高三数学解析几何知识整理
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江苏省启东中学高三数学回归书本知识整理(解析几何)
直线部分
一、直线的倾斜角和斜率:
(1)直线的倾斜角:在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直线,如果把x 轴绕着交点按逆时针方向旋转到和直线
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。
注意:规定当直线和x 轴平行或重合时,其倾斜角为o
0,所以直线的倾斜角αo o
(2)直线的斜率:倾斜角不是o
90的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率,
①斜率是用来表示倾斜角不等于o
90的直线对于x 轴的倾斜程度的。
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,其斜率不存在),这就决定了我们在研究直线的有关问题时,应考虑到斜率的存在与不存在这两种情况,否则会产生漏解。 ③斜率计算公式: 设经过
),(11y x A 和),(22y x B 两点的直线的斜率为k , 则当21
x x ≠时,2
121tan x x y y k --=
=α;当21
x x =时,o 90=α;斜率不存在;
二、直线方程的几种形式:
(1)点斜式:过已知点),(00y x ,且斜率为k 的直线方程:
)(00x x k y y -=-;
注意:①当直线斜率不存在时,不能用点斜式表示,此时方程为0x x
=;
②
k x x y y =--0
表示:)(00x x k y y -=-直线上除去),(00y x 的图形 。
(2)斜截式:若已知直线在
y 轴上的截距为b ,斜率为k ,则直线方程:b kx y +=;
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),(11y x 和),(22y x 两点,且(2121
,y y x x ≠≠)
,则直线的方程:1
21
121x x x x y y y y --=
--; 注意:①不能表示与x 轴和
y 轴垂直的直线;
②当两点式方程写成如下形式0))(())((112112=-----x x y y y y x x 时,方程可以适应在于任何
一条直线。
(4)截距式:若已知直线在x 轴,
y 轴上的截距分别是a ,b (0,0≠≠b a )则直线方程:
1=+b
y
a x ; 注意:不能表示与x 轴垂直的直线,也不能表示与
y 轴垂直的直线,特别是不能表示过原点的直线,要谨慎使
用。
(5)参数式:⎩⎨⎧+=+=bt y y at x x 00(t 为参数)其中方向向量为),(b a ,),(2222b
a b b a a ++; a b k =;2
2
||||b
a t PP o +=;
点21,P P 对应的参数为21,t t ,则2
2
2121||||
b
a t t P P +-=
;
⎩
⎨⎧+=+=αα
sin cos 00t y y t x x (t 为参数)其中方向向量为)sin ,(cos αα, t 的几何意义为||o PP ;斜率为αtan ;倾斜
角为)0(παα<≤。
(6)一般式:任何一条直线方程均可写成一般式:0=++C By Ax ;
(B A ,不同时为零);反之,任何一个二元一次 方程都表示一条直线。
注意:①直线方程的特殊形式,都可以化为直线方程的一般式,但一般式不一定都能化为特殊形式,这要看系数
C B A ,,是
否为0才能确定。
②指出此时直线的方向向量:),(A B -,),(A B -,),
(
2
2
2
2
B
A A B
A B +-+ (单位向量)
;直线的法向量:),(B A ;(与直线垂直的向量) 三、两直线的位置关系:
位置关系
2221
11::b x k y l b x k y l +=+=
:0:22221111=++=++C y B x A l C y B x A l 平行
⇔ 21k k =,且21b b ≠ 212121C C B B A A ≠= 重合
⇔ 21k k =,且21b b =
2
12121C C B B A A == 相交
⇔ 21k k ≠ 2
121B B A A ≠ 垂直
⇔
121-=⋅k k
02121=+B B A A
设两直线的方程分别为:222111::b x k y l b x k y l +=+=或0
:0:22221111=++=++C y B x A l C y B x A l ;当21
k k ≠或1221B A B A ≠时它们相交,交点
坐标为方程组⎩⎨⎧+=+=2211b x k y b x k y 或⎩⎨⎧=++=++00222
111C
y B x A C y B x A 解; 注意:①对于平行和重合,即它们的方向向量(法向量)平行;如:),(),(2211B A B A λ=
对于垂直,即它们的方向向量(法向量)垂直;如0),(),(2211=⋅B A B A
②若两直线的斜率都不存在,则两直线 平行 ;若一条直线的斜率不存在,另一直线的斜率为 0 ,则两直线垂直。 ③对于0212
1=+B B A A 来说,无论直线的斜率存在与否,该式都成立。因此,此公式使用起来更方便.
④斜率相等时,两直线平行(重合);但两直线平行(重合)时,斜率不一定相等,因为斜率有可能不存在。
四、两直线的交角