知识点串讲必修二第一章：空间几何体§1.1.1 棱柱、棱锥、棱台的结构特征1、由若干个平面多边形围成的几何体叫做多面体.围成多面体的各个多边形叫做多面体的面，如面ABCD；相邻两个面的公共边叫多面体的棱，如棱AB；棱与棱的公共点叫多面体的顶点，如顶点A.2、由一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转所形成的封闭几何体叫旋转体，这条定直线叫旋转体的轴.3、一般地，有两个面互相平行，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行，由这些面所围成的几何体叫做棱柱（prism）.棱柱中，两个互相平行的面叫做棱柱的底面，简称底；其余各面叫做棱柱的侧面；相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱；侧面与底面的公共顶点叫做棱柱的顶点.（两底面之间的距离叫棱柱的高）4、有一个面是多边形，其余各个面都是有一个公共顶点的三角形，由这些面所围成的几何体叫做棱锥(pyramid).这个多边形面叫做棱锥的底面或底；有公共顶点的各个三角形面叫做棱锥的侧面；各侧面的公共顶点叫做棱锥的顶点；相邻侧面的公共边叫做棱锥的侧棱.顶点到底面的距离叫做棱锥的高；棱锥也可以按照底面的边数分为三棱锥（四面体）、四棱锥…等等，棱锥可以用顶点和底面各顶点的字母表示5、用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥，底面与截面之间的部分形成的几何体叫做棱台(frustum of a pyramid).原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的下底面和上底面.其余各面是棱台的侧面，相邻侧面的公共边叫侧棱，侧面与两底面的公共点叫顶点.两底面间的距离叫棱台的高.棱台可以用上、下底面的字母表示，分类类似于棱锥.6、例由棱柱的定义你能得到棱柱下列的几何性质吗？①侧棱都相等，侧面都是平行四边形；②两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形；③过不相邻的两条侧棱的截面是平行四边形.仿照棱柱,棱锥、棱台有哪些几何性质呢？7、知识拓展1. 平行六面体:底面是平行四边形的四棱柱；2. 正棱柱：底面是正多边形的直棱柱；3. 正棱锥：底面是正多边形并且顶点在底面的射影是底面正多边形中心的棱锥；4. 正棱台：由正棱锥截得的棱台叫做正棱台.8、已知集合A={正方体}，B={长方体}，C={正四棱柱}，D={直四棱柱}，E={棱柱}，F={直平行六面体}，则（）.A.EFDCBA⊆⊆⊆⊆⊆ B.EDFBCA⊆⊆⊆⊆⊆C.EFDBAC⊆⊆⊆⊆⊆ D.它们之间不都存在包含关系§1.1.2 圆柱、圆锥、圆台、球及简单组合体的结构特征1、以矩形的一边所在直线为旋转轴，其余三边旋转形成的曲面所围成的几何体，叫做圆柱（circular cylinder），旋转轴叫做圆柱的轴；垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆柱的底面；平行于轴的边旋转而成的曲面叫做圆柱的侧面；无论旋转到什么位置，不垂直于轴的边都叫做圆柱侧面的母线圆柱用表示它的轴的字母表示，图中的圆柱可表示为OO .圆柱和棱柱统称为柱体.2、以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴,其余两边旋转形成的面所围成的旋转体叫圆锥.圆锥也用表示它的轴的字母表示.棱锥与圆锥统称为锥体.3、直角梯形以垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴,其余三边旋转形成的面所围成的旋转体叫圆台(frustum of a cone).