高中数学直线与圆的方程知识点总结

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__________________________________________________ 高中数学之直线与圆的方程

一、概念理解:

1、倾斜角:①找α:直线向上方向、x轴正方向;

②平行:α=0°;

③范围:0°≤α<180° 。

2、斜率:①找k :k=tanα (α≠90°);

②垂直:斜率k不存在;

③范围: 斜率 k ∈ R 。

3、斜率与坐标:12122121tanxxyyxxyyk

①构造直角三角形(数形结合);

②斜率k值于两点先后顺序无关;

③注意下标的位置对应。

4、直线与直线的位置关系:222111:,:bxkylbxkyl

①相交:斜率21kk(前提是斜率都存在)

特例----垂直时:<1> 0211kkxl不存在,则轴,即;

<2> 斜率都存在时:121•kk 。

②平行:<1> 斜率都存在时:2121,bbkk;

<2> 斜率都不存在时:两直线都与x轴垂直。

③重合: 斜率都存在时:2121,bbkk;

二、方程与公式:

1、直线的五个方程:

①点斜式:)(00xxkyy 将已知点kyx与斜率),(00直接带入即可;

②斜截式:bkxy 将已知截距kb与斜率),0(直接带入即可; __________________________________________________

__________________________________________________ ③两点式:),(2121121121yyxxxxxxyyyy其中, 将已知两点),(),,(2211yxyx直接带入即可;

④截距式:1byax 将已知截距坐标),0(),0,(ba直接带入即可;

⑤一般式:0CByAx ,其中A、B不同时为0

用得比较多的是点斜式、斜截式与一般式。

2、求两条直线的交点坐标:直接将两直线方程联立,解方程组即可

3、距离公式:

①两点间距离:22122121)()(yyxxPP

②点到直线距离:2200BACByAxd

③平行直线间距离:2221BACCd

4、中点、三分点坐标公式:已知两点),(),,(2211yxByxA

①AB中点),(00yx:)2,2(2121yyxx

②AB三分点),(),,(2211tsts:)32,32(2121yyxx 靠近A的三分点坐标

)32,32(2121yyxx 靠近B的三分点坐标

中点坐标公式,在求对称点、第四章圆与方程中,经常用到。

三分点坐标公式,用得较少,多见于大题难题。

5.直线的对称性问题

已知点关于已知直线的对称:设这个点为P(x0,y0),对称后的点坐标为P’(x,y),则pp’的斜率与已知直线的斜率垂直,且pp’的中点坐标在已知直线上。

三、解题指导与易错辨析:

1、解析法(坐标法):

①建立适当直角坐标系,依据几何性质关系,设出点的坐标;

②依据代数关系(点在直线或曲线上),进行有关代数运算,并得出相关结果;

③将代数运算结果,翻译成几何中“所求或所要证明”。

2、动点P到两个定点A、B的距离“最值问题”:

①PBPA的最小值:找对称点再连直线,如右图所示:

②PBPA的最大值:三角形思想“两边之差小于第三边”;

③22PBPA的最值:函数思想“转换成一元二次函数,找对称轴”。 y

x o __________________________________________________

__________________________________________________ 3、直线必过点:① 含有一个参数----y=(a-1)x+2a+1 => y=(a-1)(x+2)+3

令:x+2=0 => 必过点(-2,3)

②含有两个参数----(3m-n)x+(m+2n)y-n=0 => m(3x+y)+n(2y-x-1)=0

令:3x+y=0、2y-x-1=0 联立方程组求解 => 必过点(-1/7,3/7)

4、易错辨析:

① 讨论斜率的存在性:

解题过程中用到斜率,一定要分类讨论:<1>斜率不存在时,是否满足题意;

<2>斜率存在时,斜率会有怎样关系。

② 注意“截距”可正可负,不能“错认为”截距就是距离,会丢解;

(求解直线与坐标轴围成面积时,较为常见。)

③ 直线到两定点距离相等,有两种情况:

<1> 直线与两定点所在直线平行;

<2> 直线过两定点的中点。

圆的方程

1. 定义:一个动点到一个定点以定长绕一周所形成的图形叫做圆,其中定点称为圆的圆心,定长为圆的半径.

