角![]() |
![]() |
t为参数 |
(4)两条直线的位置关系
①若两条直线的方程分别为 l1: y=k1x+b1; l2: y=k2x+b2.则
l1|| l2⇔k1=k2,且b1≠b2; l1⊥l2⇔k1•k2= -1 ;
当1+k1k2≠0时,若q为l1到l2的角,则, 若α为l1和l2的夹角则
,
②如果直线l1、l2的方程分别为l1:A1x+B1y+C1=0, l2: A2x+B2y+C2=0 则l1与l2
相交的充要条件:;交点坐标:
. 平行的充要条件:l1|| l2⇔A1B2-A2B1=0,(B1C2-B2C1)2+(C1A2-C2A1)2≠0.
垂直的充要条件:l1⊥ l2⇔A1A2+B1B2=0.
重合的充要条件:l1与l2重合⇔A1B2-A2B1=B1C2-B2C1=C1A2-C2A1=0 (或).
若 A1A2+B1B2≠0,直线l1到直线l2的角是θ,则有tanθ=
(5)直线系方程
①与直线:Ax+By+C= 0平行的直线系方程是:Ax+By+m=0.( m∊R, C≠m).
② 与直线:Ax+By+C= 0垂直的直线系方程是:Bx-Ay+m=0.( m∊R)
③ 过定点(x1,y1)的直线系方程是: A(x-x1)+B(y-y1)=0 (A,B不全为0)
④ 过直线l1、l2交点的直线系方程:(A1x+B1y+C1)+λ( A2x+B2y+C2)=0 (λ∊R) 注:该直线系不含l2.
(5)距离
①点P(xo,yo)到直线l:Ax+By+C=
0的距离
②两平行线l1:Ax+By+c1=0, l2:Ax+By+c2=0间的距离公式:d=
2、圆
(1) 圆的定义:平面上到一定点的距离等于定长的点的轨迹。
(2) 圆的方程
① 圆的标准方程:(x-a)2+(y-b)2=r2
②一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0,(D2+E2-4F>0) 圆心坐标:(-,-
) 半径r=
③以(x1,y1),(x2,y2)为直径两端的圆的方程:(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0
④圆的参数方程: (
为参数)
(3) 点与圆的位置关系
设圆C∶(x-a)2+(y-b)2=r2,点M(x0,y0)到圆心的距离为d,则有:
几何表示(1)d>r 点M在圆外; (2)d=r
点M在圆上;
(3)d<r
点M在圆内.
代数表示(x-a)2+(y
-b)2>r2
点M在圆外;(x
-a)2+(y
-b)2=r2
点M在圆上;(x
-a)2+(y
-b)2<r2
点M在圆内;
(4)直线与圆的位置关系
设圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2, 直线l的方程为Ax+By+C=0.1圆心(a,b)到l的距离为d;
2消去y得关于x的一元二次方程判别式为△,则有:
位置关系 |
公共点个数 |
数量关系 |
|
相离 |
0 |
d>r |
⊿< 0 |
相切 |
1 |
d=r |
⊿ = 0 |
相交 |
2 |
d<r |
⊿> 0 |
(5) 圆与圆的位置关系
设圆C1:(x-a)2+(y-b)2=r12和圆C2:(x-m)2+(y-n)2=r22(r1≥r2),且设两圆圆心距为d,则有:
位置关系 |
相离 |
外切 |
相交 |
内切 |
内含 |
数量关系 |
d> r1+r2 |
d=r1+r2 |
r1-r2<d<r1+r2 |
d=r1-r2 |
d<r1-r2(d=0:两圆同心) |
(6)几个常用结论和方法
①弦长的求解:弦心距d、圆半径r、弦长l,则:(根据垂弦定理和勾股定理)
②圆的切线方程的求法
过圆上的点的圆的切线方程
..圆x2+y2=r2,圆上一点为(x0,y0),则此点的切线方程为x0x+y0y=r2(课本命题).