棱台与圆台统称为台体.4、以半圆的直径所在直线为旋转轴，半圆面旋转一周形成的几何体叫做球体（solid sphere），简称球；半圆的圆心叫做球的球心，半圆的半径叫做球的半径，半圆的直径叫做球的直径；球通常用表示球心的字母O表示，如球O.5、由具有柱、锥、台、球等简单几何体组合而成的几何体叫简单组合体.现实生活中的物体大多是简单组合体.简单组合体的构成有两种方式：由简单几何体拼接而成；由简单几何体截去或挖去一部分而成.6、知识拓展圆柱、圆锥的轴截面：过圆柱或圆锥轴的平面与圆柱或圆锥相交得到的平面形状，通常圆柱的轴截面是矩形，圆锥的轴截面是三角形.7、一个球内有一内接长方体,其长、宽、高分别为5、4、3，则球的直径为（）.A.8、圆锥母线长为R，则高等于__________.§1.2.1 中心投影与平行投影 §1.2.2 空间几何体的三视图1、由于光的照射，在不透明物体后面的屏幕上可以留下这个物体的影子，这种现象叫做投影.其中光线叫投影线，留下物体影子的屏幕叫投影面.光由一点向外散射形成的投影叫做中心投影，中心投影的投影线交于一点.在一束平行光照射下形成的投影叫做平行投影，平行投影的投影线是平行的.在平行投影中，投影线正对着投影面时叫正投影,否则叫斜投影.2、结论:中心投影其投影的大小随物体与投影中心间距离的变化而变化；平行投影其投影的大小与这个平面图形的形状和大小是完全相同的.3、为了能较好把握几何体的形状和大小，通常对几何体作三个角度的正投影.一种是光线从几何体的前面向后面正投影得到投影图，这种投影图叫几何体的正视图；一种是光线从几何体的左面向右面正投影得到投影图，这种投影图叫几何体的侧视图；第三种是光线从几何体的上面向下面正投影得到投影图，这种投影图叫几何体的俯视图.几何体的正视图、侧视图和俯视图称为几何体的三视图. 一般地，侧视图在正视图的右边，俯视图在正视图的下边.三视图中，能看见的轮廓线和棱用实线表示,不能看见的轮廓线和棱用虚线表示. 下图是一个长方体的三视图.4、小结：1.正视图反映物体的长度和高度，俯视图反映的是长度和宽度，侧视图反映的是宽度和高度；2.正视图和俯视图高度相同，俯视图和正视图长度相同，侧视图和俯视图宽度相同；3.三视图的画法规则：①正视图、侧视图齐高，正视图、俯视图长对正，俯视图、侧视图宽相等，即“长对正”、“高平齐”、“宽相等”；②正、侧、俯三个视图之间必须互相对齐，不能错位.5、 下列哪种光源的照射是平行投影（ ）.A.蜡烛B.正午太阳C.路灯D.电灯泡6、 右边是一个几何体的三视图，则这个几何体是（ ）.A.四棱锥B.圆锥C.三棱锥D.三棱台7、 如图是个六棱柱,其三视图为（ ）.A. B. C. D.§1.2.3 空间几何体的直观图1、斜二测画法的规则及步骤如下：(1)在已知水平放置的平面图形中取互相垂直的x 轴和y 轴，建立直角坐标系，两轴相交于O .画直观图时,把它们画成对应的x '轴与y '轴，两轴相交于点O '，且使x O y '''∠=45°(或135°).它们确定的平面表示水平面；(2) 已知图形中平行于x 轴或y 轴的线段，在直观图中分别画成平行于x '轴或y '轴的线段；(3)已知图形中平行于x 轴的线段，在直观图中保持原长度不变，平行于y 轴的线段，长度为原来的一半；(4) 图画好后，要擦去x 轴、y 轴及为画图添加的辅助线（虚线）.2、用斜二测画法画空间几何体的直观图时，通常要建立三条轴：x 轴，y 轴，z 轴；它们相交于点O ，且45xOy ∠=°，90xOz ∠=°；空间几何体的底面作图与水平放置的平面图形作法一样，即图形中平行于x 轴的线段保持长度不变，平行于y 轴的线段长度为原来的一半，但空间几何体的“高”，即平行于z 轴的线段，保持长度不变.3、用斜二测画法画底面半径为4cm ,高为3cm 的圆柱.4、一个长方体的长、宽、高分别是4、8、4，则画其直观图时对应为（ ）.A. 4、8、4B. 4、4、4C. 2、4、4D.2、4、25、 利用斜二测画法得到的①三角形的直观图是三角形②平行四边形的直观图是平行四边形③正方形的直观图是正方形④菱形的直观图是菱形，其中正确的是（ ）.A.