重点高中数学直线和圆知识点总结
高二数学直线与圆知识点
高二数学直线与圆知识点直线与圆是高中数学中的基础知识,也是解析几何的重要内容之一。
掌握直线与圆的性质和关系,对于理解几何图形的性质、解题以及拓展数学思维都有重要意义。
本文将介绍高二数学中与直线与圆相关的知识点。
一、直线的基本性质1. 直线的定义:直线是由无限多个点构成,且任意两点都在这条直线上。
2. 直线的表示方式:直线可以用两个点表示,也可以用方程表示。
3. 直线的斜率:斜率是直线的重要性质之一,可以用来描述直线的倾斜程度。
直线的斜率可以通过两点的坐标计算得到。
二、圆的基本性质1. 圆的定义:圆是平面上到一个定点距离固定的点的轨迹。
定点称为圆心,距离称为半径。
2. 圆的表示方式:圆可以用圆心和半径表示。
3. 弧长和扇形面积:圆上的弧长是圆心角所对的弧段的长度,扇形面积是圆心角所对的扇形的面积。
三、直线与圆的关系1. 直线和圆的位置关系:直线可以与圆相切、相离、相交。
相切时,直线只与圆相切于一点;相离时,直线与圆没有公共点;相交时,直线与圆相交于两个点。
2. 切线的性质:切线是与圆相切于一点的直线,切线与半径垂直。
3. 弦的性质:弦是圆上任意两点之间的线段,圆心角等于弦所对的弧的一半。
4. 弦切角的性质:弦切角是弦和切线的夹角,弦切角等于所对弧的圆心角。
四、直线与圆的方程1. 直线的方程:直线可以用点斜式、一般式、截距式等多种形式表示。
2. 圆的方程:圆的方程可以用标准方程和一般方程来表示,其中标准方程是以圆心为原点,半径为r的圆的方程。
五、直线与圆的相关定理1. 切线定理:切线与半径垂直,且切点在切线上。
2. 弦切定理:切线与弦所夹角等于所对的弧的圆心角。
3. 弧切定理:切线与弦所夹的圆心角等于所对的弧的一半。
六、直线与圆的相关应用1. 直线与圆的位置关系的应用:可以根据直线与圆的位置关系求出点的坐标、判断线段的长度等。
2. 直线与圆的方程的应用:可以通过直线和圆的方程求解交点的坐标、判断直线与圆是否相交等。
高中直线与圆的方程知识点总结
高中直线与圆的方程知识点总结直线与圆的方程在高中数学里就像两颗璀璨的星星,各自闪耀又相互关联。
咱先说说直线的方程吧。
直线在平面直角坐标系里那可是千变万化的。
最常见的斜截式方程y = kx + b,这里的k就像是直线的“坡度”,如果k 越大,直线就越陡峭,就好像爬山的时候,坡度大的路爬起来更费劲呢。
b 呢,是直线在y轴上的截距,就好比是直线这个小火车在y轴这个站台的起始位置。
那要是k = 0呢,直线就变成了一马平川的平地,也就是平行于x 轴的直线了。
还有点斜式方程,知道直线上一点的坐标和它的斜率就能确定这条直线的方程,这就像你知道一个人的起点和他前进的方向,就能知道他的路线一样。
再看看直线之间的关系。
平行的直线啊,它们的斜率相等,就像两条同向行驶而且速度一样的铁轨,永远不会相交。
而垂直的直线呢,它们斜率的乘积是 - 1,这就好比是两个互相制约的力量,一个向上一个向下,形成了一种完美的平衡关系。
说到圆的方程,标准方程(x - a)²+(y - b)² = r²,这里的(a,b)就是圆心的坐标,圆心就像圆这个大家庭的家长,r就是半径,半径就像是这个家庭的活动范围,在这个范围内的点都属于这个圆家族。
圆是一个特别对称的图形,关于圆心对称,不管从哪个方向看,都是那么圆润、和谐。
直线和圆的位置关系可有趣了。
有相交、相切和相离三种情况。
相交的时候,直线就像一个调皮的小孩,闯进了圆的领地,和圆有两个交点,就像小孩在圆里踩了两个脚印。
相切的时候呢,直线就像是圆的守护神,刚好和圆亲密接触于一点,这一点就是切点,多像两个好朋友轻轻地碰了一下手。
相离就比较惨了,直线和圆就像两个互不相干的陌生人,远远地分开,谁也不挨着谁。
那怎么判断直线和圆的位置关系呢?我们可以用圆心到直线的距离d和半径r来比较。
如果d < r,那就是相交,就好像一个小蚂蚁距离一个圆形的蛋糕中心的距离小于蛋糕的半径,那这个小蚂蚁肯定是在蛋糕上啦。
高中数学直线和圆知识点总结
高中数学直线和圆知识点总结高中数学是许多学生感到头疼的科目之一,其中直线和圆的知识点又是必考内容。
本文将为大家总结一下高中数学中直线和圆的知识点,帮助大家更好地掌握这一部分内容。
一、直线1、定义:直线是不弯曲的线,它没有宽度,可以无限延伸。
2、性质:直线是平行的,没有交点,可以通过两点确定一条直线。
3、画法:在纸上绘制直线时,要确保线条平直,没有弯曲,且与坐标轴平行。
二、圆1、定义:圆是一个平面内到定点(F)的距离等于定长r的点的集合。
2、性质:圆具有旋转对称性,可以绕圆心旋转任意角度而不改变形状和大小。
圆的直径是最长的弦,直径所在的直线穿过圆心。
3、画法:在纸上绘制圆时,可以使用圆规来绘制,确保圆规的两只脚相等,并在画圆的过程中保持圆规稳定。
三、直线和圆的重要知识点1、点到直线的距离公式:假设点P(x0,y0)到直线Ax+By+C=0的距离为d,则d=|Ax0+By0+C|/√(A^2+B^2)。
2、圆的方程:假设圆心为(x0,y0),半径为r,则圆的方程为(x-x0)^2+(y-y0)^2=r^2。
3、圆的标准方程:假设圆心为(a,b),半径为r,则圆的标准方程为(x-a)^2+(y-b)^2=r^2。
四、总结高中数学中的直线和圆知识点是必考内容,需要大家熟练掌握。
在解决相关问题时,要注意直线的性质和点到直线的距离公式,以及圆的方程和标准方程的求解方法。
此外,还要注意圆和直线的位置关系,如相交、相切、内切等。
在学习过程中,可以通过多做练习题来加深对知识点的理解和掌握。
总之,直线和圆是高中数学中重要的知识点之一,需要大家认真学习和掌握。
希望本文的总结能够帮助大家更好地应对相关问题,提高数学成绩。
高二《直线与圆》知识点总结
高二《直线与圆》知识点总结直线与圆是高中数学中的重要内容,它们在几何学和代数学中具有广泛的应用。
掌握了直线与圆的相关知识,对于理解和解决几何和代数问题都有很大的帮助。
本文将对高二学生需要掌握的直线与圆的知识点进行总结。
一、直线与圆的基本概念和性质:1. 直线的定义和性质:直线是一条无限延伸的连续直线,具有无宽度和无端点的特点。
直线的特征是经过其中任意两点的直线上的所有点。
2. 圆的定义和性质:圆是由平面上到一个固定点的距离相等的所有点组成的集合。
圆由圆心和半径唯一确定,其中半径是圆心到圆上任意一点的距离。
3. 直线与圆的位置关系:直线与圆的位置关系有三种情况:相离、相切和相交。
相离表示直线与圆没有任何交点;相切表示直线与圆有且仅有一个交点;相交表示直线与圆有两个交点。
4. 切线的定义和性质:切线是与圆相切且与圆的切点相同的直线,切线与半径垂直。
二、直线与圆的方程和解析几何:1. 直线的一般方程:直线的一般方程可以写为Ax + By + C = 0,其中A、B、C为常数。
2. 直线的斜截式方程:直线的斜截式方程可以写为y = kx + b,其中k为直线的斜率,b为直线与y轴的截距。
3. 圆的方程:圆的方程可以写为(x-a)² + (y-b)² = r²,其中(a,b)为圆心坐标,r为半径。
4. 直线与圆的位置关系的方程:要判断直线和圆的位置关系,可以将直线的方程代入圆的方程,并解方程得到判别式。
判别式小于0时,直线和圆相离;判别式等于0时,直线和圆相切;判别式大于0时,直线和圆相交。
三、直线与圆的交点和切线:1. 直线与圆的交点:若要求直线与圆的交点,可以将直线的方程代入圆的方程,并解方程得到交点的坐标。
2. 切线的判定和方程:若要确定直线是否为圆的切线,可以计算直线的斜率,然后计算圆心到直线的距离。
若斜率与圆心到直线的距离相等,则直线为圆的切线。
切线方程可以使用直线方程得出。
高三直线和圆知识点
高三直线和圆知识点直线和圆是高中数学中的重要知识点,对于理解几何图形的性质和解题能力起着至关重要的作用。
本文将为大家详细介绍高三直线和圆的相关知识。
一、直线的定义和性质直线是由无数个点按照同一方向延伸而成的图形。
直线的特点是无限延伸,并且上面的任意两点都可以用直线段相连接。
直线的性质有以下几点:1. 直线上的任意两点可以确定一条直线。
2. 直线上的任意一点,都在直线上。
二、圆的定义和性质圆是由平面上与某一点的距离相等的所有点组成的图形。
这个距离称为圆的半径,通常用字母r表示。
圆心是与所有这些点距离相等的点。
直径是通过圆心的两个点,并且是圆的最长的一条线段,长度等于半径的两倍。
圆的性质有以下几点:1. 圆上所有点到圆心的距离都相等。
2. 圆的直径是圆的最长直线段,且等于半径的两倍。
3. 圆的周长公式为C=2πr,其中C表示周长,r表示半径。
4. 圆的面积公式为A=πr²,其中A表示面积,r表示半径。
三、直线和圆的关系直线和圆是几何图形中经常会出现的组合。
它们之间的关系有以下几种情况:1. 直线与圆的位置关系:a) 直线与圆相切:直线与圆只有一个交点,此时交点为切点。
b) 直线与圆相离:直线与圆没有交点。
c) 直线与圆相交:直线与圆有两个交点。
2. 圆上的点到直线的距离:a) 圆心到直线的距离:圆心到直线的距离等于直线的垂直距离,即圆心到直线的距离是最短的。
b) 圆上任意一点到直线的距离:圆上的任意一点到直线的距离都等于它到直线的垂直距离。
