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(8)平面解析几何
——2025 高考数学一轮复习易混易错专项复习
【易混点梳理】
1.已知直线的倾斜角为 ,则直线的斜率为 .
2.经过两点 的直线的斜率公式 .
3.两条直线平行与垂直的判定:设两条直线 的斜率分别为 .
(1) ;(2) .
4.直线的方程:
(1)点斜式: .
(2)斜截式: .
(3)两点式: .
(4)截距式: .
(5)一般式: (A,B不同时为0) .
5.直线的交点坐标与距离公式
①一般地,将两条直线的方程联立,得方程组 ,若方程组有唯一解,则两
条直线相交,此解就是交点的坐标;若方程组无解,则两条直线无公共点,此时两条直线平
行.②两点 间的距离公式 .
特别地,原点 与任一点 的距离 .
③点到直线的距离:点 到直线 的距离 .
④两条平行直线间的距离:若直线 的方程分别为 ,
,则两平行线的距离 .
6.圆心为 ,半径为r的圆的标准方程: .
7.圆的一般方程: .
8.判断直线与圆的位置关系的方法:
(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): 相交,
相离, 相切.
(2)几何方法(比较圆心到直线的距离与半径 r的大小):设圆心到直线的距离为 d,则
相交, 相离, 相切.
9.圆与圆的位置关系
设圆 半径为 ,圆 半径为 .
圆心距与两圆半径的关系 两圆的位置关系
内含
内切
相交外切
外离
10.椭圆:
1.定义:平面内与两个定点 的距离的和等于常数(大于 )的点的轨迹叫做椭圆.这
两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
2.标准方程:
(1)中心在坐标原点,焦点在x轴上的椭圆的标准方程为 ;
(2)中心在坐标原点,焦点在y轴上的椭圆的标准方程为 .
3.焦点三角形
(1)P是椭圆上不同于长轴两端点的任意一点, 为椭圆的两焦点,则
,其中 为 .
(2)P是椭圆上不同于长轴两端点的任意一点, 为椭圆的两焦点,则 的周长为
.
(3)过焦点 的弦AB与椭圆另一个焦点 构成的 的周长为 .
4.椭圆的方程与简单几何性质
焦点在x轴上 焦点在y轴上
标准方程
一般方程
焦点坐标
顶点坐标范围
长轴长
短轴长
焦距
,
离心率
越接近于1,椭圆越扁; 越接近于0,椭圆越圆
11.双曲线:
1.定义:平面内与两个定点 的距离的差的绝对值等于非零常数(小于 )的点的轨
迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
2.标准方程:
(1)中心在坐标原点,焦点在x轴上的双曲线的标准方程为 ;
(2)中心在坐标原点,焦点在y轴上的双曲线的标准方程为 .
3.焦点三角形
(1)P为双曲线上的点, 为双曲线的两个焦点,且 ,则
.
(2)过焦点 的直线与双曲线的一支交于A,B两点,则A,B与另一个焦点 构成的
的周长为 .(3)若P是双曲线右支上一点, 分别为双曲线的左、右焦点,则 ,
.
(4)P是双曲线 右支上不同于实轴端点的任意一点, 分别为双
曲线的左、右焦点, 为 内切圆的圆心,则圆心 的横坐标恒为定值a.
4.双曲线的几何性质
焦点在x轴上 焦点在y轴上
标准方程
焦点坐标
顶点坐标
范围
对称性 关于x轴、y轴对称,关于原点对称
实、虚轴长 实轴长为 ,虚轴长为
离心率 双曲线的焦距与实轴长的比
渐近线方程
12.抛物线:
1.定义:平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫做抛物
线.点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线.
2.标准方程:
(1)焦点在x轴上的抛物线的方程为 ;
(2)焦点在y轴上的抛物线的方程为 .
3.抛物线的几何性质
标准方程
范围准线
焦点
对称性 关于x轴对称 关于y轴对称
顶点
离心率
焦半径长
焦点弦长
【易错题练习】
1.已知 , 是椭圆 的两个焦点,P为C上一点,且 ,
,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
2.已知圆 ,过直线 上一点 P 向圆 C 作切线,切点为
Q,则 的最小值为( )
A.5 B. C. D.
3.为了增强某会议主席台的亮度,且为了避免主席台就座人员面对强光的不适,灯光设计人
员巧妙地通过双曲线镜面反射出发散光线达到了预期的效果.如图,从双曲线右焦点 发出的
光线的反射光线的反向延长线经过左焦点 .已知双曲线的离心率为 ,则当 与 恰好相等时, ( )
A. B. C. D.
4.已知抛物线 的焦点为 F,准线为 l,点 A,B 在抛物线 C 上,且满足
.设线段AB的中点到准线的距离为d,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
5.已知点P是双曲线 上的动点, , 分别是双曲线C的左、右焦点,O为坐
标原点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(多选)抛物线 的准线为l,P为C上的动点.对P作 的一条切
线,Q为切点.对P作l的垂线,垂足为B.则( )
A.l与 相切 B.当P,A,B三点共线时,
C.当 时, D.满足 的点P有且仅有2个7.(多选)已知椭圆 过点 ,直线 与椭圆C交
于M,N两点,且线段 的中点为P,O为坐标原点,直线 的斜率为 ,则下列结论正
确的是( )
A.C的离心率为
B.C的方程为
C.若 ,则
D.若 ,则椭圆C上存在E,F两点,使得E,F关于直线l对称
8.已知椭圆 的左、右顶点分别为A,B,P是圆 上不同于A,B两点的
动点,直线PB与椭圆C交于点Q.若直线PA斜率的取值范围是 ,则直线QA斜率的取值
范围是__________.