①②B.①C.③④D.①②③④6、一个三角形的直观图是腰长为4的等腰直角三角形，则它的原面积是（ ）.A. 8B. 16C.7、等腰梯形ABCD 上底边CD=1，腰AD=CB=2， 下底AB=3，按平行于上、下底边取x 轴，则直观图A B C D ''''的面积为________.§1.3.1 柱体、锥体、台体的表面积与体积（1）1、（1）设圆柱的底面半径为r ，母线长为l ，则它的表面积等于圆柱的侧面积（矩形）加上底面积（两个圆），即2222()S r rl r r l πππ=+=+. （2）设圆锥的底面半径为r ，母线长为l ，则它的表面积等于圆锥的侧面积（扇形）加上底面积（圆形），即2()S r rl r r l πππ=+=+. 2、设圆台的上、下底面半径分别为r '，r ，母线长为l ，则它的表面积等上、下底面的面积（大、小圆）加上侧面的面积（扇环），即2222()()S r r r l rl r r r l rl ππππ''''=+++=+++.3、正方体的表面积是64,则它对角线的长为（ ）.A.B.164、一个圆柱的侧面展开图是一个正方形,这个圆柱的表面积与侧面积的比是（ ）. A.122ππ+ B.144ππ+ C.12ππ+ D.142ππ+5、一个正四棱台的两底面边长分别为m ,n ()m n >,侧面积等于两个底面积之和,则这个棱台的高为（ ）. A.mn m n + B.mn m n - C.m n mn + D.m nmn -6、如图，在长方体中，AB b =，BC c =，1CC a =，且a b c >>，求沿着长方体表面A 到1C 的最短路线长.7、柱体体积公式为：V Sh =，（S 为底面积，h 为高）锥体体积公式为：13V Sh =，（S 为底面积，h 为高） 台体体积公式为：1()3V S S h '=（S '，S 分别为上、下底面面积，h 为高）8、补充：柱体的高是指两底面之间的距离；锥体的高是指顶点到底面的距离；台体的高是指上、下底面之间的距离.9、如图(1)所示，三棱锥的顶点为P ，,,PA PB PC 是它的三条侧棱,且,,PA PB PC 分别是面,,PBC PAC PAB 的垂线，又2PA =，3,4PB PC ==，求三棱锥P ABC -的体积V .10、如图(2)，在边长为4的立方体中，求三棱锥B A BC '''-的体积.11、在△ABC 中,32,,1202AB BC ABC ==∠=°,若将△ABC 绕直线BC 旋转一周，求所形成的旋转体的体积.§1.3.2 球的体积和表面积1、球的体积公式 343V R π= 球的表面积公式 24S R π=其中，R 为球的半径.显然，球的体积和表面积的大小只与半径R 有关.2、若三个球的表面积之比为1﹕2﹕3，则它们的体积之比为多少?3、如图，圆柱的底面直径与高都等于球的直径(即圆柱内有一内切球)，求证（1）球的体积等于圆柱体积的23；（2）球的表面积等于圆柱的侧面积.4、记与正方体各个面相切的球为1O ，与各条棱相切的球为2O ，过正方体各顶点的球为3O 则这3个球的体积之比为（ ）.232233第二章：点线面的位置关系§2.1.1 平面1、平面(plane)是平的；平面是可以无限延展的；平面没有厚薄之分.2、⑴点A 在平面α内，记作A α∈；点A 在平面α外，记作A α∉.⑵点P 在直线l 上，记作P l ∈，点P 在直线外，记作P l ∉.⑶直线l 上所有点都在平面α内,则直线l 在平面α内(平面α经过直线l ),记作l α⊂；否则直线就在平面外，记作l α⊄.3、公理1 如果一条直线上的两点在一个平面内，那么这条直线在此平面内.用集合符号表示为： ,,A l B l ∈∈且,A B l ααα∈∈⇒⊂公理2 过不在一条直线上的三点，有且只有一个平面.