平面直角坐标系中的基本公式与直线方程
解析考研数学解析几何解题技巧
解析考研数学解析几何解题技巧解析几何是考研数学中的一大重点，也是相对难度较高的内容之一。
在解析几何的学习中，掌握一些有效的解题技巧是非常重要的。
本文将从几何图形的性质、平面与空间解析几何的基本公式以及解题思路等方面，为大家介绍一些解析考研数学解析几何的解题技巧。
一、几何图形的性质在解析几何的解题过程中，我们经常会遇到各种几何图形，比如点、线、平面等。
了解这些几何图形的性质，能够帮助我们更好地理解问题，并能够快速解决问题。
1. 点和线：在平面直角坐标系中，点的坐标表示为P(x, y)，其中x表示横坐标，y表示纵坐标。
点与点之间可以通过距离公式$d=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}$来计算距离。
直线的方程一般有两种形式：一般式和截距式。
在解题过程中，可以根据具体问题选择合适的直线方程形式。
2. 圆和圆锥曲线：圆的标准方程为$(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$，其中(a，b)为圆心坐标，r为圆的半径。
椭圆的标准方程为$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$，其中2a为横轴长，2b为纵轴长。
抛物线的标准方程为$y^2=2px$，其中p为焦点到准线的距离。
双曲线的标准方程为$\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$，其中2a为横轴长，2b为纵轴长。
二、平面与空间解析几何的基本公式在解析几何中，平面与空间是重要的概念。
我们可以通过一些基本公式来解决与平面和空间相关的问题。
1. 平面相关公式：两点之间的距离公式：设A(x1, y1, z1)、B(x2, y2, z2)是平面上的两点，则两点间的距离为$d=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2+(z_2-z_1)^2}$。
点到平面的距离公式：平面的一般方程为Ax+By+Cz+D=0，点P(x0, y0, z0)到该平面的距离为$d=\frac{|Ax_0+By_0+Cz_0+D|}{\sqrt{A^2+B^2+C^2}}$。
高中数学《平面直角坐标系中的基本公式》如何避免直线问题中的斜率讨论文字素材 新人教B版必修2
1 / 1如何避免直线问题中的斜率讨论直线一定有倾斜角，但不一定有斜率，很多利用直线斜率解决的问题，都要分斜率存在与不存在两种情况讨论．如果你轻视斜率不存在这种特殊情况，往往会导致错误；如果你避免设斜率而求解，有时又可能会出现妙解．下面介绍几种避免对直线斜率讨论的方法.一﹑巧设直线方程如果所求直线可能涉及到斜率不存在的情况，则可以将过点(x 0，y 0)的直线方程设为x －x 0＝m(y －y 0)，则可以避免对斜率的讨论.例1求经过点(5，10)，且与原点的距离为5的直线方程. 解析：设x －5＝m(y －10)，即x －my －5＋10m ＝0，则由点到直线的距离公式，得|－5＋10m|1＋m 2＝5，解得m ＝43或m ＝0, 故所求直线的方程为3x －4y ＋25＝0或x ＝5.点评：从所求出的两个m 的值可以发现m ＝0对应的情形就是所求直线的斜率不存在的情形. 二﹑数形结合法在直线方程的五种基本形式中，如果利用选用点斜式或斜截式方程，则还须对直线不存在的情况进行补充.在解题时能作出图形的尽量作图，使隐含的条件直观显现，解答就会更加完备.例2直线l 经过点P(1，2)，且与两点M(－2，－3)、N(4，5)的距离相等，求直线l 的方程. 解析：因为M 、N 到直线l 的距离相等， 所以l ∥MN 或经过MN 的中点，如图所示.而k MN ＝43，且MN 的中点坐标为(1，1)，当l ∥MN 时，直线l 的方程为4x －3y ＋2＝0， 当l 经过MN 的中点时，直线l 的方程为x ＝1，综上所述，所求直线l 的方程为4x －3y ＋2＝0或x ＝1.点评：本题若按常规解法，则应当考虑所求直线的斜率是否存在，存在时直接设直线的点斜式方程. 三、利用向量垂直的充要条件向量垂直的充要条件坐标形式：若→a ＝(x 1，y 1)，→b ＝(x 2，y 2)，则→a ⊥→b ＝0⇔x 1x 2＋y 1y 2＝0.对于两条直线互相垂直的问题，如果能根据直线上两点分别确定出所在直线的一个向量，则利用向量垂直的条件可快速求解.例3已知C(a ，b)(ab ≠0)是一定点，过C 作两条互相垂直的直线l 1与l 2，其中l 1交x 轴于A ，l 2交y 轴于B ，求证：线段AB 的中点M 在一条定直线上.解析：如图，设点M(x ，y)，由中点坐标公式，得A(2x ，0)，B(0，2y)， 则AC →＝(a －2x ，b)，BC →＝(a ，b －2y)， ∵AC→⊥BC →，∴a(a －2x)＋b(b －2y)＝0， 整理，得2ax ＋2by －a 2－b 2＝0，即点M 在一条定直线上.点评：由于题设条件中有一已知点C ，则易考虑利用点斜式方程来解决，但考虑对直线l 1与l 2的斜率是否存在进行分类讨论，而利用向量垂直的充要条件解答，奇妙无比.四、利用直线系方程主要的直线系方程：(1)与直线Ax ＋By ＋C ＝0平行的直线系为：Ax ＋By ＋λ＝0(λ为参数)；(2)与直线Ax ＋By ＋C ＝0垂直的直线系为：Bx －Ay ＋λ＝0(λ为参数)；(3)过已知两条直线l 1：A 1x ＋B 1y ＋C 1＝0和l 2：A 2x ＋B 2y ＋C 2＝0的交点的直线系为程A 1x ＋B 1y ＋C 1＋λ(A 2x ＋B 2y ＋C 2)＝0(除去l 2).例4求过点(3，5)且与直线3mx ＋(m ＋5)y ＋3m －7＝0垂直的直线方程. 解析：依题意，设所求直线方程为(m ＋5)x －3my ＋C ＝0，将点(3，5)代入所求方程，得(m ＋5)×3－3m ×5＋C ＝0，解得C ＝12m －15. 故所求直线方程为(m ＋5)x －3my ＋12m －15＝0.点评：解此类问题时，当已知直线的斜率确定时，可根据已知直线的斜率写出所求直线的方程；当已知直线的斜率不确定，方程中含有参数时，为了避开讨论，常常通过利用直线系方程来解决.本题若按利用斜率间关系求解，则必须同时考虑已知直线与所求直线的斜率是否存在的情况，其过程较繁.五﹑利用两条直线平行与垂直的充要条件已知直线l 1：A 1x ＋B 1y ＋C 1＝0，l 2：A 2x ＋B 2y ＋C 2＝0，则(1)l 1∥l 2的充要条件是A 1B 2－A 2B 1＝0，且A 1C 2－A 2C 1，B 1C 2－B 2C 1中至少一个不等于零；(2) l 1⊥l 2的充要条件是A 1B 2－A 2B 1＝0.例5已知直线l 1：x ＋2my －3＝0与直线l 2：(3m －1)x －my ＋5＝0互相平行，求实数m 的值.解析：由A 1B 2－A 2B 1＝0，得－m ×1－(3m －1)×2m ＝0，即m(6m －1)＝0，解得m ＝0或m ＝16.当m ＝0时，A 1C 2－A 2C 1＝5×1－(3m －1)×(－3)＝2≠0，∴l 1∥l 2. 当m ＝16时，B 1C 2－B 2C 1＝5×2m －(－m)×(－3)＝76≠0，∴l 1∥l 2.所以m 的取值为0和16.点评：如果利用两条平行直线之间的斜率关系解答，则须考虑两条直线的斜率是否存在，而利用两条直线平行的充要条件可避开.六、利用“设而不求”法“设而不求”就是指在解题过程中，根据题目的要求设出相关的量对应的未知数，但整个过程中并不需要求出这些未知数就可以使问题顺利解决.例6已知一条直线l 被两条平行直线l 1：3x ＋4y －7＝0和l 2：3x ＋4y ＋8＝0所截得的线段长为154，且经过点(2，3)，求直线l 的方程.解析：设直线l 1与l 1﹑l 2的交点分别为A(x 1，y 1)，B(x 2，y 2)，则⎩⎨⎧ 3x 1＋4y 1－7＝03x 2＋4y 2＋8＝0，两个方程相减，得3(x 2－x 1)＋4(y 2－y 1)＋15＝0，即y 2－y 1＝－34(x 2－x 1)－154，由|AB|＝154，得(x 2－x 1)2＋(y 2－y 1)2＝(154)2，所以(x 2－x 1)2＋[34(x 2－x 1)＋154]2＝(154)2，即5(x 2－x 1)2＋18(x 2－x 1)＝0，解得x 2－x 1＝0或x 2－x 1＝－185.由x 2－x 1＝0，得所求直线方程为x ＝2，由x 2－x 1＝－185，得y 2－y 1＝－2120，所以所求直线的斜率为724，直线方程为7x －24y ＋58＝0.综上知，所求直线的方程为x ＝2或7x －24y ＋58＝0.点评：本题通过利用设而不求将x 2－x 1与y 2－y 1作为整体求解，进而确定所求直线的斜率，这种方法是解析几何中常用的手段和技巧.“设而不求”的未知数，又叫辅助元素，它是我们为解决问题增设的一些参数，它能起到沟通数量关系，架起连接已知量和未知量的桥梁作用.。
2.1.1-2平面直角坐标系中的基本公式
在一条高速公路上距离出发点的一个以
千米为单位的数就可以确定车的位置，请 问在一个电影院里如何确定你的位置？飞 行员要想和地面指挥指挥中心联系，该如 何报告他的位置？
一维直线
数轴
二维平面
平面直角坐标系
三维空间
空间直角坐标系
第 二 章 用数字或其符号来
平 确定一个点或一个
面 解 析
物体位置的方法叫 坐标方法。相关的
知识点二 位移向量
议一议:如何用数表示数轴上的位移?