9.设 , 是双曲线 的两个焦点,P是双曲线上任意一点,过 作 平分线
的垂线,垂足为M,则点M到直线 的距离的最大值是___________.
10.已知抛物线C的顶点为坐标原点O,焦点F在坐标轴上,且过 , 两
点.
(1)求C的方程;
(2)设过点F的直线l与C交于M,N两点,P,Q两点分别是直线 AM,BN与x轴的交点,证明: 为定值.答案以及解析
1.答案:A
解析:在椭圆 中,由椭圆的定义可得 ,因为
, 所 以 , . 在 中 , , 由 余 弦 定 理 得
,即 ,所以 ,
所以C的离心率 .故选A.
2.答案:C
解析:如图所示:
记圆心 到直线 的距离为d,则 .
因为 ,所以当直线 l与CP垂直,即 时,
最小,故 .故选C.
3.答案:A
解析: 离心率 , .又 ,则根据双曲线的定义可知, ,
.故选A.
4.答案:D
解析:如图,设线段AB的中点为M,分别过点A,B,M作准线l的垂线,垂足分别为C,
D,N.
设 , ,则 , .
由 MN 为梯形 ACDB 的中位线,得 ,由 可得 ,故
.
因为 ,当且仅当 时取等号,所以 ,故选D.
5.答案:B
解析:如图所示,由双曲线的对称性,不妨设 是双曲线 C 右支上的一点,
,
所以 ,同理可得 ,所以 .又因
为 , ,所以 .
又 因 为 , 所 以 , 所 以 , , 所 以
.故选B.
6.答案:ABD解析:对于A,易知 ,故l与 相切,A正确;
对于 B, , 的半径 ,当 P,A,B 三点共线时, ,所以 ,
,故B正确;
对于C,当 时, , 或 , ,易知PA与AB不垂直,故C
错误;
对于D,记抛物线C的焦点为F,连接AF,PF,易知 ,由抛物线定义可知 ,
因为 ,所以 ,所以点P在线段AF的中垂线上,线段 AF的中垂线方程
为 ,即 ,代入 可得 ,解得 ,易知满
足条件的点P有且仅有两个,故D正确.故选ABD.
7.答案:AC
解析:设 , ,则 ,即 .
因为M,N在椭圆C上,所以 , ,两式相减,
得 ,即 ,
又 ,所以 ,
即 ,所以 ,离心率 ,故A正确;因为椭圆C过点 ,所以 ,解得 , ,所以椭圆C的标准方程
为 ,故B错误;若 ,则直线l的方程为 ,由 得
,所以 , , ,故C正确;
若 ,则直线l的方程为 .假设椭圆C上存在E,F两点,使得E,F关于直线
l对称,设 , , 的中点为 ,所以 , ,
因为E,F关于直线l对称,所以 且点Q在直线l上,即 .又E,F在椭圆
C上,所以 , ,两式相减,得 ,
即 ,所以 ,即 .联立
,解得 ,即 .又 ,所以点Q在椭圆C外,这
与Q是弦 的中点矛盾,所以椭圆C上不存在E,F两点,使得E,F关于直线l对称.故选AC.
8.答案:
解析:由题可知 , ,设 ,则 , ,
所以 .
因为 ,所以 ,即 .①
因为点P在圆上,所以 ,所以 .②
结合①②可知, .因为 ,所以 .
9.答案:5
解析:由双曲线的方程可得 ,则 ,
, .设 ,
不妨设点P在双曲线右支上,延长 交 的延长线于点N,则 ,如图.由角平分线性质可知, ,由双曲线的定义可得, ,即 .
,
整理得 ,即点M在以 为圆心,2为半径的圆上.
圆心 到直线 的距离 ,
直线与圆相离,圆上的点到直线的最大距离为 .
10.答案:(1)
(2)证明见解析
解析:(1)由题意可知抛物线C过第一、四象限,
故可设抛物线C的方程为 ,代入 得 ,则 ,
故抛物线C的方程为 .
(2)证明:由(1)可得 ,易得直线l的斜率不为0,
则可设直线 , , .联立方程得 消去x得 ,
则 , , .
当直线AM的斜率不存在时, ,此时直线 ,
则 , , ,则 ;
当直线AM的斜率存在时, ,
则直线AM的方程为 ,令 ,则 ,
解得 , ,
同理可得 ,故 (定值).
综上, 为定值1.