3. 直线和圆的方程:a) 直线的方程:直线的方程可以用斜截式、一般式、点斜式等形式表示,根据题目给定的条件来确定具体的方程形式。
b) 圆的方程:圆的方程可以用标准方程和一般方程来表示,其中标准方程为(x-a)²+(y-b)²=r²,一般方程为Ax²+By²+Cx+Dy+E=0,其中a、b为圆心的坐标,r为半径。
【高中数学】高中数学知识点:直线与圆的位置关系
【高中数学】高中数学知识点:直线与圆的位置关系直线与圆的位置关系:由直线与圆的公共点的个数,得出结论以下直线和圆的三种边线关系:(1)相交:直线与圆有两个公共点时,叫做直线和圆相交,这时直线叫做圆的割线。
(2)切线:直线和圆存有唯一公共点时,叫作直线和圆切线,这时直线叫作圆的切线,唯一的公共点叫作切点。
(3)相离:直线和圆没有公共点时,叫做直线和圆相离。
其图像如下:直线和圆的位置关系的性质:(1)直线l和⊙o平行d<r(2)直线l和⊙o切线d=r;(3)直线l和⊙o嗟乎d>r。
直线与圆边线关系的认定方法:(1)代数法:判断直线ax+by+c=0和圆x2+y2+dx+ey+f=0的位置关系,可由面世mx2+nx+p=0,利用判别式△展开推论.△>0则直线与圆相交;△=0则直线与圆切线;△<0则直线与圆相离.(2)几何法:未知直线ax+by+c=0和圆,圆心到直线的距离d<r则直线和圆平行;d=r则直线和圆相切;d>r则直线和圆嗟乎.特别提醒:(1)上述两种方法,以利用圆心至直线的距离展开认定较为简便,而判别式法也适用于于直线与椭圆、双曲线、抛物线边线关系的推论.(2)直线与圆相交,应抓住半径、弦心距、半弦长组成的直角三角形,可使解法简单.直线与圆边线关系的认定方法列表如下:直线与圆相交的弦长公式:(1)几何法:如图所示,直线l与圆c平行于a、b两点,线段ab的长即为l与圆平行的弦长。
设弦心距为d,半径为r,弦为ab,则有|ab|=(2)代数法:直线l与圆处设直线l的斜率为k,则有当直线ab的倾斜角为直角,即为斜率不存有时,|ab|=。
高一直线和圆的方程知识点
高一直线和圆的方程知识点在高中数学课程中,直线和圆是两个基本的几何图形。
了解和掌握直线和圆的方程知识点,对于解决几何问题和理解数学概念都非常重要。
本文将介绍高一直线和圆的方程知识点,并通过具体的例子来说明。
一、直线的方程直线是平面上一组点的集合,可以通过不同的方式来表示其方程。
在高一数学中,主要学习两种直线方程:截距式和一般式。
1. 截距式方程截距式方程由直线在坐标轴上的截距表示。
这个方程的形式为:x/a + y/b = 1。
其中a和b分别是直线在x轴和y轴上的截距。
通过截距式方程,我们可以直观地了解直线在坐标轴上的截距情况,进而确定直线的位置。
例如,一条直线在x轴上截距为2,在y轴上截距为3,那么它的截距式方程为x/2 + y/3 = 1。
通过这个方程,我们可以知道直线与x轴和y轴的交点分别为(2,0)和(0,3),并且研究直线的斜率等性质。
2. 一般式方程一般式方程是直线的一种标准表示形式。
它的一般形式为Ax + By + C = 0。
其中A、B和C是常数,A和B不能同时为0。
通过一般式方程,我们可以进行一些直线的运算和性质的验证。
例如,一条直线的一般式方程为2x - 3y + 4 = 0。
通过这个方程,可以得到直线的斜率为2/3,根据斜率的正负以及与坐标轴的交点可以判断直线在平面上的位置。
二、圆的方程圆是平面上一组等距离于圆心的点的集合,圆的方程也有多种形式。
在高一数学中,主要学习直径式和一般式两种圆的方程。
1. 直径式方程直径式方程是圆的一种直观表示方法,通过圆心和半径来表达圆的性质和位置。
直径式方程的一般形式为:(x - h)² + (y - k)² = r²。
其中(h, k)是圆心的坐标,r是半径的长度。
例如,一个以坐标原点为圆心,半径为5的圆的直径式方程为:x²+ y² = 25。
通过这个方程,可以得知圆与坐标轴的交点和圆在平面上的位置。
高中数学直线和圆知识点总结+习题
直线和圆一.直线1.斜率与倾斜角:tan k θ=,[0,)θπ∈(1)[0,2πθ∈时,0k ≥;(2)2πθ=时,k 不存在;(3)(,)2πθπ∈时,0k <(4)当倾斜角从0︒增加到90︒时,斜率从0增加到+∞;当倾斜角从90︒增加到180︒时,斜率从-∞增加到02.直线方程(1)点斜式:)(00x x k y y -=-(2)斜截式:y kx b =+(3)两点式:121121x x x x y y y y --=--(4)截距式:1x y a b +=(5)一般式:0C =++By Ax 3.距离公式(1)点111(,)P x y ,222(,)P x y 之间的距离:12PP =(2)点00(,)P x y 到直线0Ax By C ++=的距离:d =(3)平行线间的距离:10Ax By C ++=与20Ax By C ++=的距离:d =4.位置关系(1)截距式:y kx b =+形式重合:1212k k b b ==相交:12k k ≠平行:1212 k k b b =≠垂直:121k k ⋅=-(2)一般式:0Ax By C ++=形式重合:1221A B A B =且1221A C A C =且1212B C C B =平行:1221A B A B =且1221A C A C ≠且1212B C C B ≠垂直:12120A AB B +=相交:1221A B A B ≠5.直线系1112220A x B y C A x B y C λ++++=+()表示过两直线1111:0l A x B y C ++=和2222:0l A x B y C ++=交点的所有直线方程(不含2l )二.圆1.圆的方程(1)标准形式:222()()x a y b R -+-=(0R >)(2)一般式:220x y Dx Ey F ++++=(2240D E F +->)(3)参数方程:00cos sin x x r y y r θθ=+⎧⎨=+⎩(θ是参数)【注】题目中出现动点求量时,通常可采取参数方程转化为三角函数问题去解决.(4)以11(,)A x y ,22(,)B x y 为直径的圆的方程是:()()()()0A B A B x x x x y y y y --+--=2.位置关系(1)点00(,)P x y 和圆222()()x a y b R -+-=的位置关系:当22200()()x a y b R -+-<时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=内部当22200()()x a y b R -+-=时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=上当22200()()x a y b R -+->时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=外(2)直线0Ax By C ++=和圆222()()x a y b R -+-=的位置关系:判断圆心(,)O a b 到直线0Ax By C ++=的距离d =R 的大小关系当d R <时,直线和圆相交(有两个交点);当d R =时,直线和圆相切(有且仅有一个交点);当d R <时,直线和圆相离(无交点);判断直线与圆的位置关系常见的方法(1)几何法:利用圆心到直线的距离d 和圆半径r 的大小关系.(2)代数法:联立直线与圆的方程消元后利用Δ判断.(3)点与圆的位置关系法:若直线恒过定点且定点在圆内可判断直线与圆相交.3.圆和圆的位置关系判断圆心距12d O O =与两圆半径之和12R R +,半径之差12R R -(12R R >)的大小关系当12d R R >+时,两圆相离,有4条公切线;当12d R R =+时,两圆外切,有3条公切线;当1212R R d R R -<<+时,两圆相交,有2条公切线;当12d R R =-时,两圆内切,有1条公切线;当120d R R ≤<-时,两圆内含,没有公切线;4.当两圆相交时,两圆相交直线方程等于两圆方程相减5.弦长公式:l =例题:例1若圆x 2+y 2=1与直线y =kx +2没有公共点,则实数k 的取值范围是________.例2已知两圆C 1:x 2+y 2-2x +10y -24=0,C 2:x 2+y 2+2x +2y -8=0,则两圆公共弦所在的直线方程是____________.例3设直线x -my -1=0与圆(x -1)2+(y -2)2=4相交于A 、B 两点,且弦AB 的长为23,则实数m 的值是________.例4若a ,b ,c 是直角三角形ABC 三边的长(c 为斜边),则圆C :x 2+y 2=4被直线l :ax +by +c =0所截得的弦长为________.例5已知⊙M :x 2+(y -2)2=1,Q 是x 轴上的动点,QA ,QB 分别切⊙M 于A ,B 两点.(1)若|AB |=423,求|MQ |及直线MQ 的方程;(2)求证:直线AB 恒过定点.例6过点(-1,-2)的直线l 被圆x 2+y 2-2x -2y +1=0截得的弦长为2,则直线l 的斜率为________.