高中数学知识点总结专题7解析几何之直线与圆
高中数学平面解析几何知识点总结
平面解析几何一、直线与圆1.斜率公式 2121y y k x x -=-(111(,)P x y 、222(,)P x y ). 2.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 ).(2)斜截式 y kx b =+(b 为直线l 在y 轴上的截距).(3)两点式112121y 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).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 ⇔=≠; < ②1212120l l A A B B ⊥⇔+=;4.点到直线的距离d =(点00(,)P x y ,直线l :0Ax By C ++=).5.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).圆心⎪⎭⎫ ⎝⎛--2,2E D ,半径r=2422F E D -+. 6.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. 7.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: 0<∆⇔⇔>相离r d ;0=∆⇔⇔=相切r d ;0>∆⇔⇔<相交r d . 其中22B A CBb Aa d +++=.8.两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 .$二、圆锥曲线1.圆锥曲线的定义(1)椭圆:|MF 1|+|MF 2|=2a (2a >|F 1F 2|);(2)双曲线:||MF 1|-|MF 2||=2a (2a <|F 1F 2|).2.圆锥曲线的标准方程(1)椭圆:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)(焦点在x 轴上)或y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)(焦点在y 轴上); (2)双曲线:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)(焦点在x 轴上)或y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)(焦点在y 轴上). 3.圆锥曲线的几何性质&(1)椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的参数方程是cos sin x a y b θθ=⎧⎨=⎩.长轴长为2a ,短轴长为2b ,焦距为2c ,三者满足a 2=b 2+c 2,顶点为(a,0),(0,b),焦点为(c,0),离心率e=ac ,准线c a 2±=x (X 型). (2)双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>,实轴长为2a ,虚轴长为2b ,焦距为2c ,三者满足a 2+b 2=c 2,顶点为(a,0),焦点为(c,0),离心率e=a c (e>1),渐近线为x ab y ±=. 4.双曲线的方程与渐近线方程的关系(1)若双曲线方程为12222=-b y a x ⇒渐近线方程:22220x y a b -=⇔x ab y ±=. (2)共轭双曲线: 12222=-b y ax 与1-2222=a x b y 渐近线一样. (3)等轴双曲线:若双曲线与12222=-by a x 中a=b ,(e=2,渐近线为y=x ±). 5.抛物线px y 22=的焦半径公式抛物线22(0)y px p =>焦半径02p CF x =+.准线:x=2p ,离心率为e=1.(点到焦点的距离等于点到准线的距离).。
数学精品课解析几何中的直线与圆的交点问题
数学精品课解析几何中的直线与圆的交点问题数学精品课:解析几何中的直线与圆的交点问题解析几何是数学中的重要分支,研究了代数与几何的关系。
在解析几何中,直线与圆的交点问题是一个经典而又常见的问题,本文将深入探讨直线与圆的交点问题,并给出解决方案。
一、直线与圆的交点概述直线与圆的交点问题是解析几何中的重点内容之一。
直线有无穷多个点,而圆则由圆心和半径来确定。
当直线与圆相交时,其交点可以有0个、1个或2个。
二、直线与圆相切的情况当直线与圆相切时,交点为1个。
设直线的方程为y = kx + b,圆的方程为(x - a)² + (y - c)² = r²。
其中,(a, c)为圆心,r为半径。
为了求得直线与圆相切时的交点,我们可以先求得直线的斜率k,再带入圆的方程,得到一个关于x的二次方程。
解此方程,可以得到直线与圆相切时的交点坐标。
三、直线与圆相交的情况当直线与圆相交时,交点为2个。
设直线的方程为y = kx + b,圆的方程为(x - a)² + (y - c)² = r²。
为了求得直线与圆相交时的交点,我们可以将直线的方程代入圆的方程,得到一个关于x的二次方程。
解此方程,可以得到直线与圆相交时的交点坐标。
四、直线在圆内部或圆外部的情况当直线与圆没有交点时,有两种可能的情况:直线在圆内部或直线在圆外部。
我们可以通过计算直线方程与圆心的距离来判断。
1. 若直线方程与圆心的距离小于圆的半径,则直线在圆内部,无交点。
2. 若直线方程与圆心的距离大于圆的半径,则直线在圆外部,无交点。
五、直线与圆的交点问题的应用举例直线与圆的交点问题在实际生活和工作中有着广泛的应用。
下面以两个具体的例子来说明。
例一:在平面上,有一支普通的铅笔。
如何确定铅笔与纸面的接触点呢?我们可以把纸面看作是一个圆,铅笔在纸上的接触点就是直线与圆的交点。
例二:在道路设计中,常常遇到道路与河流的交叉情况。
