直线与圆常见公式结论[精选.]

合集下载

直线与圆圆与圆的位置关系考点与题型归纳

直线与圆圆与圆的位置关系考点与题型归纳

直线与圆、圆与圆的位置关系考点与题型归纳、基础知识1.直线与圆的位置关系(半径为r,圆心到直线的距离为d)2.圆与圆的位置关系(两圆半径为r i,匕,d=|O i O2|)、常用结论(1 )圆的切线方程常用结论①过圆x2 + y2= r2上一点P(x o, y o)的圆的切线方程为 x o x+ y o y= r2②过圆(x- a)2+ (y- b)2= r2上一点P(x o, y o)的圆的切线方程为(x o—a)(x— a)+ (y o — b)(y -b) = r2.③过圆x2 + y2= r2外一点M(x o, y o)作圆的两条切线,则两切点所在直线方程为x o x+ y o y =r2.(2)直线被圆截得的弦长1 i弦心距d、弦长I的一半及圆的半径r构成一直角三角形,且有r2 = d2+ ~l 2.考点一直线与圆的位置关系考法(一)直线与圆的位置关系的判断[典例]直线I: mx— y+ 1— m = 0与圆C: x2+ (y— 1)2= 5的位置关系是( )A•相交 B •相切C.相离 D •不确定mx— y+ 1 — m= 0,[解析]法一:由o ox2 + y — 1 = 5,消去 y,整理得(1 + m2)x2— 2m2x+ m2— 5= 0,因为△= 16m2+ 20>0,所以直线I与圆相交.法二:由题意知,圆心(0,1)到直线I的距离d=―<1<寸5,故直线I与圆相交.yj m2 + 1法三:直线I: mx — y+ 1 — m= 0过定点(1,1),因为点(1,1)在圆x2 + (y— 1)2= 5的内部,所以直线I 与圆相交.[答案]A[解题技法]判断直线与圆的位置关系的常见方法(1)几何法:利用d与r的关系.(2)代数法:联立方程组,消元得一元二次方程之后利用△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.[提醒]上述方法中最常用的是几何法.考法(二)直线与圆相切的问题[典例](1)过点P(2,4)作圆(x— 1)2+ (y— 1)2 = 1的切线,则切线方程为()A . 3x+ 4y — 4= 0B.4x— 3y + 4= 0C.x = 2 或 4x— 3y+ 4 = 0D.y= 4 或 3x+ 4y— 4 = 0(2)(2019成都摸底)已知圆C: x2+ y2— 2x— 4y+ 1 = 0上存在两点关于直线I: x+ my+ 1=0对称,经过点 M(m, m)作圆C的切线,切点为 P,则|MP|= ________________________ .[解析]⑴当斜率不存在时,x= 2与圆相切;当斜率存在时,设切线方程为y— 4= k(x-2),即 kx — y+ 4-2k= 0,则|k — 1 + 4 - 2k|■ k 2 + 1=1,解得4k= 3,则切线方程为4x — 3y + 4= 0,故切线方程为 x= 2或4x — 3y + 4= 0.⑵圆C: x 2 + y 2— 2x — 4y+ 1= 0的圆心为C(1,2),半径为2•因为圆上存在两点关于直线I: x+ my + 1= 0 对称,所以直线 I: x+ my+ 1 = 0 过点(1,2),所以 1 + 2m+ 1 = 0,解得 m = —1,所以 |MC|2= 13, |MP|= 13— 4= 3.[答案](1)C(2)3考法(三)弦长问题[典例] ⑴若a 2 + b 2= 2C 2(C M 0),则直线ax+ by+ c= 0被圆x 2 + y 2= 1所截得的弦长为( )1B . 1C#D. . 2(2)(2019海口一中模拟)设直线y= x+ 2a 与圆C :x 2 + y 2— 2ay — 2= 0相交于A,B 两点, 若|AB|= 2 .3,则圆C 的面积为()A . 4 nB . 2 n C. 9 nD. 22 n[解析]⑴因为圆心(0,0)到直线ax+ by+ C = 0的距离d = t |C|=#弟=¥‘因此根寸 a 2+ b 2 V 2|C| 2据直角三角形的关系,弦长的一半就等于1 — I2 =于,所以弦长为2.(2)易知圆C: x 2 + y 2— 2ay — 2 = 0的圆心为(0, a),半径为-a 2+ 2.圆心(0, a)到直线y = x+ 2a 的距离d = |a 2,由直线y= x+ 2a 与圆C: x 2 + y 2— 2ay — 2= 0相交于A, B 两点,|AB| =2诵,可得 齐3 = a 2 + 2,解得a 2= 2,故圆C 的半径为2,所以圆C 的面积为4 n 故选 A.[答案](1)D(2)A[题组训练]1 •已知圆的方程是X2+ y2= 1,则经过圆上一点M 誓,当的切线方程是 _________________________ -解析:因为M #, +是圆X2+y2= 1上的点,所以圆的切线的斜率为一1,则设切线方程为x + y+ a = 0,所以 #+#+ a= 0,得a=— 2,故切线方程为 x+ y— 2= 0.答案:x+ y— 2 = 02.若直线kx— y+ 2 = 0与圆x2 + y2— 2x — 3 = 0没有公共点,则实数 k的取值范围是解析:由题知,圆 x2 + y2— 2x— 3 = 0可写成(x— 1)2+ y2= 4,圆心(1,0)到直线 kx— y+ 2=0的距离|k + 2| 4 d>2,即------------ >2,解得 0v kv3.p k2+1 3答案:4 033.设直线y= kx+ 1与圆x2 + y2 + 2x— my= 0相交于A, B两点,若点A, B关于直线l:x+ y= 0 对称,则 |AB|= _____________ .解析:因为点A, B关于直线I: x+ y= 0对称,所以直线y= kx+ 1的斜率k= 1,即y = 「、mx+ 1•又圆心—1, 2在直线I: x+ y= 0上,所以m= 2,则圆心的坐标为(一1,1),半径r = 2,所以圆心到直线 y= x+ 1的距离du^2,所以AB|= 2 r2— d2= ,6.答案:6考点二圆与圆的位置关系[典例](2016 •东高考)已知圆M : x2 + y2— 2ay= 0(a> 0)截直线x+ y= 0所得线段的长度是2 2,则圆M与圆N: (x— 1)2+ (y— 1)2= 1的位置关系是( )A.内切 B .相交C.外切 D .相离x2+ y2— 2ay= 0,[解析]法一:由x+ y= 0,得两交点为(0,0), (— a, a).•••圆M截直线所得线段长度为 2 2,r = 1,则点N到直线2x-2y- 1= 0的距离d = —1| 2,2•••- a2 + - a 2 = 2 2.又 a>O,「・a= 2.A圆 M 的方程为 x2 + y2-4y= 0, 即 x2 + (y- 2产=4,圆心 M(0,2),半径 r i = 2.又圆 N : (x- 1)2+ (y- 1)2= 1,圆心 N(1,1),半径 r2= 1, •••|MN|=- 0 - 1 2+ 2- 1 2= 2.•.•「1-「2= 1, r1+ r2 = 3,1<|MN|<3,•两圆相交.法二a 一:由题知圆 M : x2 + (y- a)2— a2(a>0),圆心(0, a)到直线x+ y= 0的距离d —所以2 :a2—2—2 2,解得a —2•圆M,圆N的圆心距|MN|— .2,两圆半径之差为 1,两圆半径之和为3,故两圆相交.[答案]B[变透练清]1. (2019 太原模拟)若圆 C1: x2 + y2= 1 与圆 C2: X2 + y2- 6x- 8y+ m= 0 外切,则 m=( )A. 21 B . 19C. 9 D . - 11解析:选C 圆C1的圆心为C1(0,0),半径r1= 1,因为圆C2的方程可化为(x- 3)2+ (y-4)2= 25- m,所以圆 C2 的圆心为 C2(3,4),半径 r2= 25 - m(m V 25).从而 |C1C2=:32+ 42=5•由两圆外切得 C1C2= r1 + ",即卩1 +「25 - m= 5,解得m= 9,故选C.2.变结论若本例两圆的方程不变,则两圆的公共弦长为 ___________________ .x+ y — 4y= 0,解析:联立两圆方程两式相减得,2x-2y- 1 = 0,因为N(1,1),x-1 2 + y-1 2= 1,答案:*4匚2,故公共弦长为• 2 2. 144 = 2B . ±5C. 3[解题技法]几何法判断圆与圆的位置关系的3步骤(1) 确定两圆的圆心坐标和半径长; (2) 利用平面内两点间的距离公式求出圆心距 d,求r i + r 2, |r i — r 2|;⑶比较d, r i + r 2, |r i — r 2|的大小,写出结论.[课时跟踪检测]1.若直线2x+ y + a= 0与圆x 2 + y 2 + 2x — 4y= 0相切,则a 的值为()A. ±,5 D . ±3解析:选B 圆的方程可化为(x+ 1)2+ (y — 2)2= 5,因为直线与圆相切,所以有|a 5 = ,5, 即a= ±故选B. 2.