2020年高考数学学霸纠错笔记 直线与圆的方程(含解析).docx
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1、忽略90倾斜角的特殊情形求经过A(m,3),B(1,2)两点的直线的斜率,并指出倾斜角的取值范围【错解】由斜率公式可得直线AB的斜率k=.当m1时,k=0,所以直线的倾斜角的取值范围是090;当m1时,k=0,所以直线的倾斜角的取值范围是901,m1时,k=0,所以直线倾斜角的取值范围是090.当m1时,k=0,所以直线倾斜角的取值范围是90180.【参考答案】见试题解析.1由斜率取值范围确定直线倾斜角的范围时要利用正切函数y=tan x的图象,特别要注意倾斜角取值范围的限制.2求解直线的倾斜角与斜率问题时要善于利用数形结合的思想,要注意直线的倾斜角由锐角变到直角及由直角变到钝角时,需依据正切
2、函数y=tan x的单调性求斜率k的范围3直线的倾斜角与斜率的关系(1)任何直线都存在倾斜角,但并不是任意直线都存在斜率比如直线的倾斜角为,但斜率不存在(2)直线的倾斜角和斜率k之间的对应关系:009090900不存在k01直线的倾斜角为ABCD【答案】B【解析】直线的斜率,则,所以直线的倾斜角.故选B. 忽略斜率不存在的特殊情形已知直线l1经过点A(3,a),B(a2,3),直线l2经过点C(2,3),D(1,a2),若l1l2,求a的值【错解】由l1l2,又k1=,k2=,所以=1,解得a=0.【错因分析】只有在两条直线斜率都存在的情况下,才有l1l2,还有一条直线斜率为0,另一条直线斜率
3、不存在的情况也要考虑【试题解析】由题意知l2的斜率一定存在,则l2的斜率可能为0,下面对a进行讨论当时,a=5,此时k1不存在,所以两直线垂直当时,由,得a=0.所以a的值为0或5.【参考答案】0或51直线的斜率是否存在是解直线问题首先要考虑的问题,以防漏解2斜率公式(1)若直线l的倾斜角90,则斜率(2)若P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直线l上,且x1x2,则l的斜率k=3求直线方程的方法(1)直接法:根据已知条件,选择恰当形式的直线方程,直接求出方程中的系数,写出直线方程;(2)待定系数法:先根据已知条件恰当设出直线的方程,再根据已知条件构造关于待定系数的方程(组)解得系数,最后
4、代入设出的直线方程4求直线方程时,如果没有特别要求,求出的直线方程应化为一般式Ax+By+C=0,且A0.5已知三点若直线的斜率相同,则三点共线.因此三点共线问题可以转化为斜率相等问题,用于求证三点共线或由三点共线求参数.2设直线l的方程为m2-2m-3x+2m2+m-1y=2m-6,根据下列条件分别求m的值(1)在x轴上的截距为1;(2)斜率为1;(3)经过定点P-1,-1【答案】(1)1;(2)43;(3)53或-2.【解析】(1)直线过点P(1,0),m22m32m6.解得m3或m1.又m3时,直线l的方程为y0,不符合题意, m1.(2)由斜率为1,得-m2-2m-32m2+m-1=1
5、2m2+m-10 解得m43. (3)直线过定点P(1,1),则 (m22m3)(2m2m1)2m6, 解得m53或m2.当用待定系数法确定直线的斜率时,一定要对斜率是否存在进行讨论,否则容易犯解析不全的错误 忽视两条直线平行的条件当a为何值时,直线:y=x2a与直线:平行?【错解】由题意,得=1,a=1.【错因分析】该解法只注意到两直线平行时斜率相等,而忽视了斜率相等的两直线还可能重合【试题解析】,=1且2a2,解得a=1.【方法点睛】要解决两直线平行的问题,一定要注意检验,看看两直线是否重合【参考答案】a=1.1两直线的位置关系问题中注意重合与平行的区别2由两直线平行或垂直求参数的值:在解