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。
高中数学的归纳解析几何中的直线与圆
高中数学的归纳解析几何中的直线与圆归纳解析几何是高中数学中的重要内容之一,其中直线与圆的相关知识是基础中的基础。
本文将通过对直线与圆的性质、相交关系、切线等方面进行深入解析,帮助读者更好地理解和掌握这一知识点。
一、直线与圆的基本性质在归纳解析几何中,直线与圆的基本性质对于问题的解决至关重要。
下面我们来一一介绍。
1. 直线的方程与斜率直线的方程是解析几何中的重要内容,它可以帮助我们描述直线的特征和性质。
在数学中,直线可以通过斜率和截距表示,也可以通过两点之间的关系表示。
学习直线的方程,能够帮助我们快速而准确地确定直线的位置和性质。
2. 圆的方程与性质圆是解析几何中的基本图形,其方程和性质也是我们需要掌握的知识点。
圆的方程可以通过圆心和半径表示,也可以通过两点之间的关系表示。
学习圆的方程和性质,可以帮助我们解决与圆相关的问题,如圆的切线、切点等。
二、直线与圆的相交关系直线与圆的相交关系是归纳解析几何中的重要内容,也是解决问题时常遇到的情况。
根据相交的情况,我们可以分为三种情况:相离、相切和相交。
1. 直线与圆相离当一条直线与一个圆没有公共点时,我们称它们相离。
直线与圆相离时,我们需要确定直线与圆的位置关系,可以使用距离公式和判别式等方法来判断两者之间的相对位置。
2. 直线与圆相切当一条直线与一个圆恰好有一个公共点时,我们称它们相切。
直线与圆相切时,我们需要确定点的坐标和直线的斜率等信息,通过代入方程求解可以得到相切点的坐标。
3. 直线与圆相交当一条直线与一个圆有两个公共点时,我们称它们相交。
直线与圆相交时,我们需要利用直线和圆的方程进行联立方程求解,从而得到相交点的坐标。
三、直线与圆的切线直线与圆的切线是归纳解析几何中的一个重要概念,解决与切线相关的问题时,我们需要考虑直线与圆的相对位置和切线的特征。
1. 直线与圆的切线存在条件直线与圆的切线存在的条件是直线的斜率与圆的切点处切线的斜率相等。
我们可以通过斜率公式和圆的方程来求解切线存在的条件。
高中数学一轮总复习解析几何重点知识整理
高中数学一轮总复习解析几何重点知识整理解析几何是高中数学中的一门重要的分支,它通过代数方法研究几何问题,是数学与几何相结合的产物。
在高中数学的学习中,解析几何占据着很重要的地位。
本文将为大家总结解析几何的重点知识,并进行整理。
一、直线与圆的方程在解析几何中,直线和圆是最基本的几何图形。
直线的方程可以通过点斜式、两点式、截距式等不同的表达方式来表示。
其中最常用的是点斜式,表示为 y - y₁ = k(x - x₁)。
其中 (x₁, y₁) 是直线上的一点,k 是直线的斜率。
圆的方程有两种形式,一是标准方程:(x - a)² + (y - b)² = r²,其中 (a,b) 是圆心坐标,r 是半径;二是一般方程:x² + y² + Dx + Ey + F= 0。
二、直线与圆的交点直线与圆的交点是解析几何的一个重要概念。
当直线与圆相交时,可以通过解方程的方法求得交点的坐标。
例如,已知直线 L: 2x + y - 3 = 0 和圆 C: x² + y² - 4x - 2y - 8 = 0,求直线 L 与圆 C 的交点坐标。
解:将直线的方程代入圆的方程中,得到 x² + (2x + 3)² - 4x - 2(2x + 3) - 8 = 0。
整理得到 5x² + 10x - 10 = 0,解得 x₁ = 1,x₂ = -2。
将 x 的值代入直线的方程中,得到 y₁ = 1,y₂ = 5。
所以直线 L 和圆 C 的交点坐标为 (1, 1) 和 (-2, 5)。
三、圆与圆的位置关系圆与圆之间的位置关系有三种情况:相离、相切、相交。
当两个圆相离时,它们的半径之和小于两圆之间的距离。
当两个圆相切时,它们的半径之和等于两圆之间的距离。
当两个圆相交时,它们的半径之和大于两圆之间的距离。
四、直线与平面的位置关系直线与平面之间的位置关系有两种情况:平行和相交。
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。
高一数学重要知识总结解析几何中的直线与圆的性质与应用
高一数学重要知识总结解析几何中的直线与圆的性质与应用高一数学重要知识总结:解析几何中的直线与圆的性质与应用解析几何是高中数学中的重要部分,涉及到直线、圆等几何元素的性质与应用。
掌握解析几何的基本概念和方法,将对我们在数学学习中的思维能力和问题解决能力起到很大的提升作用。
本文将重点总结直线与圆的性质以及在解析几何中的应用。
一、直线的性质在解析几何中,直线是最基本的几何元素之一。
直线可以通过确定两个点来定义,也可以用解析式表示。
下面是直线的主要性质:1. 两点确定一条直线:直线可以通过确定两个不重合的点来确定。
2. 两直线相交于一点或平行:两直线相交于一点时,称其为交点;两直线不相交时,称其为平行。
3. 直线的斜率:直线的斜率用k表示,斜率表示了直线的倾斜程度。
设直线上两点为A(x₁,y₁)和B(x₂, y₂),则直线的斜率k等于∆y/∆x=(y₂-y₁)/(x₂-x₁)。
4. 垂直直线的斜率之积为-1:垂直的两条直线斜率之积为-1,即k₁x k₂ = -1。
二、圆的性质圆是解析几何中的另一个重要几何元素。
圆可以通过确定圆心和半径来定义,也可以用解析式表示。
下面是圆的主要性质:1. 圆的标准方程:圆的标准方程为(x-a)²+(y-b)²=r²,其中(a, b)为圆心的坐标,r为圆的半径。
2. 弦和弧:弦是圆上两点间的线段,弧是弦所对应的圆上的一段路径。
弧可以通过角度或弧长来度量。
3. 切线与法线:切线是与圆相切于一点的直线,与圆的切点处切线垂直于半径。
法线是切线的垂直线。
4. 直径与半径:直径是通过圆心并且两端点在圆上的线段,直径等于半径的两倍。