如数轴上的一点A沿着轴的正向或负向移到另一点B, 则说点在数轴上作了一次位移,点不动,则说作了零位移. 位移是一个既有大小又有方向的量,通常称为向量.
从点A到点B的向量,记为 AB ,读作“向量AB”，A 为向量的起点，B为向量的终点，线段AB的长度叫做向 量 AB 的长度，也叫做向量的模，记作 AB ，数轴上 同向且等长的向量叫做相等向量，起点和终点重合的向 量叫零向量，零向量没有确定的方向.
几 符号和数称为点的
何 坐标。
初
步
2.1平面直角坐标系 中的基本公式
2.1.1.数轴上的基本公式
知识点1 数轴上的向量 知识点2 数轴上的向量的运算
知识点一 数轴上点的坐标
1.什么叫做数轴?在数轴上，点P与实数x的对应法则
是什么呢？
P
M
-3 -2 -1 0 1 2 3 给出了原点、正方向和单位长度的直线叫做数轴， 或者说在这条直线上建立了直线坐标系.
例1．已知□ABCD的三个顶点A(－3，0)，
B(2，－2)，C(5，2)，求顶点D的坐标.
解：因为平行四边形的 两条对角线的中点相同， 所以它们的坐标也相同。
设D点的坐标为(x，y)，
高中数学 第二章 平面解析几何初步 2.1 平面直角坐标
2.1 平面直角坐标ຫໍສະໝຸດ 中的基本公式课程目标1.理解实数与数轴上的点的对应关 系,理解实数与位移的对应关系. 2.掌握数轴上两点间的距离公式,理 解数轴上的向量加法的坐标运算. 3.探索并掌握平面直角坐标系中两 点的距离公式和中点公式. 4.通过对两点的距离求解过程的探 索,进一步体会“坐标法”的基本思 想,学会构造直角三角形解决问题的 基本思路.
思考 4 点 P(x,y)关于点 G(x0,y0)的对称点的坐标是什么?
提示:点 P(x,y)关于点 G(x0,y0)的对称点的坐标为(2x0-x,2y0-y).
思考 5 教材中的“?”
如果数轴上的单位长取作 1 cm,你能在数轴上标出数 0.001,0.000 1 和 2对应的点吗?你能说明在数轴上确实存在这些点吗?
若 AB∥x 轴或与 x 轴重合,则|AB|=|x2-x1|;若 AB∥y 轴或与 y 轴重合,则 |AB|=|y2-y1|.
思考 3 算术平方根 ������2 + ������2的几何意义是什么?
提示: ������2 + ������2表示点(x,y)到原点的距离.
3.中点公式 (1)直线上的中点坐标公式. 已知数轴上两点 A(x1),B(x2),则线段 AB 的中点 M 的坐标为������1+2������2. (2)平面内的中点坐标公式. 设平面内两点 A(x1,y1),B(x2,y2)的中点 M(x,y),则 x=������1+2������2,y=������1+2 ������2.
2.平面直角坐标系中的基本公式 平面直角坐标系中两点 A(x1,y1),B(x2,y2)的距离公
式:d(A,B)= (������2-������1)2 + (������2-������1)2.
平面直角坐标系中的基本公式
平面直角坐标系中的基本公式
平面直角坐标系是用来描述平面上点的位置的一种坐标系统。
该坐标
系由两个互相垂直的坐标轴组成，通常称为x轴和y轴。
任意点在该坐标
系中的位置可以由该点在x轴和y轴上的坐标表示。
在平面直角坐标系中，有一些基本的公式可以帮助我们计算点之间的距离、角度等几何性质。
1.平面直角坐标系中的点表示：
在平面直角坐标系中，任意一点的位置可以由它在x轴和y轴上的坐
标表示。
常用的表示方法是(x,y)，其中x表示该点在x轴上的坐标，y
表示该点在y轴上的坐标。
2.点之间的距离：
d=√((x₂-x₁)²+(y₂-y₁)²)
3.点关于原点的对称点：
4.点的中点：
M=((x₁+x₂)/2,(y₁+y₂)/2)
5.点的斜率：
斜率=(y₂-y₁)/(x₂-x₁)
6.点的直线方程：
y-y₁=k(x-x₁)
7.点关于x轴的对称点：
8.点关于y轴的对称点：
9.点关于原点的对称点：
10.点关于一条直线的对称点：
P' = (x - 2 * (m * (mx + c - y) / (1 + m²)), y - 2 * (m * (mx + c - y) / (1 + m²)))
以上是平面直角坐标系中的一些基本公式。
这些公式在求解点之间距离、点关于直线的对称点等问题时非常有用，对于解决各种几何问题具有重要的参考价值。
2.1.2 平面直角坐标系中的基本公式
张喜林制2.1.2 平面直角坐标系中的基本公式教材知识检索考点知识清单1．两点间的距离公式：设),(),(2211y x B y x A 、是平面上的两点，则=||AB2．中点公式：已知),,(),(2211y x B y x A 、设M(x ，y)是线段AB 的中点，则=x =y ,3．平行四边形的两条对角线的平方和等于它的四边的要点核心解读1．两点间的距离公式(1)平面上的点),(y x P 到原点)0,0(O 的距离=),(P O d .22y x +(2)平面上任意两点间的距离公式：设,(),211x B y x A 、（),2y 则.)()(),(212212y y x x B A d -+-=(3)求两点间距离的步骤：①给两点坐标赋值：?,,,,2121====y y x x ？？？②计算两个坐标的差，并赋值给另外两个变量，即;,1212y y y x x x -=∆-=∆ ③计算;)()(22y x d ∆+∆=④给出两点的距离．2．中点公式已知),,(),(2211y x B y x A 、设点),(y x M 是线段AB 的中点(如图2-1 -2 -1)，过点A 、B 、M 分别向x 轴、y 轴作垂线、、21AA AA ,2121MM MM BB BB 、、、垂足分别为、、、)0,((B )(0,)0,(211211x y A x A )0,(),,0(122x M y B ).,0(2y M 因为M 是线段AB 的中点，所以点1M 和点2M 分别是11B A 和22B A 的中点，即⋅==22221111,B M M A B M M A所以⋅-=--=-y y y y x x x x 2121,即 2,22121y y y x x x +=+= 这就是线段中点坐标的计算公式，简称中点公式．3．解析法的应用解析法是解决解析几何、立体几何等的重要方法，它是把几何问题转化成代数问题，通过建立适当的坐标系加以分析研究解决问题的方法．用解析法解决几何问题的基本步骤如下：(1)选择坐标系：坐标系选择是否恰当，直接关系到以后的论证是否简捷．原则是：选择坐标系要使得问题所涉及的坐标中尽可能多地出现零．为此，常常有以下规律：①将图形一边所在的直线或定直线作为x 轴；②若为对称图形则取对称轴为x 轴或y 轴；③若有直角，则取直角边所在的直线为坐标轴；④可将图形的一个定点或两个定点连线的中点作为原点．(2)标出图形上有关点的坐标，按已知条件用坐标表示图形中的等量关系．(3)通过以上两个程序，把几何问题转化为代数问题来求解．典例分类剖析考点1 平面上两点闻距离的求法及应用命题规律主要强调两点间距离公式的应用，两点间的距离公式作为解析几何的重点之一，常会考查．[例1] (1)已知),3,1()3,6()1,2(C B A 、、求证：△ABC 为直角三角形．(2)已知点A(3，6)，在x 轴上的点P 与点A 的距离为10，求点P 的坐标．[解析] (1)要判断三角形是否为直角三角形，其中一种方法是考虑各边长之间是否满足勾股定理，即需求出三条边长．[答案] 由两点间的距离公式得;20)13()26(),(=-+-=B A d;5)13()21(),(=-+-=C A d;25)33()61(),(22=-+-=C B d,||||||222BC AC AB =+∴∴ △ABC 为直角三角形．(2)设点P 的坐标为（x ，O ），由,10),(=P A d 得,10)60()3(22=-+-x解得11=x 或,5-=x∴ 点P 的坐标为(-5，0)或(11，0)．母题迁移 1．已知等边△ABC 的两个顶点、的坐标为),0,2()0,4(B A 、-试求：(1) C 点的坐标；(2)△ABC 的面积．考点2 中点坐标公式及其应用命题规律考查中点坐标公式及其应用．[例2] △ABC 三个顶点的坐标分别为,2)4,4(（、B A --),2,4()2-C 、求三边中线的长．