解析几何中的基本公式
解析几何的基本公式与证明方法
解析几何的基本公式与证明方法解析几何作为数学的一个分支,研究空间中的点、直线、平面和它们之间的关系。
它是利用代数符号和方法研究几何问题的一种方法。
在解析几何中,有一些基本公式和证明方法可以帮助我们解决问题。
本文将对解析几何的基本公式和证明方法进行分析和解释。
一、点的坐标表示在解析几何中,我们通常使用坐标表示点的位置。
平面上的点可以用二维坐标表示,常用的坐标系有笛卡尔坐标系和极坐标系。
在笛卡尔坐标系中,点的位置由它相对于坐标原点的横坐标和纵坐标确定。
在三维空间中,点的位置可以用三维坐标表示,常用的坐标系有直角坐标系和球坐标系。
通过坐标表示点的位置,我们可以进行各种几何运算和分析。
二、直线和平面的方程在解析几何中,直线和平面可以通过方程表示。
对于平面上的直线,我们通常使用一般方程和斜截式方程来表示。
一般方程形如Ax + By +C = 0,其中A、B和C是常数,x和y是变量。
斜截式方程形如y = kx + b,其中k是斜率,b是截距。
通过直线的方程,我们可以确定直线的位置和性质,进而进行相关证明和推理。
对于三维空间中的平面,我们通常使用一般方程和法向量表示。
一般方程形如Ax + By + Cz + D = 0,其中A、B、C和D是常数,x、y和z是变量。
法向量表示中,平面的法向量由三个方向余弦组成,通过法向量,我们可以确定平面的位置和性质,进行进一步的分析和证明。
三、距离和中点公式在解析几何中,距离和中点是常见的概念,有相应的公式来表示。
对于平面上的两点,它们的距离可以用勾股定理计算,即d = √((x2 -x1)^2 + (y2 - y1)^2),其中(x1, y1)和(x2, y2)为两点的坐标。
对于三维空间中的两点,它们的距离可以用空间中两点的坐标表示,即d = √((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2 + (z2 - z1)^2),其中(x1, y1, z1)和(x2,y2, z2)为两点的坐标。
空间解析几何知识点
空间解析几何知识点1. 空间直角坐标系- 定义:由三条互相垂直的直线(x轴、y轴、z轴)确定的坐标系。
- 坐标表示:任意一点P的坐标表示为(x, y, z)。
- 距离公式:两点P1(x1, y1, z1)和P2(x2, y2, z2)之间的距离为√((x2-x1)^2 + (y2-y1)^2 + (z2-z1)^2)。
2. 向量及其运算- 向量定义:具有大小和方向的量。
- 向量表示:向量a表示为a = (a1, a2, a3)。
- 向量加法:a + b = (a1+b1, a2+b2, a3+b3)。
- 向量数乘:k * a = (ka1, ka2, ka3)。
- 向量点积:a · b = a1b1 + a2b2 + a3b3。
- 向量叉积:a × b = (a2b3 - a3b2, a3b1 - a1b3, a1b2 -a2b1)。
- 向量模:|a| = √(a1^2 + a2^2 + a3^2)。
- 向量方向余弦:向量a的方向余弦为(a1/|a|, a2/|a|, a3/|a|)。
3. 平面方程- 点法式:A(x-x0) + B(y-y0) + C(z-z0) = 0,其中A、B、C为平面的法向量,(x0, y0, z0)为平面上一点。
- 两点式:(y-y1)/(x-x1) = (y2-y1)/(x2-x1),表示过两点P1(x1, y1, z1)和P2(x2, y2, z2)的平面。
- 一般式:Ax + By + Cz + D = 0。
4. 直线方程- 参数式:x = x0 + at, y = y0 + bt, z = z0 + ct,其中(x0,y0, z0)为直线上一点,(a, b, c)为直线的方向向量,t为参数。
- 一般式:Ax + By + Cz + D = 0。
- 点向式:(x-x0)/a = (y-y0)/b = (z-z0)/c,其中(x0, y0, z0)为直线上一点,(a, b, c)为直线的方向向量。
解析几何的基础知识
解析几何的基础知识解析几何是数学中的一个重要分支,它研究的是几何图形在坐标系中的性质和关系。
通过引入坐标系,解析几何将几何问题转化为代数问题,从而使得几何问题的研究更加简洁和精确。
本文将介绍解析几何的基础知识,包括平面直角坐标系、点的坐标、直线的方程和距离公式等内容。
一、平面直角坐标系平面直角坐标系是解析几何的基础,它由两条相互垂直的坐标轴组成。
通常我们用x轴和y轴表示,x轴水平向右延伸,y轴垂直向上延伸。
坐标轴的交点称为原点,用O表示。
平面直角坐标系将平面划分为四个象限,分别记作第一象限、第二象限、第三象限和第四象限。
二、点的坐标在平面直角坐标系中,每个点都可以用一个有序数对表示,称为点的坐标。
设点P的坐标为(x, y),其中x表示点P在x轴上的投影长度,y表示点P在y轴上的投影长度。
例如,点A的坐标为(2, 3),表示点A在x轴上的投影长度为2,在y轴上的投影长度为3。
三、直线的方程在解析几何中,直线可以用方程表示。
一般来说,直线的方程有两种形式:一般式和斜截式。
1. 一般式方程一般式方程的形式为Ax + By + C = 0,其中A、B、C为常数,且A和B不同时为0。
例如,直线L的一般式方程为2x + 3y - 6 = 0。
2. 斜截式方程斜截式方程的形式为y = kx + b,其中k为直线的斜率,b为直线在y轴上的截距。
斜率表示直线的倾斜程度,斜率为正表示直线向右上方倾斜,斜率为负表示直线向右下方倾斜。
例如,直线L的斜截式方程为y = 2x + 3。
四、距离公式在解析几何中,我们经常需要计算两点之间的距离。
设点A的坐标为(x1, y1),点B的坐标为(x2, y2),则点A和点B之间的距离可以用以下公式表示:d = √((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2)其中d表示点A和点B之间的距离。
例如,点A的坐标为(2, 3),点B的坐标为(5, 7),则点A和点B之间的距离为d = √((5 - 2)^2 + (7 - 3)^2) = √(3^2 +4^2) = √(9 + 16) = √25 = 5。
解析几何公式大全
解析几何中的基本公式1、 两点间距离:若)y ,x (B ),y ,x (A 2211,则212212)()(y y x x AB -+-=2、 平行线间距离:若0C By Ax :l ,0C By Ax :l 2211=++=++则:2221BA C C d +-=注意点:x ,y 对应项系数应相等。
3、 点到直线的距离:0C By Ax :l ),y ,x (P =++则P 到l 的距离为:22BA CBy Ax d +++=4、 直线与圆锥曲线相交的弦长公式:⎩⎨⎧=+=0)y ,x (F bkx y消y :02=++c bx ax ,务必注意.0>∆若l 与曲线交于A ),(),,(2211y x B y x则:2122))(1(x x k AB -+=5、 若A ),(),,(2211y x B y x ,P (x ,y )。
P 在直线AB 上,且P 分有向线段AB 所成的比为λ,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧λ+λ+=λ+λ+=112121y y y x x x ,特别地:λ=1时,P 为AB 中点且⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=222121y y y x x x变形后:yy y y x x x x --=λ--=λ2121或 6、 若直线l 1的斜率为k 1,直线l 2的斜率为k 2,则l 1到l 2的角为),0(,π∈αα适用范围:k 1,k 2都存在且k 1k 2≠-1 , 21121tan k k k k +-=α若l 1与l 2的夹角为θ,则=θtan 21211k k k k +-,]2,0(π∈θ注意:(1)l 1到l 2的角,指从l 1按逆时针方向旋转到l 2所成的角,范围),0(π l 1到l 2的夹角:指 l 1、l 2相交所成的锐角或直角。
(2)l 1⊥l 2时,夹角、到角=2π。