三、直线与圆的应用直线与圆的性质可以应用于解析几何中的许多问题,例如:1. 确定直线与圆的位置关系:通过判断直线与圆的交点数来确定直线与圆的位置关系。
如果直线与圆相交于两个不同的点,则直线与圆相交;如果直线与圆相交于一个点,则直线与圆相切;如果直线与圆没有交点,则直线与圆相离。
直线与圆知识点总结
直线和圆知识点总结1、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____(答:5[0][)66,,πππ);(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______(答:42≥-≤m m 或)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(答:既不充分也不必要);(2)实数,x y 满足3250x y --= (31≤≤x ),则xy 的最大值、最小值分别为______(答:2,13-) 3、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。
高考数学专题7解析几何之直线与圆
壹高考数学专题七解析几何之直线与圆的方程一、直线 ●1.直线的方程(1)直线l 的倾斜角α的取值范围是0απ≤<;平面内的任意一条直线都有唯一确定的倾斜角。
(2)直线l 的斜率tan (0,k ααπ=≤<且2πα≠)。
变化情况如下:斜率的计算公式:若斜率为k 的直线过点111(,)P x y 与222(,)P x y ,则211221()k x x x x =≠-。
(3)直线方程的五种形式贰●2.两条直线位置关系(1)设两条直线111:l y k x b =+和222:l y k x b =+,则有下列结论:1212//l l k k ⇔=且12b b ≠; 12121l l k k ⊥⇔⋅=-。
(2)设两条直线111111:0(,l A x B y C A B ++=不全为0)和2222:0l A x B y C ++=22(,A B ,不全为0),则有下列结论:12//l l ⇔12210A B A B -=且12210BC B C -≠或12210A B A B -=且12210AC A C -≠; 12l l ⊥⇔12120A A B B +=。
(3)求两条直线交点的坐标:解两条直线方程所组成的二元一次方程组而得解。
(4)与直线0Ax By C ++=平行的直线一般可设为0Ax By m ++=;与直线0Ax By C ++=垂直的直线一般可设为0Bx Ay n -+=。
(5)过两条已知直线1112220,0A x B y C A x B y C ++=++=交点的直线系:111222222()0(0)A x B y C A x B y C A x B y C λ+++++=++=其中不包括直线●3.中点公式:平面内两点111(,)P x y 、222(,)P x y ,则12,P P 两点的中点(,)P x y 为1212,22y y x x x y ++==。
●4.两点间的距离公式:平面内两点111(,)P x y ,222(,)P x y ,则12,PP两点间的距离为:12PP 。
高考数学中的直线与圆的解析几何问题
高考数学中的直线与圆的解析几何问题数学是理科里最基础的学科之一,数学的学习,有助于开展思维、锻炼推理能力、培养逻辑思维。
在高中的数学学习中,解析几何一直是许多同学认为最难且最重要的一部分。
在解析几何当中,直线与圆是最常见的两个图形。
本文将详细探讨高考中直线与圆的解析几何问题。
一、直线的解析表示法直线在平面直角坐标系中最简单的解析表示法是点斜式,点斜式的一般形式为:y-y0 = k(x-x0)其中,k表示直线的斜率,(x0,y0)表示直线的截距。
假如我们已知直线上两点的坐标(x1,y1)与(x2,y2),我们就可以通过这两点的坐标求出直线的解析表达式,点斜式的求解公式如下:k = (y1-y2)/(x1-x2)然后,依据点斜式的公式y-y0=k(x-x0),将k,x0,y0代入即可得到直线的解析表达式。
而常数式是另外一种常见的直线解析表达式,一般形式为:Ax + By + C = 0其中,A,B,C分别是直线解析式Ax + By + C的系数。
因此,已知直线上两点的坐标(x1,y1)与(x2,y2),得出直线斜率k后,便可通过k的倒数1/k及任选一点的坐标代入得到直线的常数式。
二、圆的解析表示法圆在平面直角坐标系中的一般式为:(x-a)² + (y-b)² = r²其中,圆心在坐标系中的坐标为(a,b),半径长为r。
我们经常遇到点到圆心的距离等于圆的半径长的问题,这也是我们在解析几何中常常使用的技巧。
我们可以将两个坐标之间的距离公式与圆方程相集成,根据两点的坐标(x1,y1)和(x2,y2)来计算圆的半径r的公式是:r = √((x2-x1)^2 + (y2-y1)^2)进而,我们可以利用点与圆心距离的求解公式,来判断直线与圆是否相交、相切或不相交。
三、直线与圆的位置关系在解析几何中,寻找直线与圆的位置关系也是一项重要的技能。
我们可以利用以下几种方法:1. 直接解方程将直线的解析式代入圆的解析式中,求得交点的坐标,进而判断出直线与圆的位置关系。
高中数学解析几何知识点总结
高中数学解析几何知识点总结一、基本概念1. 点、直线和平面•点:在平面上,点是最基本的几何对象,可以用坐标表示。
在空间中,点可以用三维坐标表示。
•直线:由无数个点连成的无限延伸的轨迹,可以由两个不重合的点唯一确定。
•平面:由无数点在同一平面上组成。
2. 基本图形•线段:连接两点的线段,有起点和终点,可以用线段的长度表示。
•射线:一个起点和一个终点在同一条直线上的线段,有起始点但没有终结点。
•角:由两条半直线和公共端点组成,以顶点为中心点,夹在两条半直线之间。