与圆 C i : x 2 + y 2— 6x+ 4y+ 12 = 0, C 2: x 2+ y 2— 14x — 2y+ 14= 0 都相切的直线有C. 3条 解析:选A两圆分别化为标准形式为C i : (x — 3)2+ (y+ 2)2= 1, C 2 : (x — 7)2 + (y — 1)2=36,则两圆圆心距|C i C 2|= 7 — 3 2+ [1 —— 2 ]2= 5,等于两圆半径差,故两圆内切.所 以它们只有一条公切线.故选A.3. (2019南宁、梧州联考)直线y= kx+ 3被圆(x — 2)2+ (y — 3)2= 4截得的弦长为2.3, 则直线的倾斜角为(),n [、. 5 nA ・6或石n D ・6解析:选A 由题知,圆心(2,3),半径为2,所以圆心到直线的距离为d= 22— 3 2 =1.即d=J^= 1,所以k=±富由k=tan"得a= 6或于故选A.B.x+ ay+ 1线的距离为1,故圆心(一1,3)到直线x+ ay+ 1 = 0的距离为1,即|— 1+ 3a+ 1| :1'1 + a 2=1,解得a =4.过点(3,1)作圆(x — 1)2+ y 2= r 2的切线有且只有一条,则该切线的方程为()A . 2x+ y — 5= 0B . 2x+ y — 7= 0 C. x — 2y — 5 = 0D . x — 2y — 7= 0解析:选B 由题意知点(3,1)在圆上,代入圆的方程可得r 2 = 5,圆的方程为(x — 1)2+ y 2=5,则过点(3,1)的切线方程为(x — 1)・—3) + y(1 — 0) = 5,即2x+ y — 7 = 0•故选5. (2019重庆一中模拟)若圆x 2 + y 3+ 2x — 6y+ 6= 0上有且仅有三个点到直线 =0的距离为1,则实数a 的值为()C. 土,2解析:选B 由题知圆的圆心坐标为(一1,3),半径为2,由于圆上有且仅有三个点到直D . y=— 4圆(x — 1)2+ y 2= 1 的圆心为 C(1,0),半径为 1,以 |PC|= -''=2为直径的圆的方程为(x — 1)2+ (y+ 1)2= 1,将两圆的方程相减得 AB 所在直线的方程为 2yC. y =解析:选B解析:易知圆心(2, — 1),半径r = 2,故圆心到直线的距离|2+ 2 X — 1 — 3| 3,5 弦长为2 r 2— d2 =迸5答案: 2 '555.12 + 22±2±4 -6.(2018嘉定二模)过点P(1 , — 2)作圆C : (x— 1)4+ y2= 1的两条切线,切点分别为A,B,则AB所在直线的方程为()1B . y=— 21+ 1 = 0,即 y= —2•故选 B.x— (3 + a)y— a= 0,圆心(0,0)到直线的距离I— a| d= . 1 +3 + a&若P(2,1)为圆(x— 1)2+ y2= 25的弦AB的中点,则直线 AB的方程为 _____________________一 1解析:因为圆(x— 1)2+ y2= 25的圆心为(1,0),所以直线AB的斜率等于 =—1,由点1 — 0斜式得直线 AB的方程为y— 1 = — (x— 2),即卩x+ y— 3= 0.答案:x+ y— 3 = 09.____________________________________________________________________________ 过点P(— 3,1),Q(a,O)的光线经x轴反射后与圆x2+ y2= 1相切,则a的值为_____________________________解析:因为P( — 3,1)关于x轴的对称点的坐标为P' (— 3, — 1),一 1所以直线P' Q的方程为y= (x— a),即—3 — a所以a=— |.5答案:—|10.点 P 在圆 C1: x2+ y2— 8x— 4y + 11 = 0 上,点 Q 在圆 C2: x2+ y2+ 4x+ 2y + 1 = 0 上,则|PQ|的最小值是 ____________解析:把圆C1、圆C2的方程都化成标准形式,得(x— 4)2+ (y— 2)2= 9, (x + 2)2 + (y+ 1)2 =4.圆C1的圆心坐标是(4,2),半径长是3;圆C2的圆心坐标是(一 2,— 1),半径是2.圆心距d =■4+ 2 2 + 2+ 1 2= 3 ,5> 5•故圆C1与圆C2相离,所以|PQ |的最小值是3 .5 — 5.答案:3 5—511.已知圆 C1: x2+ y2— 2x— 6y— 1 = 0 和圆 C2: x2 + y2— 10x— 12y+ 45 = 0.(1)求证:圆C1和圆C2相交;⑵求圆C1和圆C2的公共弦所在直线的方程和公共弦长.解:(1)证明:圆C1的圆心C1(1,3),半径「1=111, 圆C2的圆心 C2(5,6),半径r2= 4,y=— 2x 上.C 截得的弦长为两圆圆心距 d = |C i C 2|= 5, r i + r 2 = :.; 11 + 4, |r i — r 2|= 4— 11,-■•|r i — r 2|<d<门 + r 2,「.圆 C 1 和圆 C 2 相交. ⑵圆C 1和圆C 2的方程相减,得 4x+ 3y — 23 = 0, •••两圆的公共弦所在直线的方程为4x + 3y — 23= 0.|20+ 18— 23| 圆心C 2(5,6)到直线4x+ 3y —23= 0的距离d=, = 3, 寸 16+ 9故公共弦长为 2 16— 9= 2 ,7.12. 已知圆C 经过点A(2, — 1),和直线x + y= 1相切,且圆心在直线 (1) 求圆C 的方程;(2) 已知直线I 经过原点,并且被圆 C 截得的弦长为2,求直线I 的方程解:(1)设圆心的坐标为 C(a,— 2a),化简,得a 2— 2a + 1 = 0,解得a= 1. •Q(1 , — 2),半径 r = |AC|=1 —2 2+ — 2 + 1 2= ,2.•••圆 C 的方程为(x — 1)2 + (y+ 2)2= 2.⑵①当直线I 的斜率不存在时,直线I 的方程为x = 0,此时直线I 被圆 2,满足条件.②当直线I 的斜率存在时,设直线I 的方程为y= kx, K+ 2|3由题意得 -------- =1,解得k=— 4,寸 1 + k 243•直线I 的方程为y= — ]x,即3x+ 4y= 0. 综上所述,直线I 的方程为x= 0或3x+ 4y= 0.—2a+ 11.过圆x2+ y2= 1上一点作圆的切线,与 x轴、y轴的正半轴相交于 A, B两点,则|AB|B. ,.''3 D . 3解析:选C 设圆上的点为(x o , y o ),其中x o > 0, y o >0,则有x g + 的最小值为() A. .''2C. 2y 0= 1,且切线方程为x o x+ y o y = 1.分别令 y = 0, x= 0得1 / 12 1 1B0,y ,则IAB =.. x 04 5 6+ y 02=硕》右=2当且仅当 等号成立.2.(2018 •苏高考)在平面直角坐标系 xOy 中,A 为直线I: y= 2x 上在第一象限内的点,B(5,0),以AB 为直径的圆 C 与直线I 交于另一点 D.若AB CD = 0,则点A 的横坐标为n解析:因为AB CD = 0,所以AB 丄CD ,又点C 为AB 的中点,所以/ BAD = 4,设直n线I 的倾斜角为0,直线AB 的斜率为k ,则tan 0= 2, k=tan 0+ 4 =- 3.又B(5,0),所以直线AB 的方程为y=— 3(x — 5),又A 为直线l: y= 2x 上在第一象限内的点,联立直线y=— 3 x — 5 ,x= 3,AB 与直线l 的方程,得解得所以点A 的横坐标为3.y= 2x,y= 6, 答案:33. (2018 安顺摸底)已知圆 C: x 2 + (y — a)2= 4,点 A(1,0). 5 当过点A 的圆C 的切线存在时,求实数 a 的取值范围;6 设AM , AN 为圆C 的两条切线,M , N 为切点,当|MN|= 誓时,求MN 所在直线的 方程. 解:(1)过点A 的切线存在,即点 A 在圆外或圆上, •••1 + a 2>4,^a> '3或 a< — .'3. (2)设MN 与AC 交于点D, O 为坐标原点.4/52 需•••|MN|=〒,.・.|DM|=才.20_ 4 又 |MC|= 2 ,「.|CD| =25= .5,4A 的方程为(x — 1)2+ y 2 =即 x — 2y= 0 或(x — 1)2+ y 2 V 52|MC| 2 厂2丢cos Z MCA 2_7•••|OC|= 2, |AM|= 1,• MN 是以点A 为圆心,1为半径的圆A 与圆C 的公共弦,圆 1,圆 C 的方程为 x 2+ (y — 2)2 = 4 或 x 2+ (y+ 2)2= 4,•'■MN 所在直线的方程为 (x — 1)2+ y 2— 1 — x 2 — (y — 2)2+ 4 = 0, —1 — x 2— (y+ 2)2 + 4= 0,即 x+ 2y= 0,因此MN 所在直线的方程为 x — 2y= 0或x+ 2y= 0.17.在平面直角坐标系 xOy 中,直线x+ 2y — 3 = 0被圆(x — 2)2+ (y+ 1)2= 4截得的弦长为 __________ .。

