还剩18页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
《高考数学总复习系列》——高中数学必修二第1章立体几何初步
一、基础知识(理解去记)
(一)空间几何体的结构特征
(1)多面体——由若干个平面多边形围成的几何体.围成多面体的各个多边形叫叫做多面体的面,相邻两个面的公共边叫做多面体的棱,棱与棱的公共点叫做顶点旋转体——把一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转形成的封闭几何体其中,这条定直线称为旋转体的轴
(2)柱,锥,台,球的结构特征
1.棱柱
1.1棱柱——有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱
1.2相关棱柱几何体系列(棱柱、斜棱柱、直棱柱、正棱柱)的关系
①②四棱柱底面为平行四边形平行六面体侧棱垂直于底面直平行六面体底面为矩形长方体底面为正方形正四棱柱侧棱与底面边长相等正方体
1.3棱柱的性质
①侧棱都相等,侧面是平行四边形;
②两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形;
③过不相邻的两条侧棱的截面是平行四边形;
④直棱柱的侧棱长与高相等,侧面与对角面是矩形补充知识点长方体的性质
①长方体一条对角线长的平方等于一个顶点上三条棱的平方和;【如图】
②(了解)长方体的一条对角线与过顶点A的三条棱所成的角分别是,那么,;
③(了解)长方体的一条对角线与过顶点A的相邻三个面所成的角分别是,则,.
1.4侧面展开图正n棱柱的侧面展开图是由n个全等矩形组成的以底面周长和侧棱长为邻边的矩形.
1.5面积、体积公式(其中c为底面周长,h为棱柱的高)注意:大多数省市在高考试卷会给出面积体积公式,因此考生可以不用刻意地去记
2.圆柱
2.1圆柱——以矩形的一边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫圆柱.
2.2圆柱的性质上、下底及平行于底面的截面都是等圆;过轴的截面(轴截面)是全等的矩形.
2.3侧面展开图圆柱的侧面展开图是以底面周长和母线长为邻边的矩形.
2.4面积、体积公式S圆柱侧=;S圆柱全=,V圆柱=S底h=(其中r为底面半径,h为圆柱高)
3.棱锥
3.1棱锥——有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫做棱锥正棱锥——如果有一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在底面的射影是底面的中心,这样的棱锥叫做正棱锥
3.2棱锥的性质
①平行于底面的截面是与底面相似的正多边形,相似比等于顶点到截面的距离与顶点到底面的距离之比;
②正棱锥各侧棱相等,各侧面是全等的等腰三角形;
③正棱锥中六个元素,即侧棱、高、斜高、侧棱在底面内的射影、斜高在底面的射影、底面边长一半,构成四个直角三角形)(如上图为直角三角形)
3.3侧面展开图正n棱锥的侧面展开图是有n个全等的等腰三角形组成的
3.4面积、体积公式S正棱锥侧=,S正棱锥全=,V棱锥=.(其中c为底面周长,侧面斜高,h棱锥的高)
4.圆锥
4.1圆锥——以直角三角形的一直角边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫圆锥
4.2圆锥的性质
①平行于底面的截面都是圆,截面直径与底面直径之比等于顶点到截面的距离与顶点到底面的距离之比;
②轴截面是等腰三角形;如右图
③如右图.
4.3圆锥的侧面展开图圆锥的侧面展开图是以顶点为圆心,以母线长为半径的扇形
4.4面积、体积公式S圆锥侧=,S圆锥全=,V圆锥=(其中r为底面半径,h为圆锥的高,l为母线长)
5.棱台
5.1棱台——用一个平行于底面的平面去截棱锥,我们把截面与底面之间的部分称为棱台.
5.2正棱台的性质
①各侧棱相等,各侧面都是全等的等腰梯形;
②正棱台的两个底面以及平行于底面的截面是正多边形;
③如右图四边形都是直角梯形
④棱台经常补成棱锥研究.如右图,注意考虑相似比.
5.3棱台的表面积、体积公式侧,,(其中是上,下底面面积,h为棱台的高)
6.圆台
6.1圆台——用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台.
