三管齊下貴州省2014屆高三數(shù)學(xué) 第十三章 選修系列 理含解析新人教A版
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1、 第十三章 選修系列4 73 幾何證明選講 (一)相似三角形的判定及有關(guān)性質(zhì) 導(dǎo)學(xué)目標(biāo): 1.了解平行線等分線段定理和平行線分線段成比例定理;2.掌握相似三角形的判定定理及性質(zhì)定理;3.理解直角三角形射影定理. 自主梳理 1.平行線等分線段定理 如果一組平行線在一條直線上截得的線段相等,那么在任一條(與這組平行線相交的)直線上截得的線段也相等. 2.平行線分線段成比例定理 兩條直線與一組平行線相交,它們被這組平行線截得的對(duì)應(yīng)線段__________. 推論1 平行于三角形一邊的直線截其他兩邊(或________________),所得的對(duì)應(yīng)線段__________.
2、 推論2 平行于三角形的一邊,并且和其他兩邊________的直線所截得的三角形的三邊與原三角形的三邊對(duì)應(yīng)________. 推論3 三角形的一個(gè)內(nèi)角平分線分對(duì)邊所得的兩條線段與這個(gè)角的兩邊對(duì)應(yīng)成比例. 3.相似三角形的判定 判定定理1 對(duì)于任意兩個(gè)三角形,如果一個(gè)三角形的兩個(gè)角與另一個(gè)三角形的兩個(gè)角對(duì)應(yīng)相等,那么這兩個(gè)三角形相似.簡(jiǎn)述為:兩角對(duì)應(yīng)________的兩個(gè)三角形相似. 判定定理2 對(duì)于任意兩個(gè)三角形,如果一個(gè)三角形的兩邊和另一個(gè)三角形的兩邊對(duì)應(yīng)成比例,并且?jiàn)A角相等,那么這兩個(gè)三角形相似.簡(jiǎn)述為:兩邊對(duì)應(yīng)成比例且____________相等的兩個(gè)三角形相似. 判定定理3
3、 對(duì)于任意兩個(gè)三角形,如果一個(gè)三角形的三條邊和另一個(gè)三角形的三條邊對(duì)應(yīng)成比例,那么這兩個(gè)三角形相似.簡(jiǎn)述為:三邊對(duì)應(yīng)成比例的兩個(gè)三角形相似. 4.相似三角形的性質(zhì) (1)相似三角形對(duì)應(yīng)高的比、對(duì)應(yīng)中線的比和對(duì)應(yīng)角平分線的比都等于相似比; (2)相似三角形周長(zhǎng)的比等于相似比; (3)相似三角形面積的比等于相似比的平方. 5.直角三角形射影定理 直角三角形一條直角邊的平方等于該直角邊在____________與斜邊的______,斜邊上的高的________等于兩條直角邊在斜邊上的射影的乘積. 自我檢測(cè) 1.如果梯形的中位線的長(zhǎng)為6 cm,上底長(zhǎng)為4 cm,那么下底長(zhǎng)為_(kāi)_____
4、__cm. 2.如圖,在△ABC中,ED∥BC,EF∥BD,則下列四個(gè)結(jié)論正確的是(填序號(hào))________. ①=;②=;③=;④=. 3.如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90,CD⊥AB于點(diǎn)D,CD=2,BD=3,則AC=________. 4.如圖所示,在△ABC中,AD是∠BAC的平分線,AB=5 cm,AC=4 cm,BC=7 cm,則BD=________cm. 第4題圖 第5題圖 5.(2011陜西)如圖,∠B=∠D,AE⊥BC,∠ACD=90,且AB=6,AC=4,AD=12,則BE=________. 探究點(diǎn)一
5、確定線段的n等分點(diǎn)
例1 已知線段PQ,在線段PQ上求作一點(diǎn)D,使PD∶DQ=2∶1.
變式遷移1 已知△ABC,D在AC上,AD∶DC=2∶1,能否在AB上找到一點(diǎn)E,使得線段EC的中點(diǎn)在BD上.
探究點(diǎn)二 平行線分線段成比例定理的應(yīng)用
例2 在△ABC的邊AB、AC上分別取D、E兩點(diǎn),使BD=CE,DE的延長(zhǎng)線交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F.求證:=.
變式遷移2 如圖,已知AB∥CD∥EF,AB=a,CD=b(0
6、
探究點(diǎn)三 相似三角形的判定及性質(zhì)的應(yīng)用
例3 如圖,已知梯形ABCD中,AB∥CD,過(guò)D與BC平行的直線交AB于點(diǎn)E,∠ACE=∠ABC,求證:ABCE=ACDE.
變式遷移3 如圖,已知?ABCD中,G是DC延長(zhǎng)線上一點(diǎn),AG分別交BD和BC于E、F兩點(diǎn),證明AFAD=AGBF.
1.用添加平行輔助線的方法構(gòu)造使用平行線等分線段定理與平行線分線段成比例定理的條件.特別是在使用平行線分線段成比例定理及推論時(shí),一定要注意對(duì)應(yīng)線段,對(duì)應(yīng)邊.
2.利用平行線等分線段定理將某線段任意等分 7、,需要過(guò)線段的一個(gè)端點(diǎn)作輔助線,在作圖時(shí)要注意保留作圖痕跡.
3.在證明兩個(gè)或兩個(gè)以上的比例式相等時(shí),需要找第三個(gè)比例式與它們都相等,可考慮利用平行線分線段成比例定理或推論,也可以考慮用線段替換及等比定理,由相等的傳遞性得出結(jié)論.
4.判定兩個(gè)三角形相似,根據(jù)題設(shè)條件選擇使用三角形相似的判定定理.
(滿(mǎn)分:75分)
一、填空題(每小題5分,共40分)
1.如圖所示,l1∥l2∥l3,下列比例式正確的有________(填序號(hào)).
(1)=;(2)=;(3)=;(4)=.
2.如圖所示,D是△ABC的邊AB上的一點(diǎn),過(guò)D點(diǎn)作DE∥BC交AC于E.已知=,則=______ 8、____________________________________.
3.如圖,在四邊形ABCD中,EF∥BC,F(xiàn)G∥AD,則+=________.
4.在直角三角形中,斜邊上的高為6,斜邊上的高把斜邊分成兩部分,這兩部分的比為3∶2,則斜邊上的中線的長(zhǎng)為_(kāi)_______.
5.(2010蘇州模擬)如圖,在梯形ABCD中,AD∥BC,BD與AC相交于點(diǎn)O,過(guò)點(diǎn)O的直線分別交AB,CD于E,F(xiàn),且EF∥BC,若AD=12,BC=20,則EF=________.
6.如圖所示,在△ABC中,AD⊥BC,CE是中線,DC=BE,DG⊥CE于G,EC的長(zhǎng)為4,則EG=____ 9、____.
7.(2010天津武清一模)如圖,在△ABC中,AD平分∠BAC,DE∥AC,EF∥BC,AB=15,AF=4,則DE=________.
8.如圖所示,BD、CE是△ABC的中線,P、Q分別是BD、CE的中點(diǎn),則=________.