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

高中数学直线和圆知识点总结直线和圆一.直线1.斜率与倾斜角:ktan,[0,)(1)[0,2(2))时,k0;2时,k不存在;(3)(2,)时,k0(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:yy0k(xx0)(2)斜截式:ykxbyy1y2y1xayb(3)两点式:xx1x2x1(4)截距式:1(5)一般式:AxByC03.距离公式(1)点P1(x1,y1),P2(x2,y2)之间的距离:P1P2(x2x1)(y2y1)|Ax0By0C|AB2222(2)点P(x0,y0)到直线AxByC0的距离:d (3)平行线间的距离:AxByC10与AxByC20的距离:d4.位置关系(1)截距式:ykxb形式重合:k1k2b1b2相交:k1k2平行:k1k2b1b2垂直:k1k21(2)一般式:AxByC0形式重合:A1B2A2B1且A1C2A2C1且B1C2C1B2平行:A1B2A2B1且A1C2A2C1且B1C2C1B21|C1C2|AB垂直:A1A2B1B20相交:A1B2A2B15.直线系A1xB1yC1+(A2xB2yC2)0表示过两直线l1:A1xB1yC10和l2:A2xB2yC20交点的所有直线方程(不含l2)二.圆1.圆的方程(1)标准形式:(xa)2(yb)2R2(R0)(2)一般式:x2y2DxEyF0(D2E24F0)xx0rcos(3)参数方程:(是参数)yy0rsin【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:(xxA)(xxB)(yyA)(yyB)02.位置关系(1)点P(x0,y0)和圆(xa)2(yb)2R2的位置关系:222当(x0a)(y0b)R时,点P(x0,y0)在圆(xa)2(yb)2R2内部222当(x0a)(y0b)R时,点P(x0,y0)在圆(xa)2(yb)2R2上222222当(x0a)(y0b)R时,点P(x0,y0)在圆(xa)(yb)R外(2)直线AxByC0和圆(xa)(yb)R的位置关系:判断圆心O(a,b)到直线AxByC0的距离d当dR时,直线和圆相交(有两个交点);当dR时,直线和圆相切(有且仅有一个交点);当dR时,直线和圆相离(无交点);1|AaBbC|AB22222与半径R的大小关系3.圆和圆的位置关系判断圆心距dO1O2与两圆半径之和R1R2,半径之差R1R2(R1R2)的大小关系当dR1R2时,两圆相离,有4条公切线;当dR1R2时,两圆外切,有3条公切线;当R1R2dR1R2时,两圆相交,有2条公切线;当dR1R2时,两圆内切,有1条公切线;当0dR1R2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:l2Rd22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°。

