一、高考大纲
考试内容:
直线的倾斜角和斜率。直线方程的点斜式和两点式。直线方程的一般式。
两条直线平行与垂直的条件。两条直线的交角。点到直线的距离。
用二元一次不等式表示平面区域。简单的线性规划问题。
曲线与方程的概念。由已知条件列出曲线方程。
圆的标准方程和一般方程。圆的参数方程。
考试要求:
(1)理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线的斜率公式。掌握直线方程的点斜式、两点式、一般式,并能根据条件熟练地求出直线方程。
(2)掌握两条直线平行与垂直的条件,两条直线所成的角和点到直线的距离公式。能够根据直线的方程判断两条直线的位置关系。
(3)了解二元一次不等式表示平面区域。
(4)了解线性规划的意义,并会简单的应用。
(5)了解解析几何的基本思想,了解坐标法。
(6)掌握圆的标准方程和一般方程,了解参数方程的概念,理解圆的参数方程。
二、高考要览
考试内容 |
能力层次 |
高考要求 |
考题年份分值 |
直线方程 |
理解 |
直线的倾斜角和斜率 |
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掌握 |
两点斜率公式:一点和斜率求出直线方才的方法;点斜式.两点式和一般方程,熟练求出直线方程 |
位置关系 |
掌握 |
两条直线平行与垂直的条件,两条直线所成的角,点到直线的距离公式,两条直线的位置关系 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
湖北.5 |
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广东.5 |
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浙江.5 |
浙江.5 |
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北京.5 |
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全国III.5 |
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上海.5 |
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对称 |
掌握 |
相关概念 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
全国II.5 |
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安徽.5 |
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线性规化 |
了解 |
简单的线性规化问题,线性规化的意义 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
全国III.5 |
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上海.4 |
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广东.4 |
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广东9.5 |
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浙江.5 |
浙江.5 |
浙江4.5 |
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江苏.12 |
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江苏.12.4 |
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全国I.5 |
全国I14.5 |
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掌握 |
二元一次不等式表示平面区域,简单的线性规化问题 |
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湖北.4 |
湖北9.5 |
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北京13.4 |
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安徽10.5 |
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天津3.5 |
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四川8.5 |
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重庆16.5 |
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福建.4 |
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江西.5 |
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湖南.4 |
湖南12.4 |
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山东.4 |
山东11.5 |
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圆的方程 |
了解 |
参数方程的概念 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
全国I.4 |
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江苏.4 |
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上海.4 |
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上海2.4 |
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重庆.5 |
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理解 |
圆的参数方程 |
掌握 |
圆的标准方程和一般方程 |
直线与圆心 |
掌握 |