二、解答題(共35分)
9.(11分)如圖所示,在△ABC中,∠CAB=90,AD⊥BC于D,BE是∠ABC的平分線,交AD于F,求證:=.
10.(12分)如圖,△ABC中,D是BC的中點(diǎn),M是AD上一點(diǎn),BM、CM的延長(zhǎng)線分別交AC、AB于F、E.
求證:EF∥BC.
10、
11.(12分)(2010蘇州模擬)如圖,在四邊形ABCD中,AC與BD相交于O點(diǎn),直線l平行于BD且與AB,DC,BC,AD及AC的延長(zhǎng)線分別相交于點(diǎn)M,N,R,S和P,
求證:PMPN=PRPS.
73 幾何證明選講
(一)相似三角形的判定及有關(guān)性質(zhì)
自主梳理
2.成比例 兩邊的延長(zhǎng)線 成比例 相交 成比例
3.相等 夾角 5.斜邊上的射影 乘積 平方
自我檢測(cè)
1.8 2.③
3.
解析 由射影定理:CD2=ADBD.
∴AD=,∴AC===.
4.
解析 ∵==,∴BD 11、=cm.
5.4
解析 ∵AC=4,AD=12,∠ACD=90,
∴CD2=AD2-AC2=128,
∴CD=8.
又∵AE⊥BC,∠B=∠D,
∴△ABE∽△ADC,∴=,
∴BE===4.
課堂活動(dòng)區(qū)
例1 解題導(dǎo)引 利用平行線等分線段定理可對(duì)線段任意等分,其作圖步驟為:首先作出輔助射線,然后在射線上依次截取任意相同長(zhǎng)度的n條線段,最后過(guò)輔助線上的各等分點(diǎn)作平行線,確定所求線段的n等分點(diǎn).
解 在線段PQ上求作點(diǎn)D,使PD∶DQ=2∶1,就是要作出線段PQ上靠近Q點(diǎn)的一個(gè)三等分點(diǎn),通過(guò)線段PQ的一個(gè)端點(diǎn)作輔助射線,并取線段的三等分點(diǎn),利用平行線等分線段定理確定D點(diǎn)的 12、位置.
作法:①作射線PN.
②在射線PN上截取PB=2a,BC=a.
③連接CQ.
④過(guò)點(diǎn)B作CQ的平行線,交PQ于D.
∴點(diǎn)D即為所求的點(diǎn).
變式遷移1
解 假設(shè)能找到,如圖,設(shè)EC交BD于點(diǎn)F,則F為EC的中點(diǎn),
作EG∥AC交BD于G.
∵EG∥AC,EF=FC,
∴△EGF≌△CDF,且EG=DC,
∴EG綊AD,△BEG∽△BAD,
∴==,∴E為AB的中點(diǎn).
∴當(dāng)E為AB的中點(diǎn)時(shí),EC的中點(diǎn)在BD上.
例2 解題導(dǎo)引 證明線段成比例問(wèn)題,一般有平行的條件可考慮用平行線分線段成比例定理或推論,也可以用三角形相似或考慮用線段替換等方法.
證明 作E 13、G∥AB交BC于G,如圖所示,
∵△CEG∽△CAB,
∴=,即==,
又∵=,∴=.
變式遷移2 解 如圖,過(guò)點(diǎn)F作FH∥EC,分別交BA,DC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G,H,由EF∥AB∥CD及FH∥EC,知AG=CH=EF,F(xiàn)G=AE,F(xiàn)H=EC.從而FG∶FH=AE∶EC=m∶n.
由BG∥DH,知BG∶DH=FG∶FH=m∶n.
設(shè)EF=x,則得(x+a)∶(x+b)=m∶n.
解得x=,
即EF=.
例3 解題導(dǎo)引 有關(guān)兩線段的比值的問(wèn)題,除了應(yīng)用平行線分線段成比例定理外,也可利用相似三角形的判定和性質(zhì)求解.解題中要注意觀察圖形特點(diǎn),巧添輔助線,對(duì)解題可起到事半功倍的 14、效果.
證明 方法一 ∵AB∥CD,
∴=,即=.①
∵DE∥BC,
∴=,即=.②
由①②得=,③
∵∠FDC=∠ECF,∠DEC=∠FEC,
∴△EFC∽△ECD.
∴=.④
由③④得=,
即ABCE=ACDE.
方法二 ∵AB∥CD,DE∥BC,
∴BEDC是平行四邊形.
∴DE=BC.
∵∠ACE=∠ABC,∠EAC=∠BAC,
∴△AEC∽△ACB.∴=.
∴=,即ABCE=ACDE.
變式遷移3 證明 因?yàn)樗倪呅蜛BCD為平行四邊形,
所以AB∥DC,AD∥BC.
所以△ABF∽△GCF,△GCF∽△GDA.
所以△ABF∽△GDA.
從而 15、有=,即AFAD=AGBF.
課后練習(xí)區(qū)
1.(4)
解析 由平行線分線段成比例定理可知(4)正確.
2.
解析 由=知,=,=,故=.
3.1
解析 ∵EF∥BC,∴=,
又∵FG∥AD,∴=,
∴+=+==1.
4.
解析 設(shè)斜邊上的兩段的長(zhǎng)分別為3t,2t,由直角三角形中的射影定理知:62=3t2t,解得t=(t>0,舍去負(fù)根),所以斜邊的長(zhǎng)為5,故斜邊上的中線的長(zhǎng)為.
5.15
解析 ∵AD∥BC,∴===,∴=,
∵OE∥AD,∴==,
∴OE=AD=12=,
同理可求得OF=BC=20=,
∴EF=OE+OF=15.
6.2
解析 連接DE 16、,因?yàn)锳D⊥BC,所以△ADB是直角三角形,則DE=AB=BE=DC.又因?yàn)镈G⊥CE于G,所以DG平分CE,故EG=2.
7.6
解析 設(shè)DE=x,∵DE∥AC,
∴=,解得BE=.
∴===.
又∵AD平分∠BAC,∴===,
解得x=6.
8.
解析 連接DE,延長(zhǎng)QP交AB于N,
則
得PQ=BC.
9.證明 由三角形的內(nèi)角平分線定理得,
在△ABD中,=,①
在△ABC中,=,②(3分)
在Rt△ABC中,由射影定理知,AB2=BDBC,
即=.③(6分)
由①③得:=,④(9分)
由②④得:=.(11分)
10.證明 延長(zhǎng)AD至G,使DG=M 17、D,連接BG、CG.
∵BD=DC,MD=DG,
∴四邊形BGCM為平行四邊形.(4分)
∴EC∥BG,F(xiàn)B∥CG,
∴=,=,
∴=,(8分)
∴EF∥BC.(12分)
11.證明 ∵BO∥PM,
∴=,(2分)
∵DO∥PS,
∴=,∴=.(4分)
即=,由BO∥PR
得=.(6分)
由DO∥PN得=.(8分)
∴=,即=,
∴=.∴PMPN=PRPS.(12分)
74 幾何證明選講
(二)直線與圓的位置關(guān)系
導(dǎo)學(xué)目標(biāo): 1.理解圓周角定理,弦切角定理及其推論;2.理解圓的切線的判定及性質(zhì)定理;3.理解相交弦定理,割線定理,切割線定理;4.理解圓 18、內(nèi)接四邊形的性質(zhì)定理及判定.