高考必备公式、结论、方法、细节五:直线方程与圆的方程

高考必备公式、结论、方法、细节五:直线方程与圆的方程

□高考必备公式、结论、方法、细节五:直线方程与圆的方程一、必备公式1.斜率公式(1)若直线l 的倾斜角α≠90°,则斜率k =tan α.(2)P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)在直线l 上,且x 1≠x 2,则l 的斜率k =y 2-y 1x 2-x 1.2.3.几种距离公式(1)两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)之间的距离:|P 1P 2|=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2.(2)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)两条平行线Ax +By +C 1=0与Ax +By +C 2=0(其中C 1≠C 2)间的距离:d =|C 1-C 2|A 2+B 2.4.圆的标准方程:(x -a )2+(y -b )2=r 2(r >0),其中(a ,b )为圆心,r 为半径.5.圆的一般方程:x 2+y 2+Dx +Ey +F =0该方程表示圆的充要条件是D 2+E 2-4F >0,其中圆心为⎝⎛⎭⎫-D 2,-E 2,半径r =D 2+E 2-4F 2.6.判断直线与圆的位置关系常用的两种方法(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:d <r ⇔相交;d =r ⇔相切;d >r ⇔相离.(2)代数法:利用判别式Δ=b 2-4ac 进行判断:Δ>0⇔相交;Δ=0⇔相切;Δ<0⇔相离.7.圆与圆的位置关系:设圆O 1:(x -a 1)2+(y -b 1)2=r 21(r 1>0),圆O 2:(x -a 2)2+(y -b 2)2=r 22(r 2>0).则:d >r 1+r 2⇔外离; d =r 1+r 2⇔外切; |r 1-r 2|<d <r 1+r 2⇔相交; d =|r 1-r 2|⇔内切; 0≤d <|r 1-r 2|⇔内含二、必备结论1.斜率与倾斜角的关系:由正切图象可以看出:①当α∈⎣⎡⎭⎫0,π2时,斜率k ∈[0,+∞)且随着α增大而增大; ②当α=π2时,斜率不存在,但直线存在; ③当α∈⎝⎛⎭⎫π2,π时,斜率k ∈(-∞,0)且随着α增大而增大.2.两条直线的位置关系(1)斜截式判断法:①两条直线平行:对于两条不重合的直线l 1、l 2:(ⅰ)若其斜率分别为k 1、k 2,则有l 1∥l 2⇔k 1=k 2. (ⅱ)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:(ⅰ)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.(ⅱ)当其中一条直线的斜率不存在,而另一条的斜率为0时,l 1⊥l 2.(2)一般式判断法:设两直线A 1x +B 1y +C 1=0与A 2x +B 2y +C 2=0,则有:①l 1∥l 2⇔A 1 B 2=A 2B 1且A 1 C 2≠A 2 C 1; ②l 1⊥l 2⇔A 1A 2+B 1B 2=0.3.直线系方程:(1)平行线系:与直线Ax +By +C =0平行的直线方程可设为:Ax +By +m =0(m ≠C );(2)垂直线系:与直线Ax +By +C =0垂直的直线方程可设为:Bx -Ay +n =0;(3)交点线系:过A 1x +B 1y +C 1=0与A 2x +B 2y +C 2=0的交点的直线可设:A 1x +B 1y +C 1+λ(A 2x +B 2y +C 2)=0.4.点与圆的位置关系圆的标准方程(x -a )2+(y -b )2=r 2,一般方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,点M (x 0,y 0),则有:(1)点在圆上:(x 0-a )2+(y 0-b )2=r 2,x 02+y 02+Dx 0+E y 0+F =0;(2)点在圆外:(x 0-a )2+(y 0-b )2>r 2, x 02+y 02+Dx 0+E y 0+F >0;(3)点在圆内:(x 0-a )2+(y 0-b )2<r 2, x 02+y 02+Dx 0+E y 0+F <0.5.圆的切线方程常用结论(1)过圆x 2+y 2=r 2上一点P (x 0,y 0)的圆的切线方程为:x 0x +y 0y =r 2.(2)过圆(x -a )2+(y -b )2=r 2上一点P (x 0,y 0)的圆的切线方程为:(x 0-a )(x -a )+(y 0-b )(y -b )=r 2.(3)过圆C :x 2+y 2+Dx +Ey +F =0外一点M (x 0,y 0)作圆的两条切线,则两切点所在直线方程的求法: ①以M 为圆心,切线长为半径求圆M 的方程; ②用圆M 的方程减去圆C 的方程即得;6.圆与圆的位置关系的常用结论(1)两圆的位置与公切线的条数:①内含:0条;②内切:1条;③相交:2条;④外切:3条;⑤外离:4条.(2)公共弦直线:当两圆相交时,两圆方程(x 2,y 2项系数相同)相减便可得公共弦所在直线的方程.7.常用口诀:①直线带参,必过定点; ②弦长问题,用勾股.三、必备方法1.直线的对称问题:(1)点关于线对称:方程组法,设对称后点的坐标为(x ,y ),根据中点坐标及垂直斜率列方程组;(2)线关于线对称:①求交点; ②已知直线上取一个特殊点,并求其关于直线的对称点; ③两点定线即可.(3)圆关于线对称:圆心对称,半径不变.2.直线与圆的相关问题:(1)切线问题:一般设直线点斜式(讨论斜率存在),然后依据d =r 列方程求解;(2)弦长问题:用勾股,即圆的半径为r ,弦心距为d ,弦长为l ,则根据勾股得⎝⎛⎭⎫l 22=r 2-d 2;3.轨迹求法:①直译法:直接根据题目提供的动点条件,直接列出方程,化简可得;②几何法:根据动点满足的几何特征,判断其轨迹类型,然后根据轨迹定义直接写出方程.③代入法:找到要求点与已知点的关系,代入已知点满足的关系式等.四、必备细节1.任何直线都存在倾斜角,但并不是任意直线都存在斜率.2.与直线方程的适用条件、截距、斜率有关问题的注意点:(1)运用点斜式、斜截式方程时:要注意讨论斜率存在性;(2)运用截距式方程时:要注意讨论是否经过原点(过原点的直线x ,y 轴截距均为0).注意:截距不是距离,距离是非负值,而截距可正可负,可为零.3.点到直线与两平行线间的距离的使用条件:(1)求点到直线的距离时,应:先化直线方程为一般式.(2)求两平行线之间的距离时,应:先将方程化为一般式且x ,y 的系数对应相等.4.过一点求圆切线要注意:(1)过圆上一点作圆的切线有且只有一条;(2)过圆外一点作圆的切线有且只有两条,若仅求得一条,除了考虑运算过程是否正确外,还要考虑斜率不存在的情况,以防漏解.。

直线和圆的方程知识点总结

直线和圆的方程知识点总结
2)参数法;3)定义法, 4)待定系数法.
%
(2)常见题型——求过定点的切线方程
①切线条数点在圆外——两条;点在圆上——一条;点在圆内——无
②求切线方程的方法及注意点
i)点在圆外
-
如定点 ,圆: ,[ ]
第一步:设切线 方程
第二步:通过 ,从而得到切线方程
特别注意:以上解题步骤仅对 存在有效,当 不存在时,应补上——千万不要漏了!
直线与圆的直线方程
一、直线方程.
1. 直线的倾斜角
2. 直线方程的几种形式:点斜式、截距式、两点式、斜切式.
3. ⑴两条直线平行:
推论:如果两条直线 的倾斜角为 则 ∥ .
}
⑵两条直线垂直:
两条直线垂直的条件:①设两条直线 和 的斜率分别为 和 ,则有
4. 直线的交角:
5.过两直线 的交点的直线系方程 为参数, 不包括在内)
6.点到直线的距离:
⑴点到直线的距离公式:设点 ,直线 到 的距离为 ,则有 .
注:
1.~
2.两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)的距离公式: .
3.
4.定比分点坐标分式。若点P(x,y)分有向线段 ,其中P1(x1,y1),P2(x2,y2).则
特例,中点坐标公式;重要结论,三角形重心坐标公式。
4.点和圆的位置关系:给定点 及圆 .
① 在圆 内
② 在圆 上
③ 在圆 外
5. 直线和圆的位置关系:

设圆圆 : ; 直线 : ;
圆心 到直线 的距离 .
① 时, 与 相切;
② 时, 与 相交;,有两个交点,则其公共弦方程为 .
③ 时, 与 相离.
7.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 上一点 的切线方程为 .