例7圆x 2-2x +y 2-3=0的圆心到直线x +3y -3=0的距离为________.例8圆心在原点且与直线x +y -2=0相切的圆的方程为____________________.例9已知圆C 经过A (5,1),B (1,3)两点,圆心在x 轴上,则圆C 的方程为________________.例10(1)与曲线C :x 2+y 2+2x +2y =0相内切,同时又与直线l :y =2-x 相切的半径最小的圆的半径是________.(2)已知实数x ,y 满足(x -2)2+(y +1)2=1则2x -y 的最大值为________,最小值为________.例11已知x ,y 满足x 2+y 2=1,则y -2x -1的最小值为________.例12已知两点A (-2,0),B (0,2),点C 是圆x 2+y 2-2x =0上任意一点,则△ABC 面积的最小值是________.例13平面直角坐标系xoy 中,直线10x y -+=截以原点O (1)求圆O 的方程;(2)若直线l 与圆O 切于第一象限,且与坐标轴交于D ,E ,当DE 长最小时,求直线l 的方程;(3)设M ,P 是圆O 上任意两点,点M 关于x 轴的对称点为N ,若直线MP 、NP 分别交于x 轴于点(m ,0)和(n ,0),问mn 是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.例14圆x 2+y 2=8内一点P (-1,2),过点P 的直线l 的倾斜角为α,直线l 交圆于A 、B 两点.(1)当α=43π时,求AB 的长;(2)当弦AB 被点P 平分时,求直线l 的方程.例15已知半径为5的动圆C 的圆心在直线l :x -y +10=0上.(1)若动圆C 过点(-5,0),求圆C 的方程;(2)是否存在正实数r ,使得动圆C 中满足与圆O :x 2+y 2=r 2相外切的圆有且仅有一个,若存在,请求出来;若不存在,请说明理由.。
高中数学圆的知识点归纳
高中数学圆的知识点归纳引言圆是几何学中最基本的图形之一,在高中数学中占据着重要的位置。
它不仅是几何题目中经常出现的对象,而且在解析几何和三角函数等领域中也有广泛的应用。
第一部分:圆的基本概念1.1 圆的定义标准定义:平面内所有与定点(圆心)距离相等的点的集合。
圆的参数:圆心坐标、半径。
1.2 圆的方程标准方程:介绍圆的标准方程形式。
一般方程:圆的一般方程形式及其转换。
第二部分:圆的性质2.1 几何性质圆的直径、弦、弧、半圆、优弧和劣弧的定义。
圆周角和圆心角的关系。
2.2 圆与直线的关系圆与直线相切的条件。
圆与直线相交的情况。
2.3 圆与圆的关系两圆相切的判定:内切和外切。
两圆相交和相离的条件。
第三部分:圆的方程求解3.1 已知条件求圆的方程根据圆心和半径求圆的标准方程。
根据三个不在一条直线上的点求圆的方程。
3.2 圆的参数方程圆的参数方程形式。
参数方程与普通方程的转换。
第四部分:圆与坐标几何4.1 圆的切线方程如何求解圆的切线方程。
切线方程在几何问题中的应用。
4.2 圆与圆锥曲线圆作为圆锥曲线的一种特殊情况。
圆与其他圆锥曲线的关系。
第五部分:圆的面积和周长5.1 圆的周长圆周率π的概念。
圆的周长公式及其应用。
5.2 圆的面积圆的面积公式。
圆环面积的计算。
第六部分:圆的进阶知识6.1 极坐标系中的圆极坐标方程与直角坐标方程的转换。
极坐标系中圆的特点。
6.2 三角形的外接圆与内切圆三角形的外接圆:外心和半径。
三角形的内切圆:内心和半径。
第七部分:圆的实际应用7.1 在物理学中的应用圆周运动和圆的物理意义。
7.2 在工程学中的应用圆在机械设计和建筑设计中的应用。
第八部分:圆的题型归纳8.1 选择题和填空题常见题型和解题技巧。
8.2 解答题解答题的步骤和方法。
如何在解答题中正确应用圆的性质。
结语圆的知识点在高中数学中占有重要地位,不仅因为其自身的重要性,也因为圆在解决许多数学问题中的关键作用。
通过对圆的系统学习,学生可以更好地理解几何图形的性质,提高解决几何问题的能力。
高中数学直线方程圆方程知识点总结
第三章 直线与方程(1)直线的倾斜角定义:x 轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的倾斜角。
特别地,当直线与x 轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度。
因此,倾斜角的取值范围是0°≤α<180° (2)直线的斜率①定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。
直线的斜率常用k 表示。
即当[)οο90,0∈α时,0≥k ;当()οο180,90∈α时,0<k ;当ο90=α时,k 不存在。
②过两点的直线的斜率公式:)(211212x x x x y y k ≠--=注意下面四点:(1)当21x x =时,公式右边无意义(分母为0),直线的斜率不存在,倾斜角为90°; (2)k 与P 1、P 2的顺序无关;(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得; (4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。
(3)直线方程①点斜式:)(11x x k y y -=-直线斜率k ,且过点()11,y x 注意:当直线的斜率为0°时,k=0,直线的方程是y =y 1。
当直线的斜率为90°时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因 l 上每一点的横坐标都等于x 1,所以它的方程是x =x 1。
②斜截式:b kx y +=,直线斜率为k ,直线在y 轴上的截距为b③两点式:112121y y x x y y x x --=--(1212,x x y y ≠≠)直线两点()11,y x ,()22,y x ④截矩式:1x y a b+= 其中直线l 与x 轴交于点(,0)a ,与y 轴交于点(0,)b ,即l 与x 轴、y 轴的截距分别为,a b 。
⑤一般式:0=++CBy Ax (A ,B 不全为0)注意:○1各式的适用范围○2特殊的方程如:平行于x 轴的直线:b y =(b 为常数); 平行于y 轴的直线:a x =(a 为常数); *(4)直线系方程:即具有某一共同性质的直线(此部分作为选学内容)(一)平行直线系:平行于已知直线0000=++C y B x A (00,B A 是不全为0的常数)的直线系:000=++C y B x A (C 为常数)(二)垂直直线系:垂直于已知直线0000=++C y B x A (00,B A 是不全为0的常数)的直线系:000=+-C y A x B (C 为常数)(三)过定点的直线系:① 斜率为k 的直线系:()00x x k y y -=-,直线过定点()00,y x ;② 过两条直线0:1111=++C y B x A l ,0:2222=++C y B x A l 的交点的直线系方程为()()0222111=+++++C y B x A C y B x A λ(λ为参数),其中直线2l 不在直线系中。
高中数学直线和圆知识点总结
直线和圆一.直线1.斜率与倾斜角:tan k θ=,[0,)θπ∈ (1)[0,)2πθ∈时,0k ≥;(2)2πθ=时,k 不存在;(3)(,)2πθπ∈时,0k <(4)当倾斜角从0︒增加到90︒时,斜率从0增加到+∞;当倾斜角从90︒增加到180︒时,斜率从-∞增加到0 2.直线方程(1)点斜式:)(00x x k y y -=- (2)斜截式:y kx b =+(3)两点式:121121x x x x y y y y --=--(4)截距式:1x ya b+= (5)一般式:0C =++By Ax 3.距离公式(1)点111(,)P x y ,222(,)P x y 之间的距离:22122121()()PP x x y y =-+- (2)点00(,)P x y 到直线0Ax By C ++=的距离:0022||Ax By C d A B++=+(3)平行线间的距离:10Ax By C ++=与20Ax By C ++=的距离:1222||C C d A B-=+4.位置关系(1)截距式:y kx b =+形式重合:1212 k k b b == 相交:12k k ≠ 平行:1212 k k b b =≠ 垂直:121k k ⋅=- (2)一般式:0Ax By C ++=形式重合:1221A B A B =且1221A C A C =且1212B C C B = 平行:1221A B A B =且1221A C A C ≠且1212B C C B ≠垂直:12120A A B B += 相交:1221A B A B ≠ 5.直线系1112220A x B y C A x B y C λ++++=+()表示过两直线1111:0l A x B y C ++=和2222:0l A x B y C ++=交点的所有直线方程(不含2l ) 二.圆 1.