二、坐标系与向量1. 坐标系•笛卡尔坐标系:直角坐标系,是一个由两条垂直的坐标轴组成的平面,用于表示点的位置。
•极坐标系:以一个点为极点,在此点设一根射线作为极轴,并规定每一个点到该射线的距离和与该射线正方向所成角度来表示该点的坐标。
2. 向量•向量的定义:向量是有大小和方向的量,表示一段膨胀或者收缩的箭头。
•向量的运算:向量可以做加法和乘法运算,具备平移、缩放和旋转的特性。
•向量的表示:向量可以用有序数组、列矩阵或坐标表示。
三、直线与圆1. 直线的方程•点斜式方程:通过已知点和斜率来表示直线的方程。
•斜截式方程:通过截距和斜率来表示直线的方程。
•两点式方程:通过两个已知点来表示直线的方程。
•一般式方程:直线的一般方程为Ax + By + C = 0。
2. 圆的方程•标准方程:圆的标准方程为(x−a)2+(y−b)2=r2,其中(a,b)为圆心坐标,r为半径长度。
•一般方程:圆的一般方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0。
四、曲线与曲面1. 二次曲线•椭圆:由平面上到两个定点的距离之和为常数的点的轨迹组成。
•抛物线:由平面上到一个定点的距离与到一条定直线的距离相等的点的轨迹组成。
•双曲线:有两个定点F1和F2称为焦点,对于任意一点P的到两个焦点的距离之差是常数。
2. 二次曲面•椭球面:由空间中到两个定点的距离之和为常数的点的轨迹组成。
•抛物面:由空间中到一个定点的距离与到一条定直线的距离相等的点的轨迹组成。
直线与圆的方程知识点总结
直线与圆的方程知识点总结一、直线的方程1.直线的定义:直线是由一切与它上面两点P、Q相应的全体点构成的集合。
在坐标平面中,直线可以由一般式方程、对称式方程、斜截式方程、截距式方程等多种形式表示。
2.一般式方程:Ax+By+C=0,其中A、B、C为常数,A和B不同时为0。
一般式方程表示直线的一种常用形式,它能够直观地反映直线的方向和位置。
3.对称式方程:(x-x1)/(x2-x1)=(y-y1)/(y2-y1),其中(x1,y1)和(x2,y2)为直线上的两个点。
对称式方程通过给出直线上两个点的坐标,从而确定直线的方程。
4. 斜截式方程:y = kx + b,其中k为直线的斜率,b为直线与y轴的截距。
斜截式方程将直线的方程转化为了y和x的关系,便于直观地理解直线的特征。
5.截距式方程:x/a+y/b=1,其中a和b为直线与x轴和y轴的截距。
截距式方程能够直观地表达直线与坐标轴的交点,并通过截距反映直线的位置和倾斜情况。
二、圆的方程1.圆的定义:圆是平面上所有到定点的距离等于定长的点的轨迹。
在坐标平面中,圆可以由一般式方程、截距式方程、标准方程等多种形式表示。
2.一般式方程:(x-a)²+(y-b)²=r²,其中(a,b)为圆心的坐标,r为半径的长度。
一般式方程为圆的一种常用形式,能够直观地描述圆的位置和形状。
3.截距式方程:(x-a)²+(y-b)²=r²,其中(a,b)为圆心的坐标,r为半径的长度。
截距式方程通过圆的截距反映了圆的位置和形状。
4.标准方程:x²+y²+Dx+Ey+F=0,其中D、E、F为常数。
通过圆的标准方程,可以直观地反映圆的位置、形状以及与坐标轴的交点等信息。
5. 圆的三角方程:由半径与直径、半径与斜边等关系来定义圆的方程,例如sinθ = r/l,其中θ为圆心角的弧度,l为圆弧的长度。
圆的三角方程常用于解决涉及圆的三角学问题。
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。
直线与圆知识点归纳高三
直线与圆知识点归纳高三直线与圆知识点归纳直线和圆是解析几何中常见的两种几何图形,它们有着丰富的性质和联系。
本文将对直线和圆的相关知识点进行归纳总结,帮助高三学生复习和掌握这一部分内容。
一、直线的定义和性质1. 直线的定义:直线是由无数个点连成的路径,它没有宽度和长度,可以无限延伸。
2. 直线的性质:(1) 直线上的任意两点可以确定一条直线;(2) 任意一条直线可以通过两个点确定;(3) 直线可以延伸到无穷远,也可以延伸到无穷近。
二、圆的定义和性质1. 圆的定义:圆是由平面上距离某一点固定距离的所有点构成的图形。
2. 圆的性质:(1) 圆上任意两点都在圆周上;(2) 圆心到圆周上的任一点的距离都相等,称为半径;(3) 圆的直径是通过圆心,并且两端点都在圆上的线段,长度为半径的两倍;(4) 圆的周长是圆周的长度,记作C,公式为C = 2πr,其中r 为半径;(5) 圆的面积是圆内部的所有点构成的区域,记作S,公式为S = πr²。
三、直线与圆的关系1. 直线与圆的位置关系:(1) 直线可与圆相交,相切或不相交;(2) 如果直线与圆相交,可能有两个交点,一个交点或没有交点;(3) 如果直线与圆相切,有且只有一个切点;(4) 如果直线不与圆相交或切,那么直线与圆之间的距离等于直线到圆心的距离。
2. 判断直线与圆的位置关系的方法:(1) 利用勾股定理:如果直线与圆的距离小于半径,那么直线与圆相交;如果直线与圆的距离等于半径,那么直线与圆相切;如果直线与圆的距离大于半径,那么直线与圆不相交也不相切。
(2) 利用方程求解:已知直线和圆的方程,将直线方程代入圆的方程中,求解得到交点或切点。
四、直线和圆的相关定理1. 直径定理:如果一条直线通过圆的圆心,并且两个端点都在圆上,那么这条直线的长度等于圆的直径。
2. 切线定理:过圆外一点引一条直线与圆相交,那么这条直线与圆的切点到圆心的线段垂直于直线。
3. 弦切角定理:相交弦所夹的圆心角等于它们所对的弧所夹的圆心角的一半。
(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 +-。
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。
高中数学解析几何(直线和圆、圆锥曲线)知识点总结(非常全)
