证明如下:设P(x0,y0),(
),则,
∴,,
∴直线OQ的方程为y=﹣,
∴点Q(﹣2,),…(11分)
∴kPQ=
=
==﹣,
又kOP=
,…(13分)
∴kOP?kPQ=﹣1,即OP⊥PQ,故直线PQ始终与圆O相切.…(14分)
【点评】本题考查椭圆标准方程的求法,考查直线与圆相切的证明,考查直线与圆的位置关系的判断与证明,解题时要注意函数与方程思想的合理运用.
30.(2010?江苏模拟)已知直线l:y=k(x+2)与圆O:x+y=4相交于A、B两点,O是坐标原点,三角形ABO的面积为S. (Ⅰ)试将S表示成的函数S(k),并求出它的定义域; (Ⅱ)求S的最大值,并求取得最大值时k的值. 【考点】直线与圆的位置关系;二次函数的性质. 【专题】计算题;压轴题. 【分析】(Ⅰ)先求出原点到直线的距离,并利用弦长公式求出弦长,代入三角形的面积公式进行化简.
(Ⅱ)换元后把函数S的解析式利用二次函数的性质进行配方,求出函数的最值,注意换元后变量范围的改变.
22
【解答】解:(Ⅰ)直线l方程,原点O到l的距离为,
弦长,
?ABO面积?
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∵|AB|>0,∴﹣1<K<1(K≠0), ∴
(﹣1<k<1且K≠0),
(Ⅱ) 令 S(k)=
=4
?
,则k=
2
,
=4?=4?
=4?=4?.
∴当t=时,
时,Smax=2.
【点评】本题考查点到直线的距离公式、弦长公式的应用,以及利用二次函数的性质求函数的最大值,注意换元中变量范围的改变,属于中档题.
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考点卡片
1.必要条件、充分条件与充要条件的判断 【知识点的认识】
正确理解和判断充分条件、必要条件、充要条件和非充分非必要以及原命题、逆命题否命题、逆否命题的概念是本节的重点;掌握逻辑推理能力和语言互译能力,对充要条件概念本质的把握是本节的难点.
1.充分条件:对于命题“若p则q”为真时,即如果p成立,那么q一定成立,记作“p?q”,称p为q的充分条件.意义是说条件p充分保证了结论q的成立,换句话说要使结论q成立,具备条件p就够了当然q成立还有其他充分条件.如p:x≥6,q:x>2,p是q成立的充分条件,而r:x>3,也是q成立的充分条件.
必要条件:如果q成立,那么p成立,即“q?p”,或者如果p不成立,那么q一定不成立,也就是“若非p则非q”,记作“¬p?¬q”,这是就说条件p是q的必要条件,意思是说条件p是q成立的必须具备的条件.
充要条件:如果既有“p?q”,又有“q?p”,则称条件p是q成立的充要条件,或称条件q是p成立的充要条件,记作“p?q”. 2.从集合角度看概念:
如果条件p和结论q的结果分别可用集合P、Q 表示,那么
①“p?q”,相当于“P?Q”.即:要使x∈Q成立,只要x∈P就足够了﹣﹣有它就行. ②“q?p”,相当于“P?Q”,即:为使x∈Q成立,必须要使x∈P﹣﹣缺它不行. ③“p?q”,相当于“P=Q”,即:互为充要的两个条件刻画的是同一事物. 3.当命题“若p则q”为真时,可表示为,则我们称p为q的充分条件,q是p的必要条件.这里由,得出p为q的充分条件是容易理解的.但为什么说q是p的必要条件呢?事实上,与“”等价的逆否命题是“”.它的意义是:若q不成立,则p一定不成立.这就是说,q对于p是必不可少的,所以说q是p的必要条件.
4.“充要条件”的含义,实际上与初中所学的“等价于”的含义完全相同.也就是说,如果命题p等价于命题q,那么我们说命题p成立的充要条件是命题q成立;同时有命题q成立的充要条件是命题p成立.
【解题方法点拨】
1.借助于集合知识加以判断,若P?Q,则P是Q的充分条件,Q是的P的必要条件;若P=Q,则P与Q互为充要条件.
2.等价法:“P?Q”?“¬Q?¬P”,即原命题和逆否命题是等价的;原命题的逆命题和原命题的否命题是等价的.