自主梳理
1.圓周角、弦切角及圓心角定理
(1)__________的度數(shù)等于其的對(duì)______的度數(shù)的一半.
推論1:________(或________)所對(duì)的圓周角相等;同圓或等圓中,相等的圓周角__________相等.
推論2:半圓(或直徑)所對(duì)的__________等于90.反之,90的圓周角所對(duì)的弧是________(或__________).
(2)弦切角的度數(shù)等于其所夾孤的度數(shù)的____.
(3)圓心角的度數(shù)等于它所對(duì)弧的度數(shù).
2.圓中比例線段有關(guān)定理
(1)相交弦定理:______的兩條____________,每條弦被 19、交點(diǎn)分成的____________的積相等.
(2)切割線定理:從圓外一點(diǎn)引圓的一條割線和一條切線,切線長(zhǎng)是這點(diǎn)到割線與圓的兩個(gè)交點(diǎn)的線段長(zhǎng)的____________.
(3)割線定理:從圓外一點(diǎn)引圓的兩條________,該點(diǎn)到每條割線與圓的交點(diǎn)的兩條線段長(zhǎng)的積相等.
溫馨提示 相交弦定理,切割線定理,割線定理揭示了與圓有關(guān)的線段間的比例關(guān)系,在與圓有關(guān)的比例線段問(wèn)題的證明、計(jì)算以及證明線段或角相等等問(wèn)題中應(yīng)用甚廣.
3.切線長(zhǎng)定理
從________一點(diǎn)引圓的兩條切線,__________相等.
4.圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)與判定定理
(1)性質(zhì)定理:圓內(nèi)接四邊形的對(duì)角______ 20、__.
推論:圓內(nèi)接四邊形的任何一個(gè)外角都等于它的內(nèi)角的________.
(2)判定定理:如果四邊形的__________,則四邊形內(nèi)接于____.
推論:如果四邊形的一個(gè)外角等于它的____________,那么這個(gè)四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)________.
5.圓的切線的性質(zhì)及判定定理
(1)性質(zhì)定理:圓的切線垂直于經(jīng)過(guò)切點(diǎn)的________.
推論1:經(jīng)過(guò)________且________與垂直的直線必經(jīng)過(guò)切點(diǎn).
推論2:經(jīng)過(guò)________且切線與垂直的直線必經(jīng)過(guò)______________________________.
(2)判定定理:過(guò)半徑________且與這條半徑 21、________的直線是圓的切線.
自我檢測(cè)
1.如圖在Rt△ABC中,∠B=90,D是AB上一點(diǎn),且AD=2DB,以D為圓心,DB為半徑的圓與AC相切,則sin A=________.
2.(2010南京模擬)如圖,AB是圓O的直徑,EF切圓O于C,AD⊥EF于D,AD=2,AB=6,則AC長(zhǎng)為_(kāi)_______.
3.(2011湖南)如圖,A,E是半圓周上的兩個(gè)三等分點(diǎn),直徑BC=4,AD⊥BC,垂足為D,BE與AD相交于點(diǎn)F,則AF的長(zhǎng)為_(kāi)_______.
4.如圖所示,AB是⊙O的直徑,BC是⊙O的切線,AC交⊙O于點(diǎn)D,若AD=32,CD=18,則AB=_____ 22、___.
5.(2010揭陽(yáng)模擬)如圖,已知P是⊙O外一點(diǎn),PD為⊙O的切線,D為切點(diǎn),割線PEF經(jīng)過(guò)圓心O,PF=12,PD=4,則圓O的半徑長(zhǎng)為_(kāi)_______、∠EFD的度數(shù)為_(kāi)_______.
探究點(diǎn)一 與圓有關(guān)的等角、等弧、等弦的判定
例1 如圖,⊙O的兩條弦AC,BD互相垂直,OE⊥AB,垂足為點(diǎn)E.求證:OE=CD.
變式遷移1 在△ABC中,已知CM是∠ACB的平分線,△AMC的外接圓O交BC于點(diǎn)N;若AC=AB,求證:BN=3MN.
探究點(diǎn)二 四點(diǎn)共圓的判定
例 23、2 如圖,四邊形ABCD中,AB、DC的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)E,AD,BC的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)F,∠AED,∠AFB的角平分線交于點(diǎn)M,且EM⊥FM.求證:四邊形ABCD內(nèi)接于圓.
變式遷移2 如圖,已知AP是⊙O的切線,P為切點(diǎn),AC是⊙O的割線,與⊙O交于B、C兩點(diǎn),圓心O在∠PAC的內(nèi)部,點(diǎn)M是BC的中點(diǎn).
(1)證明:A,P,O,M四點(diǎn)共圓;
(2)求∠OAM+∠APM的大小.
探究點(diǎn)三 與圓有關(guān)的比例線段的證明
例3 如圖,PA切⊙O于點(diǎn)A,割線PBC交⊙O于點(diǎn)B,C, 24、∠APC的角平分線分別與AB,AC相交于點(diǎn)D,E,求證:
(1)AD=AE;
(2)AD2=DBEC.
變式遷移3 (2010全國(guó))
如圖,已知圓上的?。?,過(guò)C點(diǎn)的圓的切線與BA的延長(zhǎng)線交于E點(diǎn),證明:
(1)∠ACE=∠BCD;
(2)BC2=BECD.
1.圓周角定理與圓心角定理在證明角相等時(shí)有較普遍的應(yīng)用,尤其是利用定理進(jìn)行等角代換與傳遞.
2.要注意一些常用的添加輔助線的方法,若證明直線與圓相切,則連結(jié)直線與圓的公共點(diǎn)和圓心證垂直;遇到直徑時(shí),一般要引直徑所對(duì)的圓 25、周角,利用直徑所對(duì)的圓周角是直角解決有關(guān)問(wèn)題.
3.判斷兩線段是否相等,除一般方法(通過(guò)三角形全等)外,也可用等線段代換,或用圓心角定理及其推論證明.
4.證明多點(diǎn)共圓的常用方法:
(1)證明幾個(gè)點(diǎn)與某個(gè)定點(diǎn)距離相等;
(2)如果某兩點(diǎn)在某條線段的同旁,證明這兩點(diǎn)對(duì)這條線段的張角相等;
(3)證明凸四邊形內(nèi)對(duì)角互補(bǔ)(或外角等于它的內(nèi)角的對(duì)角).
5.圓中比例線段有關(guān)定理常與圓周角、弦切角聯(lián)合應(yīng)用,要注意在題中找相等的角,找相似三角形,從而得到線段的比.
