必修2平面解析几何知识点总结与训练

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苏教版必修2第2章 平面解析几何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 .(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=+bya 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:BAk -=. 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0x 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0x 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 =+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:(111(,)P x y 、222(,)P x y ),22122121)()(y y x x P P -+-=.x 轴上两点间距离:A B x x AB -=.线段21P P 的中点是),(00y x M ,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=22210210y y y x x x .点),(00y x P 到直线0=++C By Ax l :的距离:2200BA C By Ax d +++=.7.两平行直线间的距离:两条平行直线002211=++=++C By Ax l C By Ax l :,:距离:2221BA 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 x B 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0x 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 x B 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2l ),其中λ是待定的系数.9.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.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 .11.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)12.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①P 在在圆外22020)()(r b y a x r d >-+-⇔>⇔. ②P 在在圆内22020)()(r b y a x r d <-+-⇔<⇔.③P 在在圆上22020)()(r b y a x r d =-+-⇔=⇔. 【P到圆心距离d =13.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(22BA C Bb Aa d +++=):圆心到直线距离为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 .14.两圆位置关系:设两圆圆心分别为21,O O ,半径分别为21,r r ,d O 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 .15.圆系方程:)04(02222>-+=++++F E D F Ey Dx y x (1)过点11(,)A x y ,22(,)B x y 的圆系方程:1212112112()()()()[()()()()]0x x x x y y y y x x y y y y x x λ--+--+-----=1212()()()()()0x x x x y y y y ax by c λ⇔--+--+++=,其中0ax by c ++=是直线AB 的方程.(2)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.(3)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 x E E y F 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.16.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)过圆220x y Dx Ey F ++++=上的点),(00y x P 的切线方程为:0000()()022D x xE y y x x y yF ++++++=. (4) 若P(0x ,0y )是圆222x y r +=外一点,由P(0x ,0y )向圆引两条切线, 切点分别为A,B则直线AB 的方程为200xx yy r +=(5) 若P(0x ,0y )是圆222()()x a y b r -+-=外一点, 由P(0x ,0y )向圆引两条切线, 切点分别为A,B 则直线AB 的方程为200()()()()x a x a y b y b r --+--=(6)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0x x =. 17.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 . 18.空间两点间的距离公式:若A 111(,,)x y z ,B 222(,,)x y z ,则AB = 19.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)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 ) . 20.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 ,.21.各种角的范围:(1)两个向量的夹角 ︒≤≤︒1800α(2)直线的倾斜角 ︒<≤︒1800α 两条相交直线的夹角 ︒≤<︒900α (3)两条异面线所成的角 ︒≤<︒900α 直线与平面所成的角 ︒≤≤︒900α斜线与平面所成的角 ︒<<︒900α 二面角 ︒≤≤︒1800α 一、选择题1.(文)(2010·山东潍坊)若圆C 的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x -3y =0和x 轴都相切,则该圆的标准方程是( ) A .(x -3)2+⎝⎛⎭⎫y -732=1 B .(x -2)2+(y -1)2=1 C .(x -1)2+(y -3)2=1 D.⎝⎛⎭⎫x -322+(y -1)2=1 (理)(2010·厦门三中阶段训练)以双曲线x26-y23=1的右焦点为圆心且与双曲线的渐近线相切的圆的方程是( )A .x2+y2-23x +2=0B .(x -3)2+y2=9C .x2+y2+23x +2=0D .(x -3)2+y2=32.已知两点A(-1,0),B(0,2),点P 是圆(x -1)2+y2=1上任意一点,则△PAB 面积的最大值与最小值分别是( )A .2,12(4-5)B.12(4+5),12(4-5) C.5,4- 5D.12(5+2),12(5-2)3.(文)(2010·延边州质检)已知圆(x +1)2+(y -1)2=1上一点P 到直线3x -4y -3=0距离为d ,则d 的最小值为( ) A .1 B.45 C.25D .2(理)(2010·安徽合肥六中)已知圆C 的方程为x2+y2+2x -2y +1=0,当圆心C 到直线kx +y +4=0的距离最大时,k 的值为( ) A.13B.15 C .-13D .-154.方程x2+y2+4mx -2y +5m =0表示的圆的充要条件是( ) A.14<m<1 B .m>1 C .m<14D .m<14或m>15.(2010·北京海淀区)已知动圆C 经过点F(0,1),并且与直线y =-1相切,若直线3x -4y +20=0与圆C 有公共点,则圆C 的面积( ) A .有最大值π B .有最小值π C .有最大值4πD .有最小值4π6.(文)已知a≠b ,且a2sinθ+acosθ-π4=0,b2sinθ+bcosθ-π4=0,则连结(a ,a2),(b ,b2)两点的直线与单位圆的位置关系是( ) A .相交 B .相切 C .相离D .不能确定7.(2010·吉林省质检)圆x2+y2-2x +6y +5a =0关于直线y =x +2b 成轴对称图形,则a -b 的取值范围是( ) A .(-∞,4)B .(-∞,0)C .(-4,+∞)D .(4,+∞)9.(文)已知不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x≥0y≥0x +2y -4≤0表示的平面区域恰好被面积最小的圆C :(x -a)2+(y -b)2=r2及其内部所覆盖,则圆C 的方程为( )A .(x -1)2+(y -2)2=5B .(x -2)2+(y -1)2=8C .(x -4)2+(y -1)2=6D .(x -2)2+(y -1)2=510.(文)(2010·烟台诊断)已知圆C 的圆心为C(m,0),m<3,半径为5,圆C 与椭圆E :x2a2+y2b2=1(a>b>0)有一个公共点A(3,1),F1、F2分别是椭圆的左、右焦点. (1)求圆C 的标准方程;(2)若点P 的坐标为(4,4),试探究斜率为k 的直线PF1与圆C 能否相切,若能,求出椭圆E 和直线PF1的方程;若不能,请说明理由.11.(文)设O 点为坐标原点,曲线x2+y2+2x -6y +1=0上有两点P 、Q 关于直线x +my +4=0对称,且OP →·OQ →=0. (1)求m 的值; (2)求直线PQ 的方程.。