【高中数学】秒杀秘诀---直线系和圆系方程

【高中数学】秒杀秘诀---直线系和圆系方程

直线系和圆系方程定义:如果两条曲线方程是f 1(x ,y)=0和f 2(x ,y)=0,它们的交点是P (x 0,y 0),方程f 1(x ,y)+λf 2(x ,y )=0的曲线也经过点P (λ是任意常数)。

由此结论可得出:经过两曲线f 1(x ,y)=0和f 2(x ,y )=0交点的曲线系方程为:f 1(x ,y )+λf 2(x ,y )=0。

利用此结论可得出相关曲线系方程。

一.直线系概念:具有某种共同属性的一类直线的集合,称为直线系。

它的方程称直线系方程。

几种常见的直线系方程:(1)过已知点P (x 0,y 0)的直线系方程y -y 0=k (x -x 0)(k 为参数)(2)斜率为k 的直线系方程y =kx +b (b 是参数)(3)与已知直线Ax +By +C =0平行的直线系方程Ax +By +λ=0(λ为参数)(4)与已知直线Ax +By +C =0垂直的直线系方程Bx -Ay +λ=0(λ为参数)(5)过直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0与l 2:A 2x +B 2y +C 2=0的交点的直线系方程:A 1x +B 1y +C 1+λ(A 2x +B 2y +C 2)=0(λ为参数)例1:已知直线l 1:x +y +2=0与l 2:2x -3y -3=0,求经过的交点且与已知直线3x +y -1=0平行的直线分析:不论m 为何实数时,直线恒过定点,因此,这个定点就一定是直线系中任意两直线的交点。

解:由原方程得m(x +2y -1)-(x +y -5)=0,①即⎩⎨⎧-==⎩⎨⎧=-+=-+4y 9x 05y x 01y 2x 解得,∴直线过定点P (9,-4)例3:求过直线:210x y ++=与直线:210x y -+=的交点且在两坐标轴上截距相等的直线方程.概念:具有某种共同属性的圆的集合,称为圆系。

几种常见的圆系方程:(1)同心圆系:(x -x 0)2+(y -y 0)2=r 2,x 0、y 0为常数,r 为参数。

直线与圆的方程知识点总结

直线与圆的方程知识点总结

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 --=--==α①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(2121y y 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。

高中数学必修2常用公式及结论2(2020年九月整理).doc

高中数学必修2常用公式及结论2(2020年九月整理).doc

高中数学必修2常用公式及结论II直线与圆1.斜率公式:k111(,)P x y、222(,)P x y.斜率与倾斜角的关系:(1)斜率存在:k(2)斜率不存在,=α2.直线方程的五种形式:(1)直线l过点),(yx,且斜率为k).(2)l在y轴上的截距).(3)111(,)x y、222(,)P x y12x x≠,12y y≠).(4)b分别为直线在x轴、y轴上的截距,且0,0≠≠ba).(5)A、B不同时为0).3.两条直线的位置关系:(1)若111:l y k x b=+,222:l y k x b=+,则:①(2)若1111:0l A x B y C++=,2222:0l A x B y C++=,则:①②5.距离公式:(1)点),(111yxA,),(22yxB之间的距离:221221)()(yyxxAB-+-=(2)点P(x0,y0)到直线Ax+By+C=0的距离:d=(3)两条平行线Ax+By+C1=0与 Ax+By+C2=0的距离2221BACCd+-=6.圆的方程:⑴标准方程:①222)()(rbyax=-+-,圆心是),(ba,半径是r②222ryx=+,圆心是(0,0),半径是r⑵一般方程:022=++++FEyDxyx()0422>-+FED注:Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圆⇔A=C≠0且B=0且D2+E2-4AF>07.圆的方程的求法:⑴待定系数法;⑵几何法。

8.点、直线与圆的位置关系:(主要掌握几何法)⑴点与圆的位置关系:(d表示点到圆心的距离)①⇔=Rd点在圆上;②⇔<R d 点在圆内;③⇔>R d 点在圆外。

⑵直线与圆的位置关系:(d 表示圆心到直线的距离)①⇔=R d 相切;②⇔<R d 相交;③⇔>R d 相离。

⑶圆与圆的位置关系:(d 表示圆心距,r R ,表示两圆半径,且r R >) ①⇔+>r R d 外离;②⇔+=r R d 外切;③⇔+<<-r R d r R 相交;④⇔-=r R d 内切;⑤⇔-<<r R d 0内含。

直线和圆相交弦长公式

直线和圆相交弦长公式

直线和圆相交弦长公式
直线与圆的交弦长公式:
1、定义:
当两个不同几何体(直线和圆)发生相交时,圆上任意两点连线之间
的距离长度,即为相交的弦长。

如果是直线和圆相交,其弦长的计算
也即为直线与圆的交弦长公式。

2、公式:
直线与圆的交弦长公式为:S = 2 * √[(r²-d²) + ((l²/(4d²)) * (r²-d²)² - (l/2)²],其中:
S为弦长;
r为圆的半径;
d为圆心到直线距离;
l为圆心到直线垂线长度。

3、求解:
求解直线与圆的交弦长公式的方法是:
(1)由题可知,知道d、l、r;
(2)替换S、d、l、r关系,代入弦长公式可得结果:
S = 2 * √[(r²-d²) + ((l²/(4d²)) * (r²-d²)² - (l/2)²];
(3)利用定理求解即可计算出直线与圆的交弦长大小。

4、应用:
直线与圆的交弦长公式可以帮助用户在几何图形上计算出准确的弦长,并计算出其变化趋势,为进一步分析圆和直线之间的交点,求解圆切
线和外切线等提供数据支持。

此外,直线与圆的交弦长公式也可以用
于学习圆的求解等数学方面的分析问题。

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。

直线与圆的公式

直线与圆的公式

直线与圆的公式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:直线与圆是几何中常见的图形,它们在数学中有着重要的地位。

直线是两点之间最短距离的集合,而圆是平面上所有到圆心距离相等的点的集合。

在解决几何问题时,我们经常需要用到直线与圆的公式来求解。

下面我们来详细介绍一下直线与圆的公式。

一、直线的一般方程直线的一般方程是数学中描述一条直线的基本公式。

一般方程的形式为Ax + By + C = 0,其中A、B、C是常数,而x、y是变量。

通过将一般方程进行变换,我们可以得到直线的其他形式方程。

1. 斜截式方程两点式方程是描述一条直线的另一种方程形式,其形式为(x -x₁)/(x₂ - x₁) = (y - y₁)/(y₂ - y₁),其中(x₁, y₁)和(x₂, y₂)是直线上的两点。

通过两点式方程,我们可以直接得到直线的方程。

二、圆的标准方程圆的标准方程是数学中描述一个圆的基本公式。

圆的标准方程的一般形式为(x - h)² + (y - k)² = r²,其中(h, k)是圆心的坐标,r是圆的半径。

通过标准方程,我们可以方便地确定圆的位置和大小。

2. 一般方程三、直线与圆的位置关系直线与圆是几何中常见的图形,它们之间有着复杂的位置关系。

在解决几何问题时,我们经常需要根据直线与圆的位置关系来求解。

1. 直线与圆的相交直线与圆的相交有三种情况:直线与圆相切、直线与圆相离、直线与圆相交。

当直线与圆相交时,我们可以根据直线的方程和圆的方程来求解交点的坐标。

四、应用举例直线与圆的公式在数学中有着广泛的应用。

我们可以通过一些举例来演示如何应用直线与圆的公式来解决实际问题。

例1:求解直线与圆的交点坐标已知直线的方程为y = 2x + 3,圆的方程为(x - 1)² + (y - 2)² = 4,求解直线与圆的交点坐标。

解:将直线的方程代入圆的方程中,得到(x - 1)² + (2x + 1)² = 4。

直线与圆的基本知识点总结

直线与圆的基本知识点总结

人教A 版高中数学必修二第三、四章直线与圆部分基础知识1. 两个基本量倾斜角: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.特别地,当直线l 与x 轴平行或重合时, 规定α= 0. 易见直线倾斜角的取值范围是:[0,π)斜率:一条直线的倾斜角α(α≠90°)的正切值叫做这条直线的斜率。