(3)当l 1与l 2中有一条不存在斜率时,画图,求到角或夹角。
7、 (1)倾斜角α,),0(π∈α;(2)]0[,π∈θθ→→,,夹角b a ;(3)直线l 与平面]20[π∈ββα,,的夹角;(4)l 1与l 2的夹角为θ,∈θ]20[π,,其中l 1//l 2时夹角θ=0; (5)二面角,θ],0(π∈α; (6)l 1到l 2的角)0(π∈θθ,, 8、 直线的倾斜角α与斜率k 的关系a) 每一条直线都有倾斜角α,但不一定有斜率。
解析几何常用公式
解析几何常用公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One11. AB →,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 →|.数轴上同向且相等的向量叫做相等的向量.....。
零向量的方向任意。
..........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 . ..AC →=AB →+2.设 AB → 是数轴上的任一个向量,则AB =OB -OA =x 2-x 1,d (A ,B )=|AB |=|x 2-x 1|. 4.. A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则两点A 、B 的距离公式d (A ,B )=x 2-x 12+y 2-y 12若B 点为原点,则d (A ,B )=d (O ,A )=x 21+y 21;5. A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),中点M(x 1+x 22,y 1+y 22). A (x ,y )关于M (a ,b )的对称点B(2x 0-x ,2y 0-y ).6. 直线倾斜角::x 轴正向与直线向上的方向所成的角叫做这条直线的倾斜角,规定,与x 轴 平行或重合的直线的倾斜角为0°.7.直线的位置与斜率、倾斜角的关系①k =0时,倾斜角为0°,直线平行于x 轴或与x 轴重合.②k >0时,直线的倾斜角为锐角,k 值增大,直线的倾斜角也增大,此时直线过第一、三象限.③k <0时,直线的倾斜角为钝角,k 值增大,直线的倾斜角也增大,此时直线过第二、四象限.④垂直于x 轴的直线的斜率不存在,它的倾斜角为90°.8. 若直线l 上任意两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)且x 1≠x 2,则直线l 的斜率k =y 2-y 1x 2-x 1. 9.直线方程的五种形式(1)点斜式:经过点P 0(x 0,y 0)的直线有无数条,可分为两类:斜率存在时,直线方程为 y -y 0=k (x -x 0);斜率不存在时,直线方程为x =x 0.(2)斜截式:已知点(0,b ),斜率为k 的直线y =kx +b 中,截距b 可为正数、零、负数. (3)两点式:y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1(x 1≠x 2,y 1≠y 2)(4) 截距式:当直线过(a,0)和(0,b )(a ≠0,b ≠0)时,直线方程可以写为x a +yb =1,当直线斜率 不 存在(a =0)或斜率为0(b =0)时或直线过原点时,不能用截距式方程表示直线. (5)一般式:Ax +By +C =0的形式.(220A B +≠)10. (1)已知两条直线的方程为l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0.那么①l 1与l 2相交的条件是:A 1B 2-A 2B 1≠0或A 1A 2≠B 1B 2(A 2B 2≠0).②l 1与l 2平行的条件是:A 1B 2-A 2B 1=0且B 1C 2-B 2C 1≠0或A 1A 2=B 1B 2≠C 1C 2(A 2B 2C 2≠0).③l 1与l 2重合的条件是:A 1=λA 2,B 1=λB 2,C 1=λC 2(λ≠0)或A 1A 2=B 1B 2=C 1C 2(A 2B 2C 2≠0).2)已知两条直线的方程为l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2.那么①l 1与l 2相交的条件为k 1≠k 2.②l 1与l 2平行的条件为k 1=k 2且b 1≠b 2. ③l 1与l 2重合的条件为k 1=k 2且b 1=b 2.11. 直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0与直线l 2:A 2x +B 2y +C 2=0垂直________.直线l 1:y =k 1x +b 1与l 2:y =k 2x +b 2垂直________.若两直线中有一条斜率不存在时,则另一条的斜率为0,即倾斜角分别为90°和0°,也满足|α-β|=90°.12.与直线Ax +By +C =0平行的直线可表示为Ax +By +m =0(m ≠C ); 与直线Ax +By +C =0垂直的直线可表示为Bx -Ay +m =0,14. 点P (x 1,y 1)到直线Ax +By +C =0(A 2+B 2≠0)的距离为d =|Ax 1+By 1+C |A 2+B2 应用点到直线的距离公式时,若给出的直线方程不是一般式,则应先把直线方程化为一般式,然后再利用公式求解. 15.点到几种特殊直线的距离:①点P (x 1,y 1)到x 轴的距离d =|y 1| .②点P (x 1,y 1)到y 轴的距离d =|x 1|.③点P (x 1,y 1)到直线x =a 的距离为d =|x 1-a |. ④点P (x 1,y 1)到直线y =b 的距离为d =|y 1-b |.16.两平行直线l 1:Ax +By +C 1=0,l 2:Ax +By +C 2=0,C 1≠C 2,则l 1与l 2的距离为 d =|C 1-C 2|A 2+B 2. 两条平行线间的距离公式要求:l 1、l 2这两条直线的一般式中x 的系数相等,y 的系数也必须相等;当不相等时,应化成相等的形式,然后求解.17. 圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2;18.点到圆心的距离为d,圆的半径为r.则点在圆外d>r;点在圆上d=r;点在圆内0≤d<r. 20.规律技巧圆的几何性质:①若直线与圆相切,则圆心到直线的距离等于半径,过切点与切线垂直线的直线过圆心;②若直线与圆相交,圆心、弦的中点及弦的一个端点组成的三角形是直角三角形,弦的垂直平分线经过圆心.④以A(x1,y1)、B(x2,y2)为直径的圆的方程为(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0.21. 形如Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0的方程表示圆的等价条件(1)A=C≠0;x2、y2的系数相同且不等于零;(2)B=0;不含xy项.(3)(DA)2+(EA)2-4FA>0,即D2+E2-4AF>0.23.圆的一般方程形式为x2+y2+Dx+Ey+F=0,配方为 (x+D2)2+(y+E2)2=D2+E2-4F4.(1)当D2+E2-4F>0时,它表示以 (-D2,-E2)为圆心,D2+E2-4F2为半径的圆.(2)当D2+E2-4F=0时,它表示点 (-D2,-E2).(3)当D2+E2-4F<0时,它不表示任何图形24.直线与圆的位置关系(1)直线与圆相交,有两个公共点;(2)直线与圆相切,只有一个公共点;(3)直线与圆相离,没有公共点.25.直线与圆位置关系的判定有两种方法(1)代数法:通过直线方程与圆的方程所组成的方程组,根据解的个数来判断.若有两组不同的实数解,即Δ>0,则相交;若有两组相同的实数解,即Δ=0,则相切;若无实数解,即Δ<0,则相离.(2)几何法:由圆心到直线的距离d与半径r的大小来判断:当d<r时,直线与圆相交;当d=r时,直线与圆相切;当d>r时,直线与圆相离.26.