相关概念 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
全国III.4 |
全国III.5 |
全国Ⅱ15.4 |
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北京.4 |
北京.4 |
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福建4 |
北京春.5 |
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天津.5 |
全国.5 |
天津14.4 |
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湖北.5 |
全国I.5 |
湖北12.4 |
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辽宁.4 |
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重庆.5 |
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重庆3.5 |
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江苏2.5 |
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陕西5.5 |
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江西16.5 |
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三、命题趋势
从上表可以看出,近几年本章考查呈现以下特点:
1、题型和题量:选择题(填空题)+解答题,高考中一般表现为`1~2`道选择题或填空题,重点考查线性规划或直线和圆的位置关系,分值为`5~10`分。
2、知识点考查
(1)求直线和圆的方程;
(2)运用坐标公式求距离、角度,求面积及圆的切线、弦长等问题;
(3)直线和圆位置关系的判定和应用;
(4)线性规划应用问题。
3、难度与创新
本章高考题大都属于中、低档题,一般以选择和填空题形式出现,2004、2005年选择(填空)题均出现在压轴题的位置上,中心对称与轴对称问题虽然在《考试大纲》中没有提及,但也在高考题中占有举足轻重的地位,线性规划属于新添内容,其应用性较强,发展趋势不可急视。
四、复习建议
根据本章知识的重要性以及高考对本章内容的考查情况,复习时,应注意以下几个方面:
1、本章的重点是直线和圆的议程、两条直线、直线和圆的位置关系以及线性规划的简单应用,其难点是理解曲线与方程的关系,学会利用方程研究曲线以及它们的位置关系。
2、由于直线和圆是最简单、最基本的几何图形,研究直线和圆的思想与方法,也是解析几何重点探讨的思想方法,因此,教学中,除对基础知识的巩固和掌握外,更要注重对一些思想方法的教学渗透。
3、解析几何最重要的方法——坐标法或叫解析法(笛卡尔把这种方法形象地称作给研究平面几何问题的人“带上一副眼镜”);确定直线方程和判断直线和圆、圆与圆位置关系时的分类讨论思想,曲线与方程问题中体现的等价转化、函数方程等思想和方法,同时复习中还要注意对运算的准确性,思维的严密性和表达的规范性作出相应的要求,在处理有关直线和圆的问题时,既要掌握通
过对方程组和一元二次方程的处理得出结论的一般方法,又要掌握从圆的几何性质入手,协助解决问题的特殊方法。
4、复习策略。
本章的复习要抓住六个字:深刻、灵活、熟练。
首先,要正确地理解基本概念头,尤其是对“方程的曲线”、“曲线的方程”、“直线的倾斜角”、“直线的斜率”、“两直线的关系”、“直线的截距”等概念要力求“深刻”而全面地理解。
本单元的基本公式很多,直线的方程、圆的方程又有多种形式,解题中这些知识不但使用的概率很大,而且要求使用得很灵活,要做到这一点,就必须弄清楚它们的适用范围。
“数形结合法”、“坐标法”、“对称法”、“轨迹求法”这些方法要熟练掌握。此外,解题中还应把本章知识与其他知识结合起来,万其要充分利用图形的几何性质和方程的消元技巧,以减少计算量。
五、思想与方法综览
1、数形结合思想
数形结合的解题方法,就是把数学问题中的数量关系和空间形式结合起来考虑的思维方法,其实质就是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来,抽象思维和形象思维结合起来,使抽象问题具体化,复杂问题简单化,通过“数”和“形”的联系和转化,化难为易,从而使问题得以解决.
[案例]当曲线`y=1+sqrt(4-x^2)`与直线`y=k(x-2)+4`有两个相异交点时,实数`k`的取值范围是( )
A.`(0,5/12)` B.`(1/3,3/4]`
C.`(5/12,3/4]` D.`(5/12,+oo)`
分析:作出曲线`y=1+sqrt(4-x^2)`与直线`y=k(x-2)+4`的图象,利用图形直观考查它们的关系,寻找问题的解决方法.
解:曲线`y=1+sqrt(4-x^2)`是以(0,1)为圆心,2为半径的半圆(如图),直线`y=k(x-2)+4`是过定点(2,4)的直线.设切线`PT`的斜率为是`k_0`,切线`PT`的方程为`y=k_0(x-2)+4`
圆心(0,1)到直线`PT`的距离等于半径2,即`|1+2k_0-4|/root()(1+(k_0)^2)=2`,`k_0=5/12`
直线`PA`的斜率为`k_1,k_1=3/4`,所以的范围为`5/12<k<=3/4`,
`:.`应选C
2、方程思想
[案例]过已知点(3,0)的直线`l`与圆`x^2+y^2+x-6y+3=0`相交于`P、Q`两点,且`OP_|_OQ`(其中`O`为原点),求直线`l`的方程.
解:设直线`l`的方程`x+ay-3=0`则点`P(x_1,y_1),Q(x_2,y_2)`的坐标满足方程组`{(x^2+y^2+x-6y+3=0),(x+ay-3=0):}`,
由方程组消去`y`,得`x^2+((3-x)/a)^2+x-6xx(3-x)/a+3=0`.
`:.x_1x_2=(3a^2-18a+9)/(a^2+1)`
由方程组消去x,得`(3-ay)^2+y^2+(3-ay)-6y+3=0`
`:.y_1y_2=15/(a^2+1)`
依题意,知`OP_|_OQ`,
`:.y_1/x_1•y_2/x_2=-1`
即`y_1y_2+x_1x_2=0`即`(3a^2-18a+9)/(a^2+1)+15/(a^2+1)=0`
`:.a^2-6a+8=0`
解得`a=2`或`a=4`.
所求直线l的方程为`x+2y-3=0或x+4y-3=0`
点评:本题方程的思想体现在“设而不求”四个字上,即设`P(x_l,y_1),Q(x_2,y_2)`两点的坐标,但我们并未求出`P,Q`来,只是借助于`P、Q`满足的方程,利用韦达定理寻求`a`的方程,继而求出`a`.
