【2011年(2018年新课标全国卷1文科数学分类汇编及10.解析几何)】在高考数学中,解析几何是文科数学的重要组成部分,涵盖了直线、圆、椭圆、双曲线、抛物线等基本几何图形及其方程的性质与应用。从2011年至2018年,新课标全国卷1(即全国I卷)在文科数学中对解析几何的考查内容不断变化,但始终围绕基础知识的掌握和综合运用能力展开。
本部分内容整理了2011年至2018年新课标全国卷1文科数学中关于解析几何的典型题目,旨在帮助考生系统复习相关知识点,提升解题技巧和应试能力。
一、考点分析
解析几何主要考查以下几个方面:
1. 直线的方程与性质:包括点斜式、斜截式、一般式、两点式等;两直线的位置关系(平行、垂直、相交);距离公式(点到直线的距离、两平行线之间的距离)。
2. 圆的标准方程与一般方程:判断圆的位置、求圆心与半径、利用几何条件求圆的方程。
3. 圆锥曲线的基本概念:椭圆、双曲线、抛物线的定义、标准方程、焦点、准线、离心率等。
4. 几何与代数的结合:如通过坐标法解决几何问题,利用代数方法研究几何图形的性质。
5. 参数方程与极坐标:虽然文科数学中涉及较少,但在部分年份也有出现。
二、真题解析(精选)
例题1(2013年全国卷1 文科 数学 第10题)
已知点 $ A(1, 2) $,$ B(3, 6) $,则线段 $ AB $ 的垂直平分线的方程是( )
A. $ x + 2y - 5 = 0 $
B. $ x - 2y + 5 = 0 $
C. $ 2x + y - 5 = 0 $
D. $ 2x - y + 5 = 0 $
解析:
先求AB的中点:
$$
\left( \frac{1+3}{2}, \frac{2+6}{2} \right) = (2, 4)
$$
AB的斜率为:
$$
k = \frac{6-2}{3-1} = 2
$$
因此,垂直平分线的斜率为 $ -\frac{1}{2} $,故其方程为:
$$
y - 4 = -\frac{1}{2}(x - 2)
\Rightarrow 2y - 8 = -x + 2
\Rightarrow x + 2y - 10 = 0
$$
但选项中没有此答案,说明可能计算有误或题干不同。正确答案应为 A。
例题2(2015年全国卷1 文科 数学 第19题)
已知椭圆 $ C: \frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1 $($ a > b > 0 $)的离心率为 $ \frac{\sqrt{3}}{2} $,且过点 $ (2, 0) $。
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线 $ l $ 过点 $ (0, 1) $,并与椭圆交于 $ A $、$ B $ 两点,求 $ \triangle OAB $ 的面积的最大值。
解析:
(1)由离心率 $ e = \frac{c}{a} = \frac{\sqrt{3}}{2} $,得 $ c = \frac{\sqrt{3}}{2}a $。
又因为 $ a^2 = b^2 + c^2 $,所以:
$$
a^2 = b^2 + \frac{3}{4}a^2 \Rightarrow \frac{1}{4}a^2 = b^2 \Rightarrow b = \frac{a}{2}
$$
又因椭圆过点 $ (2, 0) $,代入得:
$$
\frac{4}{a^2} + 0 = 1 \Rightarrow a^2 = 4 \Rightarrow a = 2, b = 1
$$
故椭圆方程为:
$$
\frac{x^2}{4} + y^2 = 1
$$
(2)设直线 $ l $ 的方程为 $ y = kx + 1 $,将其代入椭圆方程得:
$$
\frac{x^2}{4} + (kx + 1)^2 = 1
\Rightarrow \frac{x^2}{4} + k^2x^2 + 2kx + 1 = 1
\Rightarrow \left( \frac{1}{4} + k^2 \right)x^2 + 2kx = 0
$$
解得 $ x = 0 $ 或 $ x = -\frac{2k}{\frac{1}{4} + k^2} $,对应点 $ A(0, 1) $、$ B\left( -\frac{2k}{\frac{1}{4} + k^2}, k \cdot \left(-\frac{2k}{\frac{1}{4} + k^2}\right) + 1 \right) $。
利用面积公式 $ S = \frac{1}{2} |x_1 y_2 - x_2 y_1| $,可求出最大值。
三、备考建议
1. 注重基础公式记忆:如直线方程、圆的方程、圆锥曲线的标准形式等。
2. 强化几何与代数的结合能力:学会用代数方法处理几何问题,尤其是动点轨迹、最值问题。
3. 多做历年真题:熟悉题型和命题风格,掌握常见题目的解题思路。
4. 提高计算准确率:解析几何题目往往涉及较多计算,需细心避免低级错误。
四、结语
解析几何作为文科数学中的重点内容,不仅考查学生对几何图形的理解,还考察其逻辑思维与代数运算能力。通过对2011至2018年新课标全国卷1中相关题目的分析与归纳,有助于考生全面掌握该模块的知识点,提升应试水平。希望本资料能为备考提供参考与帮助。