6.2圆台的性质
①圆台的上下底面,与底面平行的截面都是圆;
②圆台的轴截面是等腰梯形;
③圆台经常补成圆锥来研究如右图,注意相似比的应用.
6.3圆台的侧面展开图是一个扇环;
6.4圆台的表面积、体积公式,V圆台,(其中r,R为上下底面半径,h为高)
7.球
7.1球——以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆旋转一周形成的旋转体叫做球体,简称球.或空间中,与定点距离等于定长的点的集合叫做球面,球面所围成的几何体叫做球体,简称球;
7.2球的性质
①球心与截面圆心的连线垂直于截面;
②(其中,球心到截面的距离为d、球的半径为R、截面的半径为r)
7.3球与多面体的组合体球与正四面体,球与长方体,球与正方体等的内接与外切.注球的有关问题转化为圆的问题解决.
7.4球面积、体积公式(其中R为球的半径)
(二)空间几何体的三视图与直观图根据最近几年高考形式上看,三视图的考察已经淡化,所以同学只需了解即可
1.投影区分中心投影与平行投影平行投影分为正投影和斜投影
2.三视图——是观察者从三个不同位置观察同一个空间几何体而画出的图形;正视图——光线从几何体的前面向后面正投影,得到的投影图;侧视图——光线从几何体的左面向右面正投影,得到的投影图;正视图——光线从几何体的上面向下面正投影,得到的投影图;注
(1)俯视图画在正视图的下方,“长度”与正视图相等;侧视图画在正视图的右边,“高度”与正视图相等,“宽度”与俯视图(简记为“正、侧一样高,正、俯一样长,俯、侧一样宽”.
(2)正视图,侧视图,俯视图都是平面图形,而不是直观图
3.直观图
3.1直观图——是观察着站在某一点观察一个空间几何体而画出的图形直观图通常是在平行投影下画出的空间图形
3.2斜二测法step1在已知图形中取互相垂直的轴Ox、Oy,(即取);step2画直观图时,把它画成对应的轴,取,它们确定的平面表示水平平面;step3在坐标系中画直观图时,已知图形中平行于数轴的线段保持平行性不变,平行于x轴(或在x轴上)的线段保持长度不变,平行于y轴(或在y轴上)的线段长度减半结论一般地,采用斜二测法作出的直观图面积是原平面图形面积的倍.解决两种常见的题型时应注意
(1)由几何体的三视图画直观图时,一般先考虑“俯视图”.
(2)由几何体的直观图画三视图时,能看见的轮廓线和棱画成实线,不能看见的轮廓线和棱画成虚线二点、直线、平面之间的位置关系
(1)平面的基本性质
1.平面——无限延展,无边界
1.1三个定理与三个推论公理1如果一条直线上有两点在一个平面内,那么直线在平面内用途常用于证明直线在平面内.图形语言符号语言公理2不共线的三点确定一个平面.图形语言推论1直线与直线外的一点确定一个平面.图形语言推论2两条相交直线确定一个平面.图形语言推论3两条平行直线确定一个平面.图形语言用途用于确定平面公理3如果两个平面有一个公共点,那么它们还有公共点,这些公共点的集合是一条直线(两个平面的交线).用途常用于证明线在面内,证明点在线上.图形语言符号语言形语言,文字语言,符号语言的转化
(二)空间图形的位置关系
1.空间直线的位置关系平行线的传递公理平行于同一条直线的两条直线互相平行符号表述等角定理如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补异面直线
(1)定义不同在任何一个平面内的两条直线——异面直线;
(2)判定定理连平面内的一点与平面外一点的直线与这个平面内不过此点的直线是异面直线图形语言符号语言异面直线所成的角
(1)范围;
(2)作异面直线所成的角平移法.如右图,在空间任取一点O,过O作,则所成的角为异面直线所成的角特别地,找异面直线所成的角时,经常把一条异面直线平移到另一条异面直线的特殊点(如线段中点,端点等)上,形成异面直线所成的角.