3.对于充要条件的证明,一般有两种方法:其一,是用分类思想从充分性、必要性两种情况分别加以证明;其二,是逐步找出其成立的充要条件用“?”连接.
【命题方向】
充要条件主要是研究命题的条件与结论之间的逻辑关系,它是中学数学最重要的数学概念之一,它是今后的高中乃至大学数学推理学习的基础.在每年的高考中,都会考查此类问题.
2.二次函数的性质
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【知识点的认识】
其性质主要有初中学的开口方向、对称性、最值、几个根的判定、韦达定理以及高中学的抛物线的焦点、准线和曲线的平移. 【解题方法点拨】
2
以y=ax+bx+c为例:
①开口、对称轴、最值与x轴交点个数,当a>0(<0)时,图象开口向上(向下);对称轴x=﹣
;最值为:f(﹣
);判别式△=b﹣4ac,当△=0时,函数与x轴只有一个
2
交点;△>0时,与x轴有两个交点;当△<0时无交点.
②根与系数的关系.若△≥0,且x1、x2为方程y=ax+bx+c的两根,则有x1+x2=﹣,x1?x2=;
③二次函数其实也就是抛物线,所以x=2py的焦点为(0,),准线方程为y=﹣,含义为抛物线上的点到到焦点的距离等于到准线的距离.
22
④平移:当y=a(x+b)+c向右平移一个单位时,函数变成y=a(x﹣1+b)+c;
2
例题:y=2x+x﹣3
那么由2>0,可知抛物线开口向上,对称轴为x=﹣,最小值为f(﹣)=﹣△=1+24=25>0,故方程2x+x﹣3=0有两个根,其满足x1+x2=﹣;x1?x2=﹣; 另外,方程可以写成(y+
2
2
2
2
,;
)=2(x+),当沿x轴向右,在向下平移
2
时,就变
成y=2x;
【命题方向】
重点关注高中所学的抛物线的焦点、准线和曲线的平移.另外在解析几何当做要灵活运用韦达定理.
3.等差数列的性质 【知识点的知识】 等差数列的性质:
(1)若公差d>0,则为递增等差数列;若公差d<0,则为递减等差数列;若公差d=0,则为常数列;
(2)有穷等差数列中,与首末两端“等距离”的两项和相等,并且等于首末两项之和; (3)m,n∈N,则am=an+(m﹣n)d;
(4)若s,t,p,q∈N*,且s+t=p+q,则as+at=ap+aq,其中as,at,ap,aq是数列中的项,特别地,当s+t=2p时,有 as+at=2ap;
(5)若数列{an},{bn}均是等差数列,则数列{man+kbn}仍为等差数列,其中m,k均为常数.
(6)an,an﹣1,an﹣2,…,a2,a1仍为等差数列,公差为﹣d.
(7)从第二项开始起,每一项是与它相邻两项的等差中项,也是与它等距离的前后两项的等差中项,即2an+1=an+an+2,
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+
2an=an﹣m+an+m,(n≥m+1,n,m∈N)
(8)am,am+k,am+2k,am+3k,…仍为等差数列,公差为kd(首项不一定选a1).
4.向量加减混合运算及其几何意义 【知识点的知识】 1、向量的加法运算
求几个向量和的运算叫向量的加法运算,其运算法则有二:
(1)三角形法则:设与不共线,在平面上任取一点A(如图1),依次作则向量 叫做与的和,记作
,即+=
+
=
=a,
=b,
+
特征:首尾相接的几个有向线段相加,其和向量等于从首向量的起点指向末向量的终点. (2)平行四边形法则:如图2所示,ABCD为平行四边形,由于得
+
=
+
=
=
,根据三角形法则
与
的和.
,这说明,在平行四边形ABCD中,所表示的向量就是
特征:有共同起点的两个向量相加,其和向量等于以这两个向量为邻边的平行四边形的对角线.(首尾相接,结果为首尾)
(3)向量的加法性质
①+=+=;+(﹣)=; ②+=+;
③(+)+=+(+).
2、向量的减法运算.
求两个向量差的运算叫向量的减法运算.
法则:以将向量a与向量b的负向量的和定义为与的差,即﹣=+(﹣). 设=
,=
,则.即=
=
.即
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