(滿(mǎn)分:75分)
一、填空題(每小題5分,共40分)
1.如圖,已知AB,CD是⊙O的兩條弦,且AB=CD, 26、OE⊥AB,OF⊥CD,垂足分別是E,F(xiàn),則結(jié)論①=,②∠AOB=∠COD,③OE=OF,④=中,正確的有________個(gè).
2.(2010湖南)如圖所示,過(guò)⊙O外一點(diǎn)P作一條直線與⊙O交于A、B兩點(diǎn).已知PA=2,點(diǎn)P到⊙O的切線長(zhǎng)PT=4,則弦AB的長(zhǎng)為_(kāi)_______.
3.(2010陜西)
如圖,已知Rt△ABC的兩條直角邊AC,BC的長(zhǎng)分別為3 cm,4 cm,以AC為直徑的圓與AB交于點(diǎn)D,則=________.
4.(2009廣東)如圖,點(diǎn)A,B,C是圓O上的點(diǎn),且AB=4,∠ACB=45,則圓O的面積為_(kāi)_______.
5.已知PA是圓O的切線,切 27、點(diǎn)為A,PA=2,AC是圓O的直徑,PC與圓O交于點(diǎn)B,PB=1,則圓O的半徑R=________.
6.如圖,圓O是△ABC的外接圓,過(guò)點(diǎn)C的切線交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,CD=2,AB=3.則BD的長(zhǎng)為_(kāi)_______.
7.(2011天津)如圖,已知圓中兩條弦AB與CD相交于點(diǎn)F,E是AB延長(zhǎng)線上一點(diǎn),且DF=CF=,AF∶FB∶BE=4∶2∶1.若CE與圓相切,則線段CE的長(zhǎng)為_(kāi)_______.
8.(2010天津)如圖,四邊形ABCD是圓O的內(nèi)接四邊形,延長(zhǎng)AB和DC相交于點(diǎn)P.若=,=,則的值為_(kāi)_______.
二、解答題(共35分)
9.(11分)如圖,三 28、角形ABC中,AB=AC,⊙O經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,與BC相切于B,與AC相交于D,若AD=CD=1,求⊙O的半徑r.
10.(12分)(2009江蘇)如圖,在四邊形ABCD中,△ABC≌△BAD.求證:AB∥CD.
11.(12分)(2011江蘇)如圖,圓O1與圓O2內(nèi)切于點(diǎn)A,其半徑分別為r1與r2(r1>r2).圓O1的弦AB交圓O2于點(diǎn)C(O1不在AB上).求證:AB∶AC為定值.
74 幾何證明選講
(二)直線與圓的位置關(guān)系
自主梳理
1.(1)圓周 29、角 弧 同弧 等弧 所對(duì)的弧 圓周角 半圓 弦為直徑 (2)一半
2.(1)圓 相交弦 兩條線段長(zhǎng)
(2)等比中項(xiàng) (3)割線 3.圓外 切線長(zhǎng) 4.(1)互補(bǔ) 對(duì)角 (2)對(duì)角互補(bǔ) 圓 內(nèi)角的對(duì)角 共圓
5.(1)半徑 圓心 切線 切點(diǎn) 圓心 (2)外端 垂直
自我檢測(cè)
1.
解析 設(shè)切點(diǎn)為T(mén),則DT⊥AC,AD=2DB=2DT,
∴∠A=30,sin A=.
2.2
解析 連接CB,則∠DCA=∠CBA,
又∠ADC=∠ACB=90,
∴△ADC∽△ACB.
∴=.
∴AC2=ABAD=26=12.
∴AC=2.
3.
解析 如圖,連接CE,AO, 30、AB.根據(jù)A,E是半圓周上的兩個(gè)三等分點(diǎn),BC為直徑,可得∠CEB=90,∠CBE=30,∠AOB=60,故△AOB為等邊三角形,AD=,OD=BD=1,∴DF=,∴AF=AD-DF=.
4.40
解析 如圖,連接BD,則BD⊥AC,由射影定理知,
AB2=ADAC=3250=1 600,故AB=40.
5.4 30
解析 由切割線定理得PD2=PEPF,
∴PE===4,∴EF=8,OD=4.
又∵OD⊥PD,OD=PO,∠P=30,
∠POD=60=2∠EFD,∴∠EFD=30.
課堂活動(dòng)區(qū)
例1 解題導(dǎo)引 (1)借用等弦或等弧所對(duì)圓周角相等,所對(duì)的圓心角相等,進(jìn)行 31、角的等量代換;同時(shí)也可借在同圓或等圓中,相等的圓周角(或圓心角)所對(duì)的弧相等,進(jìn)行弧(或弦)的等量代換.
(2)本題的證法是證明一條線段等于另一條線段的一半的常用方法.
證明 作直徑AF,連接BF,CF,則∠ABF=∠ACF=90.
又OE⊥AB,O為AF的中點(diǎn),
則OE=BF.
∵AC⊥BD,
∴∠DBC+∠ACB=90,
又∵AF為直徑,∠BAF+∠BFA=90,
∵∠AFB=∠ACB,
∴∠DBC=∠BAF,即有CD=BF.
從而得OE=CD.
變式遷移1 證明 ∵CM是∠ACB的平分線,
∴=,
即BC=AC,
又由割線定理得BMBA=BNBC,
∴B 32、NAC=BMBA,
又∵AC=AB,∴BN=3AM,
∵在圓O內(nèi)∠ACM=∠MCN,
∴AM=MN,∴BN=3MN.
例2 解題導(dǎo)引 證明多點(diǎn)共圓,當(dāng)它們?cè)谝粭l線段同側(cè)時(shí),可證它們對(duì)此線段張角相等,也可以證明它們與某一定點(diǎn)距離相等;如兩點(diǎn)在一條線段異側(cè),則證明它們與線段兩端點(diǎn)連成的凸四邊形對(duì)角互補(bǔ).
證明 連接EF,
因?yàn)镋M是∠AEC的角平分線,
所以∠FEC+∠FEA=2∠FEM.
同理,∠EFC+∠EFA=2∠EFM.
而∠BCD+∠BAD=∠ECF+∠BAD
=(180-∠FEC-∠EFC)+(180-∠FEA-∠EFA)
=360-2(∠FEM+∠EFM)
33、
=360-2(180-∠EMF)=2∠EMF=180,
即∠BCD與∠BAD互補(bǔ).
所以四邊形ABCD內(nèi)接于圓.
變式遷移2 (1)證明 連接OP,OM,
因?yàn)锳P與⊙O相切于點(diǎn)P,
所以O(shè)P⊥AP.
因?yàn)镸是⊙O的弦BC的中點(diǎn),所以O(shè)M⊥BC.
于是∠OPA+∠OMA=180,
由圓心O在∠PAC的內(nèi)部,可知四邊形APOM的對(duì)角互補(bǔ),
所以A,P,O,M四點(diǎn)共圓.
(2)解 由(1)得A,P,O,M四點(diǎn)共圓,
所以∠OAM=∠OPM.
由(1)得OP⊥AP.
由圓心O在∠PAC的內(nèi)部,
可知∠OPM+∠APM=90,
所以∠OAM+∠APM=90.
