3.圆锥曲线
(1).椭圆的标准方程及其性质
![]()
椭圆
=1的参数方程为:
(
为参数)。
(2)双曲线的标准方程及其性质
![]()
双曲线
=1的参数方程为:
(
为参数)。
(3).抛物线的标准方程及其性质
平面内,到一个定点F和一条直线
的距离相等的点的轨迹,叫做抛物线。定点F叫做抛物线的焦点,直线
叫做抛物线的准线。
四种标准方程的联系与区别:由于选取坐标系时,该坐标轴有四种不同的方向,因此抛物线的标准方程有四种不同的形式。抛物线标准方程的四种形式为:
,
,其中:
① 参数
的几何意义:焦参数
是焦点到准线的距离,所以
恒为正值;
值越大,张口越大;
等于焦点到抛物线顶点的距离。
②标准方程的特点:方程的左边是某变量的平方项,右边是另一变量的一次项,方程右边一次项的变量与焦点所在坐标轴的名称相同,一次项系数的符号决定抛物线的开口方向,即对称轴为
轴时,方程中的一次项变量就是
, 若
的一次项前符号为正,则开口向右,若
的一次项前符号为负,则开口向左;若对称轴为
轴时,方程中的一次项变量就是
, 当
的一次项前符号为正,则开口向上,若
的一次项前符号为负,则开口向下。
抛物线的简单几何性质
|
方程 |
设抛物线 |
||||||
|
性质 |
焦点 |
范围 |
对称性 |
顶点 |
离心率 |
准线 |
通径 |
|
|
|
关于 |
原点 |
|
|
|
抛物线
的参数方程为:
(t为参数)。
(4).圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线统称圆锥曲线)的统一定义
与一定点的距离和一条定直线的距离的比等于常数的点的轨迹叫做圆锥曲线,定点叫做焦点,定直线叫做准线、常数叫做离心率,用e表示,当0<e<1时,是椭圆,当e>1时,是双曲线,当e=1时,是抛物线.
3.参数方程与普通方程
我们现在所学的曲线方程有两大类,其一是普通方程,它直接给出了曲线上点的横、纵坐标之间的关系;其二是参数方程,它是通过参数建立了曲线上的点的横、纵坐标之间的(间接)关系,参数方程中的参数,可以明显的物理、几何意义,也可以无明显意义.
要搞清楚参数方程与含有参数的方程的区别,前者是利用参数将横、纵坐标间接地连结起来,
2.二元二次方程是圆方程的充要条件
“A=C≠0且B=0”是一个一般的二元二次方程
表示圆的必要条件.
二元二次方程
表示圆的充要条件为“A=C≠0、B=0且
”,它可根据圆的一般方程推导而得.
2. 圆
(1)圆方程的三种形式
标准式:
,其中点(a,b)为圆心,r>0,r为半径,圆的标准方程中有三个待定系数,使用该方程的最大优点是可以方便地看出圆的圆心坐标与半径的大小.
一般式:
,其中
为圆心
为半径,,圆的一般方程中也有三个待定系数,即D、E、F.若已知条件中没有直接给出圆心的坐标(如题目为:已知一个圆经过三个点,求圆的方程),则往往使用圆的一般方程求圆方程.
参数式:以原点为圆心、r为半径的圆的参数方程是
(其中θ为参数).
以(a,b)为圆心、r为半径的圆的参数方程为
(θ为参数),θ的几何意义是:以垂直于y轴的直线与圆的右交点A与圆心C的连线为始边、以C与动点P的连线为终边的旋转角,如图所示.
三种形式的方程可以相互转化,其流程图为:
![]()
1.直线
(1).直线的倾斜角和斜率
直线的的斜率为k,倾斜角为α,它们的关系为:k=tanα;
若A(x1,y1),B(x2,y2),则
。
(2) .直线的方程
a.点斜式:
; b.斜截式:
;
c.两点式:
; d.截距式:
;
e.一般式:
,其中A、B不同时为0.