[答案] 设AB 的中点D 的坐标为D （x,y ）,由中点公式得,1224,1224-=+-=-=+-=y x 即 ⋅--)1,1(D同理，BC 的中点E(3，0)，AC 的中点F(O ，-3)．),(||D C d CD =∴22)]2(1[)41(---+--=;26=),(||E A d AE =)40()43(+++=;65=),(||F B d BF =)23()20(-⋅-+-=.29=母题迁移 2．△ABC 三个顶点的坐标为),1,0(-A ),2,2(),3,1(-C B 求中线AD 的长．考点3 两点问距离公式的几何意义命题规律利用两点间距离公式的几何意义求某些函数的最值．[例3] 求函数++-=3712)(2x x x f 134+-x x 的最小值．[答案] ,1)6(3722+-=+-x x r x ∴+-=+-,9)2(1342x x x 可设,6（A 、、)3,2()1B )0,P(x 则.||||)(PB PA x f +=要求)(x f 的最小值，只需在x 轴上找一点P ，使||||PB PA +最小即可．设B 关于x 轴的对称点为,/B 则)3,2(/-B （如图2 -1 -2-2所示）． |,|||||||||//AB PB PA PB PA ≥+=+,24)13()62(||22/=--+-=AB∴ 当A P B 、、/三点共线时取等号，即||||PB PA +的最小值为,24也就是)(x f 的最小值为.24[点拨] (1)涉及无理式，尤其是含平方的算式，我们可联想到两点间的距离，故构造两点间的距离来解题．(2)本题切忌将两个无理函数最小值的和当作f(x)的最小值．母题迁移 3．求函数1342222+-++-=x x x x y 的最小值．优化分层测讯学业水平测试1．已知),15,2().5,3(B A -则=),(B A d （ ）25.A 135.B 175.C 55.D2．已知两点),,(),(d c B b a A 、且,02222=+-+d c b a 则( )．A ．原点一定是线段AB 的中点 B.A 、B 一定都与原点重合C ．原点一定在线段AB 上但不是中点D ．以上结论都不正确3．点P(2，-1)关于点(3，4)的对称点是( )．)5,1.(A )9,4.(B )3,5(⋅C )4,9.(D4．已知点A(3，6)，在x 轴上的点P 与点A 的距离等于10，则点P 的坐标为5．在△ABC 中，设),5,2()7,3(-B A 、若AC 、BC 的中点都在坐标轴上，则点C 的坐标为6．已知，平面内平行四边形的三个顶点).3,1()1,2(--B A 、),4,3(C 求第四个顶点D 的坐标．高考能力测试（测试时间：45分钟测试满分：100分）一、选择题（5分x8 =40分）1．以A(5，5)、B(1，4)、C(4，1)为顶点的三角形是( )．A.直角三角形 B ．等腰三角形 C ．等边三角形 D ．等腰直角三角形2．已知△ABC 的三个顶点是)0,()0,(a B a A 、-和),23,2(a aC 则△ABC 的形状是( )． A ．等腰三角形 B ．等边三角形 C ．直角三角形D ．斜三角形3．已知点),2,4()0,2(B A 、若|,|2||BC AC =则C 点的坐标为( )．)1,1(-⋅A ），或（15)1,1(--⋅B )3,1()1,1(或-⋅C D ．无数个 4．已知点A （x ，5）关于点C(l ，y)的对称点是),3,2(--B 则点),(y x P 到原点的距离是( )．4.A 13.B 15.C 17.D5．已知菱形的三个顶点为),0,0(),(),(、、a b b a -则它的第四个顶点是( )．),2(b a A ⋅ ),(b a b a B +-⋅ ),.(a b b a C -+ ),(a b b a D --⋅6．光线从点A （-3，5）射到x 轴上，经过反射后经过点B(2，10)，则光线从A 到B 的距离为( )．25.A 52.B 105.C 510.D7．某县位于山区，居民的居住区域大致呈如图2 -1-2 -3所示的五边形，近似由一个正方形和两个等腰直角三角形组成，若,30,60km CD AE km AB ===为了解决当地人民看电视难的问题，准备建一个电视转播台，理想方案是转播台距五边形各顶点距离的平方和最小，图中4321P P P P 、、、是AC 的五等分点，则转播台应建在( )．1.P A 处2.P B 处3.P C 处4.P D 处8．（2006年福建）对于直角坐标平面内的任意两点).,(11y x A ),,(22y x B 定义它们之间的一种“距离”：+-=||||12x x AB .||12y y -给出下列三个命题：①若点C 在线段AB 上，则|;|||||AB CB AC =+②在△ABC 中，若,90 =∠C 则;||||||222AB CB AC =+③在△ABC 中，.||||||AB CB AC >+其中真命题的个数为( )．0.A 1.B 2.C 3.D二、填空题（5分x4 =20分）9．已知),,2()6,(b B a A -、点P(2，3)平分线段AB ，则=+b a10．已知),3,0()3,5()1,1(C B A 、、则△ABC 的形状为11．已知),3().2,1(b B A -两点间的距离为,24则=b12.已知两点),2,3()4,1(A P 、-则点A 关于点P 的对称点的坐标为三、解答题（10分x4 =40分）13.求函数84122+-++=x x x y 的最小值．14.已知△ABC 三顶点的坐标为,8)3,11()8,3(--（、、C B A ),2-求BC 边上的高AD 的长度．15.若a 、b 、c 、d 都是实数，试证明≥+++2222db c a .)()(22d c b a +++16.在△ABC 所在平面上求一点P ，使222||||||PC PB PA ++取得最小值.。
掌握高中数学中的平面直角坐标系
掌握高中数学中的平面直角坐标系高中数学中的平面直角坐标系是一种重要的工具，它帮助我们更好地理解和解决各种数学问题。
在这篇文章中，我们将探讨如何正确地掌握平面直角坐标系，并且介绍一些常见的应用。
一、平面直角坐标系的基本概念平面直角坐标系由两条相互垂直的坐标轴组成，通常被称为x轴和y轴。
这两条轴的交点被称为原点，用O表示。
我们可以通过在x轴和y轴上取定一个单位长度，来确定平面上任意一点的坐标。
例如，点A的坐标可以表示为(x,y)，其中x表示点A在x轴上的位置，y表示点A在y轴上的位置。
二、平面直角坐标系的性质平面直角坐标系具有一些重要的性质，这些性质帮助我们更好地理解和分析数学问题。
1. 对称性：平面直角坐标系具有关于原点的对称性。
对于任意一点P(x,y)，其关于原点的对称点为P'(-x,-y)。
这一性质在解决对称性相关的问题时非常有用。
2. 距离公式：在平面直角坐标系中，我们可以使用距离公式计算两点之间的距离。
对于两点P1(x1,y1)和P2(x2,y2)，它们之间的距离可以表示为√((x2-x1)²+(y2-y1)²)。
这个公式在解决几何问题时经常被使用。
3. 斜率公式：平面直角坐标系中的斜率公式可以帮助我们计算两点之间的斜率。
对于两点P1(x1,y1)和P2(x2,y2)，它们之间的斜率可以表示为(y2-y1)/(x2-x1)。
斜率公式在解决直线相关的问题时非常有用。
三、平面直角坐标系的应用平面直角坐标系在数学中有许多应用。
下面我们将介绍其中的一些常见应用。
1. 图形的表示：平面直角坐标系可以用来表示各种图形，如直线、抛物线、圆等。
通过在坐标系中画出这些图形，我们可以更好地理解它们的性质和特点。
2. 函数的图像：函数的图像可以通过在平面直角坐标系中画出函数的图像来表示。
通过观察函数的图像，我们可以推断函数的性质，如增减性、奇偶性等。
3. 解方程：平面直角坐标系可以帮助我们解方程。
1平面直角坐标系中的基本公式
（A(x1，y1)，B(x2，y2)，C(x3，y3)）
的重心坐标为
x
x1
x2 3
x3
y
y1
y2
y3
3
y
B(x 2,y 2)
A(x 1,y 1)
M(x,y) x O
C(x 3,y 3)
例4．已知□ABCD的三个顶点A(－3，0)，
B(2，－2)，C(5，2)，求顶点D的坐标。
解：因为平行四边形的 两条对角线的中点相同， 所以它们的坐标也相同。
解得x=0或x=2,
若点C在y轴上，设C(0，y)，由∠ACB=90° 得|AB|2=|AC|2+|BC|2，
可得y=0 或y=4， 而其中原点O(0，0)计算了两次， 故选C.
