高考数学解析几何中常用到的平面几何关系
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).。
高中数学解析几何知识点总结大全
高中数学解析几何知识点总结大全解析几何是高中数学的重要分支之一,通过运用代数和几何的方法来研究几何图形的性质和变换。
下面是高中数学解析几何的知识点总结,供参考:一、直线与平面的位置关系1.直线与平面的交点个数:直线和平面可以有0个、1个或无数个交点。
2.平面与平面的位置关系:两个平面可以相交、平行或重合。
二、向量及其代数运算1.向量的概念:向量是具有大小和方向的量。
2.向量的表示方法:向量可以用有向线段或坐标表示。
3.向量的加法:向量的加法满足平行四边形法则。
4.向量的数乘:向量的数乘是一个向量与一个实数的乘积。
5.向量的数量积:向量的数量积是两个向量之间的乘积,结果是一个实数。
6.向量的乘法运算法则:分配律、结合律和交换律。
三、直线及其方程1.平面直角坐标系:平面直角坐标系包括坐标轴、坐标原点和相应的正方向。
2.直线的方程:直线可以用一般式、点斜式、两点式或截距式表示。
3.直线的性质:平行、垂直、斜率、倾斜角等。
4.直线的位置关系:两条直线可以相交、平行或重合。
四、曲线及其方程1.圆的方程:圆可以用标准方程、一般方程或截距方程表示。
2.椭圆、双曲线和抛物线的方程:椭圆、双曲线和抛物线可以用一般式表示。
3.曲线的性质:焦点、准线、离心率等概念的理解。
4.曲线的位置关系:两条曲线可以相交、相切或没有交点。
五、空间直线及其方程1.空间直线的方程:空间直线可以用对称式、参数方程或直角坐标式表示。
2.空间直线的位置关系:两条空间直线可以相交、平行或重合。
3.空间直线与平面的位置关系:空间直线可以与平面相交、平行或测度为零。
六、空间曲线及其方程1.空间曲线的方程:空间曲线可以用参数方程或直角坐标式表示。
2.空间曲线与平面的位置关系:空间曲线可以与平面相交、触及或完全包含。
七、立体图形1.点、线、面、体的概念:点是没有长度、宽度和高度的,线是一系列相连的点,面是一系列相连的线,体是一系列相连的面。
2.立体图形的表面积:立方体、长方体、正方体、球体、圆柱体、圆锥体和棱锥体的表面积计算公式。
高中数学中的平面解析几何知识点总结
高中数学中的平面解析几何知识点总结高中数学中的平面解析几何是一个重要的知识板块,它将代数与几何巧妙地结合在一起,为我们解决几何问题提供了全新的思路和方法。
下面就让我们一起来详细梳理一下平面解析几何的相关知识点。
一、直线1、直线的方程点斜式:若直线过点\((x_0,y_0)\),斜率为\(k\),则直线方程为\(y y_0 = k(x x_0)\)。
斜截式:若直线斜率为\(k\),在\(y\)轴上的截距为\(b\),则直线方程为\(y = kx + b\)。
两点式:若直线过点\((x_1,y_1)\)和\((x_2,y_2)\),则直线方程为\(\frac{y y_1}{y_2 y_1} =\frac{x x_1}{x_2 x_1}\)。
截距式:若直线在\(x\)轴、\(y\)轴上的截距分别为\(a\)、\(b\)(\(a\neq 0\),\(b\neq 0\)),则直线方程为\(\frac{x}{a} +\frac{y}{b} = 1\)。
一般式:\(Ax + By + C = 0\)(\(A\)、\(B\)不同时为\(0\))。
2、直线的位置关系平行:两条直线\(y_1 = k_1x + b_1\)和\(y_2 = k_2x + b_2\)平行,当且仅当\(k_1 = k_2\)且\(b_1 \neq b_2\);对于一般式直线\(A_1x + B_1y + C_1 = 0\)和\(A_2x + B_2y + C_2 = 0\)平行,当且仅当\(A_1B_2 A_2B_1 = 0\)且\(A_1C_2 A_2C_1 \neq0\)。
垂直:两条直线\(y_1 = k_1x + b_1\)和\(y_2 = k_2x + b_2\)垂直,当且仅当\(k_1k_2 =-1\);对于一般式直线\(A_1x + B_1y + C_1 = 0\)和\(A_2x + B_2y + C_2 = 0\)垂直,当且仅当\(A_1A_2 + B_1B_2 = 0\)。
高考数学中的平面几何解析技巧
高考数学中的平面几何解析技巧在高考数学中,平面几何是必考的一部分,而解析几何作为一种数学工具,可以在平面几何的研究中发挥重要的作用。
掌握解析几何的技巧,能够让我们在解决平面几何问题时更加轻松、准确。