6、这类问题时,一定要“前思后想”.“前思”就是在解题前考虑斜率不存在的可能性,是否需要分情况讨论;“后想”就是在解题后,检验答案的正确性,看是否出现增解或漏解.3两条直线的位置关系斜截式一般式与相交 与垂直与平行且或与重合且(1)当两条直线平行时,不要忘记它们的斜率不存在时的情况;(2)当两条直线垂直时,不要忘记一条直线的斜率不存在、另一条直线的斜率为零的情况3已知直线与直线互相平行,则实数的值为ABCD【答案】A【解析】直线与直线互相平行,;,即,解得:.当时,直线分别为和,平行,满足条件当时,直线分别为和,平行,满足条件;所以;故选A.【名师点睛】本题考查两直线平行的性质,解题时注意平行不包
7、括重合的情况,属于基础题.忽视截距为0的情形已知直线l过点P(2,1),且在两坐标轴上的截距相等,求直线l的方程.【错解】由题意,设直线l的方程为=1,直线l过点(2,1),=1,a=1,则直线l的方程为xy1=0.【错因分析】错解忽略了过原点时的情况【试题解析】设直线l在两坐标轴上的截距为a.若a=0,则直线l过原点,其方程为x2y=0;若a0,则直线l的方程可设为=1,直线l过点(2,1),=1,a=1,则直线l的方程为xy1=0.综上所述,直线l的方程为或xy1=0.【思路分析】截距式方程中a0,b0,即直线与坐标轴垂直或直线过原点时不能用截距式方程注意在两坐标轴上存在截距的直线不一定有
8、截距式方程,此时在x,y轴上的截距均为0,即过原点【参考答案】或xy1=0.1在求与截距有关的直线方程时,注意对直线的截距是否为零进行分类讨论,防止忽视截距为零的情形,导致产生漏解2在求直线方程时,应先选择适当的直线方程的形式,并注意各种形式的适用条件用斜截式及点斜式时,直线的斜率必须存在,而两点式不能表示与坐标轴垂直的直线,截距式不能表示与坐标轴垂直或经过原点的直线在解题时,若采用截距式,应注意分类讨论,判断截距是否为零;若采用点斜式,应先考虑斜率不存在的情况截距为一个实数,既可以为正数,也可以为负数,还可以为0,这是解题时容易忽略的一点,常见的与截距问题有关的易错点有:“截距互为相反数”;
9、“一截距是另一截距的几倍”等,解决此类问题时,应先考虑截距为0的情形,注意分类讨论思想的运用4经过点,并且在两坐标轴上的截距相等的直线有A0条B1条C2条D3条【答案】C【解析】若直线过原点,则过的直线方程为,满足题意.若直线不过原点,设直线为,代入,解得:,直线方程为:满足题意的直线有条故选C.【名师点睛】本题考查在坐标轴截距相等的直线的求解,易错点是忽略直线过原点的情况.含参数的两条直线相交因考虑问题不全面而致误若三条直线共有三个不同的交点,则a的取值范围为A Ba1且a2Ca2 D且a2【错解】选A或选B【错因分析】在解题过程中,常错选B,原因在于考虑问题不全面,只考虑三条直线相交于一点
10、而忽视了任意两条平行或重合的情况错选A时,只考虑三条直线斜率不相等的条件而忽视了三条直线相交于一点的情况【试题解析】因为三条直线有三个不同的交点,需三条直线两两相交且不共点,由条件不易直接求参数,可考虑从反面着手求解若三条直线交于一点,由解得将l2,l3的交点代入l1的方程解得a=1或a=2. 若,则由aa11=0,解得a=1,当a=1时,与重合若,则由11a1=0,解得a=1,当a=1,与重合若,则由a111=0,解得a=1,当a=1时,与重合综上,当a=1时,三条直线重合;当a=1时,;当a=2时,三条直线交于一点.所以要使三条直线共有三个交点,需且a2.【参考答案】D1两直线交点的求法求