斜率常用小写字母k 表示,也就是 k = tanα =y 1-y 2x 1-x 2 = -AB= f’(x 0). 特别的,(1)当直线l 与x 轴平行或重合时, α=0°, k = t an 0°=0;(2)当直线l 与x 轴垂直时, α= 90°, k 不存在.2. 几个常见角及其取值范围:(1)直线的倾斜角α的取值范围是[0,π); (2)两条直线的夹角α的取值范围是[0, π2];(3)两个平面的夹角α的取值范围是[0, π2];(4)两个半平面所成角(二面角)的平面角α的取值范围是[0,π] (5)直线与平面所成的角α的取值范围是[0, π2](6)两个向量的夹角α的取值范围是[0,π] (7)两异面直线所成角α的取值范围是[0,π2) 3. 直线的五种方程(1)点斜式: 11()y y k x x -=- (直线l 过点111(,)P x y ,且斜率为k ).不能表示斜率不存在的直线. (2)斜截式: y kx b =+(b 为直线l 在y 轴上的截距).不能表示斜率不存在的直线.(3)两点式: 112121y y x x y y x x --=--(两定点坐标分别是:111(,)P x y 、222(,)P x y (其中12x x ≠且12y y ≠)).不能表示平行于坐标轴的直线. (4)截距式: 1x ya b+=(a b 、分别为直线的横、纵截距,0a b ≠、)不能表示平行于坐标轴和过坐标原点的直线.(5)一般式: 0Ax By C ++=(其中A 、B 不同时为0). 4. 两条不同直线的平行和垂直(1)若111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,则①121212||,l l k k b b ⇔=≠;②12121l l k k ⊥⇔=-. (2)若1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,且A 1、A 2、B 1、B 2都不为零, 则:①11112222||A B C l l A B C ⇔=≠或A 1B 2-A 2B 1=0且A 1C 2≠A 2C 1;②1212120l l A A B B ⊥⇔+=; 5. 夹角公式(现已不做要求) (1)2121tan ||1k k k k α-=+.(111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-)(2)12211212tan ||A B A B A A B B α-=+.(其中1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠).特别的,直线12l l ⊥时,直线l 1与l 2的夹角是2π,不适用以上公式. 6. 到角公式(现已不做要求)若直线1l 到直线2l 的角(有方向性)为α,则: (1)2121tan 1k k k k α-=+.(其中111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-),(2)12211212tan A B A B A A B B α-=+.(其中1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠).特别的,直线12l l ⊥时,直线l 1到l 2的角是2π,不适用上面结论. 7.四种常用的直线系方程(1)定点直线系方程: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 是待定系数; 经过定点000(,)P x y 的直线系方程也可写为:00()()0A x x B y y -+-=,其中,A B 是待定系数. (2)共点直线系方程:经过两直线1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=的交点的直线系方程为111222()()0A x B y C A x B y C λ+++++=(除2l ),其中λ是待定的系数.(3)平行直线系方程: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. 另外,与直线0Ax By C ++=平行的直线系方程是0Ax By λ++=(0λ≠),λ是参变量.(4)垂直直线系方程:与直线Ax +By +C =0 (A ≠0,B ≠0)垂直的直线系方程是0Bx Ay λ-+=,λ是参变量. 8. 点到直线的距离:d =(点00(,)P x y ,直线l :0Ax By C ++=).两条平行直线Ax +By +C 1=0与 Ax +By +C 2=0之间的距离是:2221B A C C d +-=9. 圆的四种方程(1)圆的标准方程: 222()()x a y b r -+-=.(r >0)(2)圆的一般方程: 220x y Dx Ey F ++++=(224D E F +->0).更一般的,方程Ax 2+Bxy +Cy 2+Dx +Ey +F =0表示圆的充要条件是:①A =C ≠0②B =0③D 2+E 2-4AF >0; (3)圆的参数方程: cos sin x a r y b r θθ=+⎧⎨=+⎩.(4)圆的直径方程: 1212()()()()0x x x x y y y y --+--=(圆的直径端点是11(,)A x y 、22(,)B x y ).10. 圆系方程(1)过两点11(,)A x y ,22(,)B x y 的圆系方程是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ax +by +c =0是直线AB 的方程,λ是待定系数.(2)过直线l :0Ax By C ++=与圆C :220x y Dx Ey F ++++=的交点的圆系方程是22()0x y Dx Ey F Ax By C λ+++++++=,λ是待定系数.(3) 过圆1C :221110x y D x E y F ++++=与圆2C :222220x y D x E y F ++++=的交点的圆系方程是2222111222()0x y D x E y F x y D x E y F λ+++++++++=,λ是待定系数.特别的,如果圆0:111221=++++F y E x D y x C 与圆0:222222=++++F y E x D y x C 相交,则两圆的公共弦所在的直线方程是:0)()()(212121=-+-+-F F y E E x D D .(两圆方程直接相减即得) 11. 点与圆的位置关系点00(,)P x y 与圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种:若d =d r >⇔点P 在圆外;d r =⇔点P 在圆上;d r <⇔点P 在圆内. 12. 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:(其中22BA C Bb Aa d +++=)0<∆⇔⇔>相离r d ; 0=∆⇔⇔=相切r d ; 0>∆⇔⇔<相交r d .13. 圆与圆的位置关系设两圆圆心分别为O 1,O 2,半径分别为r 1,r 2,d O O =21,条公切线外离421⇔⇔+>r r d ; 条公切线外切321⇔⇔+=r r d ;条公切线相交22121⇔⇔+<<-r r d r r ; 条公切线内切121⇔⇔-=r r d ; 无公切线内含⇔⇔-<≤21r r d 0.14. 圆的切线方程(1)已知圆220x y Dx Ey F ++++=.①若已知切点00(,)x y 在圆上,则切线只有一条,其方程是:0000()()022D x xE y y x x y yF ++++++=. 当00(,)x y 在圆外时, 该方程0000()()022D x xE y y x x y yF ++++++=表示过两个切点的切点弦方程. ②过圆外一点的切线方程可设为00()y y k x x -=-,再利用相切条件求k ,这时必有两条切线,注意不要漏掉平行于y 轴的切线.③斜率为k 的切线方程可设为y kx b =+,再利用相切条件求b ,必有两条切线. (2)已知圆222x y r +=.则①过圆上的000(,)P x y 点的切线方程为200x x y y r +=;②斜率为k 的圆的切线方程为y kx =±. 15. 圆中的几个重要定理和结论(1)相交弦定理:P 是圆内任一点,过P 作圆的两条弦AB 和CD ,则P A ·PB =PC ·PD .(2)(切)割线定理:P 是圆外任意一点,过P 任作圆的两条割(切)线P AB ,PCD ,则P A ·PB =PC ·PD . (3)圆幂定理:P 是圆O 所在平面上任意一点(可以在圆内,圆上,圆外),过点P 任作一直线交圆O 于A ,B 两点(A ,B 两点可以重合,也可以之一和P 点重合),圆O 的半径为r ,则:P A ·PB =|PO 2-r 2|. 当P 点在圆内的时候,PO 2-r 2<0,此时圆幂定理即为相交弦定理;当P 点在圆上的时候,PO 2-r 2=0,此时圆幂定理即为直径所对圆周角为直角;当P 点在圆外的时候,PO 2-r 2>0,此时圆幂定理为切割线定理,割线定理或切线长定理.(4)从平面上任一点A 作一圆周的任一割线,从A 起到和圆周相交为止的两线段之积,称为A 点对于这个圆周的幂。

