高中平面解析几何知识点总结
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解析几何是高中数学中的一个重要分支,主要研究平面和空间中的几何图形,以及它们的性质和变换。
以下是解析几何的一些总结:1.平面直角坐标系解析几何的基础是平面直角坐标系,它将平面上的点和数对一一对应。
平面上的一条直线可以用一个一次方程表示,即$y=kx+b$,其中$k$ 是斜率,$b$ 是截距。
两点间的距离可以用勾股定理计算,即$AB=\sqrt{(x_B-x_A)^2+(y_B-y_A)^2}$。
2.空间直角坐标系类似于平面直角坐标系,空间直角坐标系将空间中的点和数组一一对应。
在空间中,一条直线可以用一个二次方程表示,即$Ax+By+Cz+D=0$,其中$A,B,C$ 是系数,$D$ 是常数。
两点间的距离也可以用勾股定理计算,即$AB=\sqrt{(x_B-x_A)^2+(y_B-y_A)^2+(z_B-z_A)^2}$。
3.平面和空间中的几何变换解析几何中常见的几何变换包括平移、旋转、对称和伸缩。
平面上的平移可以用向量表示,旋转可以用旋转矩阵表示,对称可以用对称轴表示,伸缩可以用矩阵表示。
空间中的几何变换也类似于平面中的,但需要用到三维向量和三阶矩阵。
4.直线和平面的性质解析几何中,直线和平面有很多重要的性质。
例如,两条平行直线的斜率相等,两条垂直直线的斜率积为$-1$;平面上两条直线相交的角的余弦可以用它们的斜率表示;两个平面的夹角可以用它们的法向量表示等等。
5.空间中的立体图形解析几何中,还研究了一些常见的立体图形,如点、线、面、球、圆锥曲线等。
例如,圆锥曲线有圆、椭圆、双曲线和抛物线四种类型,它们的方程可以用标准式、一般式或参数式表示。
平面解析几何 高考复习知识点一、直线的倾斜角、斜率1、直线的倾斜角:(1)定义:在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直线l ,如果把x 轴绕着交点按逆时针方向转到和直线l 重合时所转的最小正角记为α,那么α就叫做直线的倾斜角。
当直线l 与x 轴重合或平行时,规定倾斜角为0; (2)倾斜角的范围[)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)直线的方向向量(1,)a k =,直线的方向向量与直线的斜率有何关系? (4)应用:证明三点共线: AB BC k k =。
例题:例1.已知直线的倾斜角的变化范围为,求该直线斜率的变化范围;思路点拨:已知角的范围,通过正切函数的图像,可以求得斜率的范围,反之,已知斜率的范围,通过正切函数的图像,可以求得角的范围解析: ∵, ∴.总结升华:在知道斜率的取值范围求倾斜角的取值范围,或知道倾斜角的取值范围求斜率的取值范围时,可利用在和上是增函数分别求解.当时,;当时,;当时,;当不存在时,.反之,亦成立.类型二:斜率定义例2.已知△ABC 为正三角形,顶点A 在x 轴上,A 在边BC 的右侧,∠BAC 的平分线在x 轴上,求边AB 与AC 所在直线的斜率. 思路点拨:本题关键点是求出边AB 与AC 所在直线的倾斜角,利用斜率的定义求出斜率.解析:如右图,由题意知∠BAO=∠OAC=30°∴直线AB 的倾斜角为180°-30°=150°,直线AC 的倾斜角为30°,∴k AB =tan150°= k AC =tan30°=总结升华:在做题的过程中,要清楚倾斜角的定义中含有的三个条件①直线向上方向②轴正向③小于的角,只有这样才能正确的求出倾斜角.类型三:斜率公式的应用例3.求经过点,直线的斜率并判断倾斜角为锐角还是钝角.思路点拨: 已知两点坐标求斜率,直接利用斜率公式即可. 解析:且,经过两点的直线的斜率,即.即当时,为锐角,当时,为钝角.例4、过两点,的直线的倾斜角为,求的值.【答案】由题意得:直线的斜率,故由斜率公式,解得或. 经检验不适合,舍去. 故.例5.已知三点A(a ,2)、B(3,7)、C(-2,-9a)在一条直线上,求实数a 的值.思路点拨:如果过点AB ,BC 的斜率相等,那么A ,B ,C 三点共线.解析:∵A 、B 、C 三点在一条直线上,∴k AB =k AC .即二、直线方程的几种形式1、点斜式:已知直线过点00(,)x y 斜率为k ,则直线方程为00()y y k x x -=-,它不包括垂直于x 轴的直线。
高中数学知识点归纳平面解析几何的应用高中数学知识点归纳——平面解析几何的应用一. 直线方程在平面直角坐标系中,一条直线可以用不同的方程形式来表示。
其中,常见的直线方程有点斜式方程、斜截式方程和两点式方程。
1. 点斜式方程对于已知直线上一点P和直线的斜率k,点斜式方程可以表示为:y-y₁ = k(x-x₁)。
其中P(x₁, y₁)为直线上的已知点,k为直线的斜率。
2. 斜截式方程已知直线上一点P和与x轴的截距b(直线与x轴的交点的横坐标),斜截式方程可以表示为:y = kx + b。
其中P(x₁, y₁)为直线上的已知点,k为直线的斜率。
3. 两点式方程已知直线上两个不同的点A(x₁, y₁)和B(x₂, y₂),两点式方程可以表示为:(y-y₁) / (y₂-y₁) = (x-x₁) / (x₂-x₁)。
其中A、B为直线上的已知点。
二. 直线与线段的关系直线与线段也是平面解析几何中的重要概念。
在直线与线段的关系中,我们将讨论点、直线与线段的位置关系,以及线段的中点等。
1. 点与直线的位置关系给定平面上一点P(x₀, y₀)和直线Ax + By +C=0。
通过计算点的坐标,将其代入直线方程中,得到的结果有三种不同的情况。
a. 当 Ax₀ + By₀ + C = 0 时,点P在直线上。
b. 当 Ax₀ + By₀ + C > 0 时,点P在直线的上方。
c. 当 Ax₀ + By₀ + C < 0 时,点P在直线的下方。
2. 直线与线段的位置关系给定平面上一直线和一线段AB。
通过判断线段的两个端点在直线的哪一侧,可以得到直线与线段的位置关系。
a. 当线段AB的两个端点都在直线的同一侧时,线段AB与直线相交。
b. 当线段AB的两个端点一个在直线的上方,一个在直线的下方时,线段AB与直线不相交。
3. 线段的中点在平面解析几何中,线段的中点是指线段的中心位置。
设线段AB 的两个端点为A(x₁, y₁)和B(x₂, y₂),则线段的中点C的坐标为[(x₁+ x₂) / 2, (y₁ + y₂) / 2]。
高中数学平面解析几何平面解析几何是高中数学中的一门重要的学科,它研究平面上的几何图形和方程的关系。
下面将通过几个小节来详细介绍平面解析几何的相关概念和应用。
第一节:平面直角坐标系在平面解析几何中,我们通常使用平面直角坐标系来表示平面上的点和图形。
平面直角坐标系由两条相互垂直的坐标轴组成,分别称为x 轴和y轴。
我们可以用一个有序数对(x, y)表示平面上的一个点,其中x表示横坐标,y表示纵坐标。
第二节:平面几何图形的方程在平面解析几何中,我们通常通过方程来表示平面上的几何图形。
常见的平面几何图形包括直线、曲线、圆等。
我们以直线为例来介绍平面几何图形的方程。
1. 直线的方程在平面直角坐标系中,一条直线可以通过方程Ax + By + C = 0 来表示,其中A、B、C为实数且A、B不同时为零。
这个方程被称为直线的一般方程。
另外,还有直线的截距式方程、点斜式方程等不同形式的表示方法。
2. 曲线的方程除了直线,平面上的曲线也可以通过方程来表示。
常见的曲线包括抛物线、椭圆、双曲线等。
每种曲线都有其特定的方程形式,并且可以通过改变方程中的参数来实现曲线的平移、旋转和缩放等操作。
3. 圆的方程圆在平面解析几何中也是一个重要的概念。
在平面直角坐标系中,圆可以由圆心的坐标和半径来确定。
一个圆的方程可以写成(x-a)² + (y-b)² = r²的形式,其中(a, b)表示圆心的坐标,r表示半径的长度。
第三节:平面解析几何的应用平面解析几何不仅是一门理论学科,它也有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景。
1. 几何问题的求解平面解析几何提供了一种直观和简单的方法来解决几何问题。
通过使用坐标系和方程,我们可以精确地描述几何图形并进行计算,从而得到几何问题的解答。
2. 图形的变换平面解析几何也可以用来实现平面图形的变换,如平移、旋转、缩放等。
通过对坐标和方程的变化,我们可以方便地实现图形的操作和变换。