直线与圆相切,切线的求法(1)当点(x0,y0)在圆x2+y2=r2上时,切线方程为x0x+y0y=r2;(2)若点(x 0,y 0)在圆(x -a )2+(y -b )2=r 2上,切线方程为(x 0-a )(x -a )+(y 0-b )(y -b )=r 2; 27.若弦长为l ,弦心距为d ,半径为r ,则(l2)2+d 2=r 2.28.判断两圆的位置关系设圆C 1:x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0, ① 圆C 2:x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0. ② ①-②得(D 1-D 2)x +(E 1-E 2)y +F 1-F 2=0. ③若圆C 1与C 2相交,则③为过两圆交点的弦所在的直线方程.求两圆的公共弦所在直线方程,就是使表示圆的两个方程相减即可得到. 31.空间直角坐标系中的对称点点P (x ,y ,z )的对称点的坐标 11112222|P 1P 2|=x 2-x 12+y 2-y 12+z 2-z 12.到定点(a ,b ,c )距离等于定长R 的点的轨迹方程为(x -a )2+(y -b )2+(z -c )2=R 2,此即以定点(a ,b ,c )为球心,R 为半径的球面方程. 33..空间线段的中点坐标公式在空间直角坐标系中,已知点P 1(x 1,y 1,z 1),P 2(x 2,y 2,z 2),则线段P 1P 2的中点P 的坐标为(x 1+x 22,y 1+y 22,z 1+z 22).。
解析几何知识点总结高中
解析几何知识点总结高中几何学是数学的一部分,涵盖了从平面到空间的所有形状和大小的研究。
解析几何是几何学的一个分支,它利用代数运算和坐标系来描述各种形状和位置。
在高中数学的学习中,解析几何是一个重要的知识点。
在本文中,将详细介绍一些高中解析几何的知识点。
1. 二元一次方程二元一次方程是运用解析几何的基本方法之一。
我们可以通过它来描述到两个物体之间的空间位置关系。
下面是二元一次方程的一般式子:ax + by + c = 0。
其中,a、b、和c是常数,x和y是未知数。
在解析几何中,二元一次方程代表一条直线。
该直线的斜率(k)和截距(b)可以得出如下公式:k = -a/b,b = -c/b。
直线的一般式子可以根据两个点或点与斜率之间的关系来确定。
如果已知直线上的两个点A(x1, y1)和B(x2, y2),可以通过计算斜率和截距来得出该直线的一般式子:k = (y2 – y1) / (x2 – x1),b = y – kx。
其中,k为直线的斜率,b为直线的截距。
另一种方法是给定点和斜率的值。
如果直线上有一个点P(x0, y0)和斜率k,可以使用如下公式:y – y0 = k(x – x0)。
这种表示形式称为点斜式。
2. 圆的方程在解析几何中,圆的方程描述了圆的位置和半径。
标准方程如下:(x – a)^2 + (y – b)^2 = r^2。
其中,a和b是圆心的坐标,r是圆的半径。
通过对圆的方程进行简单的变形,可以从常数中得出圆的标准方程。
该变形将方程写成如下形式:x^2 + y^2 + Dx + Ey + F = 0。
其中,D、E和F是常数。
该表达式描述的圆方程称为一般圆方程。
3. 空间几何解析几何不仅适用于平面几何,还可以用于空间几何。
在空间几何中,一个点由三个坐标表示。
直线可以通过两点或点和向量表示,而平面可以通过三个点或点和两条直线表示。
空间几何中的一些重要概念包括向量,对称和距离。
向量是大小和方向的量,可以使用两点之间的差值来描述。
解析几何公式大全
解析几何中的基本公式1、两点间距离:若 A (x 1,y 1), B (X 2,y 2),则 AB=J(X 2 — X i )2+(y 2 — yj 22、平行线间距离:若 l 1 : AX By C^ 0, 12 : AX By C 0注意点:X ,y 对应项系数应相等。
则P到—S BJ4、直线与圆锥曲线相交的弦长公式: 丿y一 kX + bJ z (x ,y) =0消y : ax 2∙ bx ∙ c = 0 ,务必注意 厶∙0. 若l 与曲线交于A (x 1, y 1), B (X 2 ,y 2) 贝 V : AB = (1一k 2)(x2=xj 25、若A (X 1,y 1), B (X 2,y 2) , P (X , y )。
P 在直线AB 上,且P 分有向线段AB 所成的比为入,X I HL X 2 1 ■ W 丁2 1 ■X 2 -Xy 2 一 y6、若直线l 1的斜率为k 1,直线l 2的斜率为k 2,则l 1到l 2的角为 二很三(0,二)则:CI - C 2..A 2 B 23、点到直线的距离:P(X , y ), l: AXByC=O,特别地:变形后:X-X ly 一 y 1'=1时,P 为AB 中点且X 1 X 22 y 「y 22或适用范围:k ι, k 2都存在且k ιk 2= — 1 ,若I i 与12的夹角为R 则tan ,=k1^k 2, —(0,上]1 + k 1k 22IIJmnJnJ注意:(1) ∣1到∣2的角,指从∣1按逆时针方向旋转到∣2所成的角,范围(0,二)∣1到∣2的夹角:指 丨1、∣2相交所成的锐角或直角.(2)∣1 _12时,夹角、到角 =—。
tan _1 + k k― 28、直线的倾斜角:'与斜率k的关系a)每一条直线都有倾斜角-,但不一定有斜率。
(2)斜率存在时为 y - y = k (x — X ) y - y 1 _ X - X 1 y ? 一 y 1 χ2 F其中I 交X 轴于(a,0),交y 轴于(0,b)当直线I 在坐标轴上,距相等时应分: (1) 截距=0 设y=kxb)若直线存在斜率k ,而倾斜角为:■,则k=tan :•。
数学解析几何二级结论公式
数学解析几何二级结论公式一、椭圆部分。
1. 焦半径公式。
- 对于椭圆frac{x^2}{a^2}+frac{y^2}{b^2} = 1(a>b>0),设F_1,F_2为左右焦点,P(x,y)为椭圆上一点。
- 当P在椭圆上时,| PF_1|=a + ex,| PF_2|=a - ex(其中e=(c)/(a),c=√(a^2)-b^{2})。
- 对于椭圆frac{y^2}{a^2}+frac{x^2}{b^2} = 1(a>b>0),设F_1,F_2为上下焦点,P(x,y)为椭圆上一点。
- | PF_1|=a+ey,| PF_2|=a - ey(其中e=(c)/(a),c=√(a^2)-b^{2})。
2. 椭圆的切线方程。
- 过椭圆frac{x^2}{a^2}+frac{y^2}{b^2} = 1上一点P(x_0,y_0)的切线方程为frac{x_0x}{a^2}+frac{y_0y}{b^2} = 1。
- 过椭圆frac{y^2}{a^2}+frac{x^2}{b^2} = 1上一点P(x_0,y_0)的切线方程为frac{y_0y}{a^2}+frac{x_0x}{b^2} = 1。
3. 中点弦结论(点差法)- 设椭圆frac{x^2}{a^2}+frac{y^2}{b^2} = 1(a>b>0),弦AB的中点为M(x_0,y_0)。
- 设A(x_1,y_1),B(x_2,y_2),将A、B两点代入椭圆方程相减得:k_AB=-frac{b^2x_0}{a^2y_0}(k_AB为弦AB的斜率)。
二、双曲线部分。
1. 焦半径公式。
- 对于双曲线frac{x^2}{a^2}-frac{y^2}{b^2} = 1,设F_1,F_2为左右焦点,P(x,y)为双曲线上一点。
- 当P在双曲线右支上时,| PF_1|=ex + a,| PF_2|=ex - a(其中e=(c)/(a),c=√(a^2)+b^{2})。
解析几何中的基本公式
解析几何中的基本公式解析几何是高中数学中的一门重要学科,它研究几何图形的坐标表示方法和相关性质。
在解析几何中,使用了一系列经典的基本公式,本文将对这些公式进行详细解析。
一、两点间距离公式在解析几何中,经常需要计算两点之间的距离。
对于平面直角坐标系中的两个点 $P(x_1,y_1)$ 和 $Q(x_2,y_2)$,它们之间的距离可以用以下公式表示:$$d=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}$$其中 $d$ 表示两点之间的距离。