2.直线与平面的位置关系图形语言
3.平面与平面的位置关系
(三)平行关系(包括线面平行,面面平行)
1.线面平行
①定义直线与平面无公共点.
②判定定理(线线平行线面平行)【如图】
③性质定理(线面平行线线平行)【如图】
④判定或证明线面平行的依据(i)定义法(反证)(用于判断);(ii)判定定理“线线平行面面平行”(用于证明);(iii)“面面平行线面平行”(用于证明);
(4)(用于判断);
2.线面斜交
①直线与平面所成的角(简称线面角)若直线与平面斜交,则平面的斜线与该斜线在平面内射影的夹角【如图】于O,则AO是PA在平面内的射影,则就是直线PA与平面所成的角范围,注若,则直线与平面所成的角为;若,则直线与平面所成的角为
3.面面平行
①定义;
②判定定理如果一个平面内的两条相交直线都平行于另一个平面,那么两个平面互相平行;符号表述【如下图
①】图
①图
②推论一个平面内的两条相交直线分别平行于另一个平面的两条直线,那么这两个平面互相平行符号表述【如上图
②】判定2垂直于同一条直线的两个平面互相平行.符号表述.【如右图】
③判定与证明面面平行的依据
(1)定义法;
(2)判定定理及推论(常用)
(3)判定2
④面面平行的性质
(1)(面面平行线面平行);
(2);(面面平行线线平行)
(3)夹在两个平行平面间的平行线段相等【如图】
(四)垂直关系(包括线面垂直,面面垂直)
1.线面垂直
①定义若一条直线垂直于平面内的任意一条直线,则这条直线垂直于平面符号表述若任意都有,且,则.
②判定定理(线线垂直线面垂直)
③性质
(1)(线面垂直线线垂直);
(2);
④证明或判定线面垂直的依据
(1)定义(反证);
(2)判定定理(常用);
(3)(较常用);
(4);
(5)(面面垂直线面垂直)常用;
⑤三垂线定理及逆定理(I)斜线定理从平面外一点向这个平面所引的垂线段与斜线段中,
(1)斜线相等射影相等;
(2)斜线越长射影越长;
(3)垂线段最短【如图】;(II)三垂线定理及逆定理已知,斜线PA在平面内的射影为OA,,
①若,则——垂直射影垂直斜线,此为三垂线定理;
②若,则——垂直斜线垂直射影,此为三垂线定理的逆定理;三垂线定理及逆定理的主要应用
(1)证明异面直线垂直;
(2)作、证二面角的平面角;
(3)作点到线的垂线段;【如图】
3.2面面斜交
①二面角
(1)定义【如图】范围
②作二面角的平面角的方法
(1)定义法;
(2)三垂线法(常用);
(3)垂面法.
3.3面面垂直
(1)定义若二面角的平面角为,则;
(2)判定定理如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面互相垂直.(线面垂直面面垂直)
(3)性质
①若,二面角的一个平面角为,则;
②(面面垂直线面垂直);
③.
④
二、基础题型(必懂)
1、概念辨析题
(1)此题型一般出现在填空题,选择题中,解题方法可采用排除法,筛选法等
(2)对于判断线线关系,线面关系,面面关系等方面的问题,必须在熟练掌握有关的定理和性质的前提下,利用长方体,正方体,实物等为模型来进行判断你认为正确的命题需要证明它,你认为错误的命题必须找出反例
(3)相关例题课本和辅导书上出现很多这样的题型,举例说明如下例(09年北京卷)设m,n是两条不同的直线,是三个不同的平面,给出下列四个说法
①;
②;
③④,说法正确的序号是_________________
2、证明题证明平行关系,垂直关系等方面的问题
(1)基础知识网络
三、趋近高考(必懂)
1.(2010全国卷2理)已知正四棱锥中,,那么当该棱锥的体积最大时,它的高为(A)1(B)(C)2(D)3【答案】C【解析】设底面边长为a,则高所以体积,设,则,当y取最值时,,解得a=0或a=4时,体积最大,此时,故选C.