(3).两直线的位置关系
两条直线
,
有三种位置关系:平行(没有公共点);相交(有且只有一个公共点);重合(有无数个公共点).在这三种位置关系中,我们重点研究平行与相交。
若直线
、
的斜率分别为
、
,则
∥![]()
![]()
=
,
⊥![]()
![]()
·
=-1。
(4)点、直线之间的距离
点A(x0,y0)到直线
的距离为:d=
。
两点之间的距离:|AB|=![]()
2、平面向量与三角函数的交汇是近年来的考查热点,一般服出现在解答题的前三大题里,在复习中,应加强这种类型试题的训练。
1、平面向量部分的复习应该注重向量的工具作用,紧紧围绕数形结合思想,扬长避短,解决问题;
(二)09高考预测
预计向量基本概念、向量基本运算等基础问题,通常为选择题或填空题出现;而用向量与三角函数、解三角形等综合的问题,通常为解答题,难度以中档题为主。
(一)方法总结
1.以“基底”形式出现的向量问题通常将题中的化为以某一点为统一起点,再进行向量运算会非常方便;
2.以坐标形式出现的向量问题可以尽可能利用解析思想,转化为函数或方程方法求解;
考点一:向量的概念、向量的基本定理
[内容解读]了解向量的实际背景,掌握向量、零向量、平行向量、共线向量、单位向量、相等向量等概念,理解向量的几何表示,掌握平面向量的基本定理。
注意对向量概念的理解,向量是可以自由移动的,平移后所得向量与原向量相同;两个向量无法比较大小,它们的模可比较大小。
如果
和
是同一平面内的两个不共线向量,那么对该平面内的任一向量
有且只有一对实数λ1、λ2,使
=λ1
+λ2
.
注意:若
和
是同一平面内的两个不共线向量,
[命题规律]有关向量概念和向量的基本定理的命题,主要以选择题或填空题为主,考查的难度属中档类型。
例1、(2007上海)直角坐标系
中,
分别是与
轴正方向同向的单位向量.在直角三角形
中,若
,则
的可能值个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
解:如图,将A放在坐标原点,则B点坐标为(2,1),C点坐标为(3,k),所以C点在直线x=3上,由图知,只可能A、B为直角,C不可能为直角.所以 k 的可能值个数是2,选B
点评:本题主要考查向量的坐标表示,采用数形结合法,巧妙求解,体现平面向量中的数形结合思想。
例2、(2007陕西)如图,平面内有三个向量
、
、
,其中与
与
的夹角为120°,
与
的夹角为30°,且|
|=|
|=1,
|
| =
,若
=λ
+μ
(λ,μ∈R),
则λ+μ的值为 .
解:过C作
与
的平行线与它们的延长线相交,可得平行四边形,由角BOC=90°角AOC=30°,
=
得平行四边形的边长为2和4,
2+4=6
点评:本题考查平面向量的基本定理,向量OC用向量OA与向量OB作为基底表示出来后,求相应的系数,也考查了平行四边形法则。
考点二:向量的运算
[内容解读]向量的运算要求掌握向量的加减法运算,会用平行四边形法则、三角形法则进行向量的加减运算;掌握实数与向量的积运算,理解两个向量共线的含义,会判断两个向量的平行关系;掌握向量的数量积的运算,体会平面向量的数量积与向量投影的关系,并理解其几何意义,掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量积的运算,能运用数量积表示两个向量的夹角,会用向量积判断两个平面向量的垂直关系。
[命题规律]命题形式主要以选择、填空题型出现,难度不大,考查重点为模和向量夹角的定义、夹角公式、向量的坐标运算,有时也会与其它内容相结合。
例3、(2008湖北文、理)设a=(1,-2),b=(-3,4),c=(3,2),则(a+2b)·c=( )
A.(-15,12) B.0 C.-3 D.-11
解:(a+2b)
,(a+2b)·c
,选C
点评:本题考查向量与实数的积,注意积的结果还是一个向量,向量的加法运算,结果也是一个向量,还考查了向量的数量积,结果是一个数字。
例4、(2008广东文)已知平面向量
,且
∥
,则
=( )
A.(-2,-4) B. (-3,-6) C. (-4,-8) D. (-5,-10)
解:由
∥
,得m=-4,所以,
=(2,4)+(-6,-12)=(-4,-8),故选(C)。
点评:两个向量平行,其实是一个向量是另一个向量的
倍,也是共线向量,注意运算的公式,容易与向量垂直的坐标运算混淆。
例5、(2008海南、宁夏文)已知平面向量
=(1,-3),
=(4,-2),
与
垂直,则
是( )
A. -1 B. 1 C. -2 D. 2
解:由于![]()
∴
,即
,选A
点评:本题考查简单的向量运算及向量垂直的坐标运算,注意不要出现运算出错,因为这是一道基础题,要争取满分。
例6、(2008广东理)在平行四边形ABCD中,AC与BD交于点O,E是线段OD的中点,AE的延长线与CD交于点F. 若
,
,则
( )
A.
B.
C.
D. ![]()
解:
,
,
,
由A、E、F三点共线,知![]()
而满足此条件的选择支只有B,故选B.
点评:用三角形法则或平行四边形法则进行向量的加减法运算是向量运算的一个难点,体现数形结合的数学思想。
例7、(2008江苏)已知向量
和
的夹角为
,
,则
.
