解析几何1.直线的倾斜角与斜率 (1)倾斜角的范围为[0,π). (2)直线的斜率①定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切值叫这条直线的斜率k ,即k =tan α(α≠90°);倾斜角为90°的直线没有斜率;②斜率公式:经过两点P 1(x 1,y 1)、P 2(x 2,y 2)的直线的斜率为k =y 1-y 2x 1-x 2(x 1≠x 2);③直线的方向向量a =(1,k );④应用:证明三点共线:k AB =k BC .[问题1] (1)直线的倾斜角θ越大,斜率k 就越大,这种说法正确吗? (2)直线x cos θ+3y -2=0的倾斜角的范围是________. 2.直线的方程(1)点斜式:已知直线过点(x 0,y 0),其斜率为k ,则直线方程为y -y 0=k (x -x 0),它不包括垂直于x 轴的直线.(2)斜截式:已知直线在y 轴上的截距为b ,斜率为k ,则直线方程为y =kx +b ,它不包括垂直于x 轴的直线. (3)两点式:已知直线经过P 1(x 1,y 1)、P 2(x 2,y 2)两点,则直线方程为y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1,它不包括垂直于坐标轴的直线.(4)截距式:已知直线在x 轴和y 轴上的截距为a ,b ,则直线方程为x a +yb =1,它不包括垂直于坐标轴的直线和过原点的直线.(5)一般式:任何直线均可写成Ax +By +C =0(A ,B 不同时为0)的形式.[问题2] 已知直线过点P (1,5),且在两坐标轴上的截距相等,则此直线的方程为________. 3.点到直线的距离及两平行直线间的距离(1)点P (x 0,y 0)到直线Ax +By +C =0的距离为d =|Ax 0+By 0+C |A 2+B 2;(2)两平行线l 1:Ax +By +C 1=0,l 2:Ax +By +C 2=0间的距离为d =|C 1-C 2|A 2+B2.[问题3] 两平行直线3x +2y -5=0与6x +4y +5=0间的距离为________. 4.两直线的平行与垂直①l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2(两直线斜率存在,且不重合),则有l 1∥l 2⇔k 1=k 2;l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1. ②l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,则有l 1∥l 2⇔A 1B 2-A 2B 1=0且B 1C 2-B 2C 1≠0;l 1⊥l 2⇔A 1A 2+B 1B 2=0.特别提醒:(1)A 1A 2=B 1B 2≠C 1C 2、A 1A 2≠B 1B 2、A 1A 2=B 1B 2=C 1C 2仅是两直线平行、相交、重合的充分不必要条件;(2)在解析几何中,研究两条直线的位置关系时,有可能这两条直线重合,而在立体几何中提到的两条直线都是指不重合的两条直线.[问题4] 设直线l 1:x +my +6=0和l 2:(m -2)x +3y +2m =0,当m =________时,l 1∥l 2;当m =________时,l 1⊥l 2;当________时l 1与l 2相交;当m =________时,l 1与l 2重合. 5.圆的方程(1)圆的标准方程:(x -a )2+(y -b )2=r 2.(2)圆的一般方程:x 2+y 2+Dx +Ey +F =0(D 2+E 2-4F >0),只有当D 2+E 2-4F >0时,方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0才表示圆心为(-D 2,-E 2),半径为12D 2+E 2-4F 的圆.[问题5] 若方程a 2x 2+(a +2)y 2+2ax +a =0表示圆,则a =________. 6.直线、圆的位置关系 (1)直线与圆的位置关系直线l :Ax +By +C =0和圆C :(x -a )2+(y -b )2=r 2(r >0)有相交、相离、相切.可从代数和几何两个方面来判断: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d <r ⇔相交;d >r ⇔相离;d =r ⇔相切.(2)圆与圆的位置关系已知两圆的圆心分别为O 1,O 2,半径分别为r 1,r 2,则①当|O 1O 2|>r 1+r 2时,两圆外离;②当|O 1O 2|=r 1+r 2时,两圆外切;③当|r 1-r 2|<|O 1O 2|<r 1+r 2时,两圆相交;④当|O 1O 2|=|r 1-r 2|时,两圆内切;⑤当0≤|O 1O 2|<|r 1-r 2|时,两圆内含.[问题6] 双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的左焦点为F 1,顶点为A 1、A 2,P 是双曲线右支上任意一点,则分别以线段PF 1、A 1A 2为直径的两圆的位置关系为________.7.对圆锥曲线的定义要做到“咬文嚼字”,抓住关键词,例如椭圆中定长大于定点之间的距离,双曲线定义中是到两定点距离之差的“绝对值”,否则只是双曲线的其中一支.在抛物线的定义中必须注意条件:F l ,否则定点的轨迹可能是过点F 且垂直于直线l 的一条直线.[问题7] 已知平面内两定点A (0,1),B (0,-1),动点M 到两定点A 、B 的距离之和为4,则动点M 的轨迹方程是________.8.求椭圆、双曲线及抛物线的标准方程,一般遵循先定位,再定型,后定量的步骤,即先确定焦点的位置,再设出其方程,求出待定系数.(1)椭圆标准方程:焦点在x 轴上,x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0);焦点在y 轴上,y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0).(2)双曲线标准方程:焦点在x 轴上,x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0);焦点在y 轴上,y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0).