公理3如果两个不重合的平面有一个公共点，那么它们有且只有一条过该点的公共直线.如下图所示：平面α与平面β相交于直线l ，记作l αβ=.公理3用集合符号表示为,P a ∈且P β∈⇒l αβ=,且P l ∈4、知识拓展 平面的三个性质是公理(不需要证明,直接可以用),是用公理化方法证明命题的基础.其中公理1可以用来判断直线或者点是否在平面内；公理2用来确定一个平面，判断两平面重合，或者证明点、线共面；公理3用来判断两个平面相交，证明点共线或者线共点的问题.5、下列结论正确的是（）.①经过一条直线和这条直线外一点可以确定一个平面②经过两条相交直线，可以确定一个平面③经过A.1个B.2个C.3个D.4个6、如图在四面体中，若直线EF和GH相交，则它们的交点一定（A.在直线DB上B.在直线AB上C.在直线CB上D.都不对/4511 1、像直线A B '与CC '这样不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线(skew lines).2、异面直线的画法有如下几种(,a b 异面)：图2-13、公理4 (平行公理)平行于同一条直线的两条直线互相平行.4、定理 空间中如果两个角的两边分别对应平行，那么这两个角相等或互补.5、如图2-2,已知两条异面直线,a b ，经过空间任一点O 作直线 a '∥a ,b '∥b ，把a '与b '所成的锐角(或直角)叫做异面直线,a b 所成的角(夹角).如果两条异面直线所成的角是直角，就说这两条直线互相垂直，记作a b ⊥.6、正方体ABCD A B C D ''''-的棱长为a ，求异面直线AC 与A D ''所成的角.7、正方体ABCD A B C D ''''-的十二条棱中，与直线AC '是异面直线关系的有___________条.8、长方体1111ABCD A B C D -中,3AB =,2,BC =1AA =1，异面直线AC 与11A D 所成角的余弦值是______.§2.1.4平面与平面之间的位置关系1、直线与平面位置关系只有三种：⑴直线在平面内——⑵直线与平面相交——⑶直线与平面平行——其中，⑵、⑶两种情况统称为直线在平面外.2、两个平面的位置关系只有两种：⑴两个平面平行——没有公共点⑵两个平面相交——有一条公共直线3、下列命题中正确的个数是（）①若直线l上有无数个点不在平面α内，则l∥α.②若直线l与平面α平行，则l与平面α内的任意一条直线都平行.③如果两条平行直线中的一条与一个平面平行，那么另一条也与这个平面平行.④若直线l与平面α平行，则l与平面α内的任意一条直线都没有公共点.A.0B.1C.2D.3⊄，则下列结论成立的是（）4、若直线a不平行于平面α，且aαA.α内的所有直线与a异面B.α内不存在与a平行的直线C.α内存在唯一的直线与a平行D.α内的直线与a都相交.5、证明点共线的基本方法有两种⑴找出两个面的交线，证明若干点都是这两个平面的公共点，由公理3可推知这些点都在交线上，即证若干点共线.⑵选择其中两点确定一条直线，证明另外一些点也都在这条直线上.6、如图4-2,空间四边形ABCD中，E,F分别是AB和CB上的点，G,H分别是CD和AD上的点，与相交于点K.求证：EH,BD,FG三条直线相交于同一点.且EH FG12图4-27、如图4-3,如果两条异面直线称作“一对”，那么在正方体的12条棱中，共有异面直线多少对? 图4-313/4514§2.2.1 直线与平面平行的判定1、直线与平面平行的判定定理定理：平面外一条直线与此平面内的一条直线平行，则该直线与此平面平行.2、如图5-8，在空间四边形ABCD 中，P 、Q 分别是ABC ∆和BCD ∆的重心.求证：PQ ∥平面ACD .图5-8§2.2. 2 平面与平面平行的判定1、两个平面平行的判定定理 一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行，则这两个平面平行. 