2. 圆的方程表示方法:

第一种:圆的一般方程——022FEyDxyx 其中圆心2,2EDC,半径2422FEDr.

当0422FED时,方程表示一个圆,

当0422FED时,方程表示一个点2,2ED.

当0422FED时,方程无图形.

第二种:圆的标准方程——222)()(rbyax.其中点),(baC为圆心,r为半径的圆

第三种:圆的参数方程——圆的参数方程:sincosrbyrax(为参数)

注:圆的直径方程:已知0))(())((),(),(21212211yyyyxxxxyxByxA

3. 点和圆的位置关系:给定点),(00yxM及圆222)()(:rbyaxC.

①M在圆C内22020)()(rbyax

②M在圆C上22020)()rbyax(

③M在圆C外22020)()(rbyax

4. 直线和圆的位置关系:

设圆圆C:)0()()(222rrbyax; 直线l:)0(022BACByAx; __________________________________________________

__________________________________________________ 圆心),(baC到直线l的距离22BACBbAad.

①rd时,l与C相切;

②rd时,l与C相交;,

③rd时,l与C相离.

5、圆的切线方程:

①一般方程若点(x0 ,y0)在圆上,则(x – a)(x0 – a)+(y – b)(y0 – b)=R2. 特别地,过圆222ryx上一点),(00yxP的切线方程为200ryyxx.(注:该点在圆上,则切线方程只有一条)

②若点(x0 ,y0)不在圆上,圆心为(a,b)则1)()(2110101RxakybRxxkyy,联立求出k切线方程.(注:过圆外的点引切线必定有两条,若联立的方程只有一个解,那么另外一条切线必定是垂直于X轴的直线。)

6.圆系方程:

过两圆的交点的圆方程:假设两圆方程为:C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0

C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0则过两圆的交点圆方程可设为:x2+y2+D1x+E1y+F1+λ(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0

过两圆的交点的直线方程:x2+y2+D1x+E1y+F1- x2+y2+D2x+E2y+F2=0(两圆的方程相减得到的方程就是直线方程)

7.与圆有关的计算:

弦长的计算:AB=2*√R2-d2 其中R是圆的半径,d等于圆心到直线的距离

AB=(√1+k2)*∣X1-X2∣ 其中k是直线的斜率,X1与X2是直线与圆的方程联

立之后得到的两个根

过圆内的一点的最短弦长是垂直于过圆心的直线

圆内的最长弦是直径

8.圆的一些最值问题

①圆上的点到直线的最短距离=圆心到直线的距离减去半径

②圆上的点到直线的最长距离=圆心到直线的距离加上半径

③假设P(x,y)是在某个圆上的动点,则(x-a)/(y-b)的最值可以转化为圆上的点与该点(a,b)的斜率问题,即先求过该定点的切线,得到的斜率便是该分式的最值。

④假设P(x,y)是在某个圆上的动点,则求x+y或x-y的最值可以转化为:设T=x+y或T=x-y,在圆上找到点(X,Y)使得以y=x+T或y=x-T在Y轴上的截距最值化。

9.圆的对称问题

①已知圆关于已知的直线对称,则对称后的圆半径与已知圆半径是相等的,只需求出已知圆

的圆心关于该直线对称后得到的圆心坐标即可。

②若某条直线无论其如何移动都能平分一个圆,则这个直线必过某定点,且该定点是圆的圆

心坐标 __________________________________________________

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圆锥曲线

椭圆

椭圆:平面内到两定点距离之和等于定长(定长大于两定点间距离)的点的集合

1、定义:12122(2)PFPFaaFF

第二定义:(01)PFceeda

2、标准方程:22221(0)xyabab 或 22221(0)yxabab;

3、参数方程cossinxayb (为参数)几何意义:离心角

4、几何性质:(只给出焦点在x轴上的的椭圆的几何性质)

①、顶点(,0),(0,)ab

②、焦点(,0)c

③、离心率(01)ceea

④准线:2axc(课改后对准线不再要求,但题目中偶尔给出)

5、焦点三角形面积:122tan2PFFSb(设12FPF)(推导过程必须会)

6、椭圆面积:Sab椭(了解即可)

7、直线与椭圆位置关系:相离(0);相交(0);相切(0)

判定方法:直线方程与椭圆方程联立,利用判别式判断根的个数