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高中平面解析几何知识点总结直线圆椭圆曲线.docx

高 中 平 面 解 析 几 何 知 识 点 总 结一. 直线部分1.直线的倾斜角与斜率:(1)直线的倾斜角:在平面直角坐标系中,对于一条与 x轴相交的直线,如果把 x轴 绕着交点按逆时针方向旋转到和直线重合时所转的最小正角记为 叫做直线的倾斜角 . 倾斜角[0,180) , 90 斜率不存在 .ky 2y 1( x 1x 2 ), k tan(2)直线的斜率: x 2 x 1.两点坐标为P 1( x 1, y 1 )、P 2 (x 2 , y 2 ).2.直线方程的五种形式:(1)点斜式:yy 1k (xx 1 )(直线 l 过点P 1( x 1, y 1 ),且斜率为 k ) .注:当直线斜率不存在时,不能用点斜式表示,此时方程为x x 0 .(2)斜截式: ykx b (b 为直线 l在 y 轴上的截距 ).y y 1 xx 1(3)两点式:y 2y 1x 2x1 (y1y2,x1x2).注:① 不能表示与 x轴和 y轴垂直的直线;② 方程形式为:(x 2x 1)( yy 1 ) ( y 2y 1 )( x x 1 )时,方程可以表示任意直线.xy(4)截距式: ab注:不能表示与过原点的直线.1( a, b 分别为 x 轴 y 轴上的截距,且 a 0, b 0 ).x轴垂直的直线,也不能表示与 y 轴垂直的直线,特别是不能表示(5)一般式:Ax By C( 其中 A 、 B 不同时为 0) .yA x C kA一般式化为斜截式:BB,即,直线的斜率: B .注:( 1)已知直线纵截距 b,常设其方程为y kxb或 x 0 .已知直线横截距x 0,常设其方程为x my x 0( 直线斜率 k 存在时, m为 k 的倒数 )或y 0.已知直线过点( x 0, y 0),常设其方程为 y k( x x 0) y 0或 x x 0.( 2)解析几何中研究两条直线位置关系时,两条直线有可能重合;立体几何中两条直线一般不重合.3.直线在坐标轴上的截矩可正,可负,也可为0. (1)直线在两坐标轴上的截距相等 直线的斜率为 1或直线过原点. (2)直线两截距互为相反数 直线的斜率为 1 或直线过原点. (3)直线两截距绝对值相等 直线的斜率为 1或直线过原点.4.两条直线的平行和垂直:(1)若 l 1 : y k 1 x b 1 , l 2 : y k 2 xb 2 ,有① l 1// l2k 1k 2 , b 1b2;② l1l 2k 1k 21.(2)若 l 1: A 1x B 1y C10 , l 2 : A 2 x B 2 y C 2,有① l 1// l2A 1B 2A 2B 1且A 1C 2A 2C1;② l1l 2A 1 A 2B 1 B 20 .5.平面两点距离公式:(1)已知两点坐标 P (x , y ) 、 P ( x , y 2 ) ,则两点间距离 P P( x x 2 ) 2 ( y1y ) 2 .1 11221 212(2) x轴上两点间距离:ABx BxA.x 0 x 1x 22y 1 y 2y 0(3)线段 P 1 P2 的中点是M (x 0 , y 0 ),则2.6.点到直线的距离公式:d Ax 0 By 0 C点 P(x 0 , y 0 ) 到直线 l : Ax By C 0的距离:A 2B 2.7.两平行直线间的距离公式:dC 1 C 2A 2B 2两条平行直线 l 1: AxBy C 10, l 2: Ax By C 2的距离:.8.直线系方程:(1)平行直线系方程:① 直线y kxb中当斜率k 一定而 b变动时,表示平行直线系方程.② 与直线l : AxBy C0 平行的直线可表示为 AxByC10 .③ 过点 P(x 0 , y 0 ) 与直线 l : AxBy C 0平行的直线可表示为:A(x x 0 ) B( y y 0 ) 0 .