例3 34、 解題導(dǎo)引 尋找適當(dāng)?shù)南嗨迫切危褞讞l要證的線段集中到這些相似三角形中,再用圓中角、與圓有關(guān)的比例線段的定理找到需要的比例式,使問(wèn)題得證.
證明 (1)∠AED=∠EPC+∠C,∠ADE=∠APD+∠PAB.
因PE是∠APC的角平分線,故∠EPC=∠APD,PA是⊙O的切線,故∠C=∠PAB.
所以∠AED=∠ADE.故AD=AE.
(2)?△PCE∽△PAD?=;
?△PAE∽△PBD?=.
又PA是切線,PBC是割線?PA2=PBPC?=.
故=,又AD=AE,故AD2=DBEC.
變式遷移3 證明 (1)因?yàn)椋?,所以∠BCD=∠ABC.
又因?yàn)镋C與圓相切于點(diǎn)C,故 35、∠ACE=∠ABC,
所以∠ACE=∠BCD.
(2)因?yàn)椤螮CB=∠CDB,∠EBC=∠BCD,
所以△BDC∽△ECB,故=,即BC2=BECD.
課后練習(xí)區(qū)
1.4
解析 ∵在同圓或等圓中,等弦所對(duì)的圓心角相等,所對(duì)的弧相等,所對(duì)弦心距相等,故①②③成立,又由=,得=,∴④正確.
2.6
解析 連接BT,由切割線定理,
得PT2=PAPB,
所以PB=8,故AB=6.
3.
解析?。?=?AD=?BD=(cm),=.
4.8π
解析 連接OA,OB,
∵∠BCA=45,
∴∠AOB=90.
設(shè)圓O的半徑為R,在Rt△AOB中,R2+R2=AB2=16,∴ 36、R2=8.
∴圓O的面積為8π.
5.
解析 如圖,依題意,AO⊥PA,AB⊥PC,PA=2,PB=1,∠P=60,
在Rt△CAP中,有2OA=2R=2tan 60=2,
∴R=.
6.4
解析 由切割線定理得:DBDA=DC2,即DB(DB+BA)=DC2,∴DB2+3DB-28=0,∴DB=4.
7.
解析 設(shè)BE=a,則AF=4a,F(xiàn)B=2a.
∵AFFB=DFFC,∴8a2=2,∴a=,
∴AF=2,F(xiàn)B=1,BE=,∴AE=.
又∵CE為圓的切線,∴CE2=EBEA==.
∴CE=.
8.
解析 ∵∠P=∠P,∠PCB=∠PAD,
∴△P 37、CB∽△PAD.∴==.
∵=,=,∴=.
9.
解 過(guò)B點(diǎn)作BE∥AC交圓于點(diǎn)E,連接AE,BO并延長(zhǎng)交AE于F,
由題意∠ABC=∠ACB=∠AEB,(2分)
又BE∥AC,∴∠CAB=∠ABE,則AB=AC知,∠ABC=∠ACB=∠AEB=∠BAE,(4分)
則AE∥BC,四邊形ACBE為平行四邊形.
∴BF⊥AE.又BC2=CDAC=2,
∴BC=,BF==.(8分)
設(shè)OF=x,則
解得r=.(11分)
10.證明 由△ABC≌△BAD得∠ACB=∠BDA,(3分)
故A、B、C、D四點(diǎn)共圓,(5分)
從而∠CAB=∠CDB.(7分)
再由△ABC≌△ 38、BAD得∠CAB=∠DBA,
因此∠DBA=∠CDB,(10分)
所以AB∥CD.(12分)
11.
證明 如圖,連接AO1并延長(zhǎng),分別交兩圓于點(diǎn)E和點(diǎn)D.連接BD,CE.因?yàn)閳AO1與圓O2內(nèi)切于點(diǎn)A,所以點(diǎn)O2在AD上,故AD,AE分別為圓O1,圓O2的直徑.(5分)
從而∠ABD=∠ACE=.(7分)
所以BD∥CE,于是===.(10分)
所以AB∶AC為定值.(12分)
75 坐標(biāo)系與參數(shù)方程
導(dǎo)學(xué)目標(biāo):1.了解坐標(biāo)系的有關(guān)概念,理解簡(jiǎn)單圖形的極坐標(biāo)方程.2.會(huì)進(jìn)行極坐標(biāo)方程與直角坐標(biāo)方程的互化.3.理解直線、圓及橢圓的參數(shù)方程,會(huì)進(jìn)行參數(shù)方程與普通方程的 39、互化,并能進(jìn)行簡(jiǎn)單應(yīng)用.
自主梳理
1.極坐標(biāo)系的概念
在平面上取一個(gè)定點(diǎn)O,叫做極點(diǎn);自極點(diǎn)O引一條射線Ox,叫做________;再選定一個(gè)長(zhǎng)度單位、一個(gè)角度單位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆時(shí)針?lè)较?,這樣就建立了一個(gè)____________.
設(shè)M是平面上任一點(diǎn),極點(diǎn)O與點(diǎn)M的距離OM叫做點(diǎn)M的________,記為ρ;以極軸Ox為始邊,射線OM為終邊的角xOM叫做點(diǎn)M的________,記為θ.有序數(shù)對(duì)(ρ,θ)叫做點(diǎn)M的__________,記作(ρ,θ).
2.極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)的互化
把直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)作為極點(diǎn),x軸的正半軸作為極軸,并在兩種坐標(biāo)系中取相同的長(zhǎng) 40、度單位,設(shè)M是平面內(nèi)任意一點(diǎn),它的直角坐標(biāo)是(x,y),極坐標(biāo)為(ρ,θ),則它們之間的關(guān)系為x=__________,y=__________.另一種關(guān)系為:ρ2=__________,tan θ=______________.
3.簡(jiǎn)單曲線的極坐標(biāo)方程
(1)一般地,如果一條曲線上任意一點(diǎn)都有一個(gè)極坐標(biāo)適合方程φ(ρ,θ)=0,并且坐標(biāo)適合方程φ(ρ,θ)=0的點(diǎn)都在曲線上,那么方程φ(ρ,θ)=0叫做曲線的____________.
(2)常見(jiàn)曲線的極坐標(biāo)方程
①圓的極坐標(biāo)方程
____________表示圓心在(r,0)半徑為|r|的圓;
____________表示圓心在 41、(r,)半徑為|r|的圓;
________表示圓心在極點(diǎn),半徑為|r|的圓.
②直線的極坐標(biāo)方程
____________表示過(guò)極點(diǎn)且與極軸成α角的直線;
____________表示過(guò)(a,0)且垂直于極軸的直線;
____________表示過(guò)(b,)且平行于極軸的直線;
ρsin(θ-α)=ρ0sin(θ0-α)表示過(guò)(ρ0,θ0)且與極軸成α角的直線方程.
4.常見(jiàn)曲線的參數(shù)方程
(1)直線的參數(shù)方程
若直線過(guò)(x0,y0),α為直線的傾斜角,則直線的參數(shù)方程為這是直線的參數(shù)方程,其中參數(shù)l有明顯的幾何意義.