圆的方程(1)标准形式:222()()x a y b R -+-=(0R >)(2)一般式:220x y Dx Ey F ++++=(2240D E F +->)(3)参数方程:00cos sin x x r y y r θθ=+⎧⎨=+⎩(θ是参数)【注】题目中出现动点求量时,通常可采取参数方程转化为三角函数问题去解决.(4)以11(,)A x y ,22(,)B x y 为直径的圆的方程是:()()()()0A B A B x x x x y y y y --+--= 2.位置关系(1)点00(,)P x y 和圆222()()x a y b R -+-=的位置关系:当22200()()x a y b R -+-<时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=内部 当22200()()x a y b R -+-=时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=上 当22200()()x a y b R -+->时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=外(2)直线0Ax By C ++=和圆222()()x a y b R -+-=的位置关系: 判断圆心(,)O a b 到直线0Ax By C ++=的距离22||Aa Bb C d A B++=+与半径R 的大小关系当d R <时,直线和圆相交(有两个交点); 当d R =时,直线和圆相切(有且仅有一个交点); 当d R <时,直线和圆相离(无交点); 判断直线与圆的位置关系常见的方法(1)几何法:利用圆心到直线的距离d 和圆半径r 的大小关系. (2)代数法:联立直线与圆的方程消元后利用Δ判断.(3)点与圆的位置关系法:若直线恒过定点且定点在圆内可判断直线与圆相交.3.圆和圆的位置关系判断圆心距12d OO =与两圆半径之和12R R +,半径之差12R R -(12R R >)的大小关系 当12d R R >+时,两圆相离,有4条公切线; 当12d R R =+时,两圆外切,有3条公切线;当1212R R d R R -<<+时,两圆相交,有2条公切线; 当12d R R =-时,两圆内切,有1条公切线; 当120d R R ≤<-时,两圆内含,没有公切线; 4.当两圆相交时,两圆相交直线方程等于两圆方程相减 5.弦长公式:222l R d =-例1若圆x 2+y 2=1与直线y =kx +2没有公共点,则实数k 的取值范围是________.解析:由题意知21+k2>1,解得-3<k < 3. 答案:(-3, 3)例2已知两圆C 1:x 2+y 2-2x +10y -24=0,C 2:x 2+y 2+2x +2y -8=0,则两圆公共弦所在的直线方程是____________.解析:两圆相减即得x -2y +4=0. 答案:x -2y +4=0例3设直线x -my -1=0与圆(x -1)2+(y -2)2=4相交于A 、B 两点,且弦AB 的长为23,则实数m 的值是________.解析:由题意得,圆心(1,2)到直线x -my -1=0的距离d =4-3=1,即|1-2m -1|1+m 2=1,解得m =±33. 答案:±33例4若a ,b ,c 是直角三角形ABC 三边的长(c 为斜边),则圆C :x 2+y 2=4被直线l :ax +by +c =0所截得的弦长为________.解析:由题意可知圆C :x 2+y 2=4被直线l :ax +by +c =0所截得的弦长为24-⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2+b 22,由于a 2+b 2=c 2,所以所求弦长为2 3.答案:2 3例5已知⊙M :x 2+(y -2)2=1,Q 是x 轴上的动点,QA ,QB 分别切⊙M 于A ,B 两点.(1)若|AB |=423,求|MQ |及直线MQ 的方程;(2)求证:直线AB 恒过定点.解:(1)设直线MQ 交AB 于点P ,则|AP |=223,又|AM |=1,AP ⊥MQ ,AM ⊥AQ ,得|MP |=12-89=13,又∵|MQ |=|MA |2|MP |,∴|MQ |=3.设Q (x,0),而点M (0,2),由x 2+22=3,得x =±5, 则Q 点的坐标为(5,0)或(-5,0).从而直线MQ 的方程为2x +5y -25=0或2x -5y +25=0.(2)证明:设点Q (q,0),由几何性质,可知A ,B 两点在以QM 为直径的圆上,此圆的方程为x (x -q )+y (y -2)=0,而线段AB 是此圆与已知圆的公共弦,相减可得AB 的方程为qx -2y +3=0,所以直线AB 恒过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32.例6过点(-1,-2)的直线l 被圆x 2+y 2-2x -2y +1=0截得的弦长为 2,则直线l 的斜率为________.解析:将圆的方程化成标准方程为(x -1)2+(y -1)2=1,其圆心为(1,1),半径r =1.由弦长为2得弦心距为22.设直线方程为y +2=k (x +1),即kx -y +k -2=0,则|2k -3|k 2+1=22,化简得7k 2-24k +17=0,得k =1或k =177. 答案:1或177例7圆x 2-2x +y 2-3=0的圆心到直线x +3y -3=0的距离为________.解析:圆心(1,0),d =|1-3|1+3=1.答案:1例8圆心在原点且与直线x +y -2=0相切的圆的方程为 ____________________.解析:设圆的方程为x 2+y 2=a 2(a >0)∴|2|1+1=a ,∴a =2,∴x 2+y 2=2.答案:x 2+y 2=2例9已知圆C 经过A (5,1),B (1,3)两点,圆心在x 轴上,则圆C 的方程为________________.圆C 的方程为x 2+y 2+Dx +F =0, 则⎩⎪⎨⎪⎧26+5D +F =0,10+D +F =0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧D =-4,F =-6.圆C 的方程为x 2+y 2-4x -6=0.[答案] (1)C (2)x 2+y 2-4x -6=0例10 (1)与曲线C :x 2+y 2+2x +2y =0相内切,同时又与直线l :y =2-x 相切的半径最小的圆的半径是________.(2)已知实数x ,y 满足(x -2)2+(y +1)2=1则2x -y 的最大值为________,最小值为________.解析:(1)依题意,曲线C 表示的是以点C (-1,-1)为圆心,2为半径的圆,圆心C (-1,-1)到直线y =2-x即x +y -2=0的距离等于|-1-1-2|2=22,易知所求圆的半径等于22+22=322.(2)令b =2x -y ,则b 为直线2x -y =b 在y 轴上的截距的相反数,当直线2x -y =b 与圆相切时,b 取得最值.由|2×2+1-b |5=1.解得b =5±5,所以2x -y 的最大值为5+5,最小值为5- 5. 答案:(1)322(2)5+ 5 5- 5例11已知x ,y 满足x 2+y 2=1,则y -2x -1的最小值为________.解析:y -2x -1表示圆上的点P (x ,y )与点Q (1,2)连线的斜率,所以y -2x -1的最小值是直线PQ 与圆相切时的斜率.设直线PQ 的方程为y -2=k (x -1)即kx -y +2-k =0.由|2-k |k 2+1=1得k =34,结合图形可知,y -2x -1≥34,故最小值为34. 答案:34例12已知两点A (-2,0),B (0,2),点C 是圆x 2+y 2-2x =0上任意一点,则△ABC 面积的最小值是________.解析:l AB :x -y +2=0,圆心(1,0)到l 的距离d =32,则AB 边上的高的最小值为32-1.故△ABC 面积的最小值是12×22×⎝ ⎛⎭⎪⎫32-1=3- 2.答案:3- 2例13平面直角坐标系xoy 中,直线10x y -+=截以原点O 为圆心的圆所得的弦长为6 (1)求圆O 的方程;(2)若直线l 与圆O 切于第一象限,且与坐标轴交于D ,E ,当DE 长最小时,求直线l 的方程;(3)设M ,P 是圆O 上任意两点,点M 关于x 轴的对称点为N ,若直线MP 、NP 分别交于x 轴于点(m ,0)和(n ,0),问mn 是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.解: ⑴因为O 点到直线10x y -+=的距离为12,所以圆O 的半径为2216()()222+=, 故圆O 的方程为222x y +=.⑵设直线l 的方程为1(0,0)x ya b a b+=>>,即0bx ay ab +-=,由直线l 与圆O 相切,得222aba b =+,即221112a b +=,2222222112()()8DE a b a b a b =+=++≥,当且仅当2a b ==时取等号,此时直线l 的方程为20x y +-=.