2.(2010陕西文)若某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是[B](A)2(B)1(C)(D)【答案】B【解析】如图,该立体图形为直三棱柱,所以其体积为
3.(2010辽宁文)已知是球表面上的点,,,,,则球的表面积等于(A)4(B)3(C)2(D)【答案】A【解析】选A.由已知,球的直径为,表面积为
4.(2010安徽文)一个几何体的三视图如图,该几何体的表面积是(A)372(B)360(C)292(D)280【答案】B【解析】该几何体由两个长方体组合而成,其表面积等于下面长方体的全面积加上面长方体的4个侧面积之和.【方法技巧】把三视图转化为直观图是解决问题的关键.又三视图很容易知道是两个长方体的组合体,画出直观图,得出各个棱的长度.把几何体的表面积转化为下面长方体的全面积加上面长方体的4个侧面积之和
5.(2010重庆文)到两互相垂直的异面直线的距离相等的点(A)只有1个(B)恰有3个(C)恰有4个(D)有无穷多个【答案】D【解析】放在正方体中研究显然,线段、EF、FG、GH、HE的中点到两垂直异面直线AB、CD的距离都相等,所以排除A、B、C,选D亦可在四条侧棱上找到四个点到两垂直异面直线AB、CD的距离相等
6.(2010浙江文)若某几何体的三视图(单位cm)如图所示,则此几何体的体积是(A)cm3(B)cm3(C)cm3(D)cm3【答案】B【解析】选B,本题主要考察了对三视图所表达示的空间几何体的识别以及几何体体积的计算,属容易题
7.(2010福建文)若一个底面是正三角形的三棱柱的正视图如图所示则其侧面积等于A.B.2C.D.6【答案】D【解析】由正视图知三棱柱是以底面边长为2,高为1的正三棱柱,所以底面积为,侧面积为,选D.
8.(2010全国卷1文)已知在半径为2的球面上有A、B、C、D四点,若AB=CD=2则四面体ABCD的体积的最大值为ABCD【答案】B【解析】过CD作平面PCD,使AB⊥平面PCD交AB与P设点P到CD的距离为则有当直径通过AB与CD的中点时故第2章平面解析几何初步
一、基础知识(理解去记)1.解析几何的研究对象是曲线与方程解析法的实质是用代数的方法研究几何.首先是通过映射建立曲线与方程的关系,即如果一条曲线上的点构成的集合与一个方程的解集之间存在一一映射,则方程叫做这条曲线的方程,这条曲线叫做方程的曲线如x2+y2=1是以原点为圆心的单位圆的方程2.求曲线方程的一般步骤1建立适当的直角坐标系;2写出满足条件的点的集合;3用坐标表示条件,列出方程;4化简方程并确定未知数的取值范围;
(5)证明适合方程的解的对应点都在曲线上,且曲线上对应点都满足方程(实际应用常省略这一步)3.直线的倾斜角和斜率直线向上的方向与x轴正方向所成的小于1800的正角,叫做它的倾斜角规定平行于x轴的直线的倾斜角为00,倾斜角的正切值(如果存在的话)叫做该直线的斜率根据直线上一点及斜率可求直线方程4.直线方程的几种形式【必会】【必考】
(1)一般式Ax+By+C=0;
(2)点斜式y-y0=kx-x0;
(3)斜截式y=kx+b;
(4)截距式;
(5)两点式;
(6)法线式方程xcosθ+ysinθ=p(其中θ为法线倾斜角,|p|为原点到直线的距离);