(2)圓的參數(shù)方程
若圓心在點(diǎn)M(a,b),半徑為R 42、,則圓的參數(shù)方程為0≤α<2π.
(3)橢圓的參數(shù)方程
中心在坐標(biāo)原點(diǎn)的橢圓+=1的參數(shù)方程為(φ為參數(shù)).
(4)拋物線的參數(shù)方程
拋物線y2=2px(p>0)的參數(shù)方程為
自我檢測(cè)
1.(2010北京)極坐標(biāo)方程(ρ-1)(θ-π)=0(ρ≥0)表示的圖形是( )
A.兩個(gè)圓 B.兩條直線
C.一個(gè)圓和一條射線 D.一條直線和一條射線
2.(2010湖南)極坐標(biāo)方程ρ=cos θ和參數(shù)方程(t為參數(shù))所表示的圖形分別是( )
A.圓、直線 B.直線、圓
C.圓、圓 D.直線、直線
3.(2010重慶)直線y=x+與圓心為D的圓(θ 43、∈[0,2π))交于A、B兩點(diǎn),則直線AD與BD的傾斜角之和為( )
A.π B.π
C.π D.π
4.(2011廣州一模)在極坐標(biāo)系中,直線ρsin(θ+)=2被圓ρ=4截得的弦長(zhǎng)為_(kāi)_______.
5.(2010陜西)已知圓C的參數(shù)方程為(α為參數(shù)),以原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,直線l的極坐標(biāo)方程為ρsin θ=1,則直線l與圓C的交點(diǎn)的直角坐標(biāo)為_(kāi)_______________.
探究點(diǎn)一 求曲線的極坐標(biāo)方程
例1 在極坐標(biāo)系中,以(,)為圓心,為半徑的圓的方程為_(kāi)_______.
變式遷移1 如圖,求經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(a, 44、0)(a>0),且與極軸垂直的直線l的極坐標(biāo)方程.
探究點(diǎn)二 極坐標(biāo)方程與直角坐標(biāo)方程的互化
例2 (2009遼寧)在直角坐標(biāo)系xOy中,以O(shè)為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸建立坐標(biāo)系.曲線C的極坐標(biāo)方程為ρcos=1,M、N分別為C與x軸,y軸的交點(diǎn).
(1)寫(xiě)出C的直角坐標(biāo)方程,并求M、N的極坐標(biāo);
(2)設(shè)MN的中點(diǎn)為P,求直線OP的極坐標(biāo)方程.
變式遷移2 (2010東北三校第一次聯(lián)考)在極坐標(biāo)系下,已知圓O:ρ=cos θ+sin θ和直線l:ρsin(θ-)=,
(1)求圓O和直線l的直角坐標(biāo)方程; 45、
(2)當(dāng)θ∈(0,π)時(shí),求直線l與圓O公共點(diǎn)的一個(gè)極坐標(biāo).
探究點(diǎn)三 參數(shù)方程與普通方程的互化
例3 將下列參數(shù)方程化為普通方程:
(1);(2);(3).
變式遷移3 化下列參數(shù)方程為普通方程,并作出曲線的草圖.
(1)(θ為參數(shù));
(2) (t為參數(shù)).
探究點(diǎn)四 參數(shù)方程與極坐標(biāo)的綜合應(yīng)用
例4 求圓ρ=3cos θ被直線(t是參數(shù))截得的弦長(zhǎng).
變式遷移4 (2011課標(biāo)全國(guó))在直角坐標(biāo)系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為 46、(α為參數(shù))
M是C1上的動(dòng)點(diǎn),P點(diǎn)滿(mǎn)足=2,P點(diǎn)的軌跡為曲線C2.
(1)求C2的方程;
(2)在以O(shè)為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸的極坐標(biāo)系中,射線θ=與C1的異于極點(diǎn)的交點(diǎn)為A,與C2的異于極點(diǎn)的交點(diǎn)為B,求|AB|.
本節(jié)內(nèi)容要注意以下兩點(diǎn):一、簡(jiǎn)單曲線的極坐標(biāo)方程可結(jié)合極坐標(biāo)系中ρ和θ的具體含義求出,也可利用極坐標(biāo)方程與直角坐標(biāo)方程的互化得出.同直角坐標(biāo)方程一樣,由于建系的不同,曲線的極坐標(biāo)方程也會(huì)不同.在沒(méi)有充分理解極坐標(biāo)的前提下,可先化成直角坐標(biāo)解決問(wèn)題.二、在普通方程中,有些F(x,y)=0不易得到,這時(shí)可借助于一個(gè)中間變量(即參數(shù))來(lái)找到變量x,y之間 47、的關(guān)系.同時(shí),在直角坐標(biāo)系中,很多比較復(fù)雜的計(jì)算(如圓錐曲線),若借助于參數(shù)方程來(lái)解決,將會(huì)大大簡(jiǎn)化計(jì)算量.將曲線的參數(shù)方程化為普通方程的關(guān)鍵是消去其中的參數(shù),此時(shí)要注意其中的x,y(它們都是參數(shù)的函數(shù))的取值范圍,也即在消去參數(shù)的過(guò)程中一定要注意普通方程與參數(shù)方程的等價(jià)性.參數(shù)方程化普通方程常用的消參技巧有:代入消元、加減消元、平方后相加減消元等.同極坐標(biāo)方程一樣,在沒(méi)有充分理解參數(shù)方程的前提下,可先化成直角坐標(biāo)方程再去解決相關(guān)問(wèn)題.
(滿(mǎn)分:75分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.在極坐標(biāo)系中,與點(diǎn)(3,-)關(guān)于極軸所在直線對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)的極坐標(biāo)是( )
A.(3,π) 48、 B.(3,) C.(3,π) D.(3,π)
2.曲線的極坐標(biāo)方程為ρ=2cos2-1的直角坐標(biāo)方程為( )
A.x2+(y-)2= B.(x-)2+y2=
C.x2+y2= D.x2+y2=1
3.(2010湛江模擬)在極坐標(biāo)方程中,曲線C的方程是ρ=4sin θ,過(guò)點(diǎn)(4,)作曲線C的切線,則切線長(zhǎng)為( )
A.4 B. C.2 D.2
4.(2010佛山模擬)已知?jiǎng)訄A方程x2+y2-xsin 2θ+2ysin(θ+)=0(θ為參數(shù)),那么圓心的軌跡是( )
A.橢圓 B.橢圓的一部分
C.拋物線 49、 D.拋物線的一部分
5.(2010安徽)設(shè)曲線C的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)),直線l的方程為x-3y+2=0,則曲線C上到直線l距離為的點(diǎn)的個(gè)數(shù)為( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空題(每小題4分,共12分)
6.(2010天津)已知圓C的圓心是直線(t為參數(shù))與x軸的交點(diǎn),且圓C與直線x+y+3=0相切,則圓C的方程為_(kāi)_______.
7.(2011廣東)已知兩曲線參數(shù)方程分別為(0≤θ<π)和(t∈R),它們的交點(diǎn)坐標(biāo)為_(kāi)_______.