..圆(x-a)2+(y-b)2=r2,圆上一点为(x0,y0),则过此点的切线方程为(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2(课本命题的推广).
..以(x0,y0)为切点的圆x2+y2+Dx+Ey+F=0的切线方程:分别以xox,yoy,替换圆方程中的x2,y2,x,y.
过圆外一点M(xo,yo),作圆(x-a)2+(y-b)2=r2的切线,可设切线方程为点斜式:
y-yo=k(x-xo),利用圆心到直线的距离等于半径或与圆的方程联立用判别式法求k。
注意: 由圆外一点向圆引切线,应当有两条切线。但,可能只算出一个 k值,那么,另一条斜率不存在,即过(x0,y0)垂直于x轴的直线x=x0.
③两圆相交时的公共弦方程、两圆外切时的内公切线、两圆内切时的外公切线:两圆方程作差,消去二次项所得的直线方程即为所求。
3圆锥曲线
(1)椭圆、双曲线、抛物线的标准方程与几何性质(见后表)
(2)椭圆、双曲线、抛物线的标准方程的其他形式及相应性质.
(3)等轴双曲线
(4)共轭双曲线
(5)方程y2=ax与x2=ay的焦点坐标及准线方程.
(6)共渐近线的双曲线系方程.
(7)点、直线与圆锥曲线的位置关系
椭圆、双曲线、抛物线的标准方程与几何性质
|
椭圆 |
双曲线 |
抛物线 |
|
定义 |
1.到两定点F1,F2的距离之和为定值2a(2a>|F1F2|)的点的轨迹 |
1.到两定点F1,F2的距离之差的绝对值为定值2a(0<2a<|F1F2|)的点的轨迹 |
|
|
2.与定点和直线的距离之比为定值e的点的轨迹.(0<e<1) |
2.与定点和直线的距离之比为定值e的点的轨迹.(e>1) |
与定点和直线的距离相等的点的轨迹. |
||
图形 |
|
|
|
|
方 程 |
标准方程 |
![]() ![]() |
![]() |
y2=2px |
参数方程 |
![]() |
![]() |
![]() |
|
范围 |
─a£x£a,─b£y£b |
|x| ³ a,yÎR |
x³0 |
|
中心 |
原点O(0,0) |
原点O(0,0) |
|
|
顶点 |
(a,0), (─a,0), (0,b) , (0,─b) |
(a,0), (─a,0) |
(0,0) |
|
对称轴 |
x轴,y轴; 长轴长2a,短轴长2b |
x轴,y轴; 实轴长2a, 虚轴长2b. |
x轴 |
|
焦点 |
F1(c,0),
F2(─c,0) |
F1(c,0),
F2(─c,0) |
![]() |
|
焦距 |
2c (c=![]() |
2c (c=![]() |
|
|
离心率 |
![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() |
e=1 |
|
准线 |
x=![]() |
x=![]() |
![]() |
|
渐近线 |
|
y=±![]() |
|
|
焦半径 |
![]() |
![]() |
![]() |
|
通径 |
![]() |
![]() |
2p |
|
焦参数 |
![]() |
![]() |
P |
4、曲线和方程
1.曲线与方程:在直角坐标系中,如果曲线C和方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:
(1) 曲线C上的点的坐标都是方程f(x,y)=0的解(纯粹性);
(2) 方程f(x,y)=0的解为坐标的点都在曲线C上(完备性)。
则称方程f(x,y)=0为曲线C的方程,曲线C叫做方程f(x,y)=0的曲线。
2.求曲线方程的方法:.
(1)待定系数法; (2) 直接法(直译法);(3)定义法; (4)相关点代入法(转移法);(5)参数法.
3.过两条曲线f1(x,y)=0与f2(x,y)=0的公共点的曲线系方程:
(二)考点预测题
1(2008年江苏卷5).,
的夹角为
,
,
则
.
[解析]=
,则
7.
[答案]7.