2.1.1数轴上的基本公式
一.直线坐标系
1．直线坐标系：一条给出了原点、度量 单位和正方向的直线叫做数轴，或说在 这条直线上建立了直线坐标系。如图：
2．称点P的坐标为x，记作P(x)；
3．数轴上两点间的，B)=|x2－x1|.
数轴上一点P(x)，它到点A(－8)的距
离是它到点B(－4)距离的2倍，则x=
0或 16 3
.
2.1.2平面直角坐标系中的 基本公式
一. 两点间的距离公式 当AB时不平行于坐标轴，
y B2
B(x2,y2)
A(x1,y1) A2
A1 O
C
x B1
由勾股定理得
|AB|2=|AC|2+|BC|2=|x2－x1|2+|y2－y1|2， 由此得到计算两点间距离的公式：
∴ d(A，B)= Vx2 Vy2 65
例2．已知点A(1，2)，B(3，4)，C(5，0), 求证：△ABC是等腰三角形。
坐标计算的基本公式
坐标计算的基本公式坐标计算是数学中一个重要的分支，它涉及到平面上的点的位置关系、距离、方向等问题。
在坐标计算中，常用的基本公式包括平面直角坐标系的表示、两点间的距离、中点坐标、线段的分点坐标、直线的斜率等，下面将详细介绍这些公式。
1.平面直角坐标系的表示：平面直角坐标系是以两个相互垂直的轴为基准，建立平面上点的坐标位置。
一般选择x轴和y轴作为坐标轴，它们的交点O称为原点。
平面上的任意一点P可以用(x,y)表示，其中x表示点P在x轴上的坐标，y表示点P在y轴上的坐标。
2.两点间的距离：两点间的距离可以通过勾股定理计算。
设点（x1,y1）和点（x2,y2）是平面上的两个点，它们之间的距离d可以表示为：d=√[(x2-x1)²+(y2-y1)²]3.中点坐标：若已知线段的两个端点的坐标（x1,y1）和（x2,y2），可以通过求平均值的方法求出线段的中点的坐标。
中点的x坐标可以通过下述公式计算：x=(x1+x2)/2，中点的y坐标可以通过下述公式计算：y=(y1+y2)/24.线段的分点坐标：线段的分点坐标指线段上除了端点外的任意一点的坐标。
已知线段的两个端点的坐标（x1,y1）和（x2,y2），若要求线段上的一个点，该点到一个端点的距离是线段长度的m/n（其中m,n为整数，且m+n≠0），则该点的坐标可以用以下公式计算：x = (mx2 + nx1)/(m + n)，y = (my2 + ny1)/(m + n)。
5.直线的斜率：直线的斜率是刻画直线的一个重要属性，可以通过两点的坐标计算得到。
设直线上的两个点分别为（x1,y1）和（x2,y2），直线的斜率可表示为：k = (y2 - y1) / (x2 - x1)。
若直线的斜率为k，则直线倾斜角的正切为tanθ = k，其中θ表示直线与正x轴之间的夹角。
以上是坐标计算中的一些基本公式，通过这些公式可以解决平面上的点的位置关系、距离、方向等问题。
解析几何中平面直角坐标系方程的求法
解析几何中平面直角坐标系方程的求法几何以及物理都离不开向量、坐标系等一系列计算方法。
其中，平面直角坐标系是基本的坐标系，在解析几何中应用广泛。
平面直角坐标系的基本概念是坐标轴、坐标和坐标点，因此求平面直角坐标系的方程也是解析几何的基本内容之一。
本文将围绕着此主题展开，探讨几种求平面直角坐标系方程的方法。
一、直线的一般式在平面直角坐标系中，一般式具有形如 Ax + By + C=0 的形式。
其中，A、B、C为常数，x和y分别为平面直角坐标系中点的坐标。
这种形式可以通过斜率截距式进行转换。
斜率截距式中，一条直线方程可以写成y=kx+b的形式。
其中，k是斜率，b是截距。
在平面直角坐标系中，如果过点(x1,y1)和(x2,y2)的直线的斜率为 k, 则它的一般式为：k(x1-x2)+y2-y1=0具体地，如果 A=x1-x2, B=y2-y1, C=(-A)x1-Bx2，则一般式为Ax+By+C=0。
二、两点式两点式适用于已知通过两点的一条直线，其公式为：(y-y1)=(y2-y1)/(x2-x1)(x-x1)其中，(x1, y1)和(x2,y2)是直线上两个点。
将两点式化简后，可以得到一般式。
三、截距式截距式适用于已知直线在x轴或y轴上的截距的情况。
在截距式中，直线的方程为 y=kx+b，其中b是在y轴上的截距，k是斜率。
当直线穿过点(0,b)时，截距式的形式是 y=kx+b。
当直线穿过点(b,0)时，截距式的形式为 x=ky+b。
由于直线的斜率和截距可以通过两点来表示，所以截距式也可以转换为两点式或一般式。
四、点斜式点斜式用于已知直线在坐标系中的一个点以及直线在这一点的斜率的情况。
该式子的形式为：y-y1=k(x-x1)其中，(x1, y1)是直线上的点，k是直线在该点的斜率。
类似于两点式，点斜式也可以通过化简得到一般式。
综上所述，这四种方法都是解析几何中求解平面直角坐标系方程的基本方法。
在实际应用中，应根据实际问题选择合适的方法，提高解析几何的实际应用能力。
平面直角坐标系中的基本公式与直线方程
平面直角坐标系中的基本公式与直线方程-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1数学必修二第二章第一、二节平面直角坐标系中的基本公式与直线方程 C 卷一、选择题1.设点A(2,-3),B(-3,-2)，直线l 过点P(1,1)且与线段AB 相交，则l 的斜率k 的取值范围是（ ）2.若直线03)1(:1=--+y a ax l 与直线02)32()1(:2=-++-y a x a l 互相垂直，则a 的值是( )A.3-B. 1C. 0或23-D. 1或3-3.若直线l 的倾斜角α满足0150α︒︒≤<，且90α︒≠，则它的斜率k 满足( )A ．30k <≤B ．3k >C ．03k k ≥<-或．30k k ≥<或 4.下列说法正确的是 （ ）A ．经过定点()Px y 000，的直线都可以用方程()yy k xx -=-00表示B ．经过定点()b A ，0的直线都可以用方程y k x b =+表示C ．不经过原点的直线都可以用方程x a yb +=1表示D ．经过任意两个不同的点()()222111y x P y x P，、，的直线都可以用方程()()()()y y x xx x y y --=--121121表示5.设两条直线的方程分别为00,x y a x y b ++=++=和已知,a b 是关于x 的方程20x x c ++=的两个实数根，且0≤c ≤18，则这两条直线之间距离的最大值和最小值分别为( )A.2142B.22212,2 D. 21226.若动点1122(,),(,)A x y B x y 分别在直线12:70:50l x y l x y +-=+-=和上移动，则线段AB 的中点M 到原点的距离的最小值为( ) A ．2 3 B ．3 3 C ．3 2 D ．427.对于平面直角坐标系内任意两点11(, )A x y ，22(, )B x y ，定义它们之间的一种“折线距离”：2121(,)||||d A B x x y y =-+-．则下列说法正确．．的个数是（ ） ①若()1,3A -，()1,0B ，则(,)5d A B =；②若点C 在线段AB 上，则(,)(,)(,)d A C d C B d A B +=； ③在ABC ∆中，一定有(,)(,)(,)d A C d C B d A B +>；④在平行四边形ABCD ，一定有(,)(,)(,)(,)d A B d A D d C B d C D +=+.A ．1个B ．2个C ．3个D ．4个8.已知两定点A(-3，5)，B(2，15)，动点P 在直线3x-4y ＋4＝0上，则PA ＋PB 的最小值为( )A ．513B ．362C ．155D ．5＋102二、填空题9.设直线L 过点A （2，4），它被平行线x-y+1=0与x-y-1=0所截是线段的中点在直线x+2y-3=0上，则L 的方程是_____________________10.无论m 为何值，直线l ：（2m+1）x+（m+1）y ﹣7m ﹣4=0恒过一定点P ，则点P 的坐标为 ．11.原点O 在直线L 上的射影为点H （-2，1），则直线L 的方程为_____________.12.过点（1，3）作直线l ，若l 经过点（a ，0）和（0，b ），且a ，b ∈N*，则可作出的l 的个数为 条．13.过点A （1，4）且在x 、y 轴上的截距相等的直线共有 条．14.如图，平面中两条直线l 1 和l 2相交于点O ，对于平面上任意一点M ，若x , y 分别是M 到直线l 1和l 2的距离，则称有序非负实数对（x , y ）是点M 的“ 距离坐标 ” 。