解:
=
,
7
点评:向量的模、向量的数量积的运算是经常考查的内容,难度不大,只要细心,运算不要出现错误即可。
考点三:定比分点
[内容解读]掌握线段的定比分点和中点坐标公式,并能熟练应用,求点分有向线段所成比时,可借助图形来帮助理解。
[命题规律]重点考查定义和公式,主要以选择题或填空题型出现,难度一般。由于向量应用的广泛性,经常也会与三角函数,解析几何一并考查,若出现在解答题中,难度以中档题为主,偶尔也以难度略高的题目。
例8、(2008湖南理)设D、E、F分别是△ABC的三边BC、CA、AB上的点,且![]()
![]()
则
与
( )
A.反向平行 B.同向平行 C.互相垂直 D.既不平行也不垂直
解:由定比分点的向量式得:
同理,有:
![]()
以上三式相加得
所以选A.
点评:利用定比分点的向量式,及向量的运算,是解决本题的要点.
考点四:向量与三角函数的综合问题
[内容解读]向量与三角函数的综合问题是高考经常出现的问题,考查了向量的知识,三角函数的知识,达到了高考中试题的覆盖面的要求。
[命题规律]命题以三角函数作为坐标,以向量的坐标运算或向量与解三角形的内容相结合,也有向量与三角函数图象平移结合的问题,属中档偏易题。
例9、(2008深圳福田等)已知向量
,函数![]()
(1)求
的最小正周期; (2)当
时, 若
求
的值.
解:(1) ![]()
![]()
.
所以,T=
.
(2) 由
得
,
∵
,∴
∴
∴
点评:向量与三角函数的综合问题是当前的一个热点,但通常难度不大,一般就是以向量的坐标形式给出与三角函数有关的条件,并结合简单的向量运算,而考查的主体部分则是三角函数的恒等变换,以及解三角形等知识点.
例10、(2007山东文)在
中,角
的对边分别为
.
(1)求
;
(2)若
,且
,求
.
解:(1)![]()
又
解得
.
,
是锐角.
.
(2)由
,
,
.
又
.
.
.
.
点评:本题向量与解三角形的内容相结合,考查向量的数量积,余弦定理等内容。
例11、(2007湖北)将
的图象按向量
平移,则平移后所得图象的解析式为( )
A.
B.![]()
C.
D.![]()
解: 由向量平移的定义,在平移前、后的图像上任意取一对对应点
,
,则![]()
![]()
,代入到已知解析式中可得选A
点评:本题主要考察向量与三角函数图像的平移的基本知识,以平移公式切入,为中档题。注意不要将向量与对应点的顺序搞反,或死记硬背以为是先向右平移
个单位,再向下平移2个单位,误选C
考点五:平面向量与函数问题的交汇
[内容解读]平面向量与函数交汇的问题,主要是向量与二次函数结合的问题为主,要注意自变量的取值范围。
[命题规律]命题多以解答题为主,属中档题。
例12、(2008广东六校联考)已知向量
=(cos
x,sin
x),
=(
),且x∈[0,
].
(1)求![]()
(2)设函数
+
,求函数
的最值及相应的
的值。
解:(I)由已知条件:
, 得:
![]()
![]()
(2)![]()
![]()
![]()
因为:
,所以:![]()
所以,只有当:
时, ![]()
,或
时,![]()
点评:本题考查向量、三角函数、二次函数的知识,经过配方后,变成开口向下的二次函数图象,要注意sinx的取值范围,否则容易搞错。
考点六:平面向量在平面几何中的应用
[内容解读]向量的坐标表示实际上就是向量的代数表示.在引入向量的坐标表示后,使向量之间的运算代数化,这样就可以将“形”和“数”紧密地结合在一起.因此,许多平面几何问题中较难解决的问题,都可以转化为大家熟悉的代数运算的论证.也就是把平面几何图形放到适当的坐标系中,赋予几何图形有关点与平面向量具体的坐标,这样将有关平面几何问题转化为相应的代数运算和向量运算,从而使问题得到解决.
[命题规律]命题多以解答题为主,属中等偏难的试题。
例13、如图在Rt
ABC中,已知BC=a,若长为2a的线段PQ以A为中点,问
与
的夹角
取何值时, ![]()
的值最大?并求出这个最大值。
解:以直角顶点A为坐标原点,两直角边所在直线为坐标轴建立如图所示的平面直角坐标系。设|AB|=c,|AC|=b,则A(0,0),B(c,0),C(0,b).且|PQ|=2a,|BC|=a.设点P的坐标为(x,y),则Q(-x,-y),![]()
∴cx-by=a2cos
.∴![]()
=- a2+
a2cos
.故当cos
=1,即
=0(![]()
方向相同)时,![]()
的值最大,其最大值为0.
点评:本题主要考查向量的概念,运算法则及函数的有关知识,平面向量与几何问题的融合。考查学生运用向量知识解决综合问题的能力。
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