相交 ⇔
k1 ≠ k2
A1 ≠ B1 A2 B2
垂直 ⇔
k1 ⋅ k2 = −1
A1 A2 + B1B2 = 0
2
设两直线的方程分别为:
l1 l2
: :
y y
= =
k1x + b1 k2 x + b2
或
l1 l2
: :
A1x + B1 y + C1 = 0 A2 x + B2 y + C2 = 0
高中数学解析几何
第一部分:直线 一、直线的倾斜角与斜率 1.倾斜角α (1)定义:直线 l 向上的方向与 x 轴正向所成的角叫做直线的倾斜角。
(2)范围: 0° ≤ α < 180°
2.斜率:直线倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率.
k = tanα
(1).倾斜角为 90° 的直线没有斜率。 (2).每一条直线都有唯一的倾斜角,但并不是每一条直线都存在斜率(直线垂直于 x 轴时,
线方程: y = kx + b ;特别地,斜率存在且经过坐标原点的直线方程为: y = kx
注意:正确理解“截距”这一概念,它具有方向性,有正负之分,与“距离”有区别。
3.两点式:若已知直线经过 (x1, y1 ) 和 (x2 , y2 ) 两点,且( x1 ≠ x2 , y1 ≠ y2 则直线的方程:
6(选修
4-4)参数式
x y
= =
x0 y0
+ +
at bt
(
t
参数)其中方向向量为
(a, b)
,
单位向量
a ,
a2 + b2
b a2 +
专题七 解析几何 第一讲 直线与圆—2023届高考数学二轮复习重点练(含解析)
专题七 解析几何 第一讲 直线与圆1.若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线230x y --=的距离为( )A.5B.5C.5D.52.下列说法中不正确的是( )A.平面上任一条直线都可以用一个关于,x y 的二元一次方程0Ax By C ++=(,A B 不同时为0)表示B.当0C =时,方程0Ax By C ++=(,A B 不同时为0)表示的直线过原点C.当0,0,0A B C =≠≠时,方程0Ax By C ++=表示的直线与 x 轴平行D.任何一条直线的一般式方程都能与其他四种形式互化3.已知设点M 是圆224690C x y x y +--+=上的动点,则点M 到直线240x y ++=距离的最小值为( )2 2- 2+ 2 4.已知直线1l ,2l 分别过点(1,3)P -,(2,1)Q -,若它们分别绕点P ,Q 旋转,但始终保持平行,则1l ,2l 之间的距离d 的取值范围为( )A.(0,5]B.(0,5)C.(0,)+∞D.5.直线20x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,点P 在圆22(2)2x y -+=上,则ABP △面积的取值范围是( )A.[2,6]B.[4,8]C.D.6.已知直线:10l x ay +-=是圆22:6210C x y x y +--+=的对称轴,过点()1,A a -作圆C 的一条切线,切点为B ,则AB =( ) A.1B.2C.4D.87.已知点(2,0),(1,1)A B --,射线AP 与x 轴的正方向所成的角为π4,点Q 满足||1QB =,则||PQ 的最小值为( )1 B.1 C.1 18.(多选)已知直线12:210,:20l ax y a l x ay a --+=+--=,圆22:4240E x y x y +-+-=,则以下命题正确的是( )A.直线12,l l 均与圆E 不一定相交B.直线1l 被圆E 截得的弦长的最小值C.直线2l 被圆E 截得的弦长的最大值6D.若直线1l 与圆E 交于2,,A C l 与圆E 交于,B D ,则四边形ABCD 面积最大值为14 9. (多选)已知圆221:()1C x a y ++=,圆2222:()(2)2C x a y a a -+-=,下列说法正确的是( )A.若12C OC △(O 为坐标原点)的面积为2,则圆2C 的面积为2πB.若a ,则圆1C 与圆2C 外离C.若a ,则y x =1C 与圆2C 的一条公切线D.若a 1C 与圆2C 上两点间距离的最大值为610. (多选)已知直线11:0l ax y -+=,2:10l x ay ++=,a ∈R ,则下列结论中正确的是( )A.不论a 为何值,1l ,2l 都互相垂直B.当a 变化时,1l ,2l 分别经过定点(0,1)A 和(1,0)B -C.不论a 为何值,1l ,2l 都关于直线0x y +=对称D.若1l ,2l 相交于点M ,则MO11.过两直线10x +=0y +的交点,并且与原点的最短距离为12的直线的方程为________________.12.圆221:2120C x y x ++-=与圆222:440C x y x y ++-=的交点为A ,B ,则弦AB 的长为_____.13.已知圆22:2410C x y x y ++-+=,若存在圆C 的弦AB ,使得AB =,且其中点M 在直线20x y k ++=上,则实数k 的取值范围是___________.14.已知曲线2:2x C y =,D 为直线12y =-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B.(1)证明:直线AB 过定点;(2)若以20,5E ⎛⎫⎪⎝⎭为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求该圆的方程.15.已知半圆224(0)x y y +=≥,动圆与此半圆相切(内切或外切,如图),且与x 轴相切.(1)求动圆圆心的轨迹方程,并画出其轨迹.(2)是否存在斜率为13的直线l ,它与(1)中所得的轨迹由左至右顺次交于A ,B ,C ,D 四点,且满足||2||AD BC =?