⑶设11(,)M x y ,22(,)P x y ,则11(,)N x y -,22112x y +=,22222x y +=,直线MP 与x 轴交点122121(,0)x y x y y y --,122121x y x y m y y -=-, 直线NP 与x 轴交点122121(,0)x y x y y y ++,122121x y x y n y y +=+,222222221221122112211221222221212121(2)(2)2x y x y x y x y x y x y y y y y mn y y y y y y y y-+----====-+--,故mn 为定值2.例14圆x 2+y 2=8内一点P (-1,2),过点P 的直线l 的倾斜角为α,直线l 交圆于A 、B 两点. (1)当α=43π时,求AB 的长; (2)当弦AB 被点P 平分时,求直线l 的方程.解:(1)当α=43π时,k AB =-1, 直线AB 的方程为y -2=-(x+1),即x +y -1=0. 故圆心(0,0)到AB 的距离d =2100-+=22, 从而弦长|AB|=2218-=30. (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-2,y 1+y 2=4.由⎪⎩⎪⎨⎧=+=+,8,822222121y x y x两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)+(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0, 即-2(x 1-x 2)+4(y 1-y 2)=0, ∴k AB =212121=--x x y y . ∴直线l 的方程为y -2=21(x +1),即x -2y +5=0.例15已知半径为5的动圆C 的圆心在直线l :x -y +10=0上. (1)若动圆C 过点(-5,0),求圆C 的方程;(2)是否存在正实数r ,使得动圆C 中满足与圆O :x 2+y 2=r 2相外切的圆有且仅有一个,若存在,请求出来;若不存在,请说明理由.解: (1)依题意,可设动圆C 的方程为(x -a)2+(y -b)2=25,其中圆心(a,b)满足a -b+10=0.又∵动圆过点(-5,0),∴(-5-a)2+(0-b)2=25. 解方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-+--=+-25)0()5(01022b a b a ,可得⎩⎨⎧=-=010b a 或⎩⎨⎧=-=55b a , 故所求圆C 的方程为(x+10)2+y 2=25或(x+5)2+(y -5)2=25. (2)圆O 的圆心(0,0)到直线l 的距离d=1110+=52.当r 满足r+5<d 时,动圆C 中不存在与圆O :x 2+y 2=r 2相外切的圆;当r 满足r+5>d 时,r 每取一个数值,动圆C 中存在两个圆与圆O :x 2+y 2=r 2相外切; 当r 满足r+5=d,即r=52-5时,动圆C 中有且仅有1个圆与圆O :x 2+y 2=r 2相外切.题目1.自点(1,4)A -作圆22(2)(3)1x y -+-=的切线l ,则切线l 的方程为 .2.求与圆522=+y x 外切于点)2,1(-P ,且半径为52的圆的方程.3.若点P 在直线l 1:x +y +3=0上,过点P 的直线l 2与曲线C :(x -5)2+y 2=16相切于点M ,则PM 的最小值 .4.设O为坐标原点,曲线x2+y2+2x-6y+1=0上有两点P、Q,满足关于直线x+my+4=0对称,又满足OP·OQ=0. (1)求m的值;(2)求直线PQ的方程.5.已知圆C:x2+y2-2x+4y-4=0,问是否存在斜率是1的直线l,使l被圆C截得的弦AB,以AB为直径的圆经过原点,若存在,写出直线l的方程;若不存在,说明理由.6. 已知曲线C:x2+y2-4ax+2ay-20+20a=0.(1)证明:不论a取何实数,曲线C必过定点;(2)当a≠2时,证明曲线C是一个圆,且圆心在一条直线上;(3)若曲线C与x轴相切,求a的值.。
高中直线和圆数学知识点(详细)
高中直线和圆数学知识点(详细)高中直线和圆数学知识点1.直线倾斜角与斜率的存在性及其取值范围;直线方向向量的意义(或)及其直线方程的向量式((为直线的方向向量)).应用直线方程的点斜式、斜截式设直线方程时,一般可设直线的斜率为k,但你是否注意到直线垂直于x轴时,即斜率k不存在的情况?2.知直线纵截距,常设其方程为或;知直线横截距,常设其方程为(直线斜率k存在时,为k的倒数)或知直线过点,常设其方程为.(2)直线在坐标轴上的截距可正、可负、也可为0.直线两截距相等直线的斜率为-1或直线过原点;直线两截距互为相反数直线的斜率为1或直线过原点;直线两截距绝对值相等直线的斜率为或直线过原点.(3)在解析几何中,研究两条直线的位置关系时,有可能这两条直线重合,而在立体几何中一般提到的两条直线可以理解为它们不重合.3.相交两直线的夹角和两直线间的到角是两个不同的概念:夹角特指相交两直线所成的较小角,范围是。
而其到角是带有方向的角,范围是4.线性规划中几个概念:约束条件、可行解、可行域、目标函数、最优解.5.圆的方程:最简方程 ;标准方程 ;6.解决直线与圆的关系问题有“函数方程思想”和“数形结合思想”两种思路,等价转化求解,重要的是发挥“圆的平面几何性质(如半径、半弦长、弦心距构成直角三角形,切线长定理、割线定理、弦切角定理等等)的作用!”(1)过圆上一点圆的切线方程如果点在圆外,那么上述直线方程表示过点两切线上两切点的“切点弦”方程.如果点在圆内,那么上述直线方程表示与圆相离且垂直于(为圆心)的直线方程, (为圆心到直线的距离).7.曲线与的交点坐标方程组的解;过两圆交点的圆(公共弦)系为,当且仅当无平方项时,为两圆公共弦所在直线方程.高考数学答题有什么策略1.调适心理,增强信心(1)合理设置考试目标,创设宽松的应考氛围,以平常心对待高考;(2)合理安排饮食,提高睡眠质量;(3)保持良好的备考状态,不断进行积极的心理暗示;(4)静能生慧,稳定情绪,净化心灵,满怀信心地迎接即将到来的考试。
高中数学知识点精讲精析 直线与圆的位置关系
2.2.2直线与圆的位置关系1.直线和圆位置关系的判定方法一是方程的观点,即把圆的方程和直线的方程联立成方程组,利用判别式Δ来讨论位置关系.①Δ>0,直线和圆相交.②Δ=0,直线和圆相切.③Δ<0,直线和圆相离.方法二 是几何的观点,即把圆心到直线的距离d 和半径R 的大小加以比较. 设直线:,圆:,圆的半径为,圆心到直线的距离为, ,则判别直线与圆的位置关系的依据有以下几点:①d <R ,直线和圆相交.②d =R ,直线和圆相切.③d >R ,直线和圆相离.2.直线和圆相切,这类问题主要是求圆的切线方程.求圆的切线方程主要可分为已知斜率k 或已知直线上一点两种情况,而已知直线上一点又可分为已知圆上一点和圆外一点两种情况.3.直线和圆相交,这类问题主要是求弦长以及弦的中点问题.例1.已知直线和圆 有两个交点,则的取值范围是( )A .B .C .D . 答案:D例2 如图,OA.OB.OC 都是⊙O 的半径,∠AOB=2∠BOC ,求证:∠ACB=2∠BAC.证明:l 0=++c by ax C 022=++++F Ey Dx y x r )2,2(E D --d 22B A CBb Aa d +++=k x y +=2422=+y x k 55<<-k 0=k 52>k 5252<<-k例3 如图,⊙O 是直角三角形的直角边AB 为直径的圆ED 与⊙O 切于D ,求证: .证明:连结OD.BD ∵ EB.ED 都是⊙O 的切线 ∴ EB=ED 又EO=EO∠EBO=∠EDO=90° ∴ △EBO ≌△EDO ∴ ∠1=∠2∵ ∠A=∠DOB=∠1,AO=OB ∴ EO CA ∵ OB=OD ,∠1=∠2∴ BD ⊥OE ∴ BD ⊥CA 又 AB ⊥BC ∴ △ABC ∽△BDC∴ 即例4如图,AB 是半圆的直径,E 是上任意一点,过E 作半圆的切线CD ,分别过A ,B 作半圆的切线交CD 于C.D 两点,连结AD ,BC 交于P 点,连结EP 且延长交AB 于F 点,求证:EP=FP .证明:∵ CA.CE 是⊙O 的切线 ∴ CA=CE 同理DE=DB∵ CA 是切线且AB 为直径 ∴ CA ⊥AB 同理DB ⊥AB∴ CA//DB ∴ △CAP ∽△BDP ∴ ∴ ∴ EP//CA ∴ 同理 ∴ CA//EF//DB ∴ ∴ ∴ EP=FP 例5 .已知实数x .y 满足x 2+y 2+2x -2y =0,求x +y 的最小值.⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫∠=∠∠=∠∠=∠BOC AOB BOC BAC AOB ACB 22121BAC ACB ∠=∠⇒2CD EO BC ⋅=2221=//21BC AC DCBC =CD EO DC AC BC ⋅=⋅=22⋂AB PD AP DBAC =PD AP ED CE =CA EP DCDE =CA PF BC PB =BC BP DCDE =CA PF CA EP =3解:原方程为(x +1)2+(y -)2=4表示一个圆的方程,可设其参数方程为 x =-1+2cos θ,y =+2sin θ2sin (θ+),当θ=,即x =-1-,y =-时,x +y 的最小值为-1-2.3324π4π523232(θ为参数,0≤θ<2π),则x +y =-1+2(sin θ+cos θ)=-+1 33。