11、两直线的交点坐标,就是解由两直线方程组成的方程组,以方程组的解为点的坐标,即交点的坐标.2求过两直线交点的直线方程的求法求过两直线交点的直线方程,先解方程组求出两直线的交点坐标,再结合其他条件写出直线方程.也可借助直线系方程,利用待定系数法求出直线方程,这样能简化解题过程.5设,若直线与线段相交,则的取值范围是ABCD【答案】C【解析】由题意,直线,即,所以直线经过定点,又由斜率公式,可得,直线与线段相交,或,则的取值范围是故选C【名师点睛】本题考查了斜率计算公式及其应用,考查了推理能力与计算能力,属于基础题忽视圆的方程需要满足的条件致错已知点O(0,0)在圆x2y2kx2ky2k2k1=0外
12、,求k的取值范围【错解】点O(0,0)在圆外,2k2k10,解得k或k1.k的取值范围是(,1)(,)【错因分析】本题忽视了圆的一般方程表示圆的条件为,而导致错误【试题解析】方程表示圆,k2(2k)24(2k2k1)0,即3k24k40,解得2k.又点O(0,0)在圆外,2k2k10,解得k或k1.综上所述,k的取值范围是(2,1)(,)【参考答案】(2,1)(,).方程是否满足表示圆的条件,这是将二元二次方程按圆的方程处理时应首先考虑的问题1求圆的方程必须具备三个独立的条件从圆的标准方程来看,关键在于求出圆心坐标和半径,从圆的一般方程来讲,能知道圆上的三个点即可求出圆的方程,因此,待定系数法
13、是求圆的方程常用的方法2用几何法求圆的方程,要充分运用圆的几何性质,如“圆心在圆的任一条弦的垂直平分线上”,“半径、弦心距、弦长的一半构成直角三角形”3与圆有关的对称问题(1)圆的轴对称性:圆关于直径所在的直线对称 (2)圆关于点对称: 求已知圆关于某点对称的圆,只需确定所求圆的圆心位置; 两圆关于点对称,则此点为两圆圆心连线的中点 (3)圆关于直线对称: 求已知圆关于某条直线对称的圆,只需确定所求圆的圆心位置; 两圆关于直线对称,则此直线为两圆圆心连线的垂直平分线4对于圆中的最值问题,一般是根据条件列出关于所求目标的式子函数关系式,然后根据函数关系式的特征选用参数法、配方法、判别式法等,应用
14、不等式的性质求出最值特别地,要利用圆的几何性质,根据式子的几何意义求解,这正是数形结合思想的应用6若直线与圆至少有一个交点,则实数的取值范围为A0,+)B4,+)C(4,+)D2,4【答案】C【解析】由可得,故直线恒过定点,因此可得点必在圆内或圆上,故由方程表示圆的条件可得或综上可知故实数的取值范围为(4,+)故选C【名师点睛】本题主要考查了直线过定点及直线与圆的位置关系,点与圆的位置关系,属于中档题.利用数形结合的解题误区方程=kx2有唯一解,则实数k的取值范围是Ak= Bk(2,2)Ck2 Dk2或k=3【错解】选A或选C【错因分析】因忽视y=中的y0而认为直线与圆相切而错选A虽然注意到图
15、形表示半圆但漏掉直线与圆相切的情形而错选C【试题解析】由题意知,直线y=kx2与半圆x2y2=1(y0)只有一个交点结合图形易得k2或k=.【参考答案】D1判断直线与圆的位置关系时,通常用几何法,其步骤是:(1)明确圆心C的坐标(a,b)和半径长r,将直线方程化为一般式;(2)利用点到直线的距离公式求出圆心到直线的距离d;(3)比较d与r的大小,写出结论.判断直线与圆的位置关系时,若两方程已知或圆心到直线的距离易表达,则用几何法;若方程中含有参数,或圆心到直线的距离的表达较繁琐,则用代数法能用几何法,尽量不用代数法.2涉及直线被圆截得的弦长问题,一般有两种求解方法:一是利用半径长r、弦心距d、