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.答案以及解析1.答案:B解析:设圆心为()00,P x y ,半径为r ,圆与x 轴,y 轴都相切,00x y r ∴==,又圆经过点(2,1),00x y r ∴==且()()2220021x y r -+-=,222(2)(1)r r r ∴-+-=,解得1r =或5r =.①1r =时,圆心(1,1)P ,则圆心到直线230x y --=的距离d ==②5r =时,圆心(5,5)P ,则圆心到直线230x y --=的距离d ==故选B. 2.答案:D解析:对于选项A,在平面直角坐标系中,每一条直线都有倾斜角α,当90α≠︒时,直线的斜率k 存在,其方程可写成y kx b =+,它可变形为0kx y b -+=,与0Ax By C ++=比较,可得,1,A k B C b ==-=;当90α=︒时,直线的斜率不存在,其方程可写成1x x =,与0Ax B C ++=比较,可得11,0,A B C x ===-,显然,A B 不同时为0,所以此说法是正确的.对于选项B,当0C =时,方程0Ax By C ++=(,A B 不同时为0),即0Ax By +=,显然有000A B ⨯+⨯=,即直线过原点()0,0,故此说法正确.对于选项C,因为当0A =,0,0B C ≠≠时,方程0Ax By C ++=可化为Cy B=-,它表示的直线与x 轴平行,故此说法正确.D 说法显然错误. 3.答案:B解析:由题意可知圆心(2,3)C ,半径2r =,则点M 到直线240x y ++=距离的最小值min22d =-=-,故选B. 4.答案:A解析:易知两直线之间的最大距离为P ,Q 两点间的距离,由两点间的距离公式得||5PQ .故1l ,2l 之间的距离d 的取值范围为(0,5].5.答案:A解析:由圆22(2)2x y -+=可得圆心坐标为()2,0,半径r ABP △的面积记为S ,点P 到直线AB 的距离记为d ,则有1||2S AB d =⋅.易知||AB =max d ==,min d =26S ≤≤,故选A.6.答案:C解析:已知直线:10l x ay +-=是圆22:6210C x y x y +--+=的对称轴,圆心()3,1C ,半径3r =,所以直线l 过圆心()3,1C ,故310a +-=,故2a =-.所以点()1,2A --,||5AC =,||4AB ==.故选C.7.答案:A解析:因为||1QB =,所以点Q 在以点B 为圆心,1为半径的圆上, 显然当射线AP 在x 轴的下方时||PQ 取得最小值,此时直线:20AP x y ++=,点B 到AP 的距离d ==所以||PQ 1,故选A. 8.答案:BCD解析:由题意,直线1:210l ax y a --+=,即(2)10a x y --+=.令20x -=,得2,1x y ==,即直线1l 过定点()2,1;直线2:20l x ay a +--=,即2(1)0x a y -+-=,令10y -=,得2,1x y ==,即直线2l 过定点()2,1,所以直线12,l l 过同一个定点()2,1,记为点M .圆22:4240E x y x y +-+-=可化为22(2)(1)9x y -++=,而点()2,1M 在圆E 内部,所以直线12,l l 均与圆E 相交,所以A 选项错误;对于直线1l ,当0a =时,直线1l 被圆E 截得的弦长最小,且最小值为所以B 选项正确;对于直线2l ,当0a =时,直线2l 被圆E 截得的弦长最大,且最大值恰好为圆E 的直径6,所以C 选项正确;又当0a ≠时,直线1l 的斜率为a ,直线2l 的斜率为1a-,即直线12l l ⊥.设圆心E 到直线12,l l 的距离分别为12,d d ,则12d d ==又22212||4d d EM +==,即22||||99444AC BD -+-=,所以22||||56AC BD +=,所以2211||||||||14222ABCDAC BD S AC BD +=⋅≤⨯=四边形,当且仅当||||AC BD ==,等号成立,故四边形ABCD 面积最大值为14,所以D 选项正确,故选BCD. 9.答案:BC解析:本题考查圆与圆的位置关系.依题意1(,0)C a -,2(,2)C a a ,圆1C 半径11r =,圆2C 半径2|r a =.对于选项A ,1221|||2|22C OC S a a a =-⋅==△,则a =2|2r a ==,则圆2C 的面积为22π4πr =,选项A 错误;对于选项B,12|C C a,121|r r a +=+,若圆1C 与圆2C 外离,则1212C C r r >+,即|1|a a >,得2a >或2a <,选项B 正确;对于选项C ,当a =时,1C ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,2C ⎝,121r r ==,1212|2C C a r r ===+,所以圆1C 与圆2C 外切,且121C C k =,所以两圆的公切线中有两条的斜率为1,设切线方程为0x y b -+=1=,解得2b =-或2b =,则一条切线方程为0x y -=,即y x =,选项C 正确;对于选项D,当a =1(C,2C ,11r =,22r =,12|4C C a ==,圆1C 与圆2C 上两点间距离的最大值为1247r r ++=,选项D 错误.故选BC.10.答案:ABD解析:因为110a a ⨯-⨯=,所以无论a 为何值,1l ,2l 都互相垂直,故A 正确;1l ,2l 分别经过定点(0,1)A 和(1,0)B -,故B 正确;1:10l ax y -+=关于直线0x y +=对称的直线方程为10ay x -++=,不是2:10l x ay ++=,故C 错误;由10,10,ax y x ay -+=⎧⎨++=⎩解得221,11,1a x a a y a --⎧=⎪⎪+⎨-+⎪=⎪+⎩即2211,11a a M a a ---+⎛⎫ ⎪++⎝⎭,所以MO =≤MO的最大值是D 正确.