如图6-4所示，α∥β. ※ 典型例题例1 已知正方体1111ABCD A B C D -，如图6-5，求证： 平面11AB D ∥1CB D .图6-52、如图6-7，正方体中，,,,M N E F 分别是棱A B ''，A D ''，B C ''，C D ''的中点，求证：平面AMN ∥ 平面EFDB .图6-7F EMNB 'C 'A 'DCBAD '/4515 3、 如图6-9，A '、B '、C '分别是PBC ∆、PCA ∆、PAB ∆的重心.求证：面A B C '''∥ABC 面.图6-9§2.2.3 直线与平面平行的性质1、直线与平面平行的性质定理 一条直线与一个平面平行，则过这条直线的任一平面与此平面的交线都与该直线平行.2、如图7- 6，在ABC ∆所在平面外有一点P ，D 、E 分别是PB AB 与上的点，过,D E 作平面平行于BC ，试画出这个平面与其它各面的交线，并说明画法的依据.图7-6§2.2.4 平面与平面平行的性质1、两个平面平行的性质定理 如果两个平行平面同时和第三个平面相交，那么它们的交线平行. 2. 设,P Q 是单位正方体1AC 的面11AA D D、面1111A B C D 的中心，如图8-4，证明：⑴PQ ∥平面11AA B B；⑵面1D PQ ∥面1C DB .图8-416§2.3.1 直线与平面垂直的判定1、如果直线l 与平面α内的任意一条直线都垂直，就说直线l 与平面α互相垂直，记做l α⊥.l 叫做垂线，α叫垂面，它们的交点P 叫垂足.如图10-3所示.图10-32、直线和平面垂直的判定定理 一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直，则该直线与此平面垂直.3、如图10-6，直线PA 和平面α相交但不垂直，PA 叫做平面的斜线，PA 和平面的交点A 叫斜足；PO α⊥，AO 叫做斜线PA 在平面α上的射影.平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角，叫这条直线和平面所成的角.图10-6直线垂直于平面，则它们所成的角是直角；直线和平面平行或在平面内，则它们所成的角是0°角. A B '和平面A B CD ''所成的角.图10-85、如图10-9，在三棱锥中，,VA VC AB BC ==，求证：VB AC ⊥.O A P αD B 'C 'A ' CBA D '/4517图10-96、,a b 是异面直线,那么经过b 的所有平面（ ）. A.只有一个平面与α平行 B.有无数个平面与α平行 C.只有一个平面与α垂直 D.有无数个平面与α垂直§2.3.2 平面与平面垂直的判定1、从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角，这条直线叫二面角的棱，这两个半平面叫二面角的面.图11-2中的二面角可记作：二面角AB αβ--或l αβ--或P AB Q --.图11-22、如图11-3，在二面角l αβ--的棱l 上任取一点O ，以点O 为垂足，在半平面α和β内分别作垂直于棱l 的射线,OA OB ，则射线OA 和OB 构成的AOB ∠叫做二面角的平面角.平面角是直角的二面角叫直二面角.图11-33、两个平面所成二面角是直二面角，则这两个平面互相垂直.如图11-4，α垂直β，记作αβ⊥.l18图11-44、两个平面垂直的判定定理 一个平面过另一个平面的垂线，则这两个平面垂直.5、如图11-5，AB 是⊙O 的直径，PA 垂直于⊙O所在的平面，C 是圆周上不同于,A B 的任意一点，求证：平面PAC ⊥平面PBC .图11-56、如图11-6，在正方体中，求面A D CB ''与面ABCD 所成二面角的大小（取锐角）.