8.(2010廣東深圳高級(jí)中學(xué)一模)在直角坐標(biāo)系中圓C的參數(shù)方程為(α為參數(shù)),若以原點(diǎn)O為極 50、點(diǎn),以x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,則圓C的極坐標(biāo)方程為_(kāi)_______.
三、解答題(共38分)
9.(12分)(2011江蘇)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,求過(guò)橢圓(φ為參數(shù))的右焦點(diǎn),且與直線(t為參數(shù))平行的直線的普通方程.
10.(12分)(2010福建)在直角坐標(biāo)系xOy中,直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)).在極坐標(biāo)系(與直角坐標(biāo)系xOy取相同的長(zhǎng)度單位,且以原點(diǎn)O為極點(diǎn),以x軸正半軸為極軸)中,圓C的方程為ρ=2sin θ.
(1)求圓C的直角坐標(biāo)方程;
(2)設(shè)圓C與直線l交于點(diǎn)A,B.若點(diǎn)P的坐標(biāo)為(3,),求|PA|+|PB|.
51、
11.(14分)(2010課標(biāo)全國(guó))已知直線C1:(t為參數(shù)),圓C2:(θ為參數(shù)).
(1)當(dāng)α=時(shí),求C1與C2的交點(diǎn)坐標(biāo);
(2)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O作C1的垂線,垂足為A,P為OA的中點(diǎn),當(dāng)α變化時(shí),求P點(diǎn)軌跡的參數(shù)方程,并指出它是什么曲線.
75 坐標(biāo)系與參數(shù)方程
自主梳理
1.極軸 極坐標(biāo)系 極徑 極角 極坐標(biāo) 2.ρcos θ ρsin θ x2+y2 (x≠0) 3.(1)極坐標(biāo)方程 (2)①ρ=2rcos θ ρ=2rsin θ ρ=r?、讦龋溅?ρ∈R) ρcos θ=a ρsin θ=b
自 52、我檢測(cè)
1.C 2.A 3.C
4.4
5.(-1,1),(1,1)
解析 ∵y=ρsin θ,
∴直線l的直角坐標(biāo)方程為y=1.
由得x2+(y-1)2=1.
由得或
∴直線l與圓C的交點(diǎn)的直角坐標(biāo)為(-1,1)和(1,1).
課堂活動(dòng)區(qū)
例1 解題導(dǎo)引 求曲線的極坐標(biāo)方程的步驟:①建立適當(dāng)?shù)臉O坐標(biāo)系,設(shè)P(ρ,θ)是曲線上任意一點(diǎn);②由曲線上的點(diǎn)所適合的條件,列出曲線上任意一點(diǎn)的極徑ρ和極角θ之間的關(guān)系式;③將列出的關(guān)系式進(jìn)行整理、化簡(jiǎn),得出曲線上的極坐標(biāo)方程;④證明所得方程就是曲線的極坐標(biāo)方程,若方程的推導(dǎo)過(guò)程正確,化簡(jiǎn)過(guò)程都是同解變形,這一證明可以省略.
答案 ρ 53、=asin θ,0≤θ<π
解析 圓的直徑為a,設(shè)圓心為C,在圓上任取一點(diǎn)A(ρ,θ),
則∠AOC=-θ或θ-,
即∠AOC=|θ-|.
又ρ=acos∠AOC=acos|θ-|=asin θ.
∴圓的方程是ρ=asin θ,0≤θ<π.
變式遷移1 解 設(shè)P(ρ,θ)是直線l上任意一點(diǎn),OPcos θ=OA,
即ρcos θ=a,
故所求直線的極坐標(biāo)方程為ρcos θ=a.
例2 解題導(dǎo)引 直角坐標(biāo)方程化為極坐標(biāo)方程比較容易,只要運(yùn)用公式x=ρcos θ及y=ρsin θ直接代入并化簡(jiǎn)即可;而極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程則相對(duì)困難一些,解此類(lèi)問(wèn)題常通過(guò)變形,構(gòu)造形如ρc 54、os θ,ρsin θ,ρ2的形式,進(jìn)行整體代換.其中方程的兩邊同乘以(或同除以)ρ及方程兩邊平方是常用的變形方法.但對(duì)方程進(jìn)行變形時(shí),方程必須同解,因此應(yīng)注意對(duì)變形過(guò)程的檢驗(yàn).
解 (1)由ρcos=1得
ρ=1.
從而C的直角坐標(biāo)方程為x+y=1,
即x+y=2,當(dāng)θ=0時(shí),ρ=2,所以M(2,0).
當(dāng)θ=時(shí),ρ=,所以N.
(2)M點(diǎn)的直角坐標(biāo)為(2,0).
N點(diǎn)的直角坐標(biāo)為(0,).
所以P點(diǎn)的直角坐標(biāo)為,
則P點(diǎn)的極坐標(biāo)為,
所以直線OP的極坐標(biāo)方程為θ=,ρ∈(-∞,+∞).
變式遷移2 解 (1)圓O:ρ=cos θ+sin θ,即ρ2=ρcos θ+ρs 55、in θ,
圓O的直角坐標(biāo)方程為x2+y2=x+y,
即x2+y2-x-y=0.
直線l:ρsin(θ-)=,即ρsin θ-ρcos θ=1,
則直線l的直角坐標(biāo)方程為y-x=1,
即x-y+1=0.
(2)由得
故直線l與圓O公共點(diǎn)的一個(gè)極坐標(biāo)為(1,).
例3 解題導(dǎo)引 參數(shù)方程通過(guò)消去參數(shù)化為普通方程.對(duì)于(1)直接消去參數(shù)k有困難,可通過(guò)兩式相除,先降低k的次數(shù),再運(yùn)用代入法消去k;對(duì)于(2)可運(yùn)用恒等式(sin θ+cos θ)2=1+sin 2θ消去θ;對(duì)于(3)可運(yùn)用恒等式()2+()2=1消去t.
另外,參數(shù)方程化為普通方程時(shí),不僅要消去參數(shù),還應(yīng)注意普通方 56、程與原參數(shù)方程的取值范圍保持一致.
解 (1)兩式相除,得k=.將k=代入,得x=.
化簡(jiǎn),得所求的普通方程是4x2+y2-6y=0(y≠6).
(2)由(sin θ+cos θ)2=1+sin 2θ=2-(1-sin 2θ),
得y2=2-x.
又x=1-sin 2θ∈[0,2],
得所求的普通方程是y2=2-x,x∈[0,2].
(3)由()2+()2=1,
得x2+4y2=1.
又x=≠-1,
得所求的普通方程是x2+4y2=1(x≠-1).
變式遷移3 解 (1)由y2=(sin θ+cos θ)2=1+sin 2θ=1+2x,
得y2=2x+1.
∵-≤si 57、n 2θ≤,∴-≤x≤.
∵-≤sin θ+cos θ≤,∴-≤y≤.
故所求普通方程為
y2=2 (-≤x≤,-≤y≤),圖形為拋物線的一部分.
圖形如圖甲所示.