故选ABD.11.答案:12x =或10x +=解析:联立10,0,x y ⎧+=⎪+解得1,2x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩即两直线的交点为12⎛ ⎝⎭.当直线的斜率不存在时,12x =,到原点的距离等于12,符合题意;当直线的斜率存在时,设直线的方程为12y k x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即220kx y k -+=.因为直线与原点的最短距离为12,所以12=,解得k =,所以所求直线的方程为10x +=,所以所求直线的方程为12x =或10x +=. 12.答案:解析:圆221:2120C x y x ++-=与圆222:440C x y x y ++-=联立可得: 公共弦的方程为260x y -+=,222:440C x y x y ++-=变形为()()222:228C x y ++=-,故222:440C x y x y ++-=的圆心为()22,2C -,半径为, 而()22,2C -满足260x y -+=,故弦AB 的长为圆2C 的直径, 故弦AB的长为.故答案为:. 13.答案:k 解析:圆C 的方程可化为22(1)(2)4x y ++-=,圆心(1,2)C -,半径2r =,由于弦AB满足||AB =M,则||1CM , 因此M 点在以(1,2)C -为圆心,1为半径的圆上, 又点M 在直线20x y k ++=上,故直线20x y k ++=与圆22(1)(2)1x y ++-=1≤,解得k ≤14.答案:(1)见解析(2)当0t =时,所求圆的方程为22542x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭;当1t =±时,所求圆的方程为22522x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭ 解析:(1)证明:依题意,可设:AB y kx b =+,1,2D t ⎛⎫- ⎪⎝⎭,()11,A x y ,()()2212,B x y x x ≠.联立2,2,x y y kx b ⎧=⎪⎨⎪=+⎩消去y 得2220x kx b --=. 2480k b ∆=+>,122x x k +=,122x x b =-.又直线DA 与抛物线相切,则2111122x x x t+=-, 所以211210x tx --=,同理222210x tx --=. 所以1222k x x t =+=,1221b x x -=⋅=-, 所以k t =,12b =,则直线1:2AB y tx =+,必过定点10,2⎛⎫⎪⎝⎭. (2)解法一:由(1)得直线AB 的方程为12y tx =+.由21,22y tx x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩可得2210x tx --=. 于是122x x t +=,()21212121y y t x x t +=++=+.设M 为线段AB 的中点,则21,2M t t ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.由于EM AB ⊥,而()2,2EM t t =-,AB 与向量(1,)t 平行,所以()220t t t +-=,解得0t =或1t =±.当0t =时,||2EM =,所求圆的方程为22542x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭; 当1t =±时,||2EM =,所求圆的方程为22522x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭. 解法二:设M 为线段AB 的中点,由(1)可知212,M t t ⎛+⎫ ⎪⎝⎭.所以()2,2EM t t =-,()2,FM t t =,又EM FM ⊥,则()2220t t t t ⋅+-⋅=, 解得0t =或1t =或1t =-.当0t =时,||2EM =,所求圆的方程为22542x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭; 当1t =±时,||2EM =,所求圆的方程为22522x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭. 15.答案:(1)见解析(2)不存在满足题意的直线l .理由见解析解析:(1)设动圆圆心(,)M x y ,作MN x ⊥轴于点N . ①若动圆与半圆外切,则||2||MO MN =+,2y +, 两边平方得22244x y y y +=++,化简得211(0)4y x y =->. ②若动圆与半圆内切,则||2||MO MN =-,2y =-, 两边平方得22244x y y y +=-+,化简得211(0)4y x y =-+>.综上,当动圆与半圆外切时,动圆圆心的轨迹方程为211(0)4y x y =->; 当动圆与半圆内切时,动圆圆心的轨迹方程为211(0)4y x y =-+>. 动圆圆心的轨迹如图所示.(2)假设满足题意的直线l 存在,可设l 的方程为13y x b =+.依题意,可得直线l 与曲线211(0)4y x y =->交于A ,D 两点,与曲线211(0)4y x y =-+>交于B ,C 两点.