(3)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1具有共同渐近线的双曲线系为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0).(4)抛物线标准方程焦点在x 轴上:y 2=±2px (p >0);焦点在y 轴上:x 2=±2py (p >0).[问题8] 与双曲线x 29-y 216=1有相同的渐近线,且过点(-3,23)的双曲线方程为________.9.(1)在用圆锥曲线与直线联立求解时,消元后得到的方程中要注意二次项的系数是否为零,利用解的情况可判断位置关系:有两解时相交;无解时相离;有唯一解时,在椭圆中相切.在双曲线中需注意直线与渐近线的关系,在抛物线中需注意直线与对称轴的关系,而后判断是否相切. (2)直线与圆锥曲线相交时的弦长问题斜率为k 的直线与圆锥曲线交于两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则所得弦长 |P 1P 2|=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]或|P 1P 2|=(1+1k2)[(y 1+y 2)2-4y 1y 2].(3)过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的直线l 交抛物线于C (x 1,y 1)、D (x 2,y 2),则(1)焦半径|CF |=x 1+p2;(2)弦长|CD |=x 1+x 2+p ;(3)x 1x 2=p24,y 1y 2=-p 2.[问题9] 已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A ,B 是该抛物线上的两点,|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为________.易错点1 直线倾斜角与斜率关系不清致误例1 已知直线x sin α+y =0,则该直线的倾斜角的变化范围是__________. 找准失分点 直线斜率k =tan β(β为直线的倾斜角)在[0,π)上是不单调的且不连续.易错点2 忽视斜率不存在情形致误例2 已知直线l 1:(t +2)x +(1-t )y =1与l 2:(t -1)x +(2t +3)y +2=0互相垂直,则t 的值为________. 找准失分点 (1)盲目认为两直线的斜率存在,忽视对参数的讨论.(2)忽视两直线有一条直线斜率为0,另一条直线斜率不存在时,两直线垂直这一情形.易错点3 忽视“判别式”致误例3 已知双曲线x 2-y22=1,过点A (1,1)能否作直线l ,使l 与双曲线交于P 、Q 两点,并且A 为线段PQ 的中点?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由. 找准失分点 没有判断直线2x -y -1=0与双曲线是否相交.1.(2014·安徽)过点P (-3,-1)的直线l 与圆x 2+y 2=1有公共点,则直线l 的倾斜角的取值范围是( ) A .⎝⎛⎦⎤0,π6 B .⎝⎛⎦⎤0,π3 C .⎣⎡⎦⎤0,π6 D .⎣⎡⎦⎤0,π3 2.(2014·广东)若实数k 满足0<k <9,则曲线x 225-y 29-k =1与曲线x 225-k -y 29=1的( )A .焦距相等B .实半轴长相等C .虚半轴长相等D .离心率相等3.若椭圆x 2m +y 2n =1(m >0,n >0)与曲线x 2+y 2=|m -n |无交点,则椭圆的离心率e 的取值范围是( )A .⎝⎛⎭⎫32,1 B .⎝⎛⎭⎫0,32 C .⎝⎛⎭⎫22,1 D .⎝⎛⎭⎫0,22 4.已知点F 1、F 2是椭圆x 2+2y 2=2的左、右两个焦点,点P 是该椭圆上的一个动点,那么|PF →1+PF →2|的最小值是( )A .0B .1C .2D .2 25.(2014·课标全国Ⅰ)已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点,若FP →=4FQ →,则|QF |等于( ) A.72 B.52C .3D .2 6.(2014·陕西)若圆C 的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y =x 对称,则圆C 的标准方程为________.解析 圆C 的圆心为(0,1),半径为1,标准方程为x 2+(y -1)2=1.7.一直线过点P ⎝⎛⎭⎫-3,-32,且被圆x 2+y 2=25截得的弦长为8,则此弦所在的直线方程为________.8.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为x 2+y 2-8x +15=0,若直线y =kx -2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,则k 的最大值是________.9.过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点F 向其一条渐近线作垂线,垂足为M ,已知∠MFO =30°(O 为坐标原点),则该双曲线的离心率为________.10.(2014·浙江)设直线x -3y +m =0(m ≠0)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于点A ,B .若点P (m,0)满足|P A |=|PB |,则该双曲线的离心率是________.1.(1)错 (2)[0,π6]∪[5π6,π) 2.5x -y =0或x +y -6=0 3.1526134.-1 12 m ≠3且m ≠-1 3 5.-1 6.内切 7.x 23+y 24=18.4x 29-y 24=1 9.541.⎣⎡⎦⎤0,π4∪⎣⎡⎭⎫34π,π 2.-1或1 3.不存在 DADCC 6.x 2+(y -1)2=1 7.x +3=0或3x +4y +15=0 8.43 9.2 10.52。