(2)垂直直线系方程:① 与直线l : AxBy C垂直的直线可表示为BxAy C 10.② 过点 P(x 0 , y 0 ) 与直线 l : Ax By C 0垂直的直线可表示为:B(x x 0 ) A( y y 0 ) 0 .(3)定点直线系方程:① 经过定点P 0(x 0, y 0 )的直线系方程为yyk ( xx 0 )(除直线x x),其中 k是待定的系数.② 经过定点P 0(x 0, y 0 )的直线系方程为A( xx 0 ) B( yy 0)0, 其中 A, B 是待定的系数.(4)共点直线系方程:经过两直线 l 1: A 1x B 1 y C 1 0, l 2: A 2 x B 2 y C 2交点的 直线系方程为A 1 xB 1 yC 1( A 2 x B 2 y C 2 ) 0( 除开l 2 ) ,其中λ是待定的系数.9.两条曲线的交点坐标:C 1 : f ( x, y) 0C 2 : g (x, y) 0f (x, y) 0曲线 与 的交点坐标方程组 g( x, y) 0 的解.10. 平面和空间直线参数方程:① 平面直线方程以向量形式给出:x ayb方向向量为s,下面推导参数方程:n 1n 2n 1n2② 空间直线方程也以向量形式给出:x ay b z b方向向量为s, ,n3下面推导参数方n 1n 2n 3n 1n 2程:注意:只有封闭曲线才会产生参数方程, 对于无限曲线, 例如二次函数一般不会有化为如上的参数方程。

二. 圆部分1.圆的方程:(1)圆的标准方程:( x a) 2( y b) 2 r 2 (r 0).(2)圆的一般方程: x 2 y 2DxEy F 0(D 2 E 2 4F 0).(3)圆的直径式方程: 若 A(x 1 , y 1 ), B( x 2 , y 2 ),以线段 AB 为直径的圆的方程是:(x x 1 )( x x 2 ) ( y y 1 )( y y 2 ) 0 .(D E,)注: (1) 在圆的一般方程中,圆心坐标和半径分别是22 ,r1 D 2E 2 4F2.( 2)一般方程的特点:① x 2和 y 2的系数相同且不为零;② 没有xy项; ③ D 2E 24F 0( 3)二元二次方程Ax2Bxy Cy2Dx Ey F表示圆的等价条件是:①AC0; ②B 0;③D 2E 2 4AF 0. 2.圆的弦长的求法:(1)几何法: 当直线和圆相交时,设弦长为 l ,弦心距为 d ,半径为 r ,则:“半弦长 2 +弦心距 2 =半径 2( l ) 2d 2 r 2”——2;(2)代数法: 设 l 的斜率为 k , l 与圆交点分别为A( x 1, y 1),B( x 2, y 2),则|AB|1 k2| x Ax B |1 1y B |k2| yA(其中 | x 1x 2|, | y1 y2 |的求法是将直线和圆的方程联立消去y或 x,利用韦达定理求解) 3.点与圆的位置关系:点 P(x 0 , y 0 ) 与圆 (xa)2( y b) 2r 2 的位置关系有三种① P 在在圆外 dr(x 0 a) 2( y 0 b) 2r 2 .② P 在在圆内dr( x 0 a) 2( y 0 b )2r 2.③ P 在在圆上 d r(x 0a) 2 ( y 0 b) 2 r 2 .【 P 到圆心距离 d(a x 0 ) 2 (b y 0 )2 】4.直线与圆的位置关系:直线AxBy C0 与圆 ( xa) 2 ( y b)2r 2 的位置关系有三种 :dAa Bb CA 2B 2x(或y)后,圆心到直线距离为 d() ,由直线和圆联立方程组消去所得一元二次方程的判别式为.d r 相离 0 ; dr 相切 0 ; dr相交0 .5.两圆位置关系 :设两圆圆心分别为O 1,O2,半径分别为r 1, r2,O 1O 2ddr 1 r 2外离4条公切线;dr 1 r 2内含无公切线 ;dr 1 r 2外切3条公切线 ;dr 1 r 2内切1条公切线;r 1 r 2dr 1 r 2相交2条公切线 .6.