平面解析几何知识点总结直线方程1.直线的倾斜角(1)定义:在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直线l ,把x 轴(正方向)按逆时针方向绕着交点旋转到和直线l 重合所成的角,叫作直线l 的倾斜角.当直线l 和x 轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°. (2)倾斜角的范围为[0°,180°). 2.直线的斜率(1)定义:当直线l 的倾斜角α≠π2时,其倾斜角α的正切值tan α叫做这条直线的斜率,斜率通常用小写字母k 表示,即k =tan α.(2)过两点的直线的斜率公式:经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2) (x 1≠x 2)的直线的斜率公式为k =y 2-y 1x 2-x 1. (3) 直线的倾斜角α和斜率k 之间的对应关系每条直线都有倾斜角,但不是每条直线都有斜率,倾斜角是90°的直线斜率不存在.它们之间的关系如下:3.直线方程的五种形式4.说明:k 1=k 2,且b 1≠b 2,则两直线平行;若斜率都不存在,还要判定是否重合. 5.利用一般式方程系数判断平行与垂直设直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0, l 1∥l 2⇔A 1B 2-A 2B 1=0,且B 1C 2-B 2C 1≠0. l 1⊥l 2⇔A 1A 2+B 1B 2=0. 6.三种距离公式 (1)两点间距离公式点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)间的距离:|AB |= (x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2.(2)点到直线的距离公式点P (x 0,y 0)到直线l :Ax +By +C =0的距离:d =|Ax 0+By 0+C |A 2+B 2.说明:求解点到直线的距离时,直线方程要化为一般式. (3)两平行线间距离公式两平行直线l 1:Ax +By +C 1=0与l 2:Ax +By +C 2=0 (C 1≠C 2)间的距离为d =|C 2-C 1|A 2+B 2. 说明:求解两平行线间距离公式时,两直线x ,y 前系数要化为相同.圆的方程1.圆的定义在平面内,到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆.确定一个圆最基本的要素是圆心和半径.2. 圆的标准方程(1) 以(a ,b )为圆心,r (r >0)为半径的圆的标准方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2. (2) 特殊的,以(0,0)为圆心,r (r >0)为半径的圆的标准方程为x 2+y 2=r 2. 3. 圆的一般方程 方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0可变形为⎝⎛⎭⎫x +D 22+⎝⎛⎭⎫y +E 22=D 2+E 2-4F4. (1) 当D 2+E 2-4F >0时,方程表示以⎝⎛⎭⎫-D 2,-E 2为圆心,D 2+E 2-4F 2为半径的圆;(2) 当D 2+E 2-4F =0时,该方程表示一个点⎝⎛⎭⎫-D 2,-E 2;(3) 当D2+E2-4F<0时,该方程不表示任何图形.4. 直线与圆的位置关系的判断方法设直线l:Ax+By+C=0(A,B不全为0),圆为(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),d为圆心(a,b)到直线l的距离,联立直线和圆的方程,消元后得到的一元二次方程的判别式为Δ.5.(1) 圆与圆的位置关系有五种,分别为外离、外切、相交、内切、内含.(2) 判断两圆位置关系的方法设圆O1:(x-a1)2+(y-b1)2=r21(r1>0),圆O2:(x-a2)2+(y-b2)2=r22(r2>0).圆心距O1O2=d,则(1)几何法:设圆的半径为r,弦心距为d,弦长为l,则(l2)2=r2-d2.(2)代数方法:运用根与系数的关系及弦长公式:设直线与圆的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=1+k2|x1-x2|=(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2].注意:常用几何法研究圆的弦的有关问题.椭圆1.椭圆的概念把平面内到两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的集合叫作椭圆.这两个定点F1,F2叫作椭圆的焦点,两个焦点F1,F2间的距离叫作椭圆的焦距.椭圆定义用集合语言表示如下:P ={M ||MF 1|+|MF 2|=2a },|F 1F 2|=2c ,其中a >0,c >0,且a ,c 为常数.在椭圆定义中,特别强调到两定点的距离之和要大于|F 1F 2|.当到两定点的距离之和等于|F 1F 2|时,动点的轨迹是线段F 1F 2;当到两定点的距离之和小于|F 1F 2|时,动点的轨迹不存在. 2.椭圆的标准方程和几何性质-a ≤x ≤a -b ≤x ≤b 说明:当焦点的位置不能确定时,椭圆方程可设成Ax 2+By 2=1的形式,其中A ,B 是不相等的正常数,或设成x 2m 2+y 2n2=1(m 2≠n 2)的形式.3.椭圆中的弦长公式(1)若直线y =kx +b 与椭圆相交于两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 |AB |=1+k 2|x 1-x 2|=1+1k2|y 1-y 2|. (2)焦点弦(过焦点的弦):最短的焦点弦为通径长2b 2a,最长为2a .双曲线1.双曲线的概念把平面内到两定点F 1,F 2的距离之差的绝对值等于常数(大于零且小于|F 1F 2|)的点的集合叫作双曲线.定点F 1,F 2叫作双曲线的焦点,两个焦点之间的距离叫作双曲线的焦距.用集合语言表示为:P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.说明:定义中,到两定点的距离之差的绝对值小于两定点间距离非常重要.令平面内一点到两定点F1,F2的距离的差的绝对值为2a(a为常数),则只有当2a<|F1F2|且2a≠0时,点的轨迹才是双曲线;若2a=|F1F2|,则点的轨迹是以F1,F2为端点的两条射线;若2a>|F1F2|,则点的轨迹不存在.2.双曲线的标准方程和几何性质x≥a或x≤-a,y∈R x∈R,y≤-a或y≥a焦点在x轴上,若y2的系数为正,则焦点在y轴上.3.双曲线与椭圆的区别(1) 定义表达式不同:在椭圆中|PF1|+|PF2|=2a,而在双曲线中||PF1|-|PF2||=2a;(2) 离心率范围不同:椭圆的离心率e∈(0,1),而双曲线的离心率e∈(1,+∞);(3) a,b,c的关系不同:在椭圆中a2=b2+c2,a>c;而在双曲线中c2=a2+b2,c>a.抛物线1.抛物线的概念把平面内与一个定点F 和一条定直线l (l 不过F )的距离相等的点的集合叫作抛物线.这个定点F 叫作抛物线的焦点,这条定直线l 叫作抛物线的准线. 用集合语言描述:P ={M ||MF |d=1},即P ={M ||MF |=d }.注意:抛物线的定义中不可忽视“定点不在定直线上”这一条件,当定点在定直线上时,动点的轨迹是过定点且与定直线垂直的直线. 2.抛物线的标准方程与几何性质。
平面解析几何的基本概念与性质知识点总结在平面解析几何中,有许多基本概念与性质需要我们掌握和理解。
本文将对这些知识点进行总结,并介绍它们在解析几何中的应用。
一、点、线和平面在解析几何中,点是最基本的概念,它没有大小和形状。
线由无限多个点组成,它是一个延伸无穷的对象。
平面由无限多条平行线组成,它在两个方向上都是无限延伸的。
二、向量的概念与性质向量是有大小和方向的,它可以用有向线段来表示。
向量的模表示大小,方向由向量的起点和终点确定。
向量的加法满足交换律和结合律,即两个向量之和与次序无关,而且与其他向量的结合也满足结合律。
三、点的坐标与向量的坐标在平面直角坐标系中,点的位置可以用坐标表示。
对于二维平面来说,一般用一个有序数对$(x, y)$表示一个点,其中$x$表示点在$x$轴上的投影,$y$表示点在$y$轴上的投影。
类似地,向量也可以用坐标表示,它的起点在原点$(0, 0)$,终点在$(x, y)$。
四、直线的方程直线可以用多种方程表示,常见的有点斜式和一般式。
点斜式方程为$y-y_1=k(x-x_1)$,其中$k$为斜率,$(x_1, y_1)$为直线上一点的坐标。
一般式方程为$Ax+By+C=0$,其中$A, B, C$为常数。
五、直线的性质直线的性质包括平行、垂直和相交。
两条直线平行的条件是它们的斜率相等,而两条直线垂直的条件是它们的斜率乘积为-1。
两条直线相交时,它们的交点坐标可以通过联立方程求解而得到。
六、圆的方程与性质圆可以用点的坐标表示,方程为$(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$,其中$(a,b)$为圆心的坐标,$r$为半径的长度。
圆的性质包括切线与法线的斜率关系、切点和法线的垂直性,以及余弦定理等。
七、曲线的方程与性质除了直线和圆外,解析几何还涉及到其他曲线的方程与性质。
比如椭圆、抛物线和双曲线等。
这些曲线有着各自特定的方程形式和性质,通过对其方程的分析可以揭示其几何特征。
总结:平面解析几何涉及的基本概念与性质非常丰富。
