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解析几何初步

解析几何初步复习提纲一、直线方程1、 倾斜角:当直线l 与x 轴相交时,x 轴的正方向与直线l 向上的方向所成的角,叫直线l 的倾斜角;当直线l 与x 轴平行或重合时,倾斜角等于00 。

倾斜角的取值范围是____[)π,0________。

2、 直线的斜率 (1).定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切值叫这条直线的斜率k ,即k =tan α(α≠90°);倾斜角为90°的直线没有斜率;(2).斜率公式:经过两点111(,)P x y 、222(,)P x y 的直线的斜率为()212121x x x x y y k ≠--=; (3).应用:证明三点共线: AB BC k k =。

注:①当 90=α或12x x =时,直线l 垂直于x 轴,它的斜率不存在.②每一条直线都存在惟一的倾斜角,除与x 轴垂直的直线不存在斜率外,其余每一条直线都有惟一的斜率,并且当直线的斜率一定时,其倾斜角也对应确定.注:1、直线Ax+By+C=0(B ≠0)的斜率k=___。

2、几种特殊的直线方程平行与x 轴的直线___ _; x 轴___________ y b ;0y平行与y 轴的直线___ __;y 轴_______ _____ x a ;0x经过原点(不包括坐标轴)的直线________________ ykx4.设直线方程的一些常用技巧:1.知直线纵截距b ,常设其方程为y kx b =+;2.知直线过点00(,)x y ,当斜率k 存在时,常设其方程为00()y k x x y =-+,当斜率k 不存在时,则其方程为0x x =; 3.与直线:0l Ax By C ++=平行的直线可表示为10Ax By C ++=; 4.与直线:0l Ax By C ++=垂直的直线可表示为10Bx Ay C -+=.5、过直线l 1、l 2交点的直线系方程:(A 1x +B 1y +C 1)+λ( A 2x +B 2y +C 2)=0 (λ∊R )注:该线系不含l 2.注:求直线方程的基本思想和方法是恰当选择方程的形式,利用待定系数法求解。

5、三种距离:(1)A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB|=________________________。

(2)A (x 0,y 0),直线 l :Ax+By+C=0,则A 到直线l 的距离d=_________________。

(3)两平行线l 1: Ax+By+C 1=0,l 2:Ax+By+C 2=0,则l 1与l 2 之间的距离d=__________________。

七、点关于特殊直线的对称 1)点(00,y x )关于x 轴对称的点为(00,y x -);2)点(00,y x )关于y 轴对称的点为(00,y x -);3)点(00,y x )关于原点对称的点为(00,y x --); 4)点(00,y x )关于x y =对称的点为(00,x y );5)点(00,y x )关于x y -=对称的点为(00,x y --)。

(一)中心对称 (中点坐标公式的应用)1.点点对称:点(00,y x )关于(b a ,)对称的点为(002,2y b x a --);2.线点对称: (转化为点点对称) 在待求直线上任取一点(y x ,),它关于点(b a ,)对称点(y b x a --2,2)在已知直线上,代入已知直线化简即得所求直线方程。

(二) 轴对称1.点线对称:由轴对称定义知,对称轴即为两对称点连线的“垂直平分线”.利用“垂直”“平分”这两个条件建立方程组,就可求出对顶点的坐标.一般情形如下:设点P (x 0,y 0)关于直线y =kx +b 的对称点为P ′(x ′,y ′),则有 0x x y y -'-'·k =-1, 2y y +'=k ·20x x +'+b ,特殊地,点P (x 0,y 0)关于直线x =a 的对称点为P ′(2a -x 0,y 0);点P (x 0,y 0)关于直线y =b 的对称点为P ′(x 0,2b -y 0).2.线线对称(转化为点线对称) 设a 关于l 对称直线为b(1)若a 与l 平行,则b 与l 也平行,且b a ,到l 的距离相等,利用平行线间距离公式求得。

(2)若a 与l 相交,先求出l a ,交点P ,再在上任取一点Q (异于交点),利用点线对称求出对称点Q',则Q'在b 上,可求出x ′、y ′.由P 、Q'求出b 的方程。