高中数学直线和圆知识点总结
直线和圆一.直线1.斜率与倾斜角:k tan,[0, )(1)[0,) 时, k 0 ;(2)时,k不存在;(3)( , ) 时, k0 222(4)当倾斜角从0 增加到 90 时,斜率从0 增加到;当倾斜角从90增加到180时,斜率从增加到02.直线方程(1)点斜式:y y 0k ( x x 0 )(2)斜截式:y kx b(3)两点式:y y1x x1y 2y1x 2x1(4)截距式:x ya 1b(5)一般式:Ax By C03.距离公式(1)点P ( x , y) , P ( x, y) 之间的距离:P1 P2( x2x1 ) 2( y2y1 ) 2 111222(2)点P ( x0, y0)到直线Ax By C0| Ax0By0 C |的距离: d22A B(3)平行线间的距离:Ax By C 10与 Ax By C 20| C1 C 2 |的距离: d22A B4.位置关系(1)截距式:y kx b 形式重合: k1k 2b1b2相交: k1k 2平行: k1k 2b1b2垂直: k1k 21(2)一般式:Ax By C0 形式重合: A1B2A2B1且 A1C 2A2C1且 B1C 2C1B2平行: A1B2A2B1且 A1C 2A2C1且 B1C 2C1B 2垂直:A1 A2B1 B20相交:A1B2A2 B15.直线系A1 x B1 y C 1+( A2 x B 2 y C 2)0 表示过两直线l 1 : A1 x B1 y C 10 和 l 2 : A2 x B 2 y C 20 交点的所有直线方程(不含l 2)二.圆1.圆的方程(1)标准形式:( x a )2( y b )2R2( R0 )(2)一般式:x2y 2Dx Ey F0(D2 E 24F 0)(3)参数方程:x x0r cos(是参数)y y0r sin【注】题目中出现动点求量时,通常可采取参数方程转化为三角函数问题去解决.(4)以A ( x1, y1) , B ( x2, y2) 为直径的圆的方程是: ( x x A )( x x B ) ( y y A )( y y B ) 0 2.位置关系(1)点P ( x0, y0)和圆( x a ) 2( y b ) 2R 2的位置关系:2当 ( x0 a )( y0 b )当 ( x0 a )2( y0 b )2当 ( x0 a )( y0 b )2R 2时,点 P ( x 0, y 0 ) 在圆 ( x a )2R 2时,点 P ( x 0, y 0 ) 在圆 ( x a )2R 2时,点 P ( x 0, y 0 ) 在圆 ( x a )222( y b ) 2R 2内部( y b )2R2上( y b )2R2外(2)直线Ax By C 0和圆 ( x a)2( y b )2R 2 的位置关系:判断圆心 O (a , b ) 到直线 Ax By C0的距离 d| AaBb C |与半径 R 的大小关系22A B当 d R 时,直线和圆相交(有两个交点);当 d R 时,直线和圆相切(有且仅有一个交点);当 d R 时,直线和圆相离(无交点);3.圆和圆的位置关系判断圆心距 d O1O2与两圆半径之和 R1 R2,半径之差 R1R2(R1R 2)的大小关系当 d R1R2时,两圆相离,有 4 条公切线;当 d R R时,两圆外切,有 3 条公切线;12当 R R2d R R时,两圆相交,有 2条公切线;112当 d R1R 2时,两圆内切,有 1 条公切线;当 0d R1R2时,两圆内含,没有公切线;4.当两圆相交时,两圆相交直线方程等于两圆方程相减225.弦长公式:l 2 R d。
高中数学圆知识点总结
高中数学圆知识点总结一、圆的基本概念1. 圆的定义:圆是由平面上到一个定点的距离等于常数的所有点的集合所组成的图形。
这个定点叫做圆心,这个常数叫做圆的半径。
2. 圆的符号表示:我们通常用一个大写字母表示圆心,用小写字母 r 表示半径,从而表示某个圆为原点 O ,半径为 r 的圆为∠O(r) 。
3. 圆的元素:圆由圆心、半径以及圆上的所有点组成,这些点到圆心的距离都等于半径的长度。
二、圆的基本性质1. 圆的直径:圆上任意两点间的最长距离叫做圆的直径,圆的直径等于圆的半径的二倍。
2. 圆周率:圆周率是一个无理数,通常用符号π 来表示,它的近似值是3.14159 ,是圆周长和直径之比的数学常数。
3. 圆的周长:圆的周长等于圆的直径乘以π ,也可以用公式表示为:C=2πr 。
4. 圆的面积:圆的面积等于π 乘以圆的半径的平方,也可以用公式表示为:S=πr^2 。
5. 弧长和扇形面积:圆的一部分叫做圆弧,圆弧的长度叫做弧长,弧长和圆的周长的比值等于弧所对的圆心角的比值;圆的一部分叫做扇形,扇形的面积等于扇形所对的圆心角的比值。
三、圆的相关定理1. 圆心角的性质:圆心角是圆上的一个角,它的顶点在圆心上,它的两条边都是圆的弧。
圆心角的大小可以用角度或弧度表示,弧度是圆的一种度量单位,弧长等于半径乘以圆心角的弧度。
弧长和弧所对的圆心角的关系,用公式表示为:L=rθ 。
2. 弦的性质:弦是圆上的一段线段,它的两端都在圆上,弦也可以看做是圆上的一个弧。
弦的性质包括:两条相等的弧所对的弦也是相等的;圆的直径是圆的最长弦,且它恰好把圆分成两个相等的半圆。
3. 切线的性质:切线是指平面上的一条直线,它只与圆相交于一点,这个点叫做切点。
切线和半径的垂直平分线相交于圆上的切点处成直角,切线和圆心之间的连线是切线的切线长。
4. 正弦定理和余弦定理:这两个定理属于三角形和圆的结合性质,它们可以用来求解三角形和圆的面积。
四、圆的相关应用1. 圆和直线的位置关系:圆和直线的位置关系有着许多重要的定理和知识点,这些知识点在几何、代数和三角等领域都有着广泛的应用,学习和掌握它们对我们解题和理解圆的相关性质是非常重要的。
高中数学直线与圆知识点
直线与圆一.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。
如(1)直线023cos =-+y x θ的倾斜角的范围是(2)过点),0(),1,3(m Q P -的直线的倾斜角的范围m 那么],32,3[ππα∈值的范围是______二.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 =。
如(1) 两条直线钭率相等是这两条直线平行的____________条件 (2)实数,x y 满足3250x y --= (31≤≤x ),则xy的最大值、最小值分别为______三.直线的方程: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。
2.斜截式:已知直线在y 轴上的截距为b 和斜率k ,则直线方程为y kx b =+,它不包括垂直于x 轴的直线。
3.两点式:已知直线经过111(,)P x y 、222(,)P x y 两点,则直线方程为121121x x x x y y y y --=--,它不包括垂直于坐标轴的直线。
4.截距式:已知直线在x 轴和y 轴上的截距为,a b ,则直线方程为1=+bya x ,它不包括垂直于坐标轴的直线和过原点的直线。
高中数学直线与圆的方程知识点总结
高中数学直线与圆的方程知识点总结高中数学直线与圆的方程学问点总结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:ktany1y2y2y1x1x2x2x1①构造直角三角形(数形结合);②斜率k值于两点先后挨次无关;③留意下标的位置对应。
4、直线与直线的位置关系:l1:yk1xb1,l2:yk2xb2①相交:斜率k1k2(前提是斜率都存在)特例----垂直时:l1x轴,即k1不存在,则k20;斜率都存在时:k1k21。
②平行:斜率都存在时:k1k2,b1b2;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:k1k2,b1b2;二、方程与公式:1、直线的五个方程:①点斜式:yy0k(xx0)将已知点(x0,y0)与斜率k直接带入即可;②斜截式:ykxb将已知截距(0,b)与斜率k直接带入即可;③两点式:带入即可;yy1xx1,(其中x1x2,y1y2)将已知两点(x1,y1),(x2,y2)直接y2y1x2x1xy1将已知截距坐标(a,0),(0,b)直接带入即可;ab④截距式:⑤一般式:AxByC0,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:(x1x2)(y1y2)①两点间距离:P1P2②点到直线距离:d22Ax0By0CAB22③平行直线间距离:dC1C2AB224、中点、三分点坐标公式:已知两点A(x1,y1),B(x2,y2)x1x2y1y2,)222xx22y1y2,)靠近A的三分点坐标②AB三分点(s1,t1),(s2,t2):(133x2x2y12y2,)靠近B的三分点坐标(133①AB中点(x0,y0):(中点坐标公式,在求对称点、第四章圆与方程中,常常用到。