这个公式的计算方法非常简单,只需要将两点横、纵坐标的差值平方相加,再开方即可。
二、两点间中点公式在解析几何中,还需要计算两点间的中点。
对于平面直角坐标系中的两个点 $P(x_1,y_1)$ 和 $Q(x_2,y_2)$,它们的中点可以用以下公式表示:$$(\frac{x_1+x_2}{2},\frac{y_1+y_2}{2})$$这个公式的计算方法也非常简单,只需要将两点横、纵坐标分别求出平均值,即可得到中点的坐标。
三、点到直线距离公式在解析几何中,还需要计算一个点到一条直线的距离。
对于一条直线 $ax+by+c=0$ 和一个点 $P(x_0,y_0)$,它们之间的距离可以用以下公式表示:$$d=\frac{|ax_0+by_0+c|}{\sqrt{a^2+b^2}}$$其中 $d$ 表示点 $P$ 到直线的距离。
这个公式的计算方法稍微有些复杂,但是可以通过向量的方法来简化计算。
四、直线的斜截式方程公式在解析几何中,我们经常需要用一条直线的方程表示它的位置关系。
在平面直角坐标系中,如果直线的斜率为$k$,截距为$b$,则这条直线的方程可以用以下公式表示:$$y=kx+b$$这个公式非常简单明了,如果已知一条直线的斜率和截距,则可以用这个公式求出它的方程。
五、两条直线的交点公式在解析几何中,我们经常需要求出两条直线的交点,以确定它们的位置关系。
对于一条直线 $y=k_1x+b_1$ 和另一条直线$y=k_2x+b_2$,它们的交点可以用以下公式表示:$$(\frac{b_2-b_1}{k_1-k_2},\frac{k_1b_2-k_2b_1}{k_1-k_2})$$这个公式的计算方法稍微有些复杂,需要将两条直线的方程联立后,解出它们的交点坐标。
解析几何的相关公式
一、倾斜角和斜率:1.倾斜角的范围: .2.已知倾斜角α求斜率 ⎧=⎨⎩k ;已知斜率k 求倾斜角⎧=⎨⎩α.1.00(,)P x y 到直线l :220,0ax by c a b ++=+≠的距离为 . 2.直线221122:0,:0,0l ax by c l ax by c a b ++=++=+≠间的距离为 .注:在研究多点到直线的距离的问题时,通常要分点在直线的 或 两类.3.弦长公式:若直线y kx b =+(倾斜角为α)被曲线截得弦AB ,其中1122(,),(,)A x y B x y ,则弦长d ====四.两直线的夹角公式:1.两直线的夹角范围 .2.2222111122221122:0,:0,0,0l a x b y c l a x b y c a b a b ++=++=+≠+≠对应斜率分别为12,k k ,夹角为θ,则有cos θ=或者tan θ=.五.两条直线的位置关系:2222111122221122:0,:0,0,0l a x b y c l a x b y c a b a b ++=++=+≠+≠,则1l 与2l 分别满足下列情况时,相应地求系数满足的条件:①相交 ;②平行 ;③重合 ;④垂直 ; 六.对称问题:1.点00(,)A x y 关于点(,)P m n 对称的点的坐标为 ;2.直线0ax by c ++=关于点(,)P m n 对称的直线方程为 ;3.曲线(,)0f x y =关于点(,)P m n 对称的曲线方程为 ;4.点00(,)A x y 关于直线2y x =-+对称的点的坐标为 ;5.直线0ax by c ++=关于直线3y x =-对称的直线方程为 ;6.曲线(,)0f x y =关于直线4y x =--对称的曲线方程为 ; 七.直线系方程:1.直线(1)(3)(11)0m x m y m --+--=恒过定点 .2.方程30x y n +-=表示两条平行线,则实数n 的取值范围是 . 八.曲线与方程:1.已知曲线C 的方程不是(,)0f x y =,则下列选项正确的是( )A .曲线C 上至少存在一点00(,)P x y ,使得00(,)0f x y ≠;B .方程(,)0f x y =至少有一组解为坐标的点00(,)P x y 不在曲线C 上;C .曲线C 上至少存在一点00(,)P x y ,使得00(,)0f x y ≠,且方程(,)0f x y =至少有一组解为坐标的点11(,)Q x y 不在曲线C 上;D .曲线C 上至少存在一点00(,)P x y ,使得00(,)0f x y ≠,或者方程(,)0f x y =至少有一组解为坐标的点11(,)Q x y 不在曲线C 上.2.“以方程(,)0f x y =的解为坐标的点都在曲线C 上”是“曲线C 的方程为(,)f x y0=”的 条件?3.方程220Ax Bxy Cy Dx Ey F +++++=表示圆的充要条件 ?4.24D F =是曲线220x y Dx Ey F ++++=与x 轴相切的 条件? 5.若点(,)P m n 在圆222x y R +=上,则过此点的圆的切线方程为 .6.(,)P m n 是圆222x y R +=外一点,过此点向圆引切线,切点分别为,A B ,则过,A B 两点的直线方程为 .7.圆221111:0C x y d x e y f ++++=与圆222222:0C x y d x e y f ++++=相交,则过两圆交点的直线方程为 .8.若圆221111:0C x y d x e y f ++++=与圆222222:0C x y d x e y f ++++=的半径相等,则两圆的对称轴方程为 .9.圆222x y R +=的参数方程:x y =⎧⎨=⎩练习1:圆心在原点,半径为1的圆交x 轴的正半轴于A 点,,P Q 分别是圆上的两个动点,它们同时从A 点出发,沿圆作匀速圆周运动,点P 绕逆时针方向每秒钟转3π,点Q 绕顺时针方向每秒钟转6π.(1)当,P Q 第一次相距最远时,求,P Q 的坐标;(2)当它们出发后第五次相遇,试求相遇时该点的位置.练习2:设实数,x y 满足221x y +=,(1)求13y x +-的取值范围;(2)求2x y -的取值范围;九.椭圆、双曲线、抛物线1.①到定点距离等于定值的点的轨迹是 ? ②到定直线距离等于定值的点的轨迹是 ? ③到两条平行直线距离相等的点的轨迹是 ? ④到两条相交直线距离相等的点的轨迹是 ? ⑤到两个定点距离之和等于定值的点的轨迹是 ? ⑥到两个定点距离之差的绝对值等于定值的点的轨迹是 ? ⑦到定点的距离等于到定直线的距离的点的轨迹是 ?2.12,F F 为椭圆22221x y a b +=的焦点,P 为椭圆上的点,且有12F PF θ∠=,则12PF F S ∆= .3.12,F F 为双曲线22221x y a b -=的焦点,P 为椭圆上的点,且有12F PF θ∠=,则12PF F S ∆= .4.12,F F 分别为椭圆22221x y a b+=的左右焦点,P 为椭圆上的点,记12F PF θ∠=,当θ达到最大值时,点P 的坐标为 .5.椭圆22221x y a b +=与双曲线22221x y m n-=共焦点,P 为二者在第一象限的交点,12,F F 分别为它们的左右焦点,用,b n 表示①12cos F PF ∠=②12sin F PF ∠=③12PF F S ∆=. 6.对直线,0y kx m m =+≠与双曲线22221x y a b-=来说,若||b k a >,那么直线与双曲线有三种可能①② ③ ;若||b k a =,则直线与双曲线 ;若||bk a<,则直线必然 .7.若直线与抛物线22,0y px p =>只有一个公共点,则有 .8.过抛物线22,0y px p =>的焦点F 作倾斜角为θ的直线交抛物线于,A B 两点,线段AB 的中点为M点,,,A M B 在准线2px =-上的射影分别为111,,A M B . ①11A FB ∠= ②1AM B ∠= ③ 三点共线④||AB =9.抛物线22,0y px p =>上两点,A B 满足90AOB ∠=,则直线AB 恒过定点 . 10.研究曲线上的点到直线的最短距离时,通常利用 的方法.。
解析几何公式大全