二、直线与圆1.圆的定义:平面内与一定点距离等于定长的点的轨迹称为圆2. 圆的标准方程 :222)()(r b y a x =-+- 圆心为),(b a C ,半径为r , 若圆心在坐标原点上,这时0==b a ,则圆的方程就是222r y x =+注:特殊圆的方程:①与x 轴相切的圆方程222)()(b b y a x =±+- )],(),(,[b a b a b r -=或圆心②与y 轴相切的圆方程222)()(a b y a x =-+± )],(),(,[b a b a a r -=或圆心 ③与x 轴y 轴都相切的圆方程222)()(a a y a x =±+± )],(,[a a a r ±±=圆心3.圆的一般方程:只有当0422>-+F E D 时,022=++++F Ey Dx y x ①表示的曲线才是圆,把形如①的方程称为圆的一般方程当0422>-+F E D 时,①表示以(-2D ,-2E)为圆心,F E D 42122-+为半径的圆; 4.()()1122A ,,,x y B x y 为直径端点的圆方程()()()()12120x x x x y y y y --+--= 5.圆的参数方程:(1)圆心为原点半径为r 的圆的参数方程⎩⎨⎧==θθsin cos r y r x θ为参数(2)圆心为),(b a 原点半径为r 的圆的参数方程 ⎩⎨⎧+=+=θθsin cos r b y r a xθ为参数6.点与圆的位置关系:给定点),(00y x M 及圆222)()(:r b y a x C =-+-.①M 在圆C 内22020)()(r b y a x <-+-⇔②M 在圆C 上22020)()(r b y a x =-+-⇔③M 在圆C 外22020)()(r b y a x >-+-⇔7.直线与圆的位置关系:直线:0l Ax By C ++=和圆()()222C :x a y b r-+-=()0r >有相交、相离、相切。

可从代数和几何两个方面来判断:(1)几何方法(比较圆心到直线的距离与半径的大小):设圆心到直线的距离为d ,则d r <⇔相交;d r >⇔相离;d r =⇔相切。

(2)代数方法(判断直线与圆方程联立所得方程组的解的情况):0∆>⇔相交;0∆<⇔相离;0∆=⇔相切;8.圆与圆的位置关系(用两圆的圆心距与半径之间的关系判断):已知两圆的圆心分别为12O O ,,半径分别为12,r r ,则(1)当1212|O O r r |>+时,两圆外离;(2)当1212|O O r r |=+时,两圆外切; (3)当121212<|O O r r r r -|<+时,两圆相交;(4)当1212|O O |r r |=|-时,两圆内切; (5)当12120|O O |r r ≤|<|-时,两圆内含。

9、圆的切线方程和切线长 (一)切线方程①若点(x 0 ,y 0)在圆上,利用半径与切线的垂直关系求解特别地,过圆222r y x =+上一点),(00y x P 的切线方程为200r y y x x =+.②若点(x 0 ,y 0)不在圆上,圆心为(a,b)则,联立求出⇒k 切线方程. 提醒:若求出一条,那么的考虑(斜率不存在的情况)注意:从圆外一点引圆的切线一定有两条,可先设切线方程,再根据相切的条件,运用几何方法(抓住圆心到直线的距离等于半径)来求; (二)切线长1、过圆222()()x a y b R -+-=)外一点00(,)P x y2、过圆022=++++F Ey Dx y x 外一点00(,)P x y 所引圆的切线的长为 10、弦长问题 Rt △ 2221()2r d a =+ 11、,圆系方程 (1)相交圆系:1、圆与圆相交过圆C 1:x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1= 0和C 2:x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2= 0的交点的圆系方程为x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1+λ(x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2) = 0,注:公共弦方程:设圆C1∶011122=++++F y E x D y x 和圆C2∶022222=++++F y E x D y x .若两圆相交,则其公共弦方程为0)()()(212121=-+-+-F F y E E x D D .特别的,如果两圆相切,则为公切线方程2、直线与圆相交过圆C :x 2+y 2+Dx +Ey +F = 0与直线l :Ax +By +C = 0交点的圆系方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F +λ( Ax +By +C) = 0 (λ∈R).(2)同心圆系12、三角形的有关知识点(注意与直线问题的联系)垂心———三角形垂心是三角形三边中线的交点 三、线性规划1、确定二元一次不等式00AxBy C 表示的区域的步骤若下:①在平面平面直角坐标系中作出直线0AxByC②在该直线的一侧,任取一点00P x y ,;当0C ≠,常把原点作为特殊点; ③将00P x y ,代人Ax ByC 求值: 00Ax By C④如000Ax By C ,则包含点P 的区域为不等式0Ax By C 所表示的平面区域;不包含点P 的区域为不等式0AxBy C 所表示的平面区域。