由21,3114y x b y x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩与21,311,4y x b y x ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩消去y 整理可得23412120x x b ---=①与23412120x x b ++-=②. 设(),A A A x y ,(),B B B x y ,(),C C C x y ,(),D D D x y ,则43A D x x +=,12123A D b x x --=,43B C x x +=-,12123B C b x x -=.又||A D AD x =-,||B C BC x -,且||2||AD BC =,2A D B C x x x x ∴-=-,即()()22444A D A D B C B C x x x x x x x x ⎡⎤+-=+-⎣⎦, 整理得2244(1212)44(1212)43333b b ⎡⎤+-⎛⎫⎛⎫+=--⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,解得23b =.将23b =代入方程①,得2A x =-,103D x =. 函数211(0)4y x y =->的定义域为(,2)(2,)-∞-+∞,∴假设不成立,即不存在满足题意的直线l .。
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高考数学专题七解析几何
高考数学-解析几何之直线与圆的方程
一、直线
• 1.直线的方程
(1)直线I的倾斜角的取值范围是0 ;平面内的任意一条直线都有唯一确定的倾斜角(2)直线|的斜率k tan (0 ,且一)。
2
变化情况如下:
斜率的计算公式:若斜率为k的直线过点R(X" yj与P2(x2,y2),则k更_ (人x2)
(3)直线方程的五种形式
• 2.两条直线位置关系
(1)设两条直线 h :y k i x bi 和L :y k 2X th ,则有下列结论:
l i / /l 2
A B 2 A ?B i
0 且 BQ 2
B ?
C i 0 或 A i B 2 A j B i 0 且 AC 2 A2G 0 ;
l i 12
A| A 2 B i B 2 0 o
(3) 求两条直线交点的坐标:解两条直线方程所组成的二元一次方程组而得解。
(4) 与直线Ax By C 0平行的直线一般可设为 Ax By m 0 ;
与直线Ax By C 0垂直的直线一般可设为
Bx Ay n 0。
(5) 过两条已知直线 A i x B i y C i 0,A 2X By C 2 0交点的直线系:
Ax B i y C i (Ax
By C 2) 0(其中不包括直线 A 2X B ?y C 2 0)
•3.中点公式:
平面内两点R(x i ,y i )、P(X 2,y 2),则P i ,P 2两点的中点P(x, y)为x 生产,V 也步 • •两点间的距离公式:
平面内两点P i (x i , y i ), P 2(X 2, y 2),则P,P 2两点间的距离为: PP 2 J(x i X 2)2 (y i 点
•5•点到直线的距离公式:
平面内点P(X i , yj 到直线Ax By C 0的距离为:d |A [ B 1戸。
VA 2 B 2
设平面两条平行线 h :Ax By C 0,l 2:Ax By D 0,C D ,
则l 与L 的距离为d ―C 2 D . o
VA 2 B 2
论:
h//l 2 k 1 k 2且 b 1 b 2 ;
l i I 2 (2)设两条直线b :Ax B i y C i
0(A i , B i 不全为 0)和 l 2:A e X B 2y C 2 0 (A, B 2,不全为0),则有下列结 k i
二、对称问题
•.点关于点成中心对称的对称中心恰是这两点为端点的线段的中点,因此中心对称的问题是线段中点坐标 公式的应用问题。
设P(x o , y °),对称中心为 A(a, b),则P 关于A 的对称点为P (2a x °, 2b y °)
•2.点关于直线成轴对称问题
由轴对称定义知,对称轴即为两对称点连线的“垂直平分线” 就可求岀对顶点的坐标.一般情形如下:
可求岀x , y
P(x o ,2b y o )。
•3.曲线关于点、曲线关于直线成中心对称或轴对称问题,一般是转化为点的中心对称或轴对称(这里既可 选特殊点,也可选任意点实施转化)。
一般结论如下:
(1) 曲线f (x, y) o 关于已知点 A(a, b)的对称曲线的方程是 f(2a x, 2b y) 0。
(2) 曲线f (x, y) O 关于直线y kx b 的对称曲线的求法:
设曲线f (x, y) O 上任意一点为 P(x o , y o ),P 点关于直线y kx b 的对称点为P (x, y),则由(2)知,P 与
f(x, y) o 关于直线y kx b 的对称曲线方程。
两点关于点对称、两点关于直线对称的常见结论: (1 )点(x, y)关于x 轴的对称点为(x, y);
(2) 点(x, y)关于y 轴的对称点为(x, y); (3)
点(x, y)关于原点的对称点为 (x, y);
(4) 点(x, y)关于x y o 的对称点为(y, x); (5 )点(x, y)关于直线x y o 的对称点为(y, x)
.利用“垂直” “平分”这两个条件建立方程组,
设点P(x o , y o )关于直线y kx b 的对称点为P (x, y),则有
y y o k 1, x x o
y y o .x x o . k b,
2 2
特殊地,点 P(x o , y o )关于直线 x a 的对称点为
P (2a X o , y o );点 P(x o , y o )关于直线 y b 的对称点为
P 的坐标满足
Jk 1
x x o y o y 2
x o x 2 ,从中解出
b
X o 、 y o ,代入已知曲线
f (x, y) o ,应有 f(x o ,y °) o 。
利用坐
标代换法就可求岀曲线。