2025全国高考真题数学汇编:平面解析几何章节综合

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摘要:标准方程:\((x - x_0)^2 + (y - y_0)^2 = r^2\)(\((x_0,y_0)\)为圆心,r为半径),需熟练提取圆心坐标与半径(如第 5 题,圆\(x^2 + (y + 2)^2 = r^2\)的圆心为\((0,-2)\))。点到直线


















一、圆的相关知识

圆的方程与基本量

标准方程:\((x - x_0)^2 + (y - y_0)^2 = r^2\)(\((x_0,y_0)\)为圆心,r为半径),需熟练提取圆心坐标与半径(如第 5 题,圆\(x^2 + (y + 2)^2 = r^2\)的圆心为\((0,-2)\))。

点到直线距离公式:圆心\((x_0,y_0)\)到直线\(Ax + By + C = 0\)的距离\(d = \frac{|Ax_0 + By_0 + C|}{\sqrt{A^2 + B^2}}\),是判断直线与圆位置关系的关键(如第 5 题,计算圆心到直线\(y = \sqrt{3}x + 2\)的距离\(d = 2\),结合距离与半径关系确定r的范围;第 10 题,用距离公式求圆心到直线\(x - y + 6 = 0\)的距离,结合弦长公式求半径r)。

直线与圆的位置关系

弦长公式:直线与圆相交时,弦长\(|CD| = 2\sqrt{r^2 - d^2}\)(d为圆心到直线的距离),需结合已知弦长列方程求解参数(如第 10 题,由\(|AB| = 3|CD|\)得\(|CD| = 2\sqrt{2}\),代入弦长公式解得\(r = 2\))。

圆上点到直线的距离问题:根据 “圆心到直线距离d、半径r与点到直线距离h” 的关系判断点的个数:当\(|d - h|

二、椭圆的相关知识

定义:平面内到两焦点距离之和为2a(\(2a > 2c\),2c为焦距)的点的轨迹,核心关系\(a^2 = b^2 + c^2\)(a为长半轴,b为短半轴,c为半焦距),离心率\(e = \frac{c}{a}\)(\(0

方程求解:已知离心率、长轴长、焦点坐标等条件,可联立a、b、c的关系求标准方程(如第 12 题 (1),由 “\(2a = 4\)” 得\(a = 2\),\(e = \frac{\sqrt{2}}{2}\)得\(c = \sqrt{2}\),进而\(b^2 = 2\),椭圆方程为\(\frac{x^2}{4} + \frac{y^2}{2} = 1\);第 15 题 (1),由焦点\((2,0)\)得\(c = 2\),\(b^2 = 5\)得\(a = 3\),离心率\(e = \frac{2}{3}\))。

椭圆的几何性质与应用

点与椭圆的位置关系:将点坐标代入椭圆方程,若\(\frac{x_0^2}{a^2} + \frac{y_0^2}{b^2} = 1\),则点在椭圆上(如第 15 题 (2),由向量关系\(\overrightarrow{PA} = 2\overrightarrow{MP}\)求得\(P(\frac{4}{3}, \frac{2m}{3})\),代入椭圆方程解得\(m = \sqrt{10}\))。

直线与椭圆的位置关系:联立直线与椭圆方程,消元后利用判别式\(\Delta\)判断:\(\Delta > 0\)(相交)、\(\Delta = 0\)(相切)、\(\Delta

角度与向量结合:若\(\angle CMD\)为钝角,则\(\overrightarrow{MC} \cdot \overrightarrow{MD} \sqrt{5}\)得取值范围\((\sqrt{5}, \sqrt{11})\))。

椭圆中的距离与面积问题

焦点弦与距离公式:利用两点间距离公式\(|AB| = \sqrt{(x_1 - x_2)^2 + (y_1 - y_2)^2}\),结合韦达定理简化计算(如第 11 题 (2),设直线\(l: x = t(y + 2)\),联立椭圆方程得\(y_1 + y_2\)、\(y_1y_2\),代入面积公式\(S = \frac{1}{2} \times |2t| \times |y_1 - y_2|\),解得t后求\(|AB|\))。

面积比值与角度关系:通过三角形面积公式\(S = \frac{1}{2}|OA||OB|\sin\theta\),若\(\angle AOM = \angle BOM\),则\(\frac{S_1}{S_2} = \frac{|OA|}{|OB|}\)(如第 12 题 (2),用斜率夹角公式证明\(\tan\angle AOM = \tan\angle BOM\),进而得面积比值与距离比值相等)。

三、双曲线的相关知识

定义:平面内到两焦点距离之差的绝对值为2a(\(2a 1\))。

方程与离心率求解:先将双曲线方程化为标准形式\(\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1\)(焦点在x轴),提取\(a^2\)、\(b^2\)后求c与e(如第 1 题,由 “虚轴长是实轴长的\(\sqrt{7}\)倍” 得\(b = \sqrt{7}a\),\(c = 2\sqrt{2}a\),\(e = 2\sqrt{2}\);第 2 题,将\(x^2 - 4y^2 = 4\)化为\(\frac{x^2}{4} - y^2 = 1\),得\(a = 2\)、\(c = \sqrt{5}\),\(e = \frac{\sqrt{5}}{2}\))。