第一部分直线一、直线的斜率和倾斜角1.倾斜角α(1)定义:直线l 向上的方向与x 轴正方向所称的角叫直线的倾斜角(2)范围:1800<≤α2.斜率直线倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率,记作αtan =k (1)倾斜角为 90的直线没有斜率(2)每一条直线都有唯一的倾斜角,但并不是每一条直线都存在斜率(直线垂直x 轴时,其斜率不存在),这就决定了我们在研究直线的有关问题时应考虑到斜率的存在与不存在两种情况,否则会产生漏解。
(3)经过),(),,(2211y x B y x A 两点的直线的斜率为k ,则当21x x ≠时,1212tan x x y y k --==α;当21x x =时, 90=α,斜率不存在(4)切线斜率的求法:设平面曲线的方程为0),(=y x F ,则该曲线在),(00y x 点的斜率为)(')('00y F x F k -=,其中)('0x F 表示),(y x F 对x 求导得到的函数在0x x =下的值,)('0y F 表示),(y x F 对y 求导得到的函数在0y y =下的值。
若平面曲线方程为)(x f y =,则该曲线在),(00y x 点的斜率为)('0x f k =,其中)('0x f 表示)(x f 对x 求导得到的函数在0x x =下的值。
若平面曲线的参数方程为)(),(t y y t x x ==,则该曲线在0t t =时的点的斜率为)(')('00t x t y k =,其中)('0t y 表示)(t y 对t 求导得到的函数在0t t =下的值,其中)('0t x 表示)(t x 对t 求导得到的函数在0t t =下的值。
3.定比分点公式:定比分点公式是解决共线三点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),P(x ,y )之间数量关系的一个公式,其中λ的值是起点到分点与分点到终点的有向线段的数量之比.这里起点、分点、终点的位置是可以任意选择的,一旦选定后λ的值也就随之确定了.若以A 为起点,B 为终点,P 为分点,则定比分点公式是⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=++=λλλλ112121y y y x x x .当P 点为AB 的中点时,λ=1,此时中点坐标公式是⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=222121y y y x x x.线性规划问题平面区域的非线性规划第二部分解析几何中的范围问题(研究性学习之二)在直线与圆锥曲线相交问题中,关于直线的斜率或纵截距的取值范围,关于圆锥曲线的离心率、长轴长(或实轴长)、短轴长(或虚轴长)等有关参量的取值范围,是解析几何高考命题以及备考复习的重点问题。
高中数学解析几何总结解析几何是数学中的一个重要分支,它是研究几何对象的位置、相互关系和性质的一种方法。
高中数学解析几何主要包括二维解析几何和三维解析几何两个方面。
下面我将从坐标系、直线、圆、曲线以及空间几何等方面,对高中数学解析几何进行全面总结。
一、坐标系坐标系是解析几何的基础。
平面直角坐标系由两个数轴(x轴和y轴)以及它们的交点(原点)组成。
空间直角坐标系由三个数轴(x轴、y轴和z轴)以及它们的交点(原点)组成。
使用坐标系可以通过坐标来表示几何对象的位置。
二、直线直线是解析几何中最基本的图形,也是其他图形的基础。
直线的一般方程为Ax+By+C=0,其中A、B和C是常数。
直线的斜率用k表示,斜截式方程为y=kx+b,其中k是斜率,b是截距。
两直线的位置关系可以通过它们的方程和斜率来确定。
三、圆圆是平面解析几何中的一个重要图形。
圆的一般方程为(x-a)²+(y-b)²=r²,其中(a,b)是圆心坐标,r是半径。
利用圆的方程,可以求解圆的相关性质,例如圆心、半径、切线方程以及与其他图形的位置关系。
四、曲线曲线是解析几何的又一个重要内容。
常见的曲线有抛物线、椭圆、双曲线等。
这些曲线可以通过几何性质或代数方程来描述。
例如,抛物线的一般方程为y=ax²+bx+c,其中a、b和c是常数,a≠0。
五、空间几何空间几何是解析几何的三维扩展。
在空间几何中,坐标系由三个轴(x轴、y轴和z轴)以及它们的交点(原点)构成。
与平面几何相似,利用坐标系可以表示一点、一直线以及一平面在空间中的位置。
此外,空间几何还包括点、直线、平面之间的位置关系以及空间几何体的性质等。
六、向量向量是解析几何中一个重要的工具。
向量具有大小和方向。
向量的表示可以使用它的起点和终点的坐标表示,也可以使用其分量表示。
向量的加法、减法、数量积和向量积等运算可以通过坐标的运算来进行。
向量的一些性质和定理,如平行向量的性质、垂直向量的性质以及柯西-斯瓦尔茨不等式等,也是解析几何中需要掌握的内容。
2024年高考数学平面解析几何的复习方法总结一、理清知识框架平面解析几何是高中数学的重要内容,复习时首先要理清知识框架,明确各个知识点的内容和重点。
可以根据教材或参考书的章节来进行分类整理,将知识点归纳为直线方程、圆方程、二次曲线方程等等,并注意各个知识点之间的联系和线索。
二、复习关键知识点1. 直线方程:掌握直线的点斜式、斜截式、一般式等多种表示方法,能够灵活转换直线方程,解决直线的位置关系、距离、角平分线等相关问题。
2. 圆方程:了解标准方程和一般方程的定义和性质,能够根据给定条件列出圆的方程,解决圆与直线、圆与圆之间的位置关系、切线、切点等问题。
3. 二次曲线方程:熟练掌握抛物线、双曲线和椭圆的方程表示方法,注意各个二次曲线的基本性质和特点,能够画出二次曲线的图像,解决与二次曲线相关的各种问题。
4. 曲线的判别:掌握判别方程的基本方法,了解直线与二次曲线的位置关系的判别式和条件,能够根据判别式解决相关的问题。
三、掌握基本解题思路1. 了解解题步骤:解决平面解析几何问题通常遵循以下步骤:确定已知条件;列出方程或不等式;解方程或不等式得到未知量的取值范围;根据问题要求,对方程的解或取值范围进行判断与选择。
2. 注意问题的本质:平面解析几何考察的是几何图形的性质和位置关系,因此,在解答问题时要分析问题的本质,结合具体的几何意义去解决。
四、多练习典型题目1. 题海战术:平面解析几何的题目类型较多,考察灵活性较强,因此,在复习过程中要多做一些典型题目,掌握不同类型题目的解题思路和技巧。
2. 整理常见题型:将遇到的题目整理成不同的题型,比如直线方程的求法、圆方程的求法、二次曲线图像的分析等,通过总结常见的题型,加深对知识点的理解,提高解题效率。
五、查缺补漏1. 平时及时记录:在复习过程中,及时记录自己遇到的问题和不理解的知识点,并寻找相关的资料进行补充和学习。
2. 寻求帮助:如果自己在复习过程中遇到难题或困惑,可以向老师、同学或家长寻求帮助,共同解决问题。
平面解析几何知识点总结在平面解析几何中,我们研究的是平面上的点、线和图形之间的关系,通过运用代数和几何的方法来解决相关问题。
本文将对平面解析几何的一些重要知识点进行总结,帮助读者更好地理解和掌握这一领域。
一、点的坐标表示平面解析几何中,用坐标表示点的位置是非常常见的。
一般情况下,我们使用直角坐标系来描述平面空间。
直角坐标系由两条相互垂直的坐标轴组成,通常记作x轴和y轴。
点在该坐标系中的位置可以通过一个有序数对(x, y)来表示,其中x是该点在x轴上的投影,y是该点在y轴上的投影。
二、直线的表示与性质1. 点斜式方程:对于已知一点P(x1, y1)和斜率k的直线L,可以使用点斜式方程y - y1 = k(x - x1)来表示该直线的方程式。
2. 截距式方程:对于已知直线L与x轴的截距a和与y轴的截距b的情况,可以使用截距式方程x/a + y/b = 1来表示该直线的方程式。
3. 斜截式方程:对于已知直线L的斜率k和与y轴的截距b的情况,可以使用斜截式方程y = kx + b来表示该直线的方程式。
4. 直线的性质:在平面解析几何中,直线有许多重要的性质,如平行、垂直、相交等。
其中,两条直线平行的条件是它们的斜率相等,两条直线垂直的条件是它们的斜率的乘积为-1。
三、图形的表示与性质1. 点与点之间的距离:对于平面上的两个点A(x1, y1)和B(x2, y2),它们之间的距离可以使用勾股定理来计算,即d = √[(x2 - x1)² + (y2 -y1)²]。
2. 中点坐标:对于平面上的两个点A(x1, y1)和B(x2, y2),它们连线的中点的坐标可以通过取x轴和y轴的平均值来计算,即中点M的坐标为[(x1 + x2) / 2, (y1 + y2) / 2]。
3. 直线与直线的交点:两条直线的交点可以通过求解它们的方程组来确定。
如果两条直线有唯一交点,则它们必定相交于一点;如果两条直线重合,则它们有无数个交点;如果两条直线平行,则它们没有交点。
高中数学知识点归纳平面解析几何的性质与运算高中数学知识点归纳——平面解析几何的性质与运算一、引言在高中数学学习中,平面解析几何是一门重要的数学分支,它将代数和几何相结合,通过运用坐标系的方法来研究平面上的几何性质和相互关系。
本文将对平面解析几何的性质与运算进行归纳总结。
二、平面解析几何的基本概念1. 坐标系平面解析几何中,常使用直角坐标系来描述平面上的点。
直角坐标系由两个相互垂直的轴组成,分别称为x轴和y轴。