高中数学直线与圆的方程知识点总结
高中数学直线与圆的方程知识点总结公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-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=tan α (α≠90°); ②垂直:斜率k 不存在; ③范围: 斜率 k ∈ R 。
3、斜率与坐标:12122121tan x x y y x x y y k --=--==α 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:,:b x k y l b x k y l +=+=①相交:斜率21k k ≠(前提是斜率都存在) 特例----垂直时:<1>0211=⊥k k x l 不存在,则轴,即;<2> 斜率都存在时:121-=•k k 。
②平行:<1> 斜率都存在时:2121,b b k k ≠=;<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,b b k k ==; 二、方程与公式:1、直线的五个方程:①点斜式:)(00x x k y y -=- 将已知点k y x 与斜率),(00直接带入即可;②斜截式:b kx y += 将已知截距k b 与斜率),0(直接带入即可;③两点式:),(2121121121y y x x x x x x y y y y ≠≠--=--其中, 将已知两点),(),,(2211y x y x 直接带入即可;④截距式:1=+bya x 将已知截距坐标),0(),0,(b a 直接带入即可;⑤一般式:0=++C By Ax ,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)()(y y x x P P -+-=②点到直线距离:2200BA C By Ax d +++=③平行直线间距离:2221BA C C d +-=4、中点、三分点坐标公式:已知两点),(),,(2211y x B y x A①AB 中点),(00y x :)2,2(2121y y x x ++ ②AB 三分点),(),,(2211t s t s :)32,32(2121yy x x ++ 靠近A 的三分点坐标)32,32(2121y y x x ++ 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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
重点高中数学直线和圆知识点总结————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2直线和圆一.直线1.斜率与倾斜角:tan k θ=,[0,)θπ∈ (1)[0,)2πθ∈时,0k ≥;(2)2πθ=时,k 不存在;(3)(,)2πθπ∈时,0k <(4)当倾斜角从0︒增加到90︒时,斜率从0增加到+∞;当倾斜角从90︒增加到180︒时,斜率从-∞增加到0 2.直线方程(1)点斜式:)(00x x k y y -=- (2)斜截式:y kx b =+(3)两点式:121121x x x x y y y y --=--(4)截距式:1x ya b+= (5)一般式:0C =++By Ax 3.距离公式(1)点111(,)P x y ,222(,)P x y 之间的距离:22122121()()PP x x y y =-+- (2)点00(,)P x y 到直线0Ax By C ++=的距离:0022||Ax By C d A B++=+(3)平行线间的距离:10Ax By C ++=与20Ax By C ++=的距离:1222||C C d A B-=+4.位置关系(1)截距式:y kx b =+形式重合:1212 k k b b == 相交:12k k ≠ 平行:1212 k k b b =≠ 垂直:121k k ⋅=- (2)一般式:0Ax By C ++=形式重合:1221A B A B =且1221A C A C =且1212B C C B =平行:1221A B A B =且1221A C A C ≠且1212B C C B ≠ 垂直:12120A A B B += 相交:1221A B A B ≠ 5.直线系1112220A x B y C A x B y C λ++++=+()表示过两直线1111:0l A x B y C ++=和2222:0l A x B y C ++=交点的所有直线方程(不含2l ) 二.圆 1.圆的方程(1)标准形式:222()()x a y b R -+-=(0R >)(2)一般式:220x y Dx Ey F ++++=(2240D E F +->)(3)参数方程:00cos sin x x r y y r θθ=+⎧⎨=+⎩(θ是参数)【注】题目中出现动点求量时,通常可采取参数方程转化为三角函数问题去解决.(4)以11(,)A x y ,22(,)B x y 为直径的圆的方程是:()()()()0A B A B x x x x y y y y --+--= 2.位置关系(1)点00(,)P x y 和圆222()()x a y b R -+-=的位置关系:当22200()()x a y b R -+-<时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=内部 当22200()()x a y b R -+-=时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=上 当22200()()x a y b R -+->时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=外(2)直线0Ax By C ++=和圆222()()x a y b R -+-=的位置关系: 判断圆心(,)O a b 到直线0Ax By C ++=的距离22||Aa Bb C d A B++=+与半径R 的大小关系当d R <时,直线和圆相交(有两个交点); 当d R =时,直线和圆相切(有且仅有一个交点); 当d R <时,直线和圆相离(无交点); 判断直线与圆的位置关系常见的方法(1)几何法:利用圆心到直线的距离d 和圆半径r 的大小关系. (2)代数法:联立直线与圆的方程消元后利用Δ判断.(3)点与圆的位置关系法:若直线恒过定点且定点在圆内可判断直线与圆相交.3.圆和圆的位置关系判断圆心距12d OO =与两圆半径之和12R R +,半径之差12R R -(12R R >)的大小关系 当12d R R >+时,两圆相离,有4条公切线; 当12d R R =+时,两圆外切,有3条公切线;当1212R R d R R -<<+时,两圆相交,有2条公切线; 当12d R R =-时,两圆内切,有1条公切线; 当120d R R ≤<-时,两圆内含,没有公切线; 4.当两圆相交时,两圆相交直线方程等于两圆方程相减 5.弦长公式:222l R d =-例1若圆x 2+y 2=1与直线y =kx +2没有公共点,则实数k 的取值范围是________.解析:由题意知21+k2>1,解得-3<k < 3. 答案:(-3, 3)例2已知两圆C 1:x 2+y 2-2x +10y -24=0,C 2:x 2+y 2+2x +2y -8=0,则两圆公共弦所在的直线方程是____________.解析:两圆相减即得x -2y +4=0. 答案:x -2y +4=0例3设直线x -my -1=0与圆(x -1)2+(y -2)2=4相交于A 、B 两点,且弦AB 的长为23,则实数m 的值是________.解析:由题意得,圆心(1,2)到直线x -my -1=0的距离d =4-3=1,即|1-2m -1|1+m 2=1,解得m =±33. 答案:±33例4若a ,b ,c 是直角三角形ABC 三边的长(c 为斜边),则圆C :x 2+y 2=4被直线l :ax +by +c =0所截得的弦长为________.解析:由题意可知圆C :x 2+y 2=4被直线l :ax +by +c =0所截得的弦长为24-⎝⎛⎭⎪⎫c a 2+b 22,由于a 2+b 2=c 2,所以所求弦长为2 3.答案:2 3例5已知⊙M :x 2+(y -2)2=1,Q 是x 轴上的动点,QA ,QB 分别切⊙M 于A ,B 两点.(1)若|AB |=423,求|MQ |及直线MQ 的方程;(2)求证:直线AB 恒过定点.解:(1)设直线MQ 交AB 于点P ,则|AP |=223,又|AM |=1,AP ⊥MQ ,AM ⊥AQ ,得|MP |=12-89=13,又∵|MQ |=|MA |2|MP |,∴|MQ |=3.