人教版高中数学必修二第7讲：平面直角坐标系的基本公式(教师版)
人教版高中数学 平面直角坐标系的基本公式__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________平面上两点间的距离公式和中点坐标公式； 两点间距离公式的推导； 会运用这两个公式解题．一、数轴上的基本公式1．一条给出了原点、度量单位和正方向的直线叫做数轴，或称在这条直线上建立了直线坐标系，在数轴上，若点P 与x 对应，称P 的坐标为x ，记作P (x )．2．位移是一个既有大小，又有方向的量，通常称作位移向量，本书中叫做向量． 从点A 到点B 的向量，记作 ，A 为AB →的起点，B 为AB →的终点，线段AB 的长度称作AB →的长度，记作|AB →|.数轴上同向且等长的向量叫做相等的向量．．．．．.． 3．在数轴上，点A 作一次位移到点B ，再由点B 作一次位移到点C ，则位移AC →称作位移AB →与位移BC →的和．，记作AC →＝AB →＋BC →. 在数轴上，任意三点A 、B 、C ，向量AB →、BC →、AC →的坐标都具有关系：AC ＝AB ＋BC.4设AB →是数轴上的任一个向量，O 为原点，点A (x 1)、B (x 2)，则AB ＝OB －OA ＝x 2－x 1，A 、B 两点的距离d (A ，B )＝|AB |＝|x 2－x 1| . 二、平面直角坐标系的基本公式1．平面上任意两点P 1(x 1，y 1)、P 2(x 2，y 2)之间的距离d (P 1，P 2)＝|P 1P 2|＝2．平面上任意两点P 1(x 1，y 1)、P (x 2，y 2)的中点P (x ，y )，则x= ,y=如果P 为P 1P 2的中点，则称P 1与P 2关于P 对称．点A (x 0，y 0)关于点M (a ，b )的对称点为(2a －x 0, 2b －y 0).类型一 数轴例1：(1)若点P (x )位于点M (－2)、N (3)之间，求x 的取值范围； (2)试确定点A (a )、B (b )的位置关系．解析：数轴上的点与实数之间是一一对应的关系，所以点的坐标的大小决定彼此的相互位置，显然右边的点的坐标要大于左边的点的坐标．答案：(1)由题意可知，点M (－2)位于点N (3)的左侧，且点P (x )位于点M (－2)、N (3)之间， ∴－2<x <3.(2)确定两点的位置关系，需要讨论实数a 、b 的大小关系：当a >b 时，点A (a )位于点B (b )的右侧；当a <b 时，点A (a )位于点B (b )的左侧；当a ＝b 时，点A (a )与点B (b )重合． 练习1：下列各组点中，点M 位于点N 左侧的是( )A ．M (－2)、N (－3)B ．M (2)、N (－3)C ．M (0)、N (6)D ．M (0)、N (－6)答案：点M (0)在点N (6)的左侧，故选C.练习2：下列各组点中M 位于N 右侧的是（ ）A ．M (-4)、N (－3)B ．M (0)、N (6)C ．M (3)、N (6)D ．M (-4)、N (－6) 答案：D例2：已知数轴上有A 、B 两点，A 、B 之间的距离为1，点A 与原点O 的距离为3，求向量OA →、AB →的坐标．解析：由向量定义求解即可．答案：∵点A 与原点O 的距离为3，∴点A 的坐标为3或－3. 当点A 的坐标为3时， ∵A 、B 之间的距离为1， ∴点B 的坐标为2或4.此时OA →的坐标为3，AB →的坐标为－1或1. 当点A 的坐标为－3时， ∵A 、B 之间的距离为1， ∴点B 的坐标为－4或－2.此时OA →的坐标为－3，AB →的坐标为－1或1. 练习1：已知数轴上的三点A (－1)、B (5)、C (x )．(1)当|AB |＋d (B ，C )＝8时，求x ； (2)当AB ＋CB ＝0时，求x ；(3)当AB →＝BC →时，求x .答案：(1)由题意可知，|AB |＝|5－(－1)|＝6，d (B ，C )＝|x －5|.当|AB |＋d (B ，C )＝8时，有6＋|x －5|＝8，解得x ＝3或x ＝7.(2)由AB ＋CB ＝0可知，5－(－1)＋5－x ＝0，解得x ＝11.(3)由AB →＝BC →可知AB ＝BC ，故5－(－1)＝x －5， 所以x －5＝6，解得x ＝11.练习2：数轴上任意三点A 、B 、C 的坐标分别为a 、b 、c ，那么有下列关系：①AB ＋AC ＝BC ；②AB →＝AC →＋CB →；③|AB |＝|AC |＋|CB |；④BC ＝b －c ；⑤A 、C 两点的中点坐标为c －a2.其中正确的有________．(填序号)答案：② AB 、AC 、BC 的关系为AB ＋BC ＝AC ，故①错误；根据向量的和可知AB →＝AC →＋CB →，故②正确；因为A 、B 、C 三点在数轴上的位置关系共有六种情况，所以|AB |、|AC |、|CB |的关系有三种情况，而|AB |＝|AC |＋|CB |是其中一种情况，故③错误；向量BC →的坐标是终点C 的坐标c 减去起点B 的坐标b ，即BC ＝c －b ，故④错误；A 、C 两点的中点坐标为a ＋c2，故⑤错误．类型二 中点坐标公式例3：平行四边形ABCD 三个顶点坐标分别为A (2,3)、B (4,0)、D (5,3)，求顶点C 的坐标． 解析：运用中点坐标公式先求出▱ABCD 两对角线交点M 的坐标，再求顶点C 的坐标．答案：设AC 与BD 交点为M (a ，b )，则M 为BD 的中点，由中点坐标公式⎩⎪⎨⎪⎧a ＝92b ＝32.又设C (x 0，y 0)，则M 为AC 的中点， ∴⎩⎪⎨⎪⎧92＝2＋x232＝3＋y 02，∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0＝7y 0＝0.∴C 点坐标为(7,0)．练习1：已知点A 关于点B (2,1)的对称点为C (－4,3)，C 关于D 的对称点为E (－6，－3)，求A 、D的坐标及AD 中点坐标．答案：设A (x 1，y 1)，∵A 、C 中点是B ，∴x 1－42＝2，y 1＋32＝1，∴x 1＝8，y 1＝－1，即A (8，－1)． 设D (x 2，y 2)，∵D 是C 、E 中点，∴x 2＝－4－62＝－5，y 2＝3－32＝0.即D (－5,0)．∴A 、D 中点为⎝ ⎛⎭⎪⎫8－52，－1＋02，即⎝⎛⎭⎪⎫32，－12.练习2：设点A 在x 轴上，点B 在y 轴上，AB 的中点为P (2，－1)，则|AB |等于( )A ．5B ．4 2C ．2 5D ．210答案：设A (a,0)、B (0，b )．由中点坐标公式，得⎩⎪⎨⎪⎧2＝a ＋02－1＝0＋b2，∴⎩⎪⎨⎪⎧a ＝4b ＝－2.即A (4,0)、B (0，－2)， ∴|AB |＝－2＋－2－2＝25，故选C.类型三 两点间距离公式例4：已知A (3，－4)与B (a,3)两点间距离为72，求a 的值．解析：用两点间距离公式即可. 答案：∵d (A ，B )＝72，∴(a －3)2＋(3＋4)2＝(72)2， ∴a ＝10或a ＝－4.练习1：求下列两点间的距离：(1)A (2,5)、B (3，－4)；(2)A (2－1，3＋2)、B (2＋1，3－2)； 答案：(1)Δx ＝3－2＝1，Δy ＝－4－5＝－9.∴d (A ，B )＝Δx 2＋Δy 2＝12＋－2＝82.(2)Δx ＝2＋1－(2－1)＝2， Δy ＝(3－2)－(3＋2)＝－22，∴d (A ，B )＝Δx 2＋Δy 2＝22＋－222＝2 3.练习2：已知平行四边形三个顶点的坐标分别为(1,1)、(2，－1)、(－1，－3)，则第四个顶点的坐标为________．答案：(4,3)或(－2，－1)或(0，－5) ①当(1,1)与(2，－1)为一条对角线的两端点时，第四个顶点的坐标为(4,3)；②当(1,1)与(－1，－3)为一条对角线的两端点时，第四个顶点的坐标为(－2，－1)；③当(2，－1)与(－1，－3)为一条对角线的两端点时，第四个顶点的坐标为(0，－5)．1．下列命题：①相等的向量，它们的坐标相等；反之，若数轴上两个向量的坐标相等，则这两个向量相等； ②对于任何一个实数，数轴上存在一个确定的点与之对应；③数轴上向量AB →的坐标是一个数，实数的绝对值为线段AB 的长度，如果起点指向终点的方向与数轴同方向，则这个实数取正数，反之取负数；④起点和终点重合的向量是零向量，它的方向是任意的，它的坐标是0. 