3、待定系数法
[案例]已知圆`C`的圆心`C`在直线`l_l:y=1/2x`与直线`l_2:x-2y-4sqrt5=0`相切
,且过点A(2,5),求圆`C`方程。
分析:三个独立条件可以确定圆的方程,据此,求圆的方程往往采用先设圆的标准方程`(x-a)^2+(y-b)^2=r^2`或一般方程`x^2+y^2+Dx+Ey+F=0`,然后依据已知条件分别求出`a,b,r`或者`D、E、F`,这就是待定系数法.
解:设圆`C`的方程是`(x-a)^2+(y-b)^2=r^2`
`.:`圆心在直线`l_l:y=1/2x`上,
`:.a=2b`
①
`.:`圆C过点A(2,5).
`:.(2-a)^2+(5-b)^2=r^2`
②
圆`C`和直线`l_2:x-2y-4sqrt5=0`相切
`:.|a-2b-4sqrt5|/root()(5)=r`
③
联立①、②、③式解得`a=2,b=1,r=4`或`a=26/5,b=13/5,r=4`
故所求圆的方程为`(x-2)^2+(y-1)^2=16`或`(x-26/5)^2+(y-13/5)^2+16`.
4、转化思想
在解析几何中转化思想有着重要的应用,如直线与圆的距离问题转化为圆心到直线的距离问题,点到直线的距离
问题转化为线线距离问题等.
[案例]对于抛物线`y^2=2x`上的任一点`Q`,点`P(a,0)`,都满足`|PQ|>=|a|`,则`a`的取值范围是(
)
A.`(-oo,0)` B.`(-oo,1]`
C. [0,1] D.(0,1)
解:(1)若`a=!0`,如图以`P(a,0)`为圆心,`a`为半径做⊙P
①当`a<0`时,如左图可知⊙P与抛物线相切于原点,`|PQ|>=|a|`显然成立;
②当`a>0`时,如右图可知若使`|PQ|>=|a|`成立,则⊙P与抛物线相切于原点,不妨设⊙P的方程为`(x-a)^2+y^2=a^2`,将此代入`y^2=2x`,
化简`x(x+2-2a)=0`,解方程`x=0`或`x=2a-2`,若满足条件,此方程有且只有一根`x=0`,此时`2a-2<=0`,即`a<=1`
(2)当`a=0`时,P点恰为抛物线的顶点,结论显然成立
综合(1)(2)可知满足条件的`a`的取值范围是`(-oo,1]`
5、对称思想
[案例]在△ABC中,已知A(-1,5),`/_B`和`/_C`的平分线所在直线的方程分别为`x-y+2=0`和`y=2`,求△ABC的面积.
解:设点A关于直线BD:`x-y+2=0`对称的点为`A_1(x_1,y_1)`,则由`A_1A_|_BD`及`A_1A`中点`((x_1-1)/2,(y_1+5)/2)`在BD上。
得方程组`{((y_1-5)/(x_1+1)=-1),((x_1-1)/2-(y_1+5)/2+2=0):}`,解得`{(x_1=3),(y_1=1):}`
`:.A_1(3,1)`.同理可求点A关于直线`CE:y=2`的对称点`A_2(-1,-1)`,因为BC边所在直线过点`A_1,A_2`,所以直线BC的方程为`x-2y-1=0`。
又`{(y=2),(x-2y-1=0):}`,得`{(x=5),(y=2):}`,即点C(5,2),同理可得B(-5,-3),
`:.|BC|=5root()(5)`,又点A到直线BC的距离`d=12/root()(5)`,
`:.S_(△ABC)=1/2|BC|d=30`
点评:利用对称关系,求出A关于两角平分线的对称点,巧妙地解决BC边所在直线的方程。
6、参数思想
[案例]已知实数x,y满足`x^2+y^2+2x-2root()(3)y=0`,求`x+y`的最小值。
解:设出圆的参数方程,将问题转化为三角函数的最值问题,可使问题易于解决。
原方程为`(x+1)^2+(y-root()(3))^2=4`表示一个圆的方程,
可设其参数方程为`{(x=-1+2costheta),(y=root()(3)+2sintheta):}`,`(0<=theta<2pi)`,
则`x+y=root()(3)-1+2(sintheta+costheta)=root()(3)-1+2root()(2)sin(theta+pi/4)`,
当`theta=(5pi)/4`时,即`x=-1-root()(2),y=root()(3)-root()(2)`时,
`x+y`的最小值为`root()(3)-1-2root()(2)`
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