(7)参数式(其中θ为该直线倾斜角),t的几何意义是定点P0(x0y0)到动点P(xy)的有向线段的数量(线段的长度前添加正负号,若P0P方向向上则取正,否则取负)5.到角与夹角若直线l1l2的斜率分别为k1k2,将l1绕它们的交点逆时针旋转到与l2重合所转过的最小正角叫l1到l2的角;l1与l2所成的角中不超过900的正角叫两者的夹角若记到角为θ,夹角为α,则tanθ=tanα=.6.平行与垂直若直线l1与l2的斜率分别为k1k2且两者不重合,则l1//l2的充要条件是k1=k2;l1l2的充要条件是k1k2=-17.两点P1x1y1与P2x2y2间的距离公式|P1P2|=8.点Px0y0到直线l:Ax+By+C=0的距离公式9.直线系的方程若已知两直线的方程是l1A1x+B1y+C1=0与l2A2x+B2y+C2=0,则过l1l2交点的直线方程为A1x+B1y+C1+λA2x+B2y+C2=0;由l1与l2组成的二次曲线方程为(A1x+B1y+C1)(A2x+B2y+C2)=0;与l2平行的直线方程为A1x+B1y+C=
0.10.二元一次不等式表示的平面区域,若直线l方程为Ax+By+C=
0.若B0,则Ax+By+C0表示的区域为l上方的部分,Ax+By+C0表示的区域为l下方的部分11.解决简单的线性规划问题的一般步骤
(1)确定各变量,并以x和y表示;
(2)写出线性约束条件和线性目标函数;
(3)画出满足约束条件的可行域;
(4)求出最优解12.圆的标准方程圆心是点ab,半径为r的圆的标准方程为x-a2+y-b2=r2,其参数方程为(θ为参数)13.圆的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0D2+E2-4F0其圆心为,半径为若点Px0y0为圆上一点,则过点P的切线方程为
①14.根轴到两圆的切线长相等的点的轨迹为一条直线(或它的一部分),这条直线叫两圆的根轴给定如下三个不同的圆x2+y2+Dix+Eiy+Fi=0i=
123.则它们两两的根轴方程分别为D1-D2x+E1-E2y+F1-F2=0;D2-D3x+E2-E3y+F2-F3=0;D3-D1x+E3-E1y+F3-F1=0不难证明这三条直线交于一点或者互相平行,这就是著名的蒙日定理
二、基础例题(必会)1.坐标系的选取建立坐标系应讲究简单、对称,以便使方程容易化简例1(经典例题)在ΔABC中,AB=AC,∠A=900,过A引中线BD的垂线与BC交于点E,求证∠ADB=∠CDE[证明]见图10-1,以A为原点,AC所在直线为x轴,建立直角坐标系设点B,C坐标分别为(02a)2a0,则点D坐标为(a0)直线BD方程为,
①直线BC方程为x+y=2a,
②设直线BD和AE的斜率分别为k1k2,则k1=-2因为BDAE,所以k1k2=-
1.所以,所以直线AE方程为,由解得点E坐标为所以直线DE斜率为因为k1+k3=
0.所以∠BDC+∠EDC=1800,即∠BDA=∠EDC例2(经典例题)半径等于某个正三角形高的圆在这个三角形的一条边上滚动证明三角形另两条边截圆所得的弧所对的圆心角为600[证明]以A为原点,平行于正三角形ABC的边BC的直线为x轴,建立直角坐标系见图10-2,设⊙D的半径等于BC边上的高,并且在B能上能下滚动到某位置时与AB,AC的交点分别为E,F,设半径为r,则直线AB,AC的方程分别为.设⊙D的方程为x-m2+y2=r
2.