点在坐标系中的位置可由其坐标表示,标有符号的数对(x, y)即表示点的坐标,其中x 表示横坐标,y表示纵坐标。
2. 距离公式在平面解析几何中,计算两点之间的距离是常见的操作。
根据勾股定理,可以得到点A(x₁, y₁)和点B(x₂, y₂)之间的距离公式:d = √((x₂ - x₁)² + (y₂ - y₁)²)3. 斜率公式斜率是平面解析几何中的重要概念,表示直线的倾斜程度。
对于直线上的两点A(x₁, y₁)和B(x₂, y₂),可以使用斜率公式计算斜率:斜率k = (y₂ - y₁) / (x₂ - x₁)4. 中点公式平面解析几何中,中点是指线段的中点,可以通过中点公式求得。
对于线段的两个端点A(x₁, y₁)和B(x₂, y₂),中点的坐标为:中点M(x, y) = ((x₁+ x₂)/2 , (y₁+ y₂)/2)三、平面解析几何的性质1. 平行性质平面解析几何中,两条直线平行的判断条件之一是它们的斜率相等。
若两条直线的斜率分别为k₁和k₂,则当k₁= k₂时,两条直线平行。
2. 垂直性质两条直线垂直的判断条件之一是它们的斜率之积为-1。
若两条直线的斜率分别为k₁和k₂,则当k₁ * k₂ = -1时,两条直线垂直。
3. 距离性质平面解析几何中,根据距离公式可得,点P(x, y)到直线Ax + By +C = 0的距离为:d = |Ax + By + C| / √(A² + B²)4. 判定点是否在直线上对于直线Ax + By + C = 0和点P(x₀, y₀),若Ax₀ + By₀ + C = 0,则表明点P在直线上。
高中数学解析几何总结(非常全)高中数学解析几何第一部分:直线一、直线的倾斜角与斜率1.倾斜角α直线l向上的方向与x轴正向所成的角叫做直线的倾斜角α,其范围为0≤α<180度。
2.斜率直线倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,表示为k=tanα。
1)倾斜角为90度的直线没有斜率。
2)每一条直线都有唯一的倾斜角,但并不是每一条直线都存在斜率。
当直线垂直于x轴时,其斜率不存在,因此在研究直线的有关问题时,应考虑到斜率的存在与不存在这两种情况,否则会产生漏解。
3)设经过A(x1,y1)和B(x2,y2)两点的直线的斜率为k,则当x1≠x2时,k=(y1-y2)/(x1-x2);当x1=x2时,斜率不存在。
二、直线的方程1.点斜式已知直线上一点P(x,y)及直线的斜率k(倾斜角α),求直线的方程,可以用点斜式表示为y-y1=k(x-x1)。
需要注意的是,当直线斜率不存在时,不能用点斜式表示,此时方程为x=x1.2.斜截式若已知直线在y轴上的截距(直线与y轴焦点的纵坐标)为b,斜率为k,则直线方程为y=kx+b。
特别地,斜率存在且经过坐标原点的直线方程为y=kx。
需要正确理解“截距”这一概念,它具有方向性,有正负之分,与“距离”有区别。
3.两点式若已知直线经过(x1,y1)和(x2,y2)两点,且(x1≠x2,y1≠y2),则直线的方程为(y-y1)/(x-x1)=(y2-y1)/(x2-x1)。
需要注意的是,不能表示与x轴和y轴垂直的直线。
4.截距式若已知直线在x轴,y轴上的截距分别是a,b(a≠0,b≠0),则直线方程为xy/a + y/b = 1.需要注意的是,截距式方程不能表示经过原点的直线,也不能表示垂直于坐标轴的直线。
5.一般式任何一条直线方程均可写成一般式:Ax+By+C=0(A、B不同时为零)。
反之,任何一个二元一次方程都表示一条直线。
首先,我们需要指出直线方程的特殊形式可以化为直线方程的一般式,但一般式不一定能化为特殊形式,这取决于系数A、B、C是否为零。
第二节 两直线的位置关系一、基础知识1.两条直线平行与垂直的判定 (1)两条直线平行①对于两条不重合的直线l 1,l 2,若其斜率分别为k 1,k 2,则有l 1∥l 2⇔k 1=k 2. ②当直线l 1,l 2不重合且斜率都不存在时,l 1∥l 2. (2)两条直线垂直①如果两条直线l 1,l 2的斜率存在, 设为k 1,k 2,则有l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1.②当其中一条直线的斜率不存在,而另一条直线的斜率为0时,l 1⊥l 2. 2.两条直线的交点的求法直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,则l 1与l 2的交点坐标就是方程组⎩⎪⎨⎪⎧A 1x +B 1y +C 1=0,A 2x +B 2y +C 2=0的解. 3.三种距离公式 (1)两点间的距离公式平面上任意两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)间的距离公式为|P 1P 2|=x 2-x 12+y 2-y 12.(2)点到直线的距离公式点P 0(x 0,y 0)到直线l :Ax +By +C =0的距离d =|Ax 0+By 0+C |A 2+B 2.(3)两平行直线间的距离公式两条平行直线Ax +By +C 1=0与Ax +By +C 2=0 间的距离d =|C 1-C 2|A 2+B 2.二、常用结论(1)与直线Ax +By +C =0(A 2+B 2≠0)垂直或平行的直线方程可设为: ①垂直:Bx -Ay +m =0;②平行:Ax +By +n =0. (2)与对称问题相关的四个结论:①点(x ,y )关于点(a ,b )的对称点为(2a -x,2b -y ).②点(x ,y )关于直线x =a 的对称点为(2a -x ,y ),关于直线y =b 的对称点为(x,2b -y ). ③点(x ,y )关于直线y =x 的对称点为(y ,x ),关于直线y =-x 的对称点为(-y ,-x ). ④点(x ,y )关于直线x +y =k 的对称点为(k -y ,k -x ),关于直线x -y =k 的对称点为(k +y ,x -k ).考点一 两条直线的位置关系[典例] 已知两直线l 1:mx +8y +n =0和l 2:2x +my -1=0,试确定m ,n 的值,使 (1)l 1与l 2相交于点P (m ,-1); (2)l 1∥l 2;(3)l 1⊥l 2,且l 1在y 轴上的截距为-1.[解] (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧m 2-8+n =0,2m -m -1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =7.即m =1,n =7时,l 1与l 2相交于点P (m ,-1).(2)∵l 1∥l 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧m 2-16=0,-m -2n ≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =4,n ≠-2或⎩⎪⎨⎪⎧m =-4,n ≠2.即m =4,n ≠-2或m =-4,n ≠2时,l 1∥l 2. (3)当且仅当2m +8m =0, 即m =0时,l 1⊥l 2. 又-n8=-1,∴n =8.即m =0,n =8时,l 1⊥l 2,且l 1在y 轴上的截距为-1.[解题技法]1..由一般式确定两直线位置关系的方法[题组训练]1.已知直线4x+my-6=0与直线5x-2y+n=0垂直,垂足为(t,1),则n的值为() A.7B.9C.11 D.-7解析:选A由直线4x+my-6=0与直线5x-2y+n=0垂直得,20-2m=0,m=10.直线4x+10y-6=0过点(t,1),所以4t+10-6=0,t=-1.点(-1,1)又在直线5x-2y+n=0上,所以-5-2+n=0,n=7.2.(2019·保定五校联考)直线l1:mx-2y+1=0,l2:x-(m-1)y-1=0,则“m=2”是“l1∥l2”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选C由l1∥l2得-m(m-1)=1×(-2),得m=2或m=-1,经验证,当m=-1时,直线l1与l2重合,舍去,所以“m=2”是“l1∥l2”的充要条件,故选C.考点二距离问题[典例](1)过点P(2,1)且与原点O距离最远的直线方程为()A.2x+y-5=0B.2x-y-3=0C.x+2y-4=0 D.x-2y=0(2)若两平行直线l1:x-2y+m=0(m>0)与l2:2x+ny-6=0之间的距离是5,则m +n=()A .0B .1C .-2D .-1[解析] (1)过点P (2,1)且与原点O 距离最远的直线为过点P (2,1)且与OP 垂直的直线,因为直线OP 的斜率为1-02-0=12,所以所求直线的斜率为-2,故所求直线方程为2x +y -5=0.(2)因为l 1,l 2平行,所以1×n =2×(-2),1×(-6)≠2×m ,解得n =-4,m ≠-3,所以直线l 2:x -2y -3=0.又l 1,l 2之间的距离是 5,所以|m +3|1+4=5,解得m =2或m =-8(舍去),所以m +n =-2,故选C.[答案] (1)A (2)C[解题技法]1.