设Q (x,0),而点M (0,2),由x 2+22=3,得x =±5, 则Q 点的坐标为(5,0)或(-5,0).从而直线MQ 的方程为2x +5y -25=0或2x -5y +25=0.(2)证明:设点Q (q,0),由几何性质,可知A ,B 两点在以QM 为直径的圆上,此圆的方程为x (x -q )+y (y -2)=0,而线段AB 是此圆与已知圆的公共弦,相减可得AB 的方程为qx -2y +3=0,所以直线AB 恒过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32.例6过点(-1,-2)的直线l 被圆x 2+y 2-2x -2y +1=0截得的弦长为 2,则直线l 的斜率为________.解析:将圆的方程化成标准方程为(x -1)2+(y -1)2=1,其圆心为(1,1),半径r =1.由弦长为2得弦心距为22.设直线方程为y +2=k (x +1),即kx -y +k -2=0,则|2k -3|k 2+1=22,化简得7k 2-24k +17=0,得k =1或k =177.答案:1或177例7圆x 2-2x +y 2-3=0的圆心到直线x +3y -3=0的距离为________.解析:圆心(1,0),d =|1-3|1+3=1.答案:1例8圆心在原点且与直线x +y -2=0相切的圆的方程为 ____________________.解析:设圆的方程为x 2+y 2=a 2(a >0)∴|2|1+1=a ,∴a =2,∴x 2+y 2=2.答案:x 2+y 2=2例9已知圆C 经过A (5,1),B (1,3)两点,圆心在x 轴上,则圆C 的方程为________________.圆C 的方程为x 2+y 2+Dx +F =0, 则⎩⎪⎨⎪⎧26+5D +F =0,10+D +F =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧D =-4,F =-6.圆C 的方程为x 2+y 2-4x -6=0.[答案] (1)C (2)x 2+y 2-4x -6=0例10 (1)与曲线C :x 2+y 2+2x +2y =0相内切,同时又与直线l :y =2-x 相切的半径最小的圆的半径是________.(2)已知实数x ,y 满足(x -2)2+(y +1)2=1则2x -y 的最大值为________,最小值为________.解析:(1)依题意,曲线C 表示的是以点C (-1,-1)为圆心,2为半径的圆,圆心C (-1,-1)到直线y =2-x即x +y -2=0的距离等于|-1-1-2|2=22,易知所求圆的半径等于22+22=322.(2)令b =2x -y ,则b 为直线2x -y =b 在y 轴上的截距的相反数,当直线2x -y =b 与圆相切时,b 取得最值.由|2×2+1-b |5=1.解得b =5±5,所以2x -y 的最大值为5+5,最小值为5- 5. 答案:(1)322(2)5+ 5 5- 5例11已知x ,y 满足x 2+y 2=1,则y -2x -1的最小值为________.解析:y -2x -1表示圆上的点P (x ,y )与点Q (1,2)连线的斜率,所以y -2x -1的最小值是直线PQ 与圆相切时的斜率.设直线PQ 的方程为y -2=k (x -1)即kx -y +2-k =0.由|2-k |k 2+1=1得k =34,结合图形可知,y -2x -1≥34,故最小值为34. 答案:34例12已知两点A (-2,0),B (0,2),点C 是圆x 2+y 2-2x =0上任意一点,则△ABC 面积的最小值是________.解析:l AB :x -y +2=0,圆心(1,0)到l 的距离d =32,则AB 边上的高的最小值为32-1.故△ABC 面积的最小值是12×22×⎝ ⎛⎭⎪⎫32-1=3- 2.答案:3- 2例13平面直角坐标系xoy 中,直线10x y -+=截以原点O 为圆心的圆所得的弦长为6 (1)求圆O 的方程;(2)若直线l 与圆O 切于第一象限,且与坐标轴交于D ,E ,当DE 长最小时,求直线l 的方程;(3)设M ,P 是圆O 上任意两点,点M 关于x 轴的对称点为N ,若直线MP 、NP 分别交于x 轴于点(m ,0)和(n ,0),问mn 是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.解: ⑴因为O 点到直线10x y -+=的距离为12,所以圆O 的半径为2216()()222+=, 故圆O 的方程为222x y +=.⑵设直线l 的方程为1(0,0)x ya b a b+=>>,即0bx ay ab +-=,由直线l 与圆O 相切,得222ab a b =+,即221112a b +=,2222222112()()8DE a b a b a b =+=++≥,当且仅当2a b ==时取等号,此时直线l 的方程为20x y +-=. ⑶设11(,)M x y ,22(,)P x y ,则11(,)N x y -,22112x y +=,22222x y +=,直线MP 与x 轴交点122121(,0)x y x y y y --,122121x y x y m y y -=-, 直线NP 与x 轴交点122121(,0)x y x y y y ++,122121x y x y n y y +=+,222222221221122112211221222221212121(2)(2)2x y x y x y x y x y x y y y y y mn y y y y y y y y -+----====-+--g , 故mn 为定值2.例14圆x 2+y 2=8内一点P (-1,2),过点P 的直线l 的倾斜角为α,直线l 交圆于A 、B 两点. (1)当α=43π时,求AB 的长; (2)当弦AB 被点P 平分时,求直线l 的方程.解:(1)当α=43π时,k AB =-1, 直线AB 的方程为y -2=-(x+1),即x +y -1=0. 故圆心(0,0)到AB 的距离d =2100-+=22, 从而弦长|AB|=2218-=30. (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-2,y 1+y 2=4.由⎪⎩⎪⎨⎧=+=+,8,822222121y x y x两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)+(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0,即-2(x 1-x 2)+4(y 1-y 2)=0, ∴k AB =212121=--x x y y . ∴直线l 的方程为y -2=21(x +1),即x -2y +5=0.例15已知半径为5的动圆C 的圆心在直线l :x -y +10=0上. (1)若动圆C 过点(-5,0),求圆C 的方程;(2)是否存在正实数r ,使得动圆C 中满足与圆O :x 2+y 2=r 2相外切的圆有且仅有一个,若存在,请求出来;若不存在,请说明理由.解: (1)依题意,可设动圆C 的方程为(x -a)2+(y -b)2=25,其中圆心(a,b)满足a -b+10=0.又∵动圆过点(-5,0),∴(-5-a)2+(0-b)2=25. 解方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-+--=+-25)0()5(01022b a b a ,可得⎩⎨⎧=-=010b a 或⎩⎨⎧=-=55b a , 故所求圆C 的方程为(x+10)2+y 2=25或(x+5)2+(y -5)2=25. (2)圆O 的圆心(0,0)到直线l 的距离d=1110+=52.当r 满足r+5<d 时,动圆C 中不存在与圆O :x 2+y 2=r 2相外切的圆;当r 满足r+5>d 时,r 每取一个数值,动圆C 中存在两个圆与圆O :x 2+y 2=r 2相外切; 当r 满足r+5=d,即r=52-5时,动圆C 中有且仅有1个圆与圆O :x 2+y 2=r 2相外切.题目1.自点(1,4)A -作圆22(2)(3)1x y -+-=的切线l ,则切线l 的方程为 .2.求与圆522=+y x 外切于点)2,1(-P ,且半径为52的圆的方程.3.若点P 在直线l 1:x +y +3=0上,过点P 的直线l 2与曲线C :(x -5)2+y 2=16相切于点M ,则PM 的最小值 .4.设O为坐标原点,曲线x2+y2+2x-6y+1=0上有两点P、Q,满足关于直线x+my+4=0对称,又满足OP·OQ=0. (1)求m的值;(2)求直线PQ的方程.5.已知圆C:x2+y2-2x+4y-4=0,问是否存在斜率是1的直线l,使l被圆C截得的弦AB,以AB为直径的圆经过原点,若存在,写出直线l的方程;若不存在,说明理由.6. 已知曲线C:x2+y2-4ax+2ay-20+20a=0.(1)证明:不论a取何实数,曲线C必过定点;(2)当a≠2时,证明曲线C是一个圆,且圆心在一条直线上;(3)若曲线C与x轴相切,求a的值.。