2(2007年山东理11). 在直角中,
是斜边
上的高,则下列等式不成立的是( )
A. B.
C. D.
[解析]由于
cso∠CAB=|
|2,
可排除A.
cos∠ABC=
2,
可排除B , 而
cos(π-∠ACD)=-|
cos∠ACD<0 , |
>0
, ∴|
≠
,可知选C.
[答案]C.
3(广东省2009届高三第一次六校联考(理)16).已知向量a=(sinθ,1),b=(1,cosθ),.
(Ⅰ)若a⊥b,求θ;
(Ⅱ)求|a+b|的最大值.
[解析](Ⅰ)若a⊥b,则sinθ+cosθ=0,
由此得 tanθ=-1(),
所以 θ=;
(Ⅱ)由a=(sinθ,1),b=(1,cosθ),得
|a+b|==
=,
当sin(θ+)=1时,|a+b|取得最大值,
即当θ=时,|a+b|最大值为+1.
4(2009届广东五校高三第二联考试卷文) .已知向量,
,
.
(1)若的夹角;
(2)当时,求函数
的最大值.
[解析](1)当时,
(2)
.
∴
,故
∴当时,即
,所以
.
(一)文字介绍
预计向量基本概念、向量基本运算等基础问题,通常为选择题或填空题出现;而向量与三角函数、解三角形等综合的问题,通常为解答题,难度以中档题为主.具体如下:
1.向量概念和向量的基本定理
有关向量概念和向量的基本定理的命题,主要以选择题或填空题为主,考查的难度属中档类型.
2.向量的运算
向量的运算要求掌握向量的加减法运算,会用平行四边形法则、三角形法则进行向量的加减运算;掌握实数与向量的积运算,理解两个向量共线的含义,会判断两个向量的平行关系;掌握向量的数量积的运算,体会平面向量的数量积与向量投影的关系,并理解其几何意义,掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量积的运算,能运用数量积表示两个向量的夹角,会用向量积判断两个平面向量的垂直关系.主要以选择、填空题型出现,难度不大,考查重点为模和向量夹角的定义、夹角公式、向量的坐标运算,有时也会与其它内容相结合.
3.向量与三角函数的综合问题
向量与三角函数的综合问题是高考经常出现的问题,考查了向量的知识,三角函数的知识,达到了高考中试题的覆盖面的要求.命题以三角函数作为坐标,以向量的坐标运算或向量与解三角形的内容相结合,也有向量与三角函数图象平移结合的问题,属中档偏易题.
4.平面向量与函数问题的交汇
平面向量与函数交汇的问题,主要是向量与二次函数结合的问题为主,要注意自变量的取值范围.命题多以解答题为主,属中档题.
1(汉沽一中2008~2009届月考文9).已知平面向量,
, 且
, 则
( )
A. B.
C.
D.
[解析]∵,∴
,
.
B.
2(浙江省09年高考省教研室第一次抽样测试数学试题(理)5).已知
,点P在直线AB上,且满足
,则
=( )
A、 B、
C、2
D、3
[解析]如图所示,不妨设;找共线,对于点P在直线AB上,有
;列方程,因此有
,即
;而
,即有
,因此
时
.即有
=
.
[答案]B.
3(沈阳二中2009届高三期末数学试题).设点P是△ABC所在平面内一点,,则点P是△ABC的( )
A.内心 B.外心 C.重心 D.垂心
[解析]
[答案]D.
4(宁波市2008学年度第一学期高三期末数(文)).已知在平面直角坐标系中,,
,O为原点,且
(其中
均为实数),若N(1,0),则
的最小值是 .
[解析]由及
知,点M与点A、B共线,所以
的最小值是点N到直线AB的距离,在直角三角形ABN中求解得
.
[答案].
5(福州质检·理).已知,若
,则
.
[解析]由得:
,即
,所以
,
.
[答案].