解析几何公式大全一份付出一分耕耘圆锥曲线知识考点一、直线与方程1、倾斜角与斜率:1212180<α≤0(tan x x y y --==)α 2、直线方程:⑴点斜式:直线l 经过点),(000y x P ,且斜率为k : ()00x x k y y -=- ⑵斜截式:已知直线l 的斜率为k ,且与y 轴的交点为),0(b :b kx y += ⑶两点式:已知两点),(),,(222211y x P x x P 其中),(2121y y x x ≠≠:121121y y y y x x x x --=-- ⑷截距式:已知直线l 与x 轴的交点为A )0,(a ,与y 轴的交点为B ),0(b :1x y a b+= ⑸一般式:0=++C By Ax (A 、B 不同时为0, 斜率BAk -=,y 轴截距为BC -) (6)k 不存在⇔a x b a x o=⇔⇔=)的直线方程为过(轴垂直,90α3、直线之间的关系:222111:,:b x k y l b x k y l +=+=⑴平行:{⇔⇔≠=21212121//b b k k k k l l 且都不存在,212121C C B B A A ≠=⑵垂直:{⇔⇔⊥-=⇔-==21212111.021k k k k k k l l 不存在,02121=+B B A A⑶平行系方程:与直线0=++C By Ax 平行的方程设为:0=++m By Ax⑷垂直系方程:与直线0=++C By Ax 垂直的方程设为:0=++n Ay Bx⑸定点(交点)系方程:过两条直线:,0:22221111=++=++C y B x A l C y B x A l 的交点的方程设为:0)(222111=+++++C y B x A C y B x A λ反之直线0)(222111=+++++C y B x A C y B x A λ中,λ取任何一切实数R ,则直线一定过定点),(00y x ,即:,0:22221111=++=++C y B x A l C y B x A l 两条直线的交点),(0y x4、距离公式: (1)两点间距离公式:两点),(),,(222211y x P x x P :()()21221221y y x x P P -+-=(2)点到直线距离公式:点),(00y x P 到直线0:=++C By Ax l 的距离为2200BA CBy Ax d +++=(3)两平行线间的距离公式:1l :01=++C By Ax 与2l :02=++C By Ax 平行,则2221BA C C d +-=二、圆与方程 1、圆的方程:⑴标准方程:()()222r b y a x =-+- 其中圆心为(,)a b ,半径为r .⑵一般方程:022=++++F Ey Dx y x (0422>-+F E D ) 其中圆心为(,)22D E --,半径为r =2、直线与圆的位置关系点),(00y x 和圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种:222222222)()()(rb y a x r b y a x rb y a x >-+-⇔=-+-⇔<-+-⇔)(点在圆外)(点在圆上)(点在圆内直线0=++C By Ax 与圆222)()(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 .切线方程:(1)当点),(00y x P 在圆222r y x =+上⇔200r y y x x =+ 圆222)()(r b y a x =-+-⇔200))(())((r b y b y a x a x =--+-- (2)当点),(00y x P 在圆222r y x =+外,则设直线方程()00x x k yy -=-,并利用d=r 求出斜率,即可求出直线方程【备注:切线方程一定是两条,考虑特殊直线k 不存在】④弦长公式:222||d r AB -==3、两圆位置关系:21O O d =⑴外离:r R d +> ⇔有4条公切线 ⑵外切:r R d += ⇔有3条公切线 ⑶相交:r R d r R +<<- ⇔有2条公切线 ⑷内切:r R d -= ⇔有1条公切线 ⑸内含:r R d -< ⇔有0条公切线三、圆锥曲线与方程1.椭圆焦点的位置 焦点在x 轴上 焦点在y 轴上图形标准方程 ()222210x y a b a b+=>> ()222210y xa b a b+=>> 第一定义 到两定点21F F 、的距离之和等于常数2a , 即21||||2MF MF a +=(212||a F F >)第二定义 与一定点的距离和到一定直线的距离之比为常数e ,即(01)MFe e d=<< 范围 a x a -≤≤且b y b -≤≤ b x b -≤≤且a y a -≤≤顶点 ()1,0a A -、()2,0a A ()10,b B -、()20,b B ()10,a A -、()20,a A()1,0b B -、()2,0b B轴长 长轴的长2a = 短轴的长2b = 对称性 关于x 轴、y 轴对称,关于原点中心对称焦点 ()1,0F c -、()2,0F c()10,F c -、()20,F c焦距 222122()F F c c a b ==-离心率 22222221(01)c c a b b e e a a a a-====-<<准线方程 2a x c=±2a y c=±焦半径 0,0()M x y 左焦半径:10MF a ex =+ 右焦半径:20MF a ex =-下焦半径:10MF a ey =+ 上焦半径:20MF a ey =-焦点三角形面积12212tan()2MF F S b F MF θθ∆==∠021s 21y c in PF PF •=••=θ 通径过焦点且垂直于长轴的弦叫通径: ab 222.双曲线焦点的位置 焦点在x 轴上 焦点在y 轴上图形标准方程 ()222210,0x y a b a b-=>> ()222210,0y x a b a b-=>> 第一定义到两定点21F F 、的距离之差的绝对值等于常数2a , 即21||||2MF MF a -=(2102||a F F <<)第二定义 与一定点的距离和到一定直线的距离之比为常数e ,即(1)MFe e d=> 范围 或x a ≤-x a ≥,y R ∈y a ≤-或y a ≥,x R ∈顶点 ()1,0a A -、()2,0a A()10,a A -、()20,a A轴长 实轴的长2a = 虚轴的长2b = 对称性 关于x 轴、y 轴对称,关于原点中心对称焦点 ()1,0F c -、()2,0F c()10,F c -、()20,F c焦距 222122()F F c c a b ==+离心率 22222221(1)c c a b b e e a a a a+====+>准线方程 2a x c=±2a y c=±渐近线方 程b y x a=±a y x b=±焦半径0,0()M x y M 在右支1020MF ex aMF ex a ⎧=+⎪⎨=-⎪⎩左焦:右焦:M 在左支1020MF ex a MF ex a ⎧=--⎪⎨=-+⎪⎩左焦:右焦:M 上支1020MF ey aMF ey a ⎧=+⎪⎨=-⎪⎩左焦:右焦:M 下支1020MF ey aMF ey a ⎧=--⎪⎨=-+⎪⎩左焦:右焦:焦点三角形面积 12212cot()2MF F S b F MF θθ∆==∠021s 21y c in PF PF •=••=θ 通径过焦点且垂直于长轴的弦叫通径:ab 22【备注】1、双曲线和其渐近线得关系:由双曲线求渐进线:x a b y a x b y ax b y b y a x b y a x ±=⇒±=⇒=⇒=-⇒=-22222222222201 由渐进线求双曲线:λ=-⇒=-⇒=⇒±=⇒±=2222222222220by a x b y a x a x b y a x b y x a b y2.等轴双曲线⇔实轴和虚轴等长的双曲线⇔其离心率e =2⇔渐近线x ±=y⇔方程设为λ=-22y x2、求弦长的方法: ①求交点,利用两点间距离公式求弦长; ②弦长公式) (消 ) (消x y y y y k y y k y x x x x k x x k l ]4))[(11(||11]4))[(1(1212212212212212212-++=-+=-++=-+=3.抛物线图形五、.直线与圆锥曲线的关系1、直线与圆锥曲线的关系如:直线y=kx+b与椭圆x2a2+y2b2=1 (a>b>0)的位置关系:直线与椭圆相交?⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +b x 2a 2+y 2b 2=1⇔有2组实数解,即Δ>0.直线与椭圆相切?⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +b x 2a 2+y 2b 2=1⇔有1组实数解,即Δ=0,直线与椭圆相离⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +b x 2a 2+y 2b 2=1⇔没有实数解,即Δ<③、与弦的中点有关的问题常用“点差法”:把弦的两端点坐标代入圆锥曲线方程,作差→弦的斜率与中点的关系;0202y a x b k -=(椭圆) 0202y a x b k =(双曲线)3、关于抛物线焦点弦的几个结论(了解)设AB 为过抛物线22(0)y px p =>焦点的弦,1122(,)(,)A x y B x y 、,直线AB 的倾斜角为θ,则⑴ 221212,;4p x x y y p ==- ⑵ 22;sin p AB θ=⑶ 以AB 为直径的圆与准线相切;⑷ 焦点F 对A B 、在准线上射影的张角为2π;⑸112.||||FA FB P +=。
