解析几何是高中数学的重要组成部分,主要研究平面上的直线、圆、圆锥曲线(包括椭圆、双曲线、抛物线)等图形的性质。在2022高考数学的一轮复习中,这个单元质检卷九主要测试了学生对解析几何的理解和应用能力。
1. **直线与点的距离**:问题1涉及到点P(2,3)到直线l:ax+y-2a=0的距离。直线的点斜式为y = -ax + 2a,其斜率为-a,通过点(2,3)的最远距离发生在垂直于直线的情况下,此时距离d的最大值等于点P到直线l的垂线距离,即d = |a*2 + 3 - 2a| / sqrt(a^2 + 1),最大值可以通过比较完成。
2. **抛物线的焦点与准线**:问题2和问题4涉及抛物线的性质,如焦点和准线。抛物线E:x^2=4y的焦点在(0,1),准线为y=-1。问题2要求圆心在焦点,与准线相切的圆的方程,可以利用焦点到准线的距离等于半径来求解。问题4则考虑直线与双曲线的交点,根据双曲线的焦距和弦长,可以确定直线的参数。
3. **圆与直线的位置关系**:问题3考察圆上的点到直线的距离,圆的方程为一般形式,而直线为点斜式。判断圆上的点到直线距离为3的点的个数,需要计算圆心到直线的距离并与半径比较。
4. **直线与双曲线的交点**:问题4涉及双曲线的焦距和弦长,直线过双曲线的右焦点时,根据双曲线的性质,可以确定不同位置的直线与双曲线的交点个数,从而得到满足|AB|=8的直线l的数量。
5. **抛物线弦长与圆的关系**:问题5中,抛物线的弦长|AB|与圆的直径|CD|之间的比例关系,通过弦长公式和圆的半径可以求解直线的斜率。
6. **椭圆的蒙日圆**:问题6涉及到椭圆的蒙日圆定理,根据椭圆的离心率和蒙日圆的定义,可以找到对应的圆的方程。
7. **抛物线的焦半径公式**:问题7利用抛物线的焦半径公式,以及中位线性质来解决,结合直角三角形的性质求解|FR|。
8. **抛物线与圆的位置关系**:问题8中,抛物线与圆的交点A、B关于y轴对称,因此AB的长度等于两交点到y轴的距离之和,根据抛物线和圆的方程,可以求出△AFB周长的范围。
9. **椭圆的内切圆与弦长**:问题9中,根据椭圆的内切圆面积和弦长|AB|,可以求解三角形的边长,进一步得到AF2的方程。
10. **双曲线的焦半径与中点**:问题10探讨双曲线的焦半径公式和中点M的性质,判断以PF1为直径的圆与双曲线中心的圆的位置关系。
11. **双曲线的渐近线与离心率**:问题11通过双曲线的渐近线与以焦点为直径的圆的夹角,可以求解双曲线的离心率。
12. **向量与圆的综合问题**:问题12考察了矩形中动点P的轨迹以及向量的线性组合,通过分析P点的轨迹和向量条件,找到λ+μ的最大值。
13. **双曲线的等腰三角形性质**:问题13中,当双曲线上的点P使得△PAB成为等腰三角形时,可以通过角度和双曲线的定义求解离心率。
14. **直线与圆的弦长最值**:问题14通过直线l与圆的相交弦的长度变化,找到最小值,这通常涉及到圆心到直线的距离与半径的关系。
15. **抛物线与圆的向量积**:问题15利用抛物线的焦点弦性质和圆的性质,求解向量AB与向量CD的数量积。
16. **双曲线的等腰三角形与离心率**:问题16中,根据给定的等腰三角形,结合双曲线的几何性质,可以求得双曲线的离心率。
这些问题涵盖了高中解析几何的主要知识点,包括直线、圆、椭圆、双曲线、抛物线的方程,几何性质,点到直线的距离,圆的切线,弦长公式,向量的线性组合,以及与圆相关的几何问题,体现了解析几何的综合应用。在复习阶段,考生应重点掌握这些基本概念和方法,并能灵活运用到实际问题中。