本文将从解析坐标系、直线、圆等方面介绍高考数学中的平面几何解析技巧。
一、解析坐标系解析坐标系是解析几何的基础。
在平面直角坐标系中,我们可以通过选取一个原点和两个互相垂直的坐标轴,将平面上的任意点与一组有序实数对应起来。
坐标系使我们可以把平面上的点表示成有序实数对,从而使得我们可以通过代数方式来研究几何问题。
在解决平面几何问题时,我们可以首先确定合适的解析坐标系,然后写出点的坐标形式,建立方程进行分析。
例如,当我们求两点之间的距离时,我们可以使用勾股定理或者距离公式,将点的坐标带入,进行计算。
二、直线的解析方程在平面几何中,直线是较为基础的图形之一。
解析几何的直线由解析方程描述。
直线的解析方程有两种形式:一般式和截距式。
对于一般式方程$Ax+By+C=0$,A、B、C为实数,可以看作是直线的标准形式。
对于截距式$y=kx+b$,k、b为实数,可以强化我们对于直线的理解。
在使用直线方程求解平面几何问题时,我们可以根据问题所给的条件,选择合适的方程形式,运用代数方法解决问题。
三、圆的解析方程圆是几何形体中常见的图形之一。
解析几何的圆通过解析方程描述。
圆的解析方程有两种形式:标准方程和一般式方程。
对于标准方程$(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$,a、b为圆心的坐标,r为圆的半径,可以帮助我们准确地确定圆心和半径等圆的特征。
对于一般式方程$Ax^2+Ay^2+Bx+Cy+D=0$,A、B、C、D为实数,可以看作是圆的标准形式。
在使用圆的解析方程求解平面几何问题时,我们可以根据问题所给的条件,选择合适的方程形式进行建立,运用代数方法解决问题。
四、解析几何的实际应用解析几何作为一种数学工具,在实际生活中也发挥了重要的作用。
平面几何在解析几何中的运用
平面几何在解析几何中的运用平面几何在解析几何中的运用平面几何学是一门重要的数学课程,也被称为解析几何。
它是数学中最基本但又最重要的部分之一。
解析几何中用到的概念可以分为几何图形,圆,直线,三角形等,都是基于平面几何学而推演而出的基本图形。
一、几何图形几何图形是平面几何学中最重要的概念,它有许多不同的类别,如点,线,多边形,圆,椭圆等。
通常情况下,它可以分为正多边形,椭圆多边形和变形多边形三大类。
此外,它还可以根据它的几何特性来分类,如对称图形,对称多边形,正多边形等。
他们有助于我们知道有关一个多边形或图形的全部特性,如它的边数,边长,角数,面积,周长等等。
二、圆圆是解析几何中应用最广泛的图形之一,也是由平面几何学而推演而出的基本图形之一。
它由一个固定的中心点和一个固定的半径组成,是由一个不变的圆心内切的一系列圆周而形成的。
它可以用直角坐标系的极坐标表示,也可以用圆的标准式表示。
它与内接圆相比,既有圆心角又有弧度,能用于求解几何问题,也与其他几何图形形成有趣的关系。
三、直线直线在解析几何中也有广泛的应用。
它是由两个点构成的,由一般式表示。
它可以分为斜率和弧长两类,并且由它们共同决定线段的长度和斜率。
另外,它也可以用矢量形式表示,以及用于求出两条直线的交点。
四、三角形三角形在解析几何中也有重要的作用,它由三条线段的交点组成。
它有三条边和三个内角,根据它的边和角的特点,可以分为等腰三角形,等边三角形,直角三角形等。
它的构成则取决于它的内角的大小,内角的总和是180°,根据它的性质可以换算出各边的长度,求出内角,外角等。
总结以上内容中,平面几何学在解析几何中发挥重要作用,几何图形,圆,直线和三角形等常见图形都是由平面几何学而推演而出的。
各种图形也可以在实际中应用,比如解决几何问题,求出长度和角度,根据其特性对对称,对称多边形等类进行划分。
2024年高考数学总复习第九章《平面解析几何》两条直线的位置关系
2024年高考数学总复习第九章《平面解析几何》§9.2两条直线的位置关系最新考纲1.能根据斜率判定两条直线平行或垂直.2.能用解方程组的方法求两直线的交点坐标.3.探索并掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离.1.两条直线的位置关系(1)两条直线平行与垂直①两条直线平行:(ⅰ)对于两条不重合的直线l 1,l 2,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)两条直线的交点直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,则l 1与l 2的交点坐标就是方程组1x +B 1y +C 1=0,2x +B 2y +C 2=0的解.2.