点到直线的距离的求法可直接利用点到直线的距离公式来求,但要注意此时直线方程必须为一般式. 2.两平行线间的距离的求法(1)利用“转化法”将两条平行线间的距离转化为一条直线上任意一点到另一条直线的距离.(2)利用两平行线间的距离公式. [题组训练]1.已知点P (2,m )到直线2x -y +3=0的距离不小于25,则实数m 的取值范围是________________.解析:由题意得,点P 到直线的距离为|2×2-m +3|22+12≥25,即|m -7|≥10,解得m ≥17或m ≤-3,所以实数m 的取值范围是(-∞,-3]∪[17,+∞).答案:(-∞,-3]∪[17,+∞)2.如果直线l 1:ax +(1-b )y +5=0和直线l 2:(1+a )x -y -b =0都平行于直线l 3:x -2y +3=0,则l 1,l 2之间的距离为________.解析:因为l 1∥l 3,所以-2a -(1-b )=0,同理-2(1+a )+1=0,解得a =-12,b =0,因此l 1:x -2y -10=0,l 2:x -2y =0,d =|-10-0|12+-22=2 5.答案:25考点三 对称问题[典例] 已知直线l :2x -3y +1=0,点A (-1,-2). (1)求点A 关于直线l 的对称点A ′的坐标;(2)求直线m :3x -2y -6=0关于直线l 的对称直线m ′的方程. [解] (1)设A ′(x ,y ),再由已知得 ⎩⎪⎨⎪⎧y +2x +1×23=-1,2×x -12-3×y -22+1=0,解得⎩⎨⎧x =-3313,y =413,所以A ′⎝⎛⎭⎫-3313,413. (2)在直线m 上取一点,如M (2,0),则M (2,0)关于直线l 的对称点M ′必在m ′上.设对称点为M ′(a ,b ),则⎩⎪⎨⎪⎧2×a +22-3×b +02+1=0,b -0a -2×23=-1,解得M ′⎝⎛⎭⎫613,3013.设m 与l 的交点为N ,则由⎩⎪⎨⎪⎧2x -3y +1=0,3x -2y -6=0,得N (4,3).又因为m ′经过点N (4,3),所以由两点式得直线m ′方程为9x -46y +102=0.[变透练清] 1.变结论在本例条件下,则直线l 关于点A (-1,-2)对称的直线l ′的方程为________________.解析:法一:在l :2x -3y +1=0上任取两点, 如M (1,1),N (4,3),则M ,N 关于点A 的对称点M ′,N ′均在直线l ′上. 易知M ′(-3,-5),N ′(-6,-7), 由两点式可得 l ′的方程为2x -3y -9=0. 法二:设P (x ,y )为l ′上任意一点, 则P (x ,y )关于点A (-1,-2)的对称点为 P ′(-2-x ,-4-y ),∵P ′在直线l 上,∴2(-2-x )-3(-4-y )+1=0, 即2x -3y -9=0. 答案:2x -3y -9=02.(2019·合肥四校联考)已知入射光线经过点M (-3,4),被直线l :x -y +3=0反射,反射光线经过点N (2,6),则反射光线所在直线的方程为________.解析:设点M (-3,4)关于直线l :x -y +3=0的对称点为M ′(a ,b ),则反射光线所在直线过点M ′,所以⎩⎪⎨⎪⎧b -4a --3=-1,-3+a 2-b +42+3=0,解得a =1,b =0.又反射光线经过点N (2,6),所以所求直线的方程为y -06-0=x -12-1,即6x -y -6=0.答案:6x -y -6=0[解题技法]1.中心对称问题的两个类型及求解方法 (1)点关于点对称若点M (x 1,y 1)及N (x ,y )关于P (a ,b )对称,则由中点坐标公式得⎩⎪⎨⎪⎧x =2a -x 1,y =2b -y 1进而求解.(2)直线关于点对称①在已知直线上取两点,利用中点坐标公式求出它们关于已知点对称的两点坐标,再由两点式求出直线方程;②求出一个对称点,再利用两对称直线平行,由点斜式得到所求直线方程; ③轨迹法,设对称直线上任一点M (x ,y ),其关于已知点的对称点在已知直线上. 2.轴对称问题的两个类型及求解方法 (1)点关于直线的对称若两点P 1(x 1,y 1)与P 2(x 2,y 2)关于直线l :Ax +By +C =0对称, 由方程组⎩⎪⎨⎪⎧A ×x 1+x 22+B ×y 1+y22+C =0,y 2-y 1x 2-x 1×⎝⎛⎭⎫-A B =-1,可得到点P 1关于l 对称的点P 2的坐标(x 2,y 2)(其中B ≠0,x 1≠x 2).(2)直线关于直线的对称一般转化为点关于直线的对称来解决,有两种情况:一是已知直线与对称轴相交;二是已知直线与对称轴平行.[课时跟踪检测]1.过点(1,0)且与直线x -2y -2=0垂直的直线方程是( ) A .x -2y -1=0 B .x -2y +1=0 C .2x +y -2=0D .x +2y -1=0解析:选C 因为直线x -2y -2=0的斜率为12,所以所求直线的斜率k =-2.所以所求直线的方程为y -0=-2(x -1), 即2x +y -2=0.2.已知直线l 1:2ax +(a +1)y +1=0和l 2:(a +1)x +(a -1)y =0,若l 1⊥l 2,则a =( ) A .2或12B.13或-1 C.13D .-1解析:选B 因为直线l 1⊥l 2,所以2a (a +1)+(a +1)(a -1)=0,解得a =13或-1.3.若点P 在直线3x +y -5=0上,且P 到直线x -y -1=0的距离为2,则点P 的坐标为( )A .(1,2)B .(2,1)C .(1,2)或(2,-1)D .(2,1)或(-1,2) 解析:选C 设P (x,5-3x ),则d =|x -5+3x -1|12+-12=2,化简得|4x -6|=2,即4x -6=±2,解得x =1或x =2,故P (1,2)或(2,-1).4.(2018·揭阳一模)若直线l 1:x -3y +2=0与直线l 2:mx -y +b =0关于x 轴对称,则m +b =( )A.13 B .-1 C .-13D .1解析:选B 直线l 1:x -3y +2=0关于x 轴对称的直线为x +3y +2=0.由题意知m ≠0. 因为mx -y +b =0,即x -y m +bm=0,且直线l 1与l 2关于x 轴对称,所以有⎩⎨⎧-1m=3,bm =2,解得⎩⎨⎧m =-13,b =-23,则m +b =-13+⎝⎛⎭⎫-23=-1. 5.点A (1,3)关于直线y =kx +b 对称的点是B (-2,1),则直线y =kx +b 在x 轴上的截距是( )A .-32B.54 C .-65D.56解析:选D 由题意,知⎩⎨⎧3-11+2·k =-1,2=k ·⎝⎛⎭⎫-12+b ,解得⎩⎨⎧k =-32,b =54.∴直线方程为y =-32x +54,它在x 轴上的截距为-54×⎝⎛⎭⎫-23=56.故选D. 6.(2019·成都五校联考)已知A ,B 是x 轴上的两点,点P 的横坐标为2,且|P A |=|PB |,若直线P A 的方程为x -y +1=0,则直线PB 的方程是( )A .2x +y -7=0B .x +y -5=0C .2y -x -4=0D .2x -y -1=0解析:选B 由|P A |=|PB |得点P 一定在线段AB 的垂直平分线上,根据直线P A 的方程为x -y +1=0,可得A (-1,0),将x =2代入直线x -y +1=0,得y =3,所以P (2,3),所以B (5,0),所以直线PB 的方程是x +y -5=0,选B.7.若动点A ,B 分别在直线l 1:x +y -7=0和l 2:x +y -5=0上移动,则AB 的中点M 到原点的距离的最小值为( )A .3 2B .22C .3 3D .42解析:选A 依题意知AB 的中点M 的集合为与直线l 1:x +y -7=0和l 2:x +y -5=0距离都相等的直线,则M 到原点的距离的最小值为原点到该直线的距离.设点M 所在直线的方程为l :x +y +m =0,根据平行线间的距离公式得|m +7|2=|m +5|2⇒|m +7|=|m +5|⇒m =-6,即l :x +y -6=0.根据点到直线的距离公式,得M 到原点的距离的最小值为|-6|2=3 2. 8.已知点A (1,3),B (5,-2),在x 轴上有一点P ,若|AP |-|BP |最大,则P 点坐标为( )A .(3.4,0)B .(13,0)C .(5,0)D .(-13,0)解析:选B 作出A 点关于x 轴的对称点A ′(1,-3),则A ′B 所在直线方程为x -4y -13=0.令y =0得x =13,所以点P 的坐标为(13,0).9.经过两直线l 1:x -2y +4=0和l 2:x +y -2=0的交点P ,且与直线l 3:3x -4y +5=0垂直的直线l 的方程为________.解析:由方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +4=0,x +y -2=0得x =0,y =2,即P (0,2).