16、弦长l的一半构成直角三角形,结合勾股定理求解;二是若斜率为k的直线l与圆C交于两点,则.7若直线y=xb与曲线y=有公共点,试求b的取值范围【答案】2b2【解析】如图所示,在坐标系内作出曲线y=(半圆),直线l1:y=x2,直线l2:y=x2.当直线l:y=xb夹在l1与l2之间(包含l1,l2)时,l与曲线y=有公共点,所以b的取值范围为2b2.不理解两圆相切已知圆圆,判断两圆的位置关系. 【错解】由得4x3y4=0,即y=.将其代入方程x2y22x2y1=0,得,即9x216x21632x18x3(8x8)9=0,25x210x1=0,因为=100425=0.所以两圆只有一个公共点,两圆相
17、切 【错因分析】将两圆方程联立,=0说明两圆只有一个公共点,此时两圆有可能外切,也有可能内切【试题解析】把两圆方程分别配方,化为标准方程为:(x1)2(y1)2=1,(x3)2(y4)2=16,所以C1(1,1),C2(3,4),r1=1,r2=4.圆心距,r1r2=14=5,|C1C2|=r1r2,故两圆外切【参考答案】外切.1判断圆与圆的位置关系时,一般用几何法,其步骤是:(1)确定两圆的圆心坐标和半径长;(2)利用平面内两点间的距离公式求出圆心距d,求;(3)比较的大小,写出结论.2求两圆公共弦长一般有两种方法:一是联立两圆的方程求出交点坐标,再利用两点间的距离公式求解;二是求出两圆公共
18、弦所在直线的方程,转化为直线被圆截得的弦长问题.8已知两圆和相切,求实数的值.【答案】或0【解析】题中所给两圆的圆心坐标分别为,半径分别为,若两圆外切,则:,解得:,若两圆内切,则:,解得:,综上可得,a的值为或0.【名师点睛】判断两圆的位置关系常用几何法,即用两圆圆心距与两圆半径和与差之间的关系,一般不采用代数法,两圆相切注意讨论内切外切两种情况.两圆外切和内切统称为相切,d=|r1r2|内切;d=r1r2外切本题容易出现的错误是:只考虑外切的情况而把内切情况漏掉了求切线时考虑不全致错过点P(2,4)引圆的切线,则切线方程为_【错解】设切线方程为y4=k(x2),即kxy42k=0,因为直线
19、与圆相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即d=,解得k=,故所求切线方程为xy42=0,即4x3y4=0.【错因分析】本题容易忽略切线斜率不存在的情况,从而导致漏解【试题解析】显然点P(2,4)不在圆上,当切线的斜率存在时,设切线方程为y4=k(x2),即,因为直线与圆相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即d=,解得k=,故所求切线方程为xy42=0,即4x3y4=0;当切线的斜率不存在时,切线方程为,此时圆心到直线的距离等于半径,符合题意综上,切线方程为或4x3y4=0 【参考答案】或4x3y4=0.求解此类问题时,应先判断点是在圆上还是在圆外,在圆上时切线方程唯一,在圆外时切线方程必有两条
20、1求过圆上的一点的切线方程: 先求切点与圆心连线的斜率k,若k不存在,则由图形可写出切线方程为;若,则由图形可写出切线方程为;若k存在且k0,则由垂直关系知切线的斜率为,由点斜式方程可求出切线方程.2求过圆外一点的圆的切线方程: (1)几何方法当斜率存在时,设为k,则切线方程为,即.由圆心到直线的距离等于半径长,即可得出切线方程. (2)代数方法当斜率存在时,设为k,则切线方程为,即,代入圆的方程,得到一个关于x的一元二次方程,由,求得k,切线方程即可求出.3在求过一定点的圆的切线方程时,应首先判断定点与圆的位置关系,若点在圆上,则该点为切点,切线只有一条;若点在圆外,切线有两条;若点在圆内,
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