其中正确命题的个数是( )A ．1B ．2C ．3D ．4 答案：D2．A 、B 为数轴上的两点，B 的坐标为－5，BA ＝－6，则A 的坐标为( )A ．－11B ．－1或11C ．－1D ．1或－11 答案：A3．数轴上点P 、M 、N 的坐标分别为－2、8、－6，则在①MN ＝NM ；②MP ＝－10；③PN ＝－4中，正确的表示有( )A ．0个B ．1个C ．2个D ．3个 答案：C4．点P (2，－1)关于点M (3,4)的对称点Q 的坐标为( )A ．(1,5)B ．(4,9)C ．(5,3)D ．(9,4) 答案：B5．以A (5,5)、B (1,4)、C (4,1)为顶点的三角形是( )A ．直角三角形B ．等腰三角形C ．等边三角形D ．等腰直角三角形 答案：B6.数轴上一点P (x )，它到A (－8)的距离是它到B (－4)距离的3倍，则x ＝________.答案： －2或－57.已知点A (2x )、B (x )，点A 在点B 的右侧，则x 的取值范围为________．答案： (0，＋∞)8. 已知三角形的三个顶点A (2,1)、B (－2,3)、C (0，－1)，则BC 边上中线的长为__________．答案：39. 已知A (6,1)、B (0，－7)、C (－2，－3)．(1)求证：△ABC 是直角三角形； (2)求△ABC 的外心的坐标．答案：(1)|AB |2＝(0－6)2＋(－7－1)2＝100，|BC |2＝(－2－0)2＋(－3＋7)2＝20，|AC |2＝(－2－6)2＋(－3－1)2＝80，因为|AB |2＝|BC |2＋|AC |2，所以△ABC 为直角三角形，∠C ＝90°.(2)因为△ABC 为直角三角形，所以其外心是斜边AB 的中点，所以外心坐标为(6＋02，1－72)，即(3，－3).10．已知两点A 、B 的坐标如下，求AB 、|AB |.(1)A (2)、B (5)；(2)A (－2)、B (－5)．答案： (1)AB ＝5－2＝3，|AB |＝|5－2|＝3. (2)AB ＝(－5)－(－2)＝－3， |AB |＝|(－5)－(－2)|＝3._________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________基础巩固1．数轴上向量AB →的坐标为－8，且B (－5)，则点A 的坐标为( )A ．1B ．2C ．3D ．4 答案：C2．数轴上两点A (2x ＋a )，B (2x )，则A 、B 两点的位置关系是( )A ．A 在B 左侧 B ．A 在B 右侧C ．A 与B 重合D ．由a 的取值决定 答案：D3．已知两点A (a ，b )、B (c ，d )，且a 2＋b 2－c 2＋d 2＝0，则( )A ．原点一定是线段AB 的中点 B ．A 、B 一定都与原点重合C ．原点一定在线段AB 上但不是中点D ．以上结论都不正确 答案：D4．已知线段AB 的中点在坐标原点，且A (x,2)、B (3，y )，则x ＋y 等于( )A ．5B ．－1C ．1D ．－5 答案：D5．点M 到x 轴和到点N (－4,2)的距离都等于10，则点M 的坐标为________．答案：(2,10)或(－10,10)能力提升6．下列各组点：①M (a )和N (2a )；②A (b )和B (2＋b )；③C (x )和D (x －a )；④E (x )和F (x 2)．其中后面的点一定位于前面的点的右侧的是( )A ．①B ．②C ．③D ．④ 答案：B7. 已知数轴上A 、B 两点的坐标分别为13、－13，则d (A ，B )为( )A ．0B ．－23C.23D.19 答案：C8. 已知数轴上两点A (a )、B (b )，则在数轴上满足条件|P A |＝|PB |的点P 坐标为( )A.b －a 2B.a －b 2C.a ＋b 2 D ．b －a答案：C9. 设A (3,4)，在x 轴上有一点P (x,0)，使得|P A |＝5，则x 等于( )A ．0B ．6C ．0或6D ．0或－6 答案：C10. 已知菱形的三个顶点分别为(a ，b )、(－b ，a )、(0,0)，则它的第四个顶点是( )A ．(2a ，b )B ．(a －b ，a ＋b )C ．(a ＋b ，b －a )D ．(a －b ，b －a ) 答案：B11. 设M 、N 、P 、Q 是数轴上不同的四点，给出以下关系：①MN ＋NP ＋PQ ＋QM ＝0； ②MN ＋PQ －MQ －PN ＝0；③PQ－PN＋MN－MQ＝0；④QM＝MN＋NP＋PQ.其中正确的序号是________．答案：①②③12. 等腰三角形ABC的顶点是A(3,0)，底边长|BC|＝4，BC边的中点是D(5,4)，则此三角形的腰长为________．答案：2613. 根据下列条件，在数轴上分别画出点P(x)．(1)|x－1|≤2；(2)|x＋2|>1.答案：(1)∵|x－1|≤2，∴－1≤x≤3，∴点P(x)表示坐标为－1和3的两点A、B间的线段AB(包括两个端点)，画图如下：(2)∵|x＋2|>1，∴x<－3或x>－1，∴点P(x)表示以坐标为－3和－1的两点C、D为端点的两条射线CE、DF，画图如下：14. △ABC中，AO是BC边上的中线，求证：|AB|2＋|AC|2＝2(|AO|2＋|OC|2)．答案：以BC边所在直线为x轴，边BC的中点为原点建立直角坐标系，如图，设B(－a,0)、O(0,0)、C(a,0)，其中a>0，A(m，n)，则|AB|2＋|AC|2＝(m＋a)2＋n2＋(m－a)2＋n2＝2(m2＋n2＋a2)，|AO|2＋|OC|2＝m2＋n2＋a2，∴|AB|2＋|AC|2＝2(|AO|2＋|OC|2)．。
知识讲解_平面直角坐标系中的基本公式
平面直角坐标系中的基本公式【知识梳理】要点一：直线坐标系(1)定义：一条给出了原点、度量单位和正方向的直线叫做数轴，或者说在这条直线上建立了直线坐标系． 要点诠释：一般地，我们约定数轴水平放置，正方向为从左到右．(2)数轴上的点与实数的对应法则：P ←−−−−→一一对应实数x ． (3)记法：如果点P 与实数x 对应，则称点P 的坐标为x ，记作P (x )．当x ＞0时，点P 位于原点右侧，且点P 与原点O 的距离|OP |＝x ；当x ＜0时，点P 位于原点左侧，且点P 与原点的距离|OP |＝-x要点二：向量及数轴上两点间的距离公式(1)定义：位移是一个既有大小又有方向的量，通常叫做位移向量，本书简称为向量．从点A 到点B 的向量，记作AB ．点A 、B 分别叫做向量AB 的起点、终点．向量的长度：线段AB 的长叫做向量AB 的长度，记作|AB |．相等的向量：数轴上同向且等长的向量叫做相等的向量．数量：我们可用实数表示数轴上的一个向量AB ，这个实数叫做向量AB 的坐标或数量．要点诠释：要正确区分向量、向量的长度、向量的坐标（数量）这几个概念，它们分别用AB 、||AB 、AB 来表示；两个向量相等，必须长度和方向都相同；零向量是起点和终点重合的向量，它的长度为0，方向不确定．(2)位移向量的和：在数轴上，如果点A 作一次位移到点B ，接着由点B 再作一次位移到点C ，则位移AC 叫做位移AB 与位移BC 的和，记作AC AB BC =+．要点诠释：作和向量的规律特点：前一个向量的终点是下一个向量的起点(尾首相接)，而和向量是第一个向量的起点指向最后一个向量的终点(首尾相连)．(3)数量和：数轴上任意三点A 、B ，C ，都具有关系AC ＝AB+BC ．要点诠释：①这个公式反映了数轴上向量加法的坐标运算法则，是解析几何的基本公式．②数轴上任意三点．A 、B 、C 都有关系AC ＝AB+BC ，但不一定有|AC |＝|AB |+|BC |，它与A 、B 、C 三个点的相对位置有关．(4)数轴上两点间的距离公式：向量的坐标计算公式：设AB 是数轴上的任意一个向量，点A 的坐标为1x ，点B 的坐标为2x ，则21AB x x =-．一般地，数轴上的任意一个向量的坐标等于它的终点坐标减去起点坐标．用d (A ，B )表示A ，B 两点的距离，可得数轴上两点A ，B 的距离公式是21()||||d A B AB x x ==-，．要点三：平面直角坐标系中两点间的距离公式平面上有两点A (1x ，1y )，B (2x ，2y ) ，则两点间的距离为d (A ，B )＝|AB |＝222121()()x x y y -+-．