空间解析几何公式
空间解析几何公式1. 什么是空间解析几何?空间解析几何是数学中的一门分支,主要研究空间中点、直线、平面的性质和变化规律,利用解析方法(代数方法和几何方法的结合)进行研究。
它是三维空间几何和解析几何的结合,其研究对象涉及到三维空间中点的坐标、向量、线、面等内容,用解析方法研究几何性质和规律,解决空间几何问题。
空间解析几何是算法几何的重要分支,是现代数学、物理学、计算机科学、工程学等领域中的重要基础学科。
2. 空间解析几何公式在三维空间中,常用的解析几何公式主要有以下几种:2.1 点的坐标公式三维空间中的点经常用空间中坐标表示,它的坐标表示方法为(x,y,z),其中x、y、z分别是点在三个坐标轴上的投影距离。
根据勾股定理可知,三维空间中的距离公式为:d(P1,P2)=Sqrt[(x2-x1)^2+(y2-y1)^2+(z2-z1)^2]其中P1和P2分别是空间中的两个点,d(P1,P2)为它们之间的距离。
2.2 向量的坐标公式向量是基本的几何工具之一,它们是空间中的箭头,用来表示物体在空间中的方向和大小。
空间中的一个向量a可以用(x,y,z)向量表示法来表示,其中x、y、z分别称作向量a在x、y、z方向上的分量。
向量a的大小为a的长度,记作|a|,它可以通过距离公式计算得到。
2.3 直线的参数式方程公式在三维空间中有以下两种表示直线的方法:方程式表示和参数式表示。
参数式表示是指使用参数t表示空间任何一点P在直线L上的位置,表达式为:P=P0+t*a其中P0是直线L上的一个已知点,a是该直线的方向向量,t为参数。
方向向量a是由直线上两个不同点的位置矢量相减得到的,即a=P1-P0。
如果将P的坐标表示为(x,y,z),那么上式也可以写成:x=x0+at,y=y0+bt,z=z0+ct其中a、b、c为未知常数,x0、y0、z0分别是直线L上的已知点的坐标。
2.4 平面的一般式方程公式平面是三维空间中的二元一次方程,它可以表示为:Ax+By+Cz+D=0其中A、B、C、D为任意四个实数,且A、B、C不同时为零。
(解析几何)基础知识点总结
《高中数学解析几何基础知识总结》一、圆1、 定义:平面内与定点距离等于定长的点的集合叫圆2、 圆的方程1)特殊式:222x y r += 圆心(0,0)半径r 2)标准式:222()()x a y b r -+-=3)一般式:220x y Dx Ey F ++++=(2240D E F +->)圆心(,22D E --)4)参数式:cos sin x a r y b r θθ=+⋅⎧⎨=+⋅⎩(θ为参数)圆心(a ,b )半径为r3、点与圆的位置关系:设点到圆心距离为d ,圆的半径为r点在圆外⇔d>r 点在圆上⇔d=r 点在圆内⇔d<r4、直线与圆的位置关系:直线:0l Ax By C ++= 圆C 222()()x a y b r -+-= 线心距d =相交⇔0>或d<r 相切⇔0=或d=r 相离⇔0<或d>r 5、圆的切线求法1)切点00(,)x y 已知222x y r += 切线2x x y y r +=222()()x a y b r -+-= 切线200()()()()x a x a y b y b r --+--=220x y Dx Ey F ++++= 切线0000022x x y yx x y y DE F ++++++= 满足规律:20x x x →、20y y y →、02x x x +→、02y y y +→2)切线斜率k 已知时,222x y r += 切线y kx =±222()()x a y b r -+-= 切线()y b k x a -=-± 6、圆的切线长:自圆外一点P 00(,)x y 引圆外切线,切点为P ,则20PP x =7、切点弦方程:过圆外一点p 00(,)x y 引圆222x y r +=的两条切线,过切点的直线即切点弦200x x y y r +=(其推到过程逆向思维的运用)8、圆与圆的位置关系:设两圆圆心距离为d ,半径分别为12,r r 1)外离::12d r r >+ 2)外切:12d r r =+ 3)相交:1212r r d r r -<<+ 4)内切:12d r r =- 5)内含:12d r r <-圆与圆位置关系的判定中,不能简单的应用联立方程求根当有两个根时候,肯定两圆相交;当没有根时候,不能确定是外离还是内含;当有且只有一个根时候,也不能确定是外切和内切9、公共弦方程(相交弦):相交两圆1C :221110x y D x E y F ++++=、222222:0C x y D x E y F ++++=公共弦方程121212()()()0D D x E E y F F -++++=10、圆系:具有某些共同性质的圆的集合1)同心圆系:222()()x a y b r -+-=(a ,b 为定值,r 为变量且r>0) 2)等圆系:222()()x a y b r -+-=(a ,b 为变量,r 为定值)3)过直线:0l Ax By C ++=与圆22:0C x y Dx Ey F ++++=的交点的圆系方程:22()0x y Dx Ey F Ax By C λ+++++++=()λθ∈简记为0C l λ+=4)过两圆221111:0C x y D x E y F ++++=,222222:0C x y D x E y F ++++=交点的圆系方程:2222111222()0(1)x y D x E y F x y D x E y F λλ+++++++++=≠-简记为120C C λ+=二、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)PF PF a a F F +=> 第二定义:(01)PF ce e d a==<< 2、标准方程:22221(0)x y a b a b +=>> 或 22221(0)y x a b a b+=>>;3、参数方程cos sin x a y b θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)θ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,)a b ±± ②、焦点(,0)c ± ③、离心率(01)ce e a=<< ④准线:2a x c=±(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:122tan 2PF F Sb θ=⋅(设12F PF θ∠=)(推导过程必须会)6、椭圆面积:S a b π=⋅⋅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 8、椭圆切线的求法1)切点(00x y )已知时,22221(0)x y a b a b +=>> 切线00221x x y y a b +=22221(0)y x a b a b +=>> 切线00221y y x x a b +=2)切线斜率k 已知时, 22221(0)x y a b a b +=>> 切线y kx =±22221(0)y x a b a b+=>> 切线y kx =±9、焦半径:椭圆上点到焦点的距离22221(0)x y a b a b +=>> 0r a ex =±(左加右减)22221(0)y a a b a b+=>> 0r a ey =±(下加上减)三、双曲线1、定义:122PF PF a -=± 第二定义:(1)PF ce e d a ==>2、标准方程:22221(0,0)x y a b a b-=>>(焦点在x 轴)22221(0,0)y x a b a b -=>>(焦点在y 轴) 参数方程:sec tan x a y b θθ=⋅⎧⎨=⋅⎩(θ为参数) 用法:可设曲线上任一点P (sec ,tan )a b θθ3、几何性质 ① 顶点(,0)a ±② 焦点(,0)c ± 222c a b =+ ③ 离心率ce a=1e > ④ 准线2a x c±⑤ 渐近线 22221(0,0)x y a b a b -=>> by x a=±或22220x y a b -=22221(0,0)y x a b a b -=>> by x a=±或22220y x a b -= 4、特殊双曲线①、等轴双曲线22221x y a a -= e =渐近线y x =±②、双曲线22221x y a b-=的共轭双曲线22221x y a b -=-性质1:双曲线与其共轭双曲线有共同渐近线性质2:双曲线与其共轭双曲线的四个焦点在同一圆上 5、直线与双曲线的位置关系 ① 相离(0∆<);② 相切(0∆=); ③ 相交(0∆>) 判定直线与双曲线位置关系需要与渐近线联系一起 0∆=时可以是相交也可以是相切 6、焦半径公式22221(0,0)x y a b a b-=>> 点P 在右支上 0r ex a =±(左加右减) 点P 在左支上 0()r ex a =-±(左加右减)22221(0,0)y x a b a b-=>> 点P 在上支上 0r ey a =±(下加上减) 点P 在上支上 0()r ey a =-±(下加上减) 7、双曲线切线的求法① 切点P 00(,)x y 已知 22221(0,0)x y a b a b -=>> 切线00221x x y y a b -=22221(0,0)y x a b a b -=>> 切线00221y y x x a b -=② 切线斜率K 已知 22221x y a b -= 222()by kx a k b k a =->22221y x a b -= 222()by kx a b k k a=-<8、焦点三角形面积:122cot2PF F Sb θ=⋅(θ为12F PF ∠)四、抛物线1、定义:平面内与一定点和一定直线的距离相等的点的集合(轨迹)2、几何性质:P 几何意义:焦准距 焦点到准线的距离设为P 标准方程:22(0)y px p => 22(0)y px p =->图 像:范 围: 0x ≥ 0x ≤ 对 称 轴: x 轴 x 轴 顶 点: (0,0) (0,0)焦 点: (,02p ) (,02p-) 离 心 率: 1e = 1e =准 线: 2px =- 2p x =标准方程:22(0)x py p => 22(0)x py p =->图 像:范 围: 0y ≥ 0y ≤ 对 称 轴: y 轴 y 轴 定 点: (0,0) (0,0)焦 点: (0,2p ) (0,)2p - 离 心 率: 1e = 1e =准 线: 2py =- 2p y =3、参数方程222x pt y pt⎧=⎨=⎩(t 为参数方程)⇔22(0)y px p =>4、通径:过焦点且垂直于对称轴的弦椭圆:双曲线通径长22b a抛物线通径长2P5、直线与抛物线的位置关系1)相交(有两个交点或一个交点) 2)相切(有一个交点); 3)相离(没有交点) 6、抛物线切线的求法1)切点P 00(,)x y 已知:22(0)y px p =>的切线;00()y y p x x =+2)切线斜率K 已知:22(0):2p y px p y kx k =>=+22(0):2py px p y kx k=->=-222(0):2pk x py p y kx =>=-222(0):2pk x py p y kx =->=+此类公式填空选择或解答题中(部分)可作公式直接应用五、弦长公式:若直线y kx b =+与圆锥曲线相交于两点A 、B ,且12,x x 分别为A 、B 的横坐标,则AB =2121k x +-,若12,y y 分别为A 、B 的纵坐标,则AB =21211y y k-+,若弦AB 所在直线方程设为x ky b =+,则AB 2121k y y +-。
解析几何的基本概念
解析几何的基本概念解析几何是数学中的一个重要分支,主要研究几何图形的性质和关系,利用代数方法分析和解决几何问题。
本文将深入探讨解析几何的基本概念,包括直线、曲线、距离和角度等内容。
1. 直线与曲线直线是解析几何中最基本的图形,它由一组满足线性方程的点组成。
一般来说,直线可用一元一次方程表示,例如 y = kx + b,其中 k 和 b分别为直线的斜率和截距。
通过斜率可以判断直线的倾斜程度,当斜率 k 为正时,直线向右上方倾斜;当 k 为负时,直线向右下方倾斜;当 k 为零时,直线为水平线;当 k 为正无穷大或负无穷大时,直线为竖直线。
曲线是指不是直线的图形,常见的曲线有抛物线、椭圆、双曲线和圆等。
抛物线是一种 U 形的曲线,其方程通常形式为 y = ax^2 + bx + c,其中 a、b 和 c 分别为抛物线的参数。
椭圆是一种类似于“椭圆形” 的曲线,它的方程为 x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1。
双曲线则是两个分离的曲线,其方程为 x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1。
圆是一种具有对称性的曲线,其方程为 (x-h)^2 + (y-k)^2 = r^2,其中 (h, k) 为圆心的坐标,r 为半径。
2. 距离和角度在解析几何中,距离是指两点之间的长度。
当给定两个点的坐标(x1, y1) 和 (x2, y2) 时,可以利用勾股定理计算两点之间的距离。
距离公式如下所示:d = √[(x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2]除了距离,解析几何中的另一个重要概念是角度。
角度用于衡量两条线段之间的夹角。
常见的角度单位有度和弧度。
在解析几何中,角的度数可用三角函数来表示,例如正弦、余弦和正切等。
例如,当给定一个角 A 时,可以通过正弦函数的值计算其正弦值 sin(A) = 对边/斜边。
3. 平面与空间解析几何研究的对象可以是平面或空间中的图形。
平面是指二维的空间,其中的点由两个坐标(x,y)确定。
解析几何中距离公式与中点坐标公式
解析几何中距离公式与中点坐标公式在解析几何中,我们经常需要计算点之间的距离及求解线段的中点坐标。
距离公式和中点坐标公式是解析几何中两个基本的公式,它们在求解点和线段的位置关系以及相关计算中起到了重要的作用。
本文将详细介绍距离公式和中点坐标公式,并给出一些实际问题的例子来加深理解。
距离公式在解析几何中,我们经常需要计算两点之间的距离。
设A(x₁, y₁)和B(x₂, y₂)是平面上的两个点,我们可以使用距离公式来计算它们之间的欧几里得距离。
距离公式如下所示:AB = √((x₂ - x₁)² + (y₂ - y₁)²)其中,AB表示A点和B点之间的距离。
让我们举一个具体的例子来说明距离公式的用法。
假设有两个点A(2, 3)和B(5, 7),我们想计算它们之间的距离。
按照距离公式,我们可以进行如下计算:AB = √((5 - 2)² + (7 - 3)²)= √(3² + 4²)= √(9 + 16)= √25= 5所以,点A和点B之间的距离为5。
距离公式的推导可以通过利用勾股定理得到。
我们可以将线段A和B之间的距离看作是由于直角三角形的斜边长度,而直角三角形的两条直角边分别是x轴和y轴上的长度差值。
距离公式在解析几何中非常常用,它可以用于计算点和点、点和直线、点和曲线之间的距离。
在实际问题中,我们经常需要计算两个地点之间的距离、两个物体之间的距离等。
