1、第二章 章末总结一、数形结合思想数形结合思想,其实质是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来,即把代数中的“数”与几何上的“形”结合起来认识问题、理解问题并解决问题的思维方法数形结合一般包括两个方面,即以“形”助“数”,以“数”解“形”本章直线的方程和直线与圆的位置关系中有些问题,如距离、倾斜角、斜率、直线与圆相切等都很容易转化成“形”,因此这些问题若利用直观的几何图形处理会收到很好的效果例1设点P(x,y)在圆x2(y1)21上(1)求的最小值;(2)求的最小值例2(1)讨论直线yxb与曲线y的交点的个数;(2)已知实数x、y满足4x3y100,求x2y2的最小值二、分类讨论思想的应用分类讨论
2、的思想是中学数学的基本方法之一,是历年高考的重点,其实质就是整体问题化为部分问题来解决,化成部分问题后,从而增加了题设的条件在用二元二次方程x2y2DxEyF0表示圆时要分类讨论;直线方程除了一般式之外,都有一定的局限性,故在应用直线的截距式方程时,要注意到截距等于零的情形;在用到与斜率有关的直线方程时,要注意到斜率不存在的情形例3过点P(1,0)、Q(0,2)分别作两条互相平行的直线,使它们在x轴上截距之差的绝对值为1,求这两条直线方程例4求过点A(3,1)和圆(x2)2y21相切的直线方程三、对称问题在解析几何中,经常遇到对称问题,对称问题主要有两大类,一类是中心对称,一类是轴对称1中心对
3、称(1)两点关于点对称:设P1(x1,y1),P(a,b),则P1(x1,y1)关于P(a,b)对称的点P2(2ax1,2by1),也即P为线段P1P2的中点特别地,P(x,y)关于原点对称的点为P(x,y)(2)两直线关于点对称:设直线l1,l2关于点P对称,这时其中一条直线上任一点关于P对称的点都在另外一条直线上,并且l1l2,P到l1、l2的距离相等2轴对称(1)两点关于直线对称:设P1,P2关于直线l对称,则直线P1P2与l垂直,且P1P2的中点在l上,这类问题的关键是由“垂直”和“平分”列方程(2)两直线关于直线对称:设l1,l2关于直线l对称当三条直线l1、l2、l共点时,l上任意
4、点到l1、l2的距离相等,并且l1、l2中一条直线上任意一点关于l对称的点在另外一条直线上;当l1l2l时,l1到l的距离等于l2到l的距离例5已知直线l:y3x3,求:(1)点P(4,5)关于l的对称点坐标;(2)直线yx2关于l的对称直线的方程;(3)直线l关于点A(3,2)的对称直线的方程第二章 章末总结 答案重点解读例1解(1)式子的几何意义是圆上的点与定点(2,0)的距离因为圆心(0,1)与定点(2,0)的距离是,圆的半径是1所以的最小值是1(2)式子的几何意义是点P(x,y)与定点(1,2)连线的斜率如图,当为切线l1时,斜率最小设k,即kxyk20,由直线与圆相切,得1,解得k故
5、的最小值是例2解(1)如图所示,在坐标系内作出曲线y的图象(半圆)直线l1:yx2,直线l2:yx2当直线l:yxb夹在l1与l2之间(包括l1、l2)时,l与曲线y有公共点;当b2时,直线yxb与曲线y无公共点;当2b2或b2时,直线yxb与曲线y仅有一个公共点当2b2时,直线yxb与曲线y有两个公共点(2)设点P(x,y),则点P在直线l:4x3y100上,x2y2()2()2|OP|2,如图所示,当OPl时,|OP|取最小值|OM|,原点O到直线l的距离|OM|d2,即|OP|的最小值是2所以x2y2的最小值是4例3解当两条直线的斜率不存在时,两条直线的方程分别为x1,x0,它们在x轴上
6、截距之差的绝对值为1,符合题意当直线的斜率存在时,设其斜率为k,则两条直线的方程分别为yk(x1),y2kx令y0,得x1与x由题意得|1|1,即k1直线的方程为yx1,yx2,即为xy10,xy20综上可知,所求的直线方程为x1,x0或xy10,xy20例4解当所求直线斜率存在时,设其为k,则直线方程为y1k(x3),即kxy13k0直线与圆相切,d1,解得k0当所求直线斜率不存在时,x3也符合条件综上所述,所求直线的方程是y1或x3例5解(1)设点P关于直线l的对称点为P(x,y),则点P,P的中点M在直线l上,且直线PP垂直于直线l,即,解得,P坐标为(2,7)(2)设直线l1:yx2关于直线l对称的直线为l2,则l1上任一点P1(x1,y1)关于l的对称点P2(x2,y2)一定在l2上,反之也成立,解得,把(x1,y1)代入yx2,整理得7x2y2220,l2的方程为7xy220(3)设直线l关于点A(3,2)的对称直线为l,由于ll,可设l为y3xb (b3)由点到直线的距离公式得,即|b7|10,解得b17或b3(舍去),直线l的方程为y3x17,即对称直线的方程为3xy170