双曲线的几何性质

渐近线:焦点在x轴的双曲线渐近线为\(y = \pm \frac{b}{a}x\),渐近线与圆的交点问题可联立方程求解(如第 7 题,以\(F_1F_2\)为直径的圆方程为\(x^2 + y^2 = c^2\),与渐近线\(y = \frac{b}{a}x\)联立得\(M(a, b)\),结合角度条件\(\angle NA_1M = \frac{5\pi}{6}\),推导\(\frac{b}{a} = 2\sqrt{3}\),离心率\(e = \sqrt{13}\))。

与抛物线结合:利用双曲线定义(\(|PF_1| - |PF_2| = 2a\))与抛物线定义(抛物线上点到焦点与准线距离相等),联立已知条件求离心率(如第 6 题,由\(|PF_1| + |PF_2| = 3|F_1F_2| = 6c\),结合双曲线定义得\(|PF_1| = 3c + a\)、\(|PF_2| = 3c - a\),再由勾股定理与点在双曲线上的条件,解得\(e = 2\))。

四、抛物线的相关知识

抛物线的定义与基本量

定义:平面内到焦点与准线距离相等的点的轨迹,标准方程\(y^2 = 2px\)(\(p > 0\),焦点\((\frac{p}{2}, 0)\),准线\(x = -\frac{p}{2}\)),核心量p(顶点到焦点距离为\(\frac{p}{2}\))。

p的求解:由 “顶点到焦点距离”“焦点坐标” 等条件直接求p(如第 9 题,顶点到焦点距离为\(\frac{p}{2} = 3\),得\(p = 6\);第 4 题,由直线BF方程\(y = -2x + 2\)得焦点\(F(1, 0)\),故\(\frac{p}{2} = 1\),\(p = 2\),抛物线方程为\(y^2 = 4x\))。

抛物线的几何性质与应用

焦半径公式:抛物线上点\(A(x_1, y_1)\)到焦点的距离\(|AF| = x_1 + \frac{p}{2}\)(如第 4 题,\(A(4, 4)\),\(|AF| = 4 + 1 = 5\);第 8 题 A 选项,由抛物线定义,\(|AD|\)(点到准线距离)等于\(|AF|\)(点到焦点距离))。

焦点弦问题:设过焦点的直线方程(斜率存在时设\(x = my + \frac{p}{2}\),避免斜率不存在的讨论),联立抛物线方程,利用韦达定理求焦点弦长度\(|AB| = x_1 + x_2 + p\)(如第 8 题 C 选项,联立\(x = my + \frac{3}{2}\)与\(y^2 = 6x\),得\(y_1 + y_2 = 6m\),\(|AB| = 6m^2 + 6 \geq 6\))。

垂直关系与直角三角形:过焦点且与焦点弦垂直的直线,可结合斜率乘积为\(-1\)求方程,再证明直角三角形(如第 8 题 B 选项,证明\(\angle AEB = 90^\circ\),故\(|AE|

五、直线与曲线的综合问题

直线方程与斜率

直线方程形式:根据条件选择斜截式\(y = kx + b\)、点斜式\(y - y_0 = k(x - x_0)\)或参数式(如第 11 题 (2),设直线\(l: x = t(y + 2)\),避免斜率不存在的讨论;第 14 题 (2),设直线\(PB: y = kx + m\),由点\(P(2,1)\)得\(m = 1 - 2k\))。

中垂线性质:线段中垂线的斜率与线段斜率乘积为\(-1\),且过线段中点(如第 15 题 (3),AM的斜率为\(-\frac{1}{2}\),故中垂线斜率为 2,结合中点\((\frac{a}{2}, \frac{a}{4})\)得中垂线方程\(y = 2x - \frac{3}{4}a\))。

韦达定理的应用

联立直线与曲线方程,消元后得一元二次方程,利用韦达定理\(x_1 + x_2 = -\frac{B}{A}\)、\(x_1x_2 = \frac{C}{A}\),简化距离、面积、向量数量积等计算(如第 11 题 (2),用\(y_1 + y_2\)、\(y_1y_2\)求\(|y_1 - y_2|\);第 15 题 (3),用\(x_1 + x_2\)、\(x_1x_2\)代入\(\overrightarrow{MC} \cdot \overrightarrow{MD}

角度平分线证明

方法:①向量夹角公式(计算两角余弦值相等,如第 14 题 (2) 法一,\(\cos\angle BFP = \cos\angle PFA\));②斜率夹角公式(计算两角正切值相等,如第 14 题 (2) 法二);③点到直线距离相等(角平分线上的点到角两边距离相等,如第 14 题 (2) 法四,点P到FB与FA的距离均为 1)。

来源:小蜗牛漫步

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