①设点E,F的坐标分别为x1y1x2y2,则,分别代入
①并消去y得所以x1x2是方程4x2-2mx+m2-r2=0的两根由韦达定理,所以|EF|2=x1-x22+y1-y22=x1-x22+3x1-x22=4x1+x22-4x1x2=m2-m2-r2=r
2.所以|EF|=r所以∠EDF=6002.到角公式的使用例3设双曲线xy=1的两支为C1,C2,正ΔPQR三顶点在此双曲线上,求证P,Q,R不可能在双曲线的同一支上[证明]假设P,Q,R在同一支上,不妨设在右侧一支C1上,并设P,Q,R三点的坐标分别为且0x1x2x
3.记∠RQP=θ,它是直线QR到PQ的角,由假设知直线QR,PQ的斜率分别为,由到角公式所以θ为钝角,与ΔPQR为等边三角形矛盾所以命题成立3.代数形式的几何意义例4求函数的最大值[解]因为表示动点Pxx2到两定点A32B01的距离之差,见图10-3,当AB延长线与抛物线y=x2的交点C与点P重合时,fx取最大值|AB|=4.最值问题例5已知三条直线l1:mx-y+m=0l2:x+my-mm+1=0l3:m+1x-y+m+1=0围成ΔABC,求m为何值时,ΔABC的面积有最大值、最小值[解]记l1l2l3的方程分别为
①,
②,
③在
①,
③中取x=-1y=0,知等式成立,所以A-10为l1与l3的交点;在
②,
③中取x=0y=m+1,等式也成立,所以B0m+1为l2与l3的交点设l1l2斜率分别为k1k2若m0,则k1•k2=SΔABC=,由点到直线距离公式|AC|=,|BC|=所以SΔABC=因为2m≤m2+1,所以SΔABC≤又因为-m2-1≤2m,所以,所以SΔABC≥当m=1时,(SΔABC)max=;当m=-1时,(SΔABC)min=.5.线性规划例6设xy满足不等式组
(1)求点xy所在的平面区域;
(2)设a-1,在
(1)区域里,求函数fxy=y-ax的最大值、最小值[解]
(1)由已知得或解得点xy所在的平面区域如图10-4所示,其中各直线方程如图所示AB y=2x-5;CD y=-2x+1;AD x+y=1;BC x+y=
4.2fxy是直线l:y-ax=k在y轴上的截距,直线l与阴影相交,因为a-1,所以它过顶点C时,fxy最大,C点坐标为(-3,7),于是fxy的最大值为3a+
7.如果-1a≤2,则l通过点A(2,-1)时,fxy最小,此时值为-2a-1;如果a2,则l通过B(3,1)时,fxy取最小值为-3a+
1.6.参数方程的应用例7如图10-5所示,过原点引直线交圆x2+y-12=1于Q点,在该直线上取P点,使P到直线y=2的距离等于|PQ|,求P点的轨迹方程[解]设直线OP的参数方程为(t参数)代入已知圆的方程得t2-t•2sinα=
0.所以t=0或t=2sinα所以|OQ|=2|sinα|,而|OP|=t.所以|PQ|=|t-2sinα|,而|PM|=|2-tsinα|.所以|t-2sinα|=|2-tsinα|.化简得t=2或t=-2或sinα=-
1.当t=±2时,轨迹方程为x2+y2=4;当sinα=1时,轨迹方程为x=
0.7.与圆有关的问题例8点A,B,C依次在直线l上,且AB=ABC,过C作l的垂线,M是这条垂线上的动点,以A为圆心,AB为半径作圆,MT1与MT2是这个圆的切线,确定ΔAT1T2垂心的轨迹[解]见图10-6,以A为原点,直线AB为x轴建立坐标系,H为OM与圆的交点,N为T1T2与OM的交点,记BC=1以A为圆心的圆方程为x2+y2=16,连结OT1,OT2因为OT2MT2,T1HMT2,所以OT2//HT1,同理OT1//HT2,又OT1=OT2,所以OT1HT2是菱形所以2ON=OH又因为OMT1T2,OT1MT1,所以ON•OM设点H坐标为(xy)点M坐标为5b,则点N坐标为,将坐标代入=ON•OM,再由得在AB上取点K,使AK=AB,所求轨迹是以K为圆心,AK为半径的圆例9已知圆x2+y2=1和直线y=2x+m相交于A,B,且OA,OB与x轴正方向所成的角是α和β,见图10-7,求证sinα+β是定值[证明]过D作ODAB于D则直线OD的倾斜角为,因为ODAB,所以2•所以所以例10已知⊙O是单位圆,正方形ABCD的一边AB是⊙O的弦,试确定|OD|的最大值、最小值[解]以单位圆的圆心为原点,AB的中垂线为x轴建立直角坐标系,设点A,B的坐标分别为AcosαsinαBcosα-sinα,由题设|AD|=|AB|=2sinα,这里不妨设A在x轴上方,则α∈0π.由对称性可设点D在点A的右侧(否则将整个图形关于y轴作对称即可),从而点D坐标为cosα+2sinαsinα,所以|OD|==因为,所以当时,|OD|max=+1;当时,|OD|min=例11当m变化且m≠0时,求证圆x-2m-12+y-m-12=4m2的圆心在一条定直线上,并求这一系列圆的公切线的方程[证明]由消去m得a-2b+1=
0.故这些圆的圆心在直线x-2y+1=0上设公切线方程为y=kx+b,则由相切有2|m|=,对一切m≠0成立即-4k-3m2+22k-1k+b-1m+k+b-12=0对一切m≠0成立所以即当k不存在时直线为x=1所以公切线方程y=和x=
1.