要点诠释：两点间的距离公式是一个很重要的公式，要熟练地掌握，记住公式的形式，对于两点的横坐标或纵坐标相等的情况，可以直接利用距离公式的特殊情况求解．要点四：中点坐标公式若A (1x ，1y )、B (2x ，2y )，则线段AB 的中点M (x ，y )的坐标计算公式为122x x x +=，122y y y +=． 要点诠释：此公式的推导过程中注意把问题向数轴上转化，体现了数学上的转化思想．要点五：坐标法1．通过建立平面直角坐标系，用代数方法来解决几何问题的方法叫做坐标法，其体现的基本思想是数形结合思想．2．用解析法解决几何问题的基本步骤如下：(1)选择坐标系．坐标系的选择是否恰当，直接关系到以后的论证是否简洁．原则：选择坐标系要使得问题所涉及的坐标中尽可能多地出现零．为此，常常有以下约定：①将图形一边所在的直线或定直线作为x 轴．②对称图形，则取对称轴为x 轴或y 轴．③若有直角，则取直角边所在的直线为坐标轴．④可将图形的一个定点或两个定点连线的中点作为原点．(2)标出图形上有关点的坐标，按已知条件用坐标表示等量关系．(3)通过以上两个程序，把几何问题等价转化为代数式来计算．【典型例题】类型一：向量及数轴上点的距离公式例1．已知A 、B 、C 是数轴上任意三点．(1)若AB ＝5，CB ＝3，求AC ；(2)证明：AC+CB ＝AB ；(3)若|AB |＝5，|CB |＝3，求|AC |．【答案】（1）2（2）略（3）2或8【解析】 (1)AC ＝AB+BC ＝AB -CB ＝5-3＝2．(2)证明：设数轴上A 、B 、C 三点的坐标分别为A x 、B x 、C x ，则AC+CB ＝(C A x x -)+(B C x x -)＝B A x x AB -=，故AC+CB ＝AB ．(3)当点C 在A 、B 两点之间时，由下图①可知|AC |＝|AB |-|BC |＝5-3＝2；当点C 在A 、B 两点之外时，由上图②可知|AC |＝|AB |+|BC |＝5+3＝8．综上所述，|AC |＝2或8．【总结升华】 向量及向量长度的计算应熟练地运用公式AB ＝B A x x -，及|AB |＝||||B A A B x x x x -=-进行求解．对于(3)要注意点B (或点C )的位置，若不确定应分类讨论．举一反三：【变式1】已知数轴上A 、B 两点的坐标分别为1x a b =+，2x a b =-．求AB 、BA 、d (A ，B )、d (B ，A )．【答案】2b - 2b 2||b 2||b【解析】 21AB x x =-=()()2a b a b b --+=-，12()()2BA x x a b a b b =-=+--=，d (A ，B )＝21||2||x x b -=，d (B ，A )＝12||2||x x b -=．【变式2】 关于位移向量，下列说法正确的是 ( )A ．数轴上任意一个点的坐标有正负和大小，它是一个位移向量B ．两个相等的向量的起点可以不同C ．每一个实数都对应数轴上的唯一的一个位移向量D ．AB 的大小是数轴上A 、B 两点到原点距离之差的绝对值【答案】 B【解析】 一个点的坐标没有大小，每个实数对应着无数个位移向量。
平面直角坐标系中的基本公式
3．如果把相等的所有向量看成一个整体， 作为同一个向量，则实数与数轴上的向 量之间是一一对应的。
三. 基本公式
1．位移的和：在数轴上，如果点A作一次
位移到点B，接着由点B再作一次位移到点 C，则位移 AC 叫做位移 AB 与位移 BC 的和，记作 AC AB BC 2．数量的和：对数轴上任意三点A、B、C 都有关系AC=AB+BC；
x 0 解得 y 4
所以点D的坐标是(0，4).
小结 2、两点间的距离公式d(A，B)=|AB| 2 2 （x2 x1 ) ( y2 y1 )
1、数轴上两点的距离公式d(A，B)=|x2－x1|.
A(x1,y1)
B2
B(x2,y2)
A2 O
C
x A1 B1
其中直线BB1和AA2相交于点C。
在直角△ACB中，|AC|=|A1B1|=|x2－x1|， |BC|=|A2B2|=|y2－y1|， 由勾股定理得 |AB|2=|AC|2+|BC|2=|x2－x1|2+|y2－y1|2， 由此得到计算两点间距 离的公式： d(A，B)=|AB|
3．如果点P与实数x对应，则称点P的坐标 为x，记作P(x)；
二. 向量 1．既有大小又有方向的量，叫做位移向 量，简称向量。从点A到点B的向量，记 作 AB ，读作“向量AB”。点A叫做向量 的起点，点B叫做向量的终点；
2．向量 AB 的长度：线段AB的长叫做 向量的长度，记作| AB |；
3．数量的坐标表示： 使 AB 是数轴上的任意一个向量，点 A的坐标为x1，点B的坐标为x2，则AB=x2 －x1； 4．数轴上两点间的距离公式： 用d(A，B)表示A、B两点间的距离，
高考数学中的坐标系与几何知识点
高考数学中的坐标系与几何知识点坐标系与几何是高考数学中的重要组成部分，主要考查考生对坐标系的理解与应用，以及平面几何、空间几何的基本知识。
以下是该知识点的主要内容：一、坐标系1. 直角坐标系直角坐标系是由两条互相垂直的坐标轴（横轴和纵轴）所围成的平面区域。
在直角坐标系中，每个点都可以用一对有序实数（横坐标，纵坐标）来表示。
2. 参数方程参数方程是另一种描述曲线的方法，它将曲线上的点与一个参数（通常为角度或弧长）联系起来。
参数方程通常分为两种：极坐标方程和参数方程。
3. 极坐标系极坐标系是由原点、半径和角度三个参数来描述一个点的位置。
在极坐标系中，一个点的坐标可以表示为(r,θ)，其中r是点与原点的距离，θ是点与正半轴的夹角。
4. 空间坐标系空间坐标系是由三个互相垂直的坐标轴（x轴、y轴、z轴）所围成的空间区域。
在空间坐标系中，每个点都可以用三个有序实数（x坐标，y坐标，z坐标）来表示。
二、平面几何1. 点、线、面点、线、面是平面几何最基本的概念。
点是没有长度、宽度、高度的实体；线是由无数个点连成的，有方向但没有宽度的实体；面是由无数个线连成的，有长度和宽度的实体。
2. 直线方程直线方程是描述直线位置关系的一组式子。
在平面直角坐标系中，直线方程通常分为两种：点斜式和一般式。
3. 圆圆是由平面上所有与给定点（圆心）距离相等的点组成的。
圆的标准方程为(x−a)2+(y−b)2=r2，其中(a,b)是圆心的坐标，r是圆的半径。
4. 三角形三角形是由三个顶点、三条边和三个内角组成的。
三角形的性质包括：两边之和大于第三边，两边之差小于第三边；三角形的内角和为180度。
三、空间几何1. 点、线、面与平面几何类似，空间几何中的点、线、面也有类似的概念。
在空间几何中，点是没有长度、宽度、高度的实体；线是由无数个点连成的，有方向但没有宽度的实体；面是由无数个线连成的，有长度和宽度的实体。
2. 空间直线方程空间直线方程是描述空间直线位置关系的一组式子。
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数学必修二第二章第一、二节
平面直角坐标系中的基本公式与直线方程 C 卷
一、选择题
1.设点A(2,-3),B(-3,-2)，直线l 过点P(1,1)且与线段AB 相交，则l 的斜率k 的取值范围
是（ ）
2.若直线03)1(:1=--+y a ax l 与直线02)32()1(:2=-++-y a x a l 互相垂直，则a 的值是( )
A.3-
B. 1
C. 0或2
3
-
D. 1或3- 3.若直线l 的倾斜角α满足0150α︒︒≤<，且90α︒
≠，则它的斜率k 满足( )
A ．30k <≤
B ．3k >
C ．03k k ≥<或．3
0k k ≥<或
4.下列说法正确的是 （ ） A ．经过定点
()Px y 000
，的直线都可以用方程
()yy k xx -=-00
表示
B ．经过定点()b A ，0的直线都可以用方程y k x b =+表示
C ．不经过原点的直线都可以用方程x a y
b +=1表示
D ．经过任意两个不同的点()()222111y x P y x P
，、，的直线都可以用方程
()()()()y y x xx x y y --=--121121表示
5.设两条直线的方程分别为00,x y a x y b ++=++=和已知,a b 是关于x 的方程
20x x c ++=的两个实数根，且0≤c ≤1
8
，则这两条直线之间距离的最大值和最小值
分别为( )
A.