因为l ⊥l 3,所以直线l 的斜率k =-43,所以直线l 的方程为y -2=-43x ,即4x +3y -6=0.答案:4x +3y -6=010.已知点P 1(2,3),P 2(-4,5)和A (-1,2),则过点A 且与点P 1,P 2距离相等的直线方程为________.解析:当直线与点P 1,P 2的连线所在的直线平行时,由直线P 1P 2的斜率k =3-52+4=-13,得所求直线的方程为y -2=-13(x +1),即x +3y -5=0.当直线过线段P 1P 2的中点时,因为线段P 1P 2的中点坐标为(-1,4),所以直线方程为x =-1.综上所述,所求直线方程为x +3y -5=0或x =-1.答案:x +3y -5=0或x =-111.直线x -2y +1=0关于直线x =1对称的直线方程是________.解析:由题意得直线x -2y +1=0与直线x =1的交点坐标为(1,1).又直线x -2y +1=0上的点(-1,0)关于直线x =1的对称点为(3,0),所以由直线方程的两点式,得y -01-0=x -31-3,即x +2y -3=0.答案:x +2y -3=012.过点P (0,1)作直线l 使它被直线l 1:2x +y -8=0和l 2:x -3y +10=0截得的线段被点P 平分,则直线l 的方程为________.解析:设l 1与l 的交点为A (a,8-2a ),则由题意知,点A 关于点P 的对称点B (-a,2a -6)在l 2上,把B 点坐标代入l 2的方程得-a -3(2a -6)+10=0,解得a =4,即点A (4,0)在直线l 上, 所以由两点式得直线l 的方程为x +4y -4=0. 答案:x +4y -4=013.已知△ABC 的三个顶点是A (1,1),B (-1,3),C (3,4). (1)求BC 边的高所在直线l 1的方程;(2)若直线l 2过C 点,且A ,B 到直线l 2的距离相等,求直线l 2的方程.解:(1)因为k BC =4-33+1=14,又直线l 1与BC 垂直,所以直线l 1的斜率k =-1k BC =-4,所以直线l 1的方程是y =-4(x -1)+1,即4x +y -5=0.(2)因为直线l 2过C 点且A ,B 到直线l 2的距离相等, 所以直线l 2与AB 平行或过AB 的中点M , 因为k AB =3-1-1-1=-1,所以直线l 2的方程是y =-(x -3)+4,即x +y -7=0. 因为AB 的中点M 的坐标为(0,2), 所以k CM =4-23-0=23,所以直线l 2的方程是y =23(x -3)+4,即2x -3y +6=0. 综上,直线l 2的方程是x +y -7=0或2x -3y +6=0.。
高中解析几何知识点1.坐标系和坐标表示方法:-笛卡尔坐标系及其性质:直角坐标系中,平面上的每个点都可以用一个有序数对表示。
-参数方程和参数化表示:给定直角坐标系中的方程,如直线、曲线等,可以通过参数方程或参数化表示,简化计算过程。
2.向量及其运算:-向量的表示方法:向量可以用有向线段表示,也可以用坐标表示。
-向量的基本运算:向量的相等、相反、数乘、加减等运算法则。
-向量的数量积和向量积:向量的数量积和向量积的定义及其性质。
3.点、线、面及其性质:-直线与平面的位置关系:直线与平面的相交、平行、重合等关系。
-三角形和四边形的性质:三角形和四边形的角度、边长、面积、重心、外心、内心等性质。
4.平面解析几何:-直线的方程:直线的点斜式、两点式、截距式、一般式等方程及其应用。
-圆的方程:圆的标准式、一般式、截距式等方程及其应用。
5.空间解析几何:-空间直线的方程:空间直线的参数方程、一般方程、两平面交线等方程及其应用。
-空间平面的方程:空间平面的点法式、一般式、截距式等方程及其应用。
6.变换与坐标运算:-平移、旋转和对称变换:平面和空间中图形的平移、旋转和对称的定义和性质。
-坐标运算:点的对称、平移、旋转的坐标运算方法。
7.空间几何体的性质:-圆锥曲线的方程:椭圆、双曲线和抛物线的标准方程及其性质。
-空间几何体的体积和表面积:球、柱体、锥体等空间几何体的体积和表面积的计算方法。
以上是高中解析几何的一些重要知识点,它们是数学学习中的基础,也是解决实际问题的重要工具。
在学习解析几何时,需要注重理论和实践结合,通过大量的练习和应用,掌握解析几何的核心概念和方法,提高数学解决问题的能力。
第八节 抛物线一、基础知识1.抛物线的定义平面内与一个定点F 和一条定直线l (点F 不在直线l 上) 的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点F 叫做抛物 线的焦点,定直线l 叫做抛物线的准线. 2.抛物线的标准方程和几何性质 标准y 2=2px (p >0)y 2=-2px (p >0)x 2=2py (p >0)x 2=-2py (p >0)方程 图形p 的几何意义:焦点F 到准线l 的距离顶点 O (0,0)对称轴 x 轴y 轴焦点 F ⎝⎛⎭⎫p 2,0F ⎝⎛⎭⎫-p2,0 F ⎝⎛⎭⎫0,p 2 F ⎝⎛⎭⎫0,-p2 离心率 e =1准线方程 x =-p 2x =p 2 y =-p2y =p 2 范围 x ≥0,y ∈R x ≤0,y ∈R y ≥0,x ∈R y ≤0,x ∈R 开口方向 向右 向左 向上 向下 焦半径(其中P (x 0,y 0))|PF |=x 0+p2|PF |=-x 0+p2|PF |=y 0+p2|PF |=-y 0+p2二、常用结论与抛物线焦点弦有关的几个常用结论设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),α为弦AB 的倾斜角.则(1)x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2.(2)|AF |=p 1-cos α,|BF |=p1+cos α.(3)弦长|AB|=x1+x2+p=2psin2α.(4)1|AF|+1|BF|=2p.(5)以弦AB为直径的圆与准线相切.考点一抛物线的定义及应用[解题技法]与抛物线有关的最值问题的解题策略该类问题一般情况下都与抛物线的定义有关,实现由点到点的距离与点到直线的距离的相互转化.(1)将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”,使问题得解;(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为点到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中,垂线段最短”解决.考点二抛物线的标准方程及性质[解题技法]1.求抛物线标准方程的方法及注意点(1)方法求抛物线的标准方程的主要方法是定义法和待定系数法.若题目已给出抛物线的方程(含有未知数p),那么只需求出p即可;若题目未给出抛物线的方程,对于焦点在x轴上的抛物线的标准方程可统一设为y2=ax(a≠0),a的正负由题设来定;焦点在y轴上的抛物线的标准方程可设为x2=ay(a≠0),这样就减少了不必要的讨论.(2)注意点①当坐标系已建立时,应根据条件确定抛物线方程属于四种类型中的哪一种;②要掌握抛物线的顶点、对称轴、开口方向与方程之间的对应关系;③要注意参数p的几何意义是焦点到准线的距离,利用它的几何意义来解决问题.2.抛物线性质的应用技巧(1)利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线时,关键是将抛物线方程化成标准方程.(2)要结合图形分析,灵活运用平面图形的性质简化运算.考点三直线与抛物线的综合问题[解题技法]直线与抛物线交点问题的解题思路(1)求交点问题,通常解直线方程与抛物线方程组成的方程组.(2)与交点相关的问题通常借助根与系数的关系或用向量法解决.考法(二)抛物线的焦点弦问题[解题技法]解决抛物线的弦及弦中点问题的常用方法(1)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点.若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.(2)涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”、“整体代入”等解法.[提醒]涉及弦的中点、斜率时一般用“点差法”求解.。
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关于高中数学平面解析几何知识点
高中数学平面解析几何知识点
平面解析几何初步:
①直线与方程是解析几何的基础,是高考重点考查的内容,单独考查多以
选择题、填空题出现;间接考查则以直线与圆、椭圆、双曲线、抛物线等知识综合为主,多为中、高难度试题,往往作为把关题出现在高考题目中。
直接考查
主要考查直线的倾斜角、直线方程,两直线的位置关系,点到直线的距离,对
称问题等,间接考查一定会出现在高考试卷中,主要考查直线与圆锥曲线的综
合问题。
②圆的问题主要涉及圆的方程、直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系