中点坐标公式中点坐标公式是解析几何中求解线段中点坐标的公式。
设A(x₁, y₁)和B(x₂, y₂)是线段的两个端点,我们可以使用中点坐标公式来求解线段AB的中点坐标。
中点坐标公式如下所示:M((x₁ + x₂) / 2, (y₁ + y₂) / 2)其中,M表示线段AB的中点坐标。
我们可以使用一个实际问题来说明中点坐标公式的用法。
假设有一条线段,其中一个端点为A(2, 3),另一个端点为B(5, 7),我们想求解线段AB的中点坐标。
解析几何公式大全
解析几何中的基本公式1、两点间距离:若A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则AB2、平行线间距离:若l 1:Ax By C 1 0,则:d(x 2 x 1)2 (y 2 y 1)2l 2:Ax By C 2 0C 1 C 2A B 22注意点:x ,y 对应项系数应相等。
3、点到直线的距离:P(x ,y ),l :Ax By C 0则P 到l 的距离为:dAx By CA B 224、直线与圆锥曲线相交的弦长公式:2 y kx b F(x,y) 0消y :ax bx c 0,务必注意 0.若l 与曲线交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)则:AB(1 k 2)(x 2 x 1)25、若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (x ,y )。
P 在直线AB 上,且P 分有向线段AB 所成的比为 ,x 1 x 2x 1 x 2x x 1 2则,特别地: =1时,P 为AB 中点且y y y y 22 y 1 y 1 1 2变形后:x x 1y y 1或 x 2 x y 2 y6、若直线l 1的斜率为k 1,直线l 2的斜率为k 2,则l 1到l 2的角为 , (0, )适用范围:k 1,k 2都存在且k 1k 2 -1 ,tank 2 k 11 k 1k 2若l 1与l 2的夹角为 ,则tank 1 k 2, (0,]21 k 1k 2注意:(1)l 1到l 2的角,指从l 1按逆时针方向旋转到l 2所成的角,范围(0, )l 1到l 2的夹角:指l 1、l 2相交所成的锐角或直角。
(2)l 1 l 2时,夹角、到角=。
2(3)当l 1与l 2中有一条不存在斜率时,画图,求到角或夹角。
7、(1)倾斜角 , (0, );(2)a ,b 夹角 , [0, ];(3)直线l 与平面 的夹角 , [0, 2];(4)l 1与l 2的夹角为 , [0,2],其中l 1//l 2时夹角 =0;(5)二面角 , (0, ];(6)l 1到l 2的角 , (0, )8、直线的倾斜角 与斜率k 的关系a)每一条直线都有倾斜角 ,但不一定有斜率。
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解析几何中的基本公式
解析几何学(analytic geometry )是借助坐标系,用代数方法研究几何对象之间的关系和性质的一门几何学分支,亦叫坐标几何。
由法国数学家笛卡儿和费马等人创建,其思想来源可上溯到公元前两千年。
两点间距离:若)y ,x (B ),y ,x (A 2211,则2
12212)()(y y x x AB -+-=
平行线间距离:若0C By Ax :l ,
0C By Ax :l 2211=++=++
则:2221B A C C d +-=
注意点:x ,y 对应项系数应相等。
点到直线的距离:0C By Ax :l ),y ,x (P =++οο
则P 到l 的距离为:
2
2B A C
By Ax d +++=
οο
直线与圆锥曲线相交的弦长公式:⎩
⎨
⎧=+=0)y ,x (F b
kx y
消y :02
=++c bx ax ,务必注意.0>∆ 若l 与曲线交于A ),(),,(2211y x B y x 则:
2
122))(1(x x k AB -+=
若A ),(),,(2211y x B y x ,P (x ,y )。
P 在直线AB 上,且P 分有向线段AB 所成的比为λ,
则⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧λ+λ+=λ+λ+=112121y y y x x x ,特别地:λ=1时,P 为AB 中点且⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧
+=+=222121y y y x x x 变形后:
y
y y y x x x x --=λ--=
λ21
21或
若直线l1的斜率为k1,直线l2的斜率为k2,则l1到l2的角为),0(,π∈αα
适用范围:k1,k2都存在且k1k2≠-1 ,
21121tan k k k k +-=
α
若l1与l2的夹角为θ,则=θtan 2
12
11k k k k +-,]2,0(π∈θ
注意:(1)l1到l2的角,指从l1按逆时针方向旋转到l2所成的角,范围),0(π l1到l2的夹角:指 l1、l2相交所成的锐角或直角。
(2)l1⊥l2时,夹角、到角=2π。
(3)当l1与l2中有一条不存在斜率时,画图,求到角或夹角。
(1)倾斜角α,),0(π∈α; (2)]0[,π∈θθ→
→,,夹角b a ;
(3)直线l 与平面
]
20[π
∈ββα,,的夹角; (4)l1与l2的夹角为θ,∈
θ]
20[π
,,其中l1//l2时夹角θ=0; (5)二面角,θ],0(π∈α; (6)l1到l2的角)0(π∈θθ,, 直线的倾斜角α与斜率k 的关系
每一条直线都有倾斜角α,但不一定有斜率。
若直线存在斜率k ,而倾斜角为α,则k=tan α。
直线l1与直线l2的的平行与垂直
(1)若l1,l2均存在斜率且不重合:①l1//l2⇔ k1=k2 ②l1⊥l2⇔ k1k2=-1
(2)若0:,0:22221111=++=++C y B x A l C y B x A l
若A1、A2、B1、B2都不为零
l1//l2⇔21
212
1C C B B A A ≠=; l1⊥l2⇔ A1A2+B1B2=0;
l1与l2相交⇔2
121B B
A A ≠ l1与l2重合⇔21
2121C C B B A A ==;
注意:若A2或B2中含有字母,应注意讨论字母=0与≠0的情况。
名称 方程 注意点
斜截式: y=kx+b 应分①斜率不存在 ②斜率存在
点斜式: )(οοx x k y y -=- (1)斜率不存在:οx x =
(2)斜率存在时为)(οοx x k y y -=-
两点式: 1
21
121x x x x y y y y --=
--
截距式: 1=+b y a x 其中l 交x 轴于)0,(a ,交y 轴于)
,0(b 当直线l 在坐标轴上,截距相等时应分:
(1)截距=0 设y=kx
(2)截距=0≠a 设1
=+a y a x 即x+y=a
一般式: 0=++C By Ax (其中A 、B 不同时为零)
10、确定圆需三个独立的条件
圆的方程(1)标准方程:
2
2
2)
(
)
(r
b
y
a
x=
-
+
-,半径
圆心,-
-
-
-r
b
a)
,
(。
(2)一般方程:
2
2=
+
+
+
+F
Ey
Dx
y
x,()0
4
2
2>
-
+F
E
D
,
)
2
,
2
(圆心
-
-
-
-
E
D
2
4
2
2F
E
D
r
-
+
=
11、直线
=
+
+C
By
Ax与圆2
2
2)
(
)
(r
b
y
a
x =
-
+
-的位置关系有三种若
2
2B
A
C
Bb
Aa
d
+
+
+
=
,
<
∆
⇔
⇔
>相离
r
d
=
∆
⇔
⇔
=相切
r
d
>
∆
⇔
⇔
<相交
r
d
12、两圆位置关系的判定方法
设两圆圆心分别为O1,O2,半径分别为r1,r2,
d
O
O=
2
1
条公切线
外离4
2
1
⇔
⇔
+
>r
r
d
条公切线
外切3
2
1
⇔
⇔
+
=r
r
d
条公切线
相交2
2
1
2
1
⇔
⇔
+
<
<
-r
r
d
r
r
条公切线
内切1
2
1
⇔
⇔
-
=r
r
d
无公切线
内含⇔
⇔
-
<
<
2
1
0r
r
d
外离外切
相交内切内含。