直线与圆的位置关系2

直线与圆的位置关系2
1.判断直线与圆位置关系的方法(含参问题)
方法一:直线:Ax+By+C=0;圆:x2 + y2 +Dx+直线:Ax+By+C=0;圆: (x-a)2 + (y-b)2 =r2
d=
当 a(a > 0) 取何值时,直线 与圆 交?
x + y - 2a +1 = 0 2 2 2 x + y - 2ax + 2y + a - a +1 = 相切、相离、相 0
O
x
1.已知直线 y=x+1 与圆
x 2 y 2 4 相交于A,B两点,求
y
弦长|AB|的值
解法二:(弦长公式)
y x 1 由 2 消去y 2 x y 4 得2 x 2 2 x 3 0 3 x1 x2 1, x1 x2 2 3 (1 1 )[(1) 4 ( )] 14 2
2 2
B
A
O
x
| AB | (1 k 2 )[( x1 x2 ) 2 4 x1 x2 ]
2.已知直线 y=x+1 与圆
x 2 y 2 4 相交于A,B两点,求
弦长|AB|的值
解三:解弦心距,半弦及半径构成的直角三角形) 设圆心O(0,0)到直线的距离为d,则 y
2 d 2 1 (1) 2 | AB | 2 r d 14
小结:求圆的切线方程一般有两种方法:
(1)代数法:设切线方程为y-y0=k(x-x0)与圆的方程组成 方程组,消元后得到一个一元二次方程,然后令判别式 Δ=0进而求得k. (2)几何法:设切线方程为y-y0=k(x-x0)利用点到直线的 距离公式表示出圆心到切线的距离d,然后令d=r,进而 求出k. 以上两种方法,一般来说几何法较为简洁,可作为首选.

直线与圆知识点总结

直线与圆知识点总结

直线与圆1、直线的倾斜角与斜率: k=__________ ,当α∈[0°,90°)时,斜率k ∈__________;当α∈(90°,180°)时,斜率k ∈__________。

过两点111(,)P x y 、222(,)P x y 的直线斜率公式:k=__________.2、直线的五种方程:⑴点斜式:_________________ (直线l 过点00(,)P x y ,且斜率为k ). ⑵斜截式:________________(k 为直线的斜率,b 为直线l 在y ⑶两点式:112121y y x x y y x x --=-- (12y y ≠且12x x ≠)(111(,)P x y 、222(,)P x y ⑷截距式:_________________(a b 、分别为直线的横、纵截距,且a ⑸一般式:_________________(其中A 、B 不同时为0).3、两条直线平行和垂直的等价关系:(1)若111:l y k x b =+,222:l y k x b =+, 则①⇒21l l ∥__________②1l (2)若1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,且A 1、A 2、B 1、B 2①⇒21l l ∥__________ ②⇒⊥21l l __________;4、两种常用直线系方程:⑴与直线0Ax By C ++=平行的直线系方程为:__________⑵与直线0Ax By C ++=垂直的直线系方程为:__________5、两点间距离公式:____________________(其中两点为111(,)P x y 、2(P6、点到直线的距离公式:____________________(点00(,)P x y ,直线l :7、两条平行直线间的距离公式____________________(直线1l :Ax 20Ax By C ++=).8、圆的两种方程:⑴圆的标准方程 ____________________(圆心为(,a b ⑵圆的一般方程____________________ (____________________).(圆心为_________________,半径为_________________)9、点与圆的位置关系:点00(,)P x y 与圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种,若d =d r >⇔点P 在圆外;d r =⇔点P 在圆上;d r <⇔点P 在圆内.10、直线与圆的三种位置关系:直线l :0=++C By Ax 与圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系判断的两种方法: ⑴设圆心(,)a b 到直线l 的距离22B A C Bb Aa d +++=,相离则___________,相切则___________,相交则___________。

直线与圆相交求弦长的公式

直线与圆相交求弦长的公式

直线与圆相交求弦长的公式
直线与圆相交的情况在数学中非常常见,弦长是其中的一个重要参数。

本文将介绍如何使用公式来求解弦长。

首先,我们需要了解直线与圆相交的基本性质。

当直线与圆相交时,它们之间的公共部分称为弦。

弦长可以通过圆心到直线的距离来求解。

假设圆的半径为r,圆心到直线的距离为d,弦长为L。

根据勾股定理,我们可以得到以下公式:L = 2 × √(r^2 - d^2)
其中,√表示平方根函数。

需要注意的是,当 d = 0 时,即直线与圆相切,弦长L 取最大值2r。

当 d = r 时,即直线与圆相交但距离较远,弦长L 取最小值0。

另外,当已知直线的方程和圆心坐标时,我们可以通过点到直线的距离公式来求解 d 的值。

公式如下: d = |Ax0 + By0 + C| / √(A^2 + B^2)
其中,(x0, y0) 表示圆心的坐标,Ax + By + C = 0 表示直线的方程。

综上所述,通过使用直线与圆相交求弦长的公式,我们可以方便地求解弦长。

在实际应用中,我们还需要根据具体情况选择合适的公式进行计算。

圆的垂直定理

圆的垂直定理

圆的垂直定理圆的垂直定理是几何学中常见的一个定理,它揭示了圆与其切线之间的关系。

这个定理在解决几何问题时经常被使用,能够帮助我们推导出一些重要的结论。

让我们来回顾一下什么是圆的垂直定理。

在一个圆上,如果一条直线与圆相交,并且与圆的切线垂直,那么这条直线与切线之间的夹角等于直线与圆的弦之间的夹角。

这个定理可以用数学公式表达为:∠AOB = ∠APB,其中O是圆心,A、B是圆与直线相交的两个点,P 是切点。

圆的垂直定理有许多应用。

首先,它可以用来证明两条线段垂直。

如果有两条线段分别与一个圆相交,并且它们的切线垂直,那么根据圆的垂直定理,这两条线段也是垂直的。

这个应用可以用来解决一些与垂直线段有关的几何问题。

圆的垂直定理可以用来证明两条直线平行。

如果有两条直线分别与一个圆相交,并且它们的切线平行,那么根据圆的垂直定理,这两条直线也是平行的。

这个应用可以用来解决一些与平行线段有关的几何问题。

圆的垂直定理还可以用来证明两个角相等。

如果有两个角分别与一个圆相交,并且它们的切线相等,那么根据圆的垂直定理,这两个角也是相等的。

这个应用可以用来解决一些与相等角有关的几何问题。

除了以上的应用,圆的垂直定理还可以用来证明两个三角形相似。

如果有两个三角形分别与一个圆相交,并且它们的切线相似,那么根据圆的垂直定理,这两个三角形也是相似的。

这个应用可以用来解决一些与相似三角形有关的几何问题。

圆的垂直定理是几何学中一条重要的定理,它揭示了圆与其切线之间的关系。

通过运用这个定理,我们可以解决一些与垂直线段、平行线段、相等角和相似三角形有关的几何问题。

熟练掌握圆的垂直定理对于解决这些问题非常有帮助,同时也能够提高我们的几何思维能力。

希望通过本文的介绍,读者能够对圆的垂直定理有更深入的理解,并能够在实际问题中灵活运用。

  1. 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. 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. 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)。