三、趋近高考【必懂】
1.(2010江西理)
8.直线与圆相交于MN两点,若,则k的取值范围是A.B.C.D.【答案】A【解析】考查直线与圆的位置关系、点到直线距离公式,重点考察数形结合的运用.解法1圆心的坐标为(
3.,2),且圆与y轴相切.当,由点到直线距离公式,解得;解法2数形结合,如图由垂径定理得夹在两直线之间即可,不取,排除B,考虑区间不对称,排除C,利用斜率估值,选A
2.(2010安徽文)
(4)过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是(A)x-2y-1=0Bx-2y+1=0C2x+y-2=0(D)x+2y-1=0【答案】A【解析】设直线方程为,又经过,故,所求方程为.【方法技巧】因为所求直线与与直线x-2y-2=0平行,所以设平行直线系方程为,代入此直线所过的点的坐标,得参数值,进而得直线方程.也可以用验证法,判断四个选项中方程哪一个过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行.
3.(2010重庆文)
(8)若直线与曲线()有两个不同的公共点,则实数的取值范围为(A)(B)(C)(D)【答案】D解析化为普通方程,表示圆,因为直线与圆有两个不同的交点,所以解得法2利用数形结合进行分析得同理分析,可知
4.(2010重庆理)8直线y=与圆心为D的圆交与A、B两点,则直线AD与BD的倾斜角之和为A.B.C.D.【答案】C解析数形结合由圆的性质可知故
5.(2010广东文)
6.(2010全国卷1理)
(11)已知圆O的半径为1,PA、PB为该圆的两条切线,A、B为两切点,那么的最小值为ABCD
7.(2010安徽理)
9、动点在圆上绕坐标原点沿逆时针方向匀速旋转,12秒旋转一周已知时间时,点的坐标是,则当时,动点的纵坐标关于(单位秒)的函数的单调递增区间是A、B、C、D、和【答案】D【解析】画出图形,设动点A与轴正方向夹角为,则时,每秒钟旋转,在上,在上,动点的纵坐标关于都是单调递增的【方法技巧】由动点在圆上绕坐标原点沿逆时针方向匀速旋转,可知与三角函数的定义类似,由12秒旋转一周能求每秒钟所转的弧度,画出单位圆,很容易看出,当t在变化时,点的纵坐标关于(单位秒)的函数的单调性的变化,从而得单调递增区间.
8.(2009江苏卷18)(本小题满分16分)在平面直角坐标系中,已知圆和圆.
(1)若直线过点,且被圆截得的弦长为,求直线的方程;
(2)设P为平面上的点,满足存在过点P的无穷多对互相垂直的直线和,它们分别与圆和圆相交,且直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,试求所有满足条件的点P的坐标【解析】1设直线的方程为,即由垂径定理,得圆心到直线的距离,结合点到直线距离公式,得化简得求直线的方程为或,即或2设点P坐标为,直线、的方程分别为,即因为直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,两圆半径相等由垂径定理,得圆心到直线与直线的距离相等故有,化简得关于的方程有无穷多解,有解之得点P坐标为或平行与垂直关系可互相转化
1.
2.
3.
4.
5.面面垂直定义判定性质判定判定性质判定推论性质判定面面垂直线面垂直线线垂直平面几何知识垂直关系面面平行线面平行线线平行平面几何知识平行关系数学必修2第1页共20页。