6(江苏省南通市2008-2009学年度第一学期期末调研测试数学试卷13) .在△ABC中,,D是BC边上任意一点(D与B、C不重合),且
,则
等于 ▲ .
[解析]当点D无限逼近点C时,由条件知趋向于零,
,即△ABC是等边三角形.
[答案] .
7 ( 江苏省常州市2008-2009高三第一学期期中统一测试10) .已知,且关于
的函数
在R上有极值,则
与
的夹角范围为_______.
[解析],依题意
,
即,
,又夹角
,所以范围为
.
[答案].
8(2008年东北三省三校高三第一次联合模拟考试).
已知向量
(1)当时,求
的值;
(2)求在
上的值域.
[解析](1) ,∴
,∴
.
(2)
∵,∴
,∴
∴ ∴函数
.
9(绍兴市2008学年第一学期统考数学试题).已知向量,
(1)若求
的值;
(2)设,求
的取值范围.
[解析](1)因
,∴
,两边平方得
,
∴.
(2)因,∴
又,∴
的取值范围为
.
10 (温州市十校2008学年高三第一学期期初联考 数学试题(文)) .已知A、B、C三点的坐标分别为、
、
.
(1)若的值;
(2)若,求
的值.
[解析](1)
∵ ∴
即
∴,又∵
,∴
.
(2)
,∴
,
两边平方,得,
=.
1(2008年安徽卷3).在平行四边形ABCD中,AC为一条对角线,若,
,则
( )
A.(-2,-4) B.(-3,-5) C.(3,5) D.(2,4)
[解析]因为,选B.
[答案]B.
2(2007年山东文5).已知向量,若
与
垂直,则
( C )
A. B.
C.
D.4
[解析]∵2-
与
垂直. ∴(2
-
)·
=0, 而2
-
= (3 , n) , ∴-3+n2=0
, 而|
|2
=
=
4 即 |
|=2
. 两个非零向量
⊥
·
=0
x1x2+y1y2=0
, |
|2
=
2
= x2 +y2.
[答案]C.
3(2008年辽宁卷理5).已知是平面上的三个点,直线
上有一点
,满足
,则
等于( )
A. B.
C.
D.
[解析]依题∴
[答案]A.
4(2008年浙江卷理9).已知,
是平面内两个互相垂直的单位向量,若向量
满足
,则
的最大值是( )
A. 1 B. 2 C. D.
[解析]
∴,则
的最大值是
;
∴,
对应的点A,B在圆
上,
对应的点C在圆
上即可.
[答案]C.
5(2008年天津卷理14).如图,在平行四边形中,
,
则
.
[解析]令,
,则
所以.
[答案]3.
6(2007年天津理15).如图,在
中,
,
是边
上一点,
,则
.
[解析]在中,有余弦定理得
,
,
由正弦定理得,则
,在
中,由余弦定理求得
,则
,
由余弦定理得,
.
[答案].
7(2007年广东文16).已知ΔABC三个顶点的直角坐标分别为A(3,4)、B(0,0)、C(,0).
(1)若,求
的值;
(2)若,求sin∠A的值
[解析] (1) ,
,
由 得
.
(2) ,
,
,
.
5.向量的应用
(1)会用向量方法解决某些简单的平面几何问题.
(2)会用向量方法解决简单的力学问题与其他一些实际问题.
4.平面向量的数量积
(1)理解平面向量数量积的含义及其物理意义.
(2)了解平面向量的数量积与向量投影的关系.
(3)掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算.
(4)能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系.
3.平面向量的基本定理及坐标表示
(1) 了解平面向量的基本定理及其意义.
(2) 掌握平面向量的正交分解及其坐标表示.
(3)会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算.
(4) 理解用坐标表示的平面向量共线的条件.
2.向量的线性运算
(1) 掌握向量加法、减法的运算,并理解其几何意义.
(2) 掌握向量数乘的运算及其几何意义,理解两个向量共线的含义.
(3) 了解向量线性运算的性质及其几何意义.
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