圆系方程: x 2y 2 DxEy F0(D 2E 2 4F 0)(1)过直线l :AxByC0 与圆 C : x2y2Dx Ey F的交点的圆系方程:x2y2DxEyF( Ax By C ) 0, λ是待定的系数.(2)过圆 C1 : x 2y 2D 1 xE 1 yF 10 与圆 C2 : x 2 y 2D 2 xE 2 yF 2 0 的交点的圆系方程:x2y2D 1xE 1 yF 1( x2y2D 2 xE 2 yF 2 ), λ是待定的系数.特别地,当1 时,x 2y2D 1xE 1 yF 1( x2y2D 2 xE 2yF 2) 0就是( D 1 D 2 )x ( E 1 E 2 ) y (F 1 F 2 )表示两圆的公共弦所在的直线方程,即过两圆交点的直线. 7.圆的切线方程:(1)过圆 x 2y 2 r 2 上的点P( x 0, y 0 )的切线方程为 :x 0 xy 0 y r 2 .(2)过圆 ( xa) 2( y b )2 r 2 上的点 P( x 0 , y 0 ) 的切线方程为:( xa)( x 0 a) ( yb)( y 0 b)r 2 .(3)当点 P( x 0, y 0 )在圆外时,可设切方程为 y y 0k( xx 0 ),利用圆心到直线距离等于半径,即dr,求出 k;或利用,求出 k.若求得 k只有一值,则还有一条斜率不存在的直线xx.8. 圆的参数方程:22圆方程参数方程源于:sincos122那么 (x a)( y b)122RR( x a)设:R sin 得:xa Rsin( y b)cosyb R cosR9.把两圆x 2y2D 1xE 1 yF 10 与 x2y2D 2 xE 2 yF 2方程相减即得相交弦所在直线方程 : ( D1D 2 ) x (E 1 E 2 ) y (F 1 F 2 ) 0 .10.对称问题:(1)中心对称:① 点关于点对称:点A( x 1 , y 1 ) 关于 M ( x 0 , y 0 ) 的对称点 A(2x0 x 1 ,2 y 0y 1 ). ② 直线关于点对称:法 1:在直线上取两点,利用中点公式求出两点关于已知点对称的两点坐标,由两点式求直线方程.法 2:求出一个对称点,在利用 l 1 // l2 由点斜式得出直线方程. (2)轴对称:① 点关于直线对称:点与对称点连线斜率是已知直线斜率的负倒数,点与对称点的中点在直线上.AA ⊥ l · 1k A A k l 点 A 、A 关于直线 l 对称 AA 中点在 上AA 中点坐标满足 l 方程 . l② 直线关于直线对称:(设 a, b 关于 l对称)法 1:若a, b相交,求出交点坐标, 并在直线 a上任取一点, 求该点关于直线 l的对称点.若 a // l ,则 b // l ,且a, b与 l 的距离相等.法 2:求出 a上两个点A, B关于 l的对称点,在由两点式求出直线的方程.(3)其他对称:点(a,b) 关于 x 轴对称: (a,-b) ; 关于 y 轴对称: (-a,b) ; 关于原点对称: (-a,-b) ;点(a,b) 关于直线 y=x 对称: (b,a) ; 关于 y=-x 对称: (-b,-a) ;关于 y =x+m 对称: (b-m 、 a+m); 关于 y=-x+m 对称: (-b+m 、-a+m).11.若A(x 1, y 1),B( x 2, y 2),C ( x 3, y 3 ),则△ ABC 的重心 G 的坐标是x 1 x 2x 3 ,y 1 y 2 y 333.12.各种角的范围:直线的倾斜角180两条相交直线的夹角 0 90 两条异面线所成的角90三. 椭圆部分1. 椭圆定义:① 到两定点距离之和为一常数的平面几何曲线:即∣ MO1 ∣+∣MO2 ∣=2a② 或定义:任意一条线段,在线段中任取两点(不包括两端点),将线段两端点置于这两点处,用一个钉子将线段绷直旋转一周得到的平面几何曲线即为椭圆。

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