图11-67、如图11-7，在空间四边形SABC 中，ASC ∠ =90°，60ASB BSC ∠==°，SA SB SC ==，⑴求证：平面ASC ⊥平面ABC .⑵求二面角S AB C --的平面角的正弦值. 图11-7B 'C 'A 'DCBA D ' SCBA/4519 1、直线与平面垂直的性质定理 垂直于同一个平面的两条直线平行.2、 判断下列命题是否正确，并说明理由.⑴两条平行线中的一条垂直于某条直线，则另一条也垂直于这条直线； ⑵两条平行线中的一条垂直于某个平面，则另一条也垂直于这个平面； ⑶两个平行平面中的一个垂直于某个平面，则另一个也垂直与这个平面； ⑷垂直于同一条直线的两条直线互相平行； ⑸垂直于同一条直线的两个平面互相平行； ⑹垂直于同一个平面的两个平面互相平行. 3、知识拓展设,a m 和l 是直线，,αβ是平面，则直线与平面垂直还有下列性质： (1)l l a a αα⊥⎫⇒⊥⎬⊂⎭； (2)//l m m l αα⊥⎫⇒⊥⎬⎭(3)//l l ααββ⊥⎫⎬⊥⎭你能把它们用图形表示出来吗？4、如图12-5，在三棱锥中，PA PB =，AB BC ⊥，若M 是PC 的中点，试确定AB 上点N 的位置，使得MN AB ⊥.图12-51、平面与平面垂直的性质定理两个平面垂直，则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直.-的底面是个矩形，2、如图13-4，四棱锥P ABCD==PAB是等边三角形，且侧面PAB垂直于底面ABCD.AB BC2,⑴证明：侧面PAB⊥侧面PBC；⑵求侧棱PC与底面ABCD所成的角.图13-420第三章：直线与方程 §3.1直线的倾斜角与斜率1、当直线l 与x 轴相交时，取x 轴作为基准，x 轴正向与直线l 向上方向之间所成的角α叫做直线l 的倾斜角（angle of inclination ）.关键：①直线向上方向；②x 轴的正方向；③小于平角的正角. 注意:当直线与x 轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度.. 2、一条直线的倾斜角()2παα≠的正切值叫做这条直线的斜率(slope).记为tan k α=.3、已知直线上两点111222(,),(,)Px y P x y 12()x x ≠的直线的斜率公式：2121y y k x x -=-.5、任何一条直线都有唯一确定的倾斜角，直线斜角的范围是[0,180)︒. 6、已知点(2,3),(3,2)A B --，若直线l 过点(1,1)P 且与线段AB 相交，求直线l 的斜率k 的取值范围.§ 3.2两直线平行与垂直的判定1、两条直线有斜率且不重合，如果它们平行，那么它们的斜率相等；反之，如果它们的斜率相等，则它们平行，即12//l l ⇔1k =2k注意，上面的等价是在两直线不重合且斜率存在的前提下才成立的，缺少这个前提，结论并不存立． 2、两条直线都有斜率，如果它们互相垂直，则它们的斜率互为负倒数；反之，如果它们的斜率互为负倒数，则它们互相垂直. 即12l l ⊥⇔121k k =-⇔121k k =-3、已知三点(,2),(5,1),(4,2)A a B C a -在同一直线上，则a 的值为 .§ 3.2.1直线的点斜式方程1、已知直线l 经过点00(,)P x y ，且斜率为k ，则方程00()y y k x x -=-为直线的点斜式方程.2、直线l 与y 轴交点(0,)b 的纵坐标b 叫做直线l 在y 轴上的截距（intercept ）.直线y kx b =+叫做直线的斜截式方程.注意：截距b 就是函数图象与y 轴交点的纵坐标.3、直线l 过点(2,3)P -且与x 轴、y 轴分别交于,A B 两点，若P 恰为线段AB 的中点，求直线l 的方程.