以及圆的集合性质的讨论,难度中等或偏易,多以选择题、填空题的形式出现,其中热点为圆的切线问题。
③空间直角坐标系是平面直角坐标系在空间的推广,在解决空间问题中具有重要的作业,空间向量的坐标运算就是在空间直角坐标
系下实现的。
空间直角坐标系也是解答立体几何问题的重要工具,一般是与空
间向量在坐标运算结合起来运用,也不排除出现考查基础知识的选择题和填空题。
高中数学中的平面解析几何平面解析几何是高中数学中的重要内容之一,它是研究平面上的几何图形和几何关系的一门学科。
通过数学分析和计算方法,我们可以揭示平面上的几何规律,并解决相应的几何问题。
本文将介绍平面解析几何的基本概念、常见定理和应用。
一、平面坐标系在平面解析几何中,我们通常引入平面坐标系来描述平面上的点和图形。
平面坐标系由横坐标轴x和纵坐标轴y所构成,它们相互垂直,并将平面分为四个象限。
设平面上一点P的坐标为(x,y),其中x表示横坐标的值,y表示纵坐标的值。
二、平面上的点和向量在平面解析几何中,点是最基本的要素。
点P(x,y)表示平面上的一个具体位置。
而向量则表示平面上的一个有方向和大小的量。
向量由起点和终点确定,可以用箭头表示,例如向量AB。
向量的大小表示为|AB|,方向则由指向终点的箭头确定。
三、平面上的直线平面解析几何中研究的另一个重要对象是直线。
平面上的直线可以通过一般式方程、点斜式方程或两点式方程来表示。
一般式方程为Ax+By+C=0,其中A、B、C为实数且A和B不同时为0;点斜式方程为y-y₁=k(x-x₁),其中(x₁,y₁)为直线上的一点,k为直线的斜率;两点式方程为(y-y₁)/(x-x₁)=(y₂-y₁)/(x₂-x₁),其中(x₁,y₁)和(x₂,y₂)为直线上的两点。
四、平面上的曲线除了直线外,平面解析几何还研究了各种曲线,如抛物线、圆、双曲线等。
这些曲线可以通过特定的函数方程来描述。
例如,抛物线的标准方程为y=ax²+bx+c,其中a、b、c为实数且a不等于0。
五、平面上的距离和中点在平面解析几何中,我们可以计算两点之间的距离和直线段的中点。
设平面上两点A(x₁,y₁)和B(x₂,y₂),则两点之间的距离为|AB| =√((x₂-x₁)²+(y₂-y₁)²)。
若直线段AB的中点为M(xₘ,yₘ),则中点的坐标可以通过求取x和y的平均值得到。
高中数学解析几何知识点解析几何是高中数学中的一个重要板块,它将代数与几何巧妙地结合在一起,为我们解决几何问题提供了新的思路和方法。
下面我们就来详细了解一下高中数学解析几何的主要知识点。
一、直线的方程1、直线的倾斜角直线倾斜角的范围是0, π),它是直线与 x 轴正方向所成的夹角。
2、直线的斜率斜率可以通过倾斜角的正切值来计算,即k =tanα(α 为倾斜角)。
当直线垂直于 x 轴时,斜率不存在。
3、直线的点斜式方程如果已知直线上一点(x₁, y₁) 以及直线的斜率 k,那么直线方程可以表示为 y y₁= k(x x₁) 。
4、直线的两点式方程已知直线上两点(x₁, y₁),(x₂, y₂)(x₁ ≠ x₂),则直线方程为(y y₁)/(y₂ y₁) =(x x₁)/(x₂ x₁) 。
5、直线的一般式方程Ax + By + C = 0(A、B 不同时为 0)。
二、两条直线的位置关系1、平行两条直线斜率相等时平行,但要注意当两条直线都垂直于 x 轴时,虽然斜率不存在,但也平行。
2、垂直两条直线斜率之积为-1 时垂直,当一条直线斜率为 0,另一条直线斜率不存在时,也垂直。
3、交点联立两条直线的方程,可以求解它们的交点坐标。
三、圆的方程1、圆的标准方程(x a)²+(y b)²= r²,其中(a, b) 为圆心坐标,r 为半径。
2、圆的一般方程x²+ y²+ Dx + Ey + F = 0(D²+ E² 4F > 0),通过配方可以化为标准方程。
四、直线与圆的位置关系1、相离圆心到直线的距离大于半径。
2、相切圆心到直线的距离等于半径。
3、相交圆心到直线的距离小于半径。
判断直线与圆的位置关系,可以通过比较圆心到直线的距离 d 与半径 r 的大小。
五、椭圆1、定义平面内到两个定点 F₁、F₂的距离之和等于常数(大于|F₁F₂|)的点的轨迹。
高中数学平面解析几何知识点归纳高中数学平面解析几何知识点有哪些你知道吗?近年的高中数学解答题多呈现为多问渐难式的“梯度题”,解答时不必一气审到底,应走一步解决一步,一起来看看高中数学平面解析几何知识点,欢迎查阅!高中数学平面解析几何知识点平面解析几何初步:①直线与方程是解析几何的基础,是高考重点考查的内容,单独考查多以选择题、填空题出现;间接考查则以直线与圆、椭圆、双曲线、抛物线等知识综合为主,多为中、高难度试题,往往作为把关题出现在高考题目中。
直接考查主要考查直线的倾斜角、直线方程,两直线的位置关系,点到直线的距离,对称问题等,间接考查一定会出现在高考试卷中,主要考查直线与圆锥曲线的综合问题。
②圆的问题主要涉及圆的方程、直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系以及圆的'集合性质的讨论,难度中等或偏易,多以选择题、填空题的形式出现,其中热点为圆的切线问题。
③空间直角坐标系是平面直角坐标系在空间的推广,在解决空间问题中具有重要的作业,空间向量的坐标运算就是在空间直角坐标系下实现的。
空间直角坐标系也是解答立体几何问题的重要工具,一般是与空间向量在坐标运算结合起来运用,也不排除出现考查基础知识的选择题和填空题。
高中数学平面解析几何知识点平面解析几何,又称解析几何(英语:Analytic geometry)、坐标几何(英语:Coordinate geometry)或卡氏几何(英语:Cartesian geometry),早先被叫作笛卡儿几何,是一种借助于解析式进行图形研究的几何学分支。
解析几何通常使用二维的平面直角坐标系研究直线、圆、圆锥曲线、摆线、星形线等各种一般平面曲线,使用三维的空间直角坐标系来研究平面、球等各种一般空间曲面,同时研究它们的方程,并定义一些图形的概念和参数。
平面解析几何基本理论坐标在解析几何当中,平面给出了坐标系,即每个点都有对应的一对实数坐标。
最常见的是笛卡儿坐标系,其中,每个点都有x-坐标对应水平位置,和y-坐标对应垂直位置。
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α叫做直线的倾斜角. 倾斜角)180,0[︒∈α,︒=90α斜率不存在.(2)直线的斜率:αtan ),(211212=≠--=k x x x x y y k .两点坐标为111(,)P x y 、222(,)P x y .2.直线方程的五种形式:(1)点斜式:)(11x x k y y -=- (直线l 过点),(111y x P ,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0x x =.(2)斜截式:b kx y += (b 为直线l 在y 轴上的截距).(3)两点式:121121x x x x y y y y --=-- (12y y ≠,12x x ≠).注:① 不能表示与x 轴和y 轴垂直的直线;② 方程形式为:0))(())((112112=-----x x y y y y x x 时,方程可以表示任意直线.(4)截距式:1=+b ya x (b a ,分别为x 轴y 轴上的截距,且0,0≠≠b a ).注:不能表示与x 轴垂直的直线,也不能表示与y 轴垂直的直线,特别是不能表示过原点的直线.(5)一般式:0=++C By Ax (其中A 、B 不同时为0).一般式化为斜截式:B C x B A y --=,即,直线的斜率:B Ak -=. 注:(1)已知直线纵截距b ,常设其方程为y kx b =+或0x =. 已知直线横截距0x ,常设其方程为x my x =+(直线斜率k 存在时,m 为k 的倒数)或0y =.已知直线过点00(,)x y ,常设其方程为00()y k x x y =-+或x x =.(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111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,有① 212121,//b b k k l l ≠=⇔; ② 12121l l k k ⊥⇔=-.(2)若0:1111=++C y B x A l ,0:2222=++C y B x A l ,有① 1221122121//C A C A B A B A l l ≠=⇔且; ② 0212121=+⇔⊥B B A A l l .5.平面两点距离公式: (1)已知两点坐标111(,)P x y 、222(,)P x y ,则两点间距离22122121)()(y y x x P P -+-=.(2)x 轴上两点间距离:AB x x AB -=.(3)线段21P P 的中点是),(00y x M ,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=22210210y y y x x x . 6.