直线与圆常见公式结论
1、斜率公式 2121
y y k x x -=-(111(,)P x y 、222(,)P x y ). 2、直线的五种方程(熟练掌握两点和截距式、一般式)
(1)点斜式 11()y y k x x -=- (直线l 过点111(,)P x y ,且斜率为k ).
(2)斜截式 y kx b =+(b 为直线l 在y 轴上的截距).
(3)两点式
112121
y y x x y y x x --=--(12y y ≠)(111(,)P x y 、222(,)P x y (12x x ≠)). (4)截距式 1x y a b
+=(a b 、分别为直线的横、纵截距,0a b ≠、) (5)一般式 0Ax By C ++=(其中A 、B 不同时为0). 点法式和点向式在求直线方程时较直观.
3、两条直线的平行和垂直
(1)若111:l y k x b =+,222:l y k x b =+
①121212||,l l k k b b ⇔=≠;②12121l l k k ⊥⇔=-.
(2)若1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,且A 1、A 2、B 1、B 2都不为零, ①11112222
||A B C l l A B C ⇔
=≠;11112222A B C l l A B C ⇔==与重合 ②1212120l l A A B B ⊥⇔+=; 4、到角公式和夹角公式
1l 到2l 的角公式 (1)2121
tan 1k k k k α-=+. (111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-) (2)12211212tan A B A B A A B B α-=+.(1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,
12120A A B B +≠).
夹角公式 (1)2121
tan |
|1k k k k α-=+.(111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-) (2)12
211212tan ||A B A B A A B B α-=+.(1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠).
直线12l l ⊥时,直线l 1与l 2的夹角是2
π. 当12121210k k A A B B =-+=或时,直线12l l ⊥,直线l 1到l 2的角及l 1及l 2的夹角都是2
π.
5、四种常用直线系方程
(1)定点直线系方程: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; 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.
(2)共点直线系方程:经过两直线1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=的交点的直线系方程为111222()()0A x B y C A x B y C λ+++++=(除2l ),其中λ是待定的系数.
(3)平行直线系方程: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.与直线0Ax By C ++=平行的直线系方程是0Ax By λ++=(0λ≠),λ是参变量.
(4)垂直直线系方程:与直线0Ax By C ++= (A ≠0,B ≠0)垂直的直线系方程是0Bx Ay λ-+=,λ是参变量.
6、点到直线的距离
d =(点00(,)P x y ,直线l :0Ax By C ++=). 7、两条平行线:1122:0:0l Ax By C l Ax By C ++=++=与之间的距离是:
d =. 8、点(,)P u v 关于点(,)Q s t 的对称点的坐标为:(2,2)s u t v --.特别地,点(,)P u v 关于原点的对称点的坐标为:(20,20)u v ⨯-⨯-,即(,)u v --.
9、直线0Ax By C ++=关于点(,)P u v 对称的直线的方程为:(2)(2)0A u x B v y C -+-+=.
直线0Ax By C ++=关于原点、x 轴,y 轴对称的直线的方程分别为:()()0A x B y C -+-+=,
()0Ax B y C +-+=,()0A x By C -++=.
10、直线0Ax By C ++=关于直线,x u y v ==对称的直线的方程分别为:
(2)0A u x By C -++=,(2)0Ax B v y C +-+=.
11、曲线(,)0f x y =关于点(,)P u v 对称的直线的方程为:(2,2)0f u x v y --=.
12、点(,)P s t 关于直线0Ax By C ++=的对称点的坐标为:22
0(2As By C s A A B ++=-⨯+, 22
02)As By C t B A B ++=-⨯+.特别地,当||||0A B =≠时,点(,)P s t 关于直线0Ax By C ++=的对称点的坐标为:(,)Bt C As C A B
++--.点(,)P s t 关于x 轴、y 轴,直线x u =,直线y v =的对称点的坐标分别为:(,),(,),(2,),(,2)s t s t u s t s v t ----.
13、圆的四种方程
(1)圆的标准方程 222()()x a y b r -+-=.
(2)圆的一般方程 220x y Dx Ey F ++++=(224D E F +->0). (3)圆的参数方程 cos sin x a r y b r θθ
=+⎧⎨
=+⎩.
(4)圆的直径式方程 1212()()()()0x x x x y y y y --+--=(圆的直径的端点是11(,)A x y 、22(,)B x y ).
14、 圆系方程
(1)过点11(,)A x y ,22(,)B x y 的圆系方程是
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,λ是待定的系数.
(2)过直线l :0Ax By C ++=与圆C :220x y Dx Ey F ++++=的交点的圆系方程
是22
()0x y Dx Ey F Ax By C λ+++++++=,λ是待定的系数.
(3) 过圆1C :221110x y D x E y F ++++=与圆2C :222220x y D x E y F ++++=的交点的圆系方程是2222111222()0x y D x E y F x y D x E y F λ+++++++++=,λ是待定的
系数.
15、点与圆的位置关系
点00(,)P x y 与圆2
22)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种
若d = d r >⇔点P 在圆外;d r =⇔点P 在圆上;d r <⇔点P 在圆内.
16、直线与圆的位置关系
直线0=++C By Ax 与圆2
22)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种: 0<∆⇔⇔>相离r d ;0=∆⇔⇔=相切r d ;0>∆⇔⇔<相交r d . 其中22B A C
Bb Aa d +++=.
17、两圆位置关系的判定方法
设两圆圆心分别为O 1,O 2,半径分别为r 1,r 2,d O O =21
条公切线外离421⇔⇔+>r r d ;
条公切线外切321⇔⇔+=r r d ;
条公切线相交22121⇔⇔+<<-r r d r r ;
条公切线内切121⇔⇔-=r r d ;
无公切线内含⇔⇔-<<210r r d .
18、圆的切线方程
(1)已知圆22
0x y Dx Ey F ++++=.
①若已知切点00(,)x y 在圆上,则切线只有一条,其方程是 0000()()022
D x x
E y y x x y y
F ++++
++=. 当00(,)x y 圆外时, 0000()()022D x x E y y x x y y F ++++++=表示过两个切点的切点弦方程.
②过圆外一点00(,)P x y 的切线方程可设为00()y y k x x -=-,再利用相切条件求k ,这时必有两条切线,注意不要漏掉平行于y 轴的切线.
③斜率为k 的切线方程可设为y kx b =+,再利用相切条件求b ,必有两条切线.
(2)已知圆222
x y r +=.
①过圆上的000(,)P x y 点的切线方程为200x x y y r +=; ②斜率为k
的圆的切线方程为y kx =±
最新文件仅供参考已改成word文本。

方便更改。

相关文档
最新文档