§ 3.2.2直线的两点式方程1、已知直线上两点112222(,),(,)Px x P x y 且1212(,)x x y y ≠≠，则通过这两点的直线方程为1112122121(,)y y x x x x y y y y x x --=≠≠--，由于这个直线方程由两点确定，所以我们把它叫直线的两点式方程，简称两点式（two-point form ）.2、已知直线l 与x 轴的交点为(,0)A a ，与y 轴的交点为(0,)B b ，其中0,0a b ≠≠，则直线l 的方程1=+b y a x 叫做直线的截距式方程.注意：直线与x 轴交点（a ,0）的横坐标a 叫做直线在x 轴上的截距；直线与y 轴交点（0,b ）的纵坐标b 叫做直线在y 轴上的截距.3、a ,b 表示截距，是不是表示直线与坐标轴的两个交点到原点的距离？4、直线方程的各种形式总结为如下表格：5、过点P(2，1）作直线l 交,x y 正半轴于AB 两点，当||||PA PB ⋅取到最小值时，求直线l 的方程.6、 已知一直线被两直线1:460l x y ++=，2l ：3x 560y --=截得的线段的中点恰好是坐标原点，求该直线方程.§ 3.2.3直线的一般式方程1、关于,x y 的二元一次方程0Ax By C ++=（A ，B 不同时为0）叫做直线的一般式方程，简称一般式（general form ）．注意：直线一般式能表示平面内的任何一条直线2、光线由点(1,4)A -射出，在直线:2360l x y +-=上进行反射，已知反射光线过点62(3,)13B ，求反射光线所在直线的方程.§ 3.1两条直线的交点坐标1、求直线20x y --=关于直线330x y -+=对称的直线方程.2、直线54210x y m +--=与直线230x y m +-=的交点在第四象限，求m 的取值范围.§ 3.3.2两点间的距离1、已知平面上两点111222(,),(,)P x y P x y ，则12PP =特殊地：(,)P x y 与原点的距离为OP2、 已知点(1,2),A B -，在x 轴上存在一点P ，使PA PB =，则PA =.§ 3.3点到直线的距离及两平行线距离1、已知点00(,)P x y 和直线:0l Ax By C ++=，则点P 到直线l 的距离为：d =.注意：⑴点到直线的距离是直线上的点与直线外一点的连线的最短距离； ⑵在运用公式时，直线的方程要先化为一般式.2、已知两条平行线直线1l 10Ax By C ++=，2:l 20Ax By C ++=，则1l 与2l 的距离为d =注意：应用此公式应注意如下两点：（1）把直线方程化为一般式方程；（2）使,x y 的系数相等. 3、 求两平行线1l ：2380x y +-=，2l ：46x y +10-=的距离.第四章：圆与方程 4.1.1圆的标准方程1、圆的标准方程(x －a)2＋(y －b)2=r2中,有三个参数a 、b 、r,只要求出a 、b 、r 且r ＞0,这时圆的方程就被确定,因此确定圆的标准方程,需三个独立条件,其中圆心是圆的定位条件,半径是圆的定形条件.2、确定圆的方程主要方法是待定系数法,即列出关于a 、b 、r 的方程组,求a 、b 、r 或直接求出圆心(a,b)和半径r,一般步骤为：1°根据题意,设所求的圆的标准方程(x －a)2＋(y －b)2=r2； 2°根据已知条件,建立关于a 、b 、r 的方程组；3°解方程组,求出a 、b 、r 的值,并把它们代入所设的方程中去,就得到所求圆的方程. 3、点M(x0,y0)与圆(x-a)2+(y-b)2=r2的关系的判断方法：当点M(x0,y0)在圆(x-a)2+(y-b)2=r2上时,点M 的坐标满足方程(x-a)2+(y-b)2=r2. 当点M(x0,y0)不在圆(x-a)2+(y-b)2=r2上时,点M 的坐标不满足方程(x-a)2+(y-b)2=r2. 