2、。

解线性规划问题的方法①画出可行域(注意边界的虚实线)②对目标函数(),0z ax by b =+≠变形:得到直线:l a z y x b b =-+,画出直线0:a l y x b=-③将直线0l 在可行域中进行平移,平移至可行域的各个边界点 ④根据直线l 的纵截距zb,以及b 的正负,求出z 的最值 练习题: 一、直线的方程1、求函数11363)(2424+--+--=x x x x x x f 的最大值。

2、直线l 的倾斜角]43,2()2,4[ππππα⋃∈,则斜率∈k ),1[]1,(+∞⋃--∞3、已知)3,3(),2,6(),1,3(--N M P ,直线l 过点P 且与线段MN 相交 (1)求直线l 的倾斜角的取值范围;(2)求直线l 的斜率的取值范围. (答案(1)]65,4[ππ (2)),1()33,(+∞⋃--∞)4、已知θ∈[0,π],则θθsin 2cos 3-+=y 的取值范围是__________5、直线的倾斜角为α,满足ααcos 3sin 2=,并且在y 轴上的截距为1,求此直线方程(答案 0223=+-y x )6、若0,0<>b k 时,则直线b kx y +=必不通过( B )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限7、直线l 经过P (2,3),且在两坐标轴上的截距相等,则该直线方程为 05=-+y x 或023=-y x 8、已知直线l 在y 轴上的截距为-4,且它与两坐标轴围成的三角形面积为8,求此直线方程. (答案:04=++y x 或04=--y x )9、已知直线l 过点P (-2,1),倾斜角与直线32-=x y 的倾斜角互补,则直线l 的方程是( C ) A .)2(21+=-x y B .)2(211+=-x y C .)2(21+-=-x y D .)2(211+-=-x y 10、R m ∈,直线012)1(=++--m y x m 过定点( D )A .)21,1( B .)0,2(- C .)3,2( D .)3,2(- 11、已知三点,2A a ,5,1B ,C4,2a 在同一直线上,a 的值为 . 2a或72a若三点(2,2),(,0),(0,)(0)A B a C b ab ≠共线,则11a b +的值等于1212、(1)直线(2)(21)(34)0m x m y m +----=,不管m 怎样变化恒过点______(答:(1,2)--); (2)直线120x ky k -+-=,不管k 怎样变化恒过点______二、两直线的位置关系13、求经过点)1,2(-M ,且与点)0,3(),2,1(B A -距离相等的直线方程 (答案:02=+y x 或1=y )14、直线l 与直线0743=-+y x 平行,并和两坐标轴围成的三角形面积为24,则l 的方程为( C ) A .02443=++y x B .02443=-+y x C .02443=±+y x D . 以上都不对 15、平行于直线0753:=+-y x l ,并且在两坐标轴上的截距之和为4的直线方程是 03053=--y x16、已知三角形ABC 的顶点A )7,5(、B )2,4(--、C )2,8(-,则过重心且平行于BC 边的直线方程为 1=y 17、已知两点)4,0(),0,2(B A -,则线段AB 的垂直平分线的方程是( C )A .02=+y xB .042=+-y xC .032=-+x yD .052=+-y x 18、求过点)10,0(A 且与坐标原点的距离等于5的直线的方程(答案:010=+-y x 或010=-+y x )19、直线322:01:21=+=-+y x l y x l 与的距离是( A )A .22B .2C .22 D .4220、若点),(y x 在直线012=-+y x 上运动,则y x 42+ 的最小值是21、点)1,3(-P 关于点)2,2(-M 的对称点坐标是 (1,-3) 22、点)3,2(P 关于直线042:=--y x l 对称点(答案)59,522() 23、直线43-=x y 关于点)1,1(M 对称的直线方程 (答案x y 3=)24、求直线032=+-y x 关于直线0=+y x 对称的直线方程 (答案0107=-+y x )25、设直线1:60l x my ++=和2:(2)320l m x y m -++=,当m =_______时1l ∥2l ;当m =________时1l ⊥2l ;当m _________时1l 与2l 相交;当m =_________时1l 与2l 重合(答:-1;12;3) 26、已知两条直线1l :x +m 2y +6=0, 2l :(m -2)x +3my +2m =0,当m 为何值时, 1l 与2l(1) 相交;(2)平行;(3)重合? 分析:利用垂直、平行的充要条件解决.解:当m=0时,1l :x +6=0,2l :x =0,∴1l ∥2l , 当m=2时,1l :x +4y +6=0,2l :3y +2=0 ∴1l 与2l 相交;当m ≠0且m ≠2时,由m m m 3212=-得m =-1或m =3,由mm 2621=-得m =3故(1)当m ≠-1且m ≠3且m ≠0时1l 与2l 相交。

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