(2)由x2+y2=2+2=1及x=≠0,xy=≥0知,所求軌跡為兩段圓弧x2+y2=1 (0 58、經(jīng)過(guò)圓心,
所以圓被直線截得的弦長(zhǎng)為3.
變式遷移4 解 (1)設(shè)P(x,y),則由條件知M(,).
由于M點(diǎn)在C1上,
所以即
從而C2的參數(shù)方程為(α為參數(shù))
(2)曲線C1的極坐標(biāo)方程為ρ=4sin θ,曲線C2的極坐標(biāo)方程為ρ=8sin θ.
射線θ=與C1的交點(diǎn)A的極徑為ρ1=4sin,
射線θ=與C2的交點(diǎn)B的極徑為ρ2=8sin.
所以|AB|=|ρ2-ρ1|=2.
課后練習(xí)區(qū)
1.B [由于極徑不變,極角關(guān)于極軸對(duì)稱(chēng),
∴其對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為(3,).故選B.]
2.B [∵ρ=2cos2-1,∴ρ2=ρcos θ即x2+y2=x,
∴(x-)2+y2=.]
59、
3.C [ρ=4sin θ化為普通方程為x2+(y-2)2=4,點(diǎn)(4,)化為直角坐標(biāo)為(2,2),切線長(zhǎng)、圓心到定點(diǎn)的距離及半徑構(gòu)成直角三角形,由勾股定理:切線長(zhǎng)為=2,故選C.]
4.D [圓心軌跡的參數(shù)方程為
即
消去參數(shù)得y2=1+2x(-≤x≤),故選D.]
5.B [∵曲線C的方程為(θ為參數(shù)),
∴(x-2)2+(y+1)2=9,而l為x-3y+2=0,
∴圓心(2,-1)到l的距離d===.又∵<3,>3,∴有2個(gè)點(diǎn).]
6.(x+1)2+y2=2
解析 直線(t為參數(shù))與x軸的交點(diǎn)為(-1,0),故圓C的圓心為(-1,0).又圓C與直線x+y+3=0相切 60、,∴圓C的半徑為r==,∴圓C的方程為(x+1)2+y2=2.
7.(1,)
解析 將兩曲線的參數(shù)方程化為一般方程分別為+y2=1(0≤y≤1,- 61、x-4),(8分)
即x-2y-4=0.(12分)
10.解 方法一 (1)ρ=2sin θ,得x2+y2-2y=0,
即x2+(y-)2=5.(4分)
(2)將l的參數(shù)方程代入圓C的直角坐標(biāo)方程,得
(3-t)2+(t)2=5,即t2-3t+4=0.(6分)
由于Δ=(3)2-44=2>0,故可設(shè)t1,t2是上述方程的兩實(shí)根,所以
又直線l過(guò)點(diǎn)P(3,),
故由上式及t的幾何意義得|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=t1+t2=3.(12分)
方法二 (1)同方法一.
(2)因?yàn)閳AC的圓心為點(diǎn)(0,),半徑r=,直線l的普通方程為y=-x+3+.(8分)
由得x2- 62、3x+2=0.
解得或(10分)
不妨設(shè)A(1,2+),B(2,1+),又點(diǎn)P的坐標(biāo)為(3,),
故|PA|+|PB|=+=3.(12分)
11.解 (1)當(dāng)α=時(shí),C1的普通方程為y=(x-1),C2的普通方程為x2+y2=1,聯(lián)立方程組解得C1與C2的交點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0),(,-).(7分)
(2)C1的普通方程為xsin α-ycos α-sin α=0.
A點(diǎn)坐標(biāo)為(sin2α,-cos αsin α),
故當(dāng)α變化時(shí),P點(diǎn)軌跡的參數(shù)方程為
(α為參數(shù)).(9分)
P點(diǎn)軌跡的普通方程為(x-)2+y2=.(12分)
故P點(diǎn)軌跡是圓心為(,0),半徑為的圓.
(14 63、分)
76 不等式選講
(一)絕對(duì)值不等式
導(dǎo)學(xué)目標(biāo):1.理解絕對(duì)值的幾何意義,并能利用含絕對(duì)值不等式的幾何意義證明以下不等式:(1)|a+b|≤|a|+|b|,(2)|a-b|≤|a-c|+|c-b|.2.會(huì)利用絕對(duì)值的幾何意義求解以下類(lèi)型的不等式:|ax+b|≤c;|ax+b|≥c;|x-a|+|x-b|≥c.
自主梳理
1.含________________的不等式叫做絕對(duì)值不等式.
2.解含有絕對(duì)值的不等式的方法關(guān)鍵是去掉絕對(duì)值符號(hào),基本方法有如下幾種:
(1)分段討論:
根據(jù)|f(x)|=去掉絕對(duì)值符號(hào).
(2)利用等價(jià)不等式:
|f(x)|≤g(x) 64、?-g(x)≤f(x)≤g(x);
|f(x)|≥g(x)?f(x)≤-g(x)或f(x)≥g(x).
(3)兩端同時(shí)平方:即運(yùn)用移項(xiàng)法則,使不等式兩邊都變?yōu)榉秦?fù)數(shù),再平方,從而去掉絕對(duì)值符號(hào).
3.形如|x-a|+|x-b|≥c (a≠b)與|x-a|+|x-b|≤c (a≠b)的絕對(duì)值不等式的解法主要有三種:
(1)運(yùn)用絕對(duì)值的幾何意義;
(2)____________________;
(3)構(gòu)造分段函數(shù),結(jié)合函數(shù)圖象求解.
4.(1)定理:如果a,b,c是實(shí)數(shù),則|a-c|≤|a-b|+|b-c|,當(dāng)且僅當(dāng)____________時(shí),等號(hào)成立.
(2)重要絕對(duì)值不等式| 65、|a|-|b||≤|ab|≤|a|+|b|.
使用時(shí)(特別是求最值時(shí))要注意等號(hào)成立的條件,即
|a+b|=|a|+|b|?ab≥0;
|a-b|=|a|+|b|?ab≤0;
|a|-|b|=|a+b|?b(a+b)≤0;
|a|-|b|=|a-b|?b(a-b)≥0;
注:|a|-|b|=|a+b|?|a|=|a+b|+|b|?|(a+b)-b|=|a+b|+|b|?b(a+b)≤0.
同理可得|a|-|b|=|a-b|?b(a-b)≥0.
自我檢測(cè)
1.(2010江西)不等式>的解集是( )
A.(0,2) B.(-∞,0)
C.(2,+∞) D. 66、(-∞,0)∪(0,+∞)
2.(2011天津)已知集合A={x∈R||x+3|+|x-4|≤9},B={x∈R|x=4t+-6,t∈(0,+∞)},則集合A∩B=________.
3.(2011濰坊模擬)已知不等式|x+2|+|x-3|≤a的解集不是空集,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A.a(chǎn)<5 B.a(chǎn)≤5
C.a(chǎn)>5 D.a(chǎn)≥5
4.若不等式|x+1|+|x-2|7+x;
(3)|x-1|+|2x+1|<2.
變式遷移1 (2011江蘇)解不等式x+
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