用点到圆心的距离和半径的大小来说明应为:1°点到圆心的距离大于半径,点在圆外⇔(x0-a)2+(y0-b)2＞r2,点在圆外; 2°点到圆心的距离等于半径,点在圆上⇔(x0-a)2+(y0-b)2=r2,点在圆上; 3°点到圆心的距离小于半径,点在圆内⇔(x0-a)2+(y0-b)2＜r2,点在圆内.4、写出圆心为A(2,-3),半径长等于5的圆的方程,并判断点M1(5,-7),M2(-5,-1)是否在这个圆上. 解:圆心为A(2,-3),半径长等于5的圆的标准方程是 (x-2)2+(y+3)2=25,把点M1(5,-7),M2(-5,,-1)分别代入方程(x-2)2+(y+3)2=25,则M1的坐标满足方程,M1在圆上.M2的坐标不满足方程,M2不在圆上.5、 △ABC 的三个顶点的坐标是A(5,1),B(7,-3),C(2,-8),求它的外接圆的方程.解法一:设所求的圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,因为A(5,1),B(7,-3),C(2,-8)都在圆上, 它们的坐标都满足方程(x-a)2+(y-b)2=r2,于是⎪⎩⎪⎨⎧=--+-=--+-=-+-)3(.)8()2()2()3()7()1(,)1()5(222222222r b a r b a r b a解此方程组得⎪⎩⎪⎨⎧=-==.5,3,2r b a 所以△ABC 的外接圆的方程为(x-2)2+(y+3)2=25.解法二:线段AB 的中点坐标为(6,-1),斜率为-2,所以线段AB 的垂直平分线的方程为y+1=21(x-6).①同理线段AC 的中点坐标为(3.5,-3.5),斜率为3,所以线段AC 的垂直平分线的方程为y+3.5=3(x-3.5). ②解由①②组成的方程组得x=2,y=-3,所以圆心坐标为(2,-3),半径r=22)31()25(++-=5,所以△ABC 的外接圆的方程为(x-2)2+(y+3)2=25.点评:△ABC 外接圆的圆心是△ABC 的外心,它是△ABC 三边的垂直平分线的交点,它到三顶点的距离相等,就是圆的半径,利用这些几何知识,可丰富解题思路.6、 求与圆x2+y2-2x=0外切,且与直线x+3y=0相切于点(3,-3)的圆的方程.解:设所求圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2.圆x2+y2-2x=0的圆心为(1,0),半径为1.因为两圆外切,所以圆心距等于两圆半径之和,即22)0()1(-+-b a =r+1, ①由圆与直线x+3y=0相切于点(3,-3),得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++-=-•-+)3(.)3(1|3|)2(,1)31(332r b a a b解得a=4,b=0,r=2或a=0,b=-43,r=6.故所求圆的方程为(x-4)2+y2=4或x2+(y+43)2=36.4.1.2 圆的一般方程1、方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0表示的曲线不一定是圆,由此得到圆的方程都能写成x 2+y 2+Dx+Ey+F=0的形式,但方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0表示的曲线不一定是圆,只有当D 2+E 2-4F ＞0时,它表示的曲线才是圆.因此x 2+y 2+Dx+Ey+F=0表示圆的充要条件是D 2+E 2-4F ＞0.我们把形如x 2+y 2+Dx+Ey+F=0表示圆的方程称为圆的一般方程. 2、圆的一般方程形式上的特点:x 2和y 2的系数相同,不等于0.没有xy 这样的二次项.3、判断下列二元二次方程是否表示圆的方程？如果是,请求出圆的圆心及半径.(1)4x 2+4y 2-4x+12y+9=0;(2)4x 2+4y 2-4x+12y+11=0.解:(1)由4x 2+4y 2-4x+12y+9=0,得D=-1,E=3,F=49,。