212 B. 22212,221
2
6.若动点1122(,),(,)A x y B x y 分别在直线12:70:50l x y l x y +-=+-=和上移动，则线段
AB 的中点M 到原点的距离的最小值为( )
A ．2 3
B ．3 3
C ．3 2
D ．4 2
7.对于平面直角坐标系内任意两点11(, )A x y ，22(, )B x y ，定义它们之间的一种“折线距离”：
2121(,)||||d A B x x y y =-+-．则下列说法正确．．
的个数是（ ） ①若()1,3A -，()1,0B ，则(,)5d A B =；
②若点C 在线段AB 上，则(,)(,)(,)d A C d C B d A B +=； ③在ABC ∆中，一定有(,)(,)(,)d A C d C B d A B +>；
④在平行四边形ABCD ，一定有(,)(,)(,)(,)d A B d A D d C B d C D +=+.
A ．1个
B ．2个
C ．3个
D ．4个 8.已知两定点A(-3，5)，B(2，15)，动点P 在直线3x-4y ＋4＝0上，则PA ＋PB 的最小值为( )
A ．513
B ．362
C ．155
D ．5＋102
二、填空题
9.设直线L 过点A （2，4），它被平行线x-y+1=0与x-y-1=0所截是线段的中点在直线x+2y-3=0上，则L 的方程是_____________________
10.无论m 为何值，直线l ：（2m+1）x+（m+1）y ﹣7m ﹣4=0恒过一定点P ，则点P 的坐标为 ．
11.原点O 在直线L 上的射影为点H （-2，1），则直线L 的方程为_____________. 12.过点（1，3）作直线l ，若l 经过点（a ，0）和（0，b ），且a ，b ∈N*，则可作出的l 的个数为 条．
13.过点A （1，4）且在x 、y 轴上的截距相等的直线共有 条．
14.如图，平面中两条直线l 1 和l 2相交于点O ，对于平面上任意一点M ，若x , y 分别是M 到直线l 1和l 2的距离，则称有序非负实数对（x , y ）是点M 的“ 距离坐标 ” 。
已知常数．．p ≥0, q ≥0，给出下列三个命题： ①若p=q=0，则“距离坐标”为（0，0）的点有且只有1个；
②若pq=0, 且p+q ≠0，则“距离坐标”为( p, q) 的点有且只有2个； ③ 若pq ≠0则“距离坐标”为 ( p, q) 的点有且只有3个. 上述命题中，正确的有 . (填上所有正确结论对应的序号)
15.在平面直角坐标系中定义两点()()1122,,,P x y Q x y 之间的交通距离为
()1212,d P Q x x y y =-+-。
若(),C x y 到点()()1,3,6,9A B 的交通距离相等，其中实数,x y 满足010,010x y ≤≤≤≤，则所有满足条件的点C 的轨迹的长之和为 。
16.三条直线x+y+1=0,2x-y+8=0和ax+3y-5=0只有两个不同的交点，则a=______________
三、解答题
17.已知直线l 过点()1,2P 为，且与x 轴、y 轴的正半轴分别交于A 、B 两点，O 为坐标原点．
（1）当OP l ⊥时，求直线l 的方程；
（2）当OAB ∆面积最小时，求直线l 的方程并求出面积的最小值．
18.已知射线l 1：y=4x （x ≥0）和点P （6，4），试在l 1上求一点Q 使得PQ 所在直线l 和l 1以及直线y=0在第一象限围成的面积达到最小值，并写出此时直线l 的方程．
19.如图，已知两条直线l 1:x-3y+12=0,l 2:3x+y-4=0，过定点P(-1，2)作一条直线l ，分别与l 1,l 2交于M 、N 两点，若P 点恰好是MN 的中点，求直线l 的方程.
20.一束光通过M(25，18)射入被x 轴反射到圆C ：x 2+(y-7)2
=25上. (1)求通过圆心的反射光线所在的直线方程； (2)求在x 轴上反射点A 的活动范围.
参考答案
1.A
2.D
3.D
4.D
5.D
6.C
7.C
8.A
9.3x-y-2=0
10.
11.
12.2
由l经过点（a，0）和（0，b）求出l的斜率，写出直线方程的点斜式，代入点（a，0）可得=1，
求出满足该式的整数对a，b，则答案可求．
解：由题意可得直线L的表达式为y=（x﹣1）+3
因为直线l经过（a，0），可得+3=b 变形得=1，
因为a，b都属于正整数，所以只有a=2，b=6和a=4，b=4符合要求
所以直线l只有两条，即y=﹣3（x﹣1）+3和y=﹣（x﹣1）+3．
故答案为2．
本题考查了直线的图象特征与直线的倾斜角和斜率的关系，训练了代入法，关键是确定整数解，是基础题．
13.2
直线的截距式方程．
探究型；分类讨论．
分直线过原点和不过原点两种情况求出直线方程，则答案可求．
解：当直线过坐标原点时，方程为y=4x，符合题意；
当直线不过原点时，设直线方程为x+y=a，
代入A 的坐标得a=1+4=5． 直线方程为x+y=5．
所以过点A （1，4）且在x 、y 轴上的截距相等的直线共有2条． 故答案为2．
本题考查了直线的截距式方程，考查了分类讨论的数学思想方法，是基础题． 14.①② 15.)
5
21。
解析：由条件得1369x y x y -+-=-+-。
当1,9x y ≤≥时，无解； 当16,9x y ≤≤≥时，无解； 当6,9x y ≥≥时，无解；
当1,39x y ≤≤≤时，8.5y =，线段长为1。
当16,39x y ≤≤≤≤时，9.5x y +=，线段长为52 当6,39x y ≥≤≤时 3.5y =，线段长为4。
当1,3x y ≤≤时，无解。
当16,3x y ≤≤≤时，无解。
当6,3x y ≥≤时，无解。
综上所述，点C 的轨迹构成的线段的长之和为)
1524521+=。
16.3或-6
17.解：（1）由已知2OP k =,11
2
l op k k =-
=-， 由直线方程的点斜式可得直线l 的方程为()1
212
y x -=--， 所以直线l 的方程为250x y +-= （2）设直线l 的方程为
()10,0x y
a b a b
+=>>， 因为直线过()1,2P ，所以12
1a b
+=
∵ 122
12
a b ab
=
+≥ 8ab ≥，
当且仅当121121
2
a b
a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪==⎪⎩，即24a b =⎧⎨=⎩时，取得等号．
∴ 1
42
ABC S ab ∆=
≥ ，即面积的最小值为4 所以，直线l 的方程是124
x y
+=，即240x y +-= 18.解：设点Q 坐标为（a ，4a ），PQ 与
x 轴正半轴相交于M 点．
由题意可得a ＞1，否则不能围成一个三角形． PQ 所在的直线方程为：，
令，
∵a ＞1，∴
，
则
=，
当且仅当（a ﹣1）2
=1取等号．所以a=2时，Q 点坐标为（2，8）； PQ 直线方程为：x+y ﹣10=0．
19.参考答案：设所求直线l 的方程为： y=k(x+1)+2
由交点M 的横坐标x M =.
由
交点N 的横坐标x N =
∵P 为MN 的中点，
∴
.
所求直线l 的方程为x+2y-3=0.
20.参考答案：(1)M(25，18)关于x轴的对称点为M′(25，-18)依题意，反射线所在直线过(25，-18)，即.
即x+y-7=0.
(2)设反射线所在直线为y+18=k(x-25).
即kx-y-25k-18=0.。