点到直线的距离公式:点),(00y x P 到直线0=++C By Ax l :的距离:2200B A CBy Ax d +++=.7.两平行直线间的距离公式:两条平行直线002211=++=++C By Ax l C By Ax l :,:的距离:2221B A C C d +-=.8.直线系方程: (1)平行直线系方程:① 直线y kx b =+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:0l Ax By C ++=平行的直线可表示为10Ax By C ++=.③ 过点00(,)P x y 与直线:0l Ax By C ++=平行的直线可表示为:00()()0A x xB y y -+-=.(2)垂直直线系方程:① 与直线:0l Ax By C ++=垂直的直线可表示为10Bx Ay C -+=.② 过点00(,)P x y 与直线:0l Ax By C ++=垂直的直线可表示为:00()()0B x x A y y ---=.(3)定点直线系方程:① 经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()y y k x x -=-(除直线x x =),其中k 是待定的系数.② 经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()()0A x xB y y -+-=,其中,A B 是待定的系数.(4)共点直线系方程:经过两直线0022221111=++=++C y B x A l C y B x A l :,:交点的直线系方程为0)(222111=+++++C y B x A C y B x A λ (除开2l),其中λ是待定的系数.9.两条曲线的交点坐标:曲线1:(,)0C f x y =与2:(,)0C g x y =的交点坐标⇔方程组{(,)0(,)0f x y g x y ==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:nb y nax 21--=方向向量为()n n s 21,=→下面推导参数方程:⎪⎩⎪⎨⎧+=+===--tn b y tn a x tn b y na x 2121则有令:② 空间直线方程也以向量形式给出: nb z nb y nax 321---==方向向量为()n n n s 321,,=→下面推导参数方程:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=+====---t n c z t n b y t n a x t nc z nb y na x 321321则有令: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:222)()(r b y a x =-+-(0>r ).(2)圆的一般方程:)04(02222>-+=++++F E D F Ey Dx y x . (3)圆的直径式方程:若),(),(2211y x B y x A ,,以线段AB 为直径的圆的方程是:0))(())((2121=--+--y y y y x x x x .注:(1)在圆的一般方程中,圆心坐标和半径分别是)2,2(E D --,F E D r 42122-+=.(2)一般方程的特点:① 2x 和2y 的系数相同且不为零;② 没有xy 项; ③ 0422>-+F E D (3)二元二次方程022=+++++F Ey Dx Cy Bxy Ax 表示圆的等价条件是: ① 0≠=C A ; ② 0=B ; ③ 0422>-+AF E D .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”——222)2(r d l =+;(2)代数法:设l 的斜率为k ,l 与圆交点分别为),(),(2211y x B y x A ,,则||11||1||22B A B A y y k x x k AB -+=-+=(其中|||,|2121y y x x --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),(00y x P 与圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种① P 在在圆外22020)()(r b y a x r d >-+-⇔>⇔.② P 在在圆内22020)()(r b y a x r d <-+-⇔<⇔.③ P 在在圆上22020)()(r b y a x r d =-+-⇔=⇔.【P 到圆心距离d =4.直线与圆的位置关系:直线0=++C By Ax 与圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种:圆心到直线距离为d (22B A C Bb Aa d +++=),由直线和圆联立方程组消去x (或y )后,所得一元二次方程的判别式为∆.0<∆⇔⇔>相离r d ; 0=∆⇔⇔=相切r d ;0>∆⇔⇔<相交r d .5.两圆位置关系:设两圆圆心分别为21,O O ,半径分别为21,r r ,dO O =21条公切线外离421⇔⇔+>r r d ;无公切线内含⇔⇔-<21r r d ;条公切线外切321⇔⇔+=r r d ;条公切线内切121⇔⇔-=r r d ; 条公切线相交22121⇔⇔+<<-r r d r r .6.圆系方程:)04(02222>-+=++++F E D F Ey Dx y x (1)过直线0=++C By Ax l :与圆C :022=++++F Ey Dx y x 的交点的圆系方程:0)(22=+++++++C By Ax F Ey Dx y x λ,λ是待定的系数.(2)过圆1C :011122=++++F y E x D y x 与圆2C :022222=++++F y E x D y x 的交点的圆系方程:0)(2222211122=+++++++++F y E x D y x F y E x D y x λ,λ是待定的系数. 特别地,当1λ=-时,2222111222()0x y D x E y F x y D x E y F λ+++++++++=就是121212()()()0D D xE E yF F -+-+-=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222r y x =+上的点),(00y x P 的切线方程为:200r y y x x =+.(2)过圆222)()(r b y a x =-+-上的点),(00y x P 的切线方程为:200))(())((r b y b y a x a x =--+-- .(3)当点),(00y x P 在圆外时,可设切方程为)(00x x k y y -=-,利用圆心到直线距离等于半径,即r d =,求出k ;或利用0=∆,求出k .若求得k 只有一值,则还有一条斜率不存在的直线x x =.8. 圆的参数方程:圆方程参数方程源于: 1cos sin 22=+θθ那么1)()2222=+--Rb y R a x (设:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==--θθcos )sin )Rb y Ra x (( 得:⎪⎩⎪⎨⎧==++θθcos sin R b y R a x9.把两圆011122=++++F y E x D y x 与022222=++++F y E x D y x 方程相减 即得相交弦所在直线方程:0)()()(212121=-+-+-F F y E E x D D . 10.对称问题: (1)中心对称:① 点关于点对称:点),(11y x A 关于),(00y x M 的对称点)2,2(1010y y x x A --.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21//l l 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.点 A A '、关于直线l 对称⎩⎨⎧''⇔上中点在⊥l A A l A A ⎩⎨⎧'-=⇔'方程中点坐标满足·l A A k k l A A 1. ② 直线关于直线对称:(设b a ,关于l 对称)法1:若b a ,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l a //,则l b //,且b a ,与l 的距离相等.法2:求出a 上两个点B A ,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),(),(),(332211y x C y x B y x A ,,,则△ABC 的重心G 的坐标是⎪⎭⎫⎝⎛++++33321321y y y x x x ,. 12.各种角的范围:直线的倾斜角 ︒<≤︒1800α 两条相交直线的夹角 ︒≤<︒900α 两条异面线所成的角 ︒≤<︒900α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。