几种距离(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+B2.概念方法微思考1.若两条直线l 1与l 2垂直,则它们的斜率有什么关系?提示当两条直线l 1与l 2的斜率都存在时,12l l k k ⋅=-1;当两条直线中一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在时,l 1与l 2也垂直.2.应用点到直线的距离公式和两平行线间的距离公式时应注意什么?提示(1)将方程化为最简的一般形式.(2)利用两平行线之间的距离公式时,应使两平行线方程中x ,y 的系数分别对应相等.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)当直线l 1和l 2斜率都存在时,一定有k 1=k 2⇒l 1∥l 2.(×)(2)已知直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0(A 1,B 1,C 1,A 2,B 2,C 2为常数),若直线l 1⊥l 2,则A 1A 2+B 1B 2=0.(√)(3)点P (x 0,y 0)到直线y =kx +b 的距离为|kx 0+b |1+k2.(×)(4)直线外一点与直线上一点的距离的最小值就是点到直线的距离.(√)(5)若点A ,B 关于直线l :y =kx +b (k ≠0)对称,则直线AB 的斜率等于-1k ,且线段AB 的中点在直线l 上.(√)题组二教材改编2.已知点(a,2)(a >0)到直线l :x -y +3=0的距离为1,则a 等于()A.2B .2-2 C.2-1D.2+1答案C 解析由题意得|a -2+3|1+1=1.解得a =-1+2或a =-1- 2.∵a >0,∴a =-1+ 2.3.已知P (-2,m ),Q (m,4),且直线PQ 垂直于直线x +y +1=0,则m =________.答案1解析由题意知m -4-2-m=1,所以m -4=-2-m ,所以m =1.4.若三条直线y =2x ,x +y =3,mx +2y +5=0相交于同一点,则m 的值为________.答案-9解析=2x ,+y =3,=1,=2.所以点(1,2)满足方程mx +2y +5=0,即m ×1+2×2+5=0,所以m =-9.题组三易错自纠5.直线2x +(m +1)y +4=0与直线mx +3y -2=0平行,则m 等于()A .2B .-3C .2或-3D .-2或-3答案C解析直线2x +(m +1)y +4=0与直线mx +3y -2=0平行,则有2m =m +13≠4-2m =2或-3.故选C.6.直线2x +2y +1=0,x +y +2=0之间的距离是______.答案324解析先将2x +2y +1=0化为x +y +12=0,则两平行线间的距离为d =|2-12|2=324.7.若直线(3a +2)x +(1-4a )y +8=0与(5a -2)x +(a +4)y -7=0垂直,则a =________.答案0或1解析由两直线垂直的充要条件,得(3a +2)(5a -2)+(1-4a )(a +4)=0,解得a =0或a =1.题型一两条直线的平行与垂直例1已知直线l 1:ax +2y +6=0和直线l 2:x +(a -1)y +a 2-1=0.(1)试判断l 1与l 2是否平行;(2)当l 1⊥l 2时,求a 的值.解(1)方法一当a =1时,l 1:x +2y +6=0,l 2:x =0,l 1不平行于l 2;当a =0时,l 1:y =-3,l 2:x -y -1=0,l 1不平行于l 2;当a ≠1且a ≠0时,两直线可化为l 1:y =-a2x -3,l 2:y =11-ax -(a +1),l 1∥l 2-a2=11-a ,3≠-(a +1),解得a =-1,综上可知,当a=-1时,l1∥l2,a≠-1时,l1与l2不平行.方法二由A1B2-A2B1=0,得a(a-1)-1×2=0,由A1C2-A2C1≠0,得a(a2-1)-1×6≠0,∴l1∥l2(a-1)-1×2=0,(a2-1)-1×6≠0,2-a-2=0,(a2-1)≠6,可得a=-1,故当a=-1时,l1∥l2.a≠-1时,l1与l2不平行.(2)方法一当a=1时,l1:x+2y+6=0,l2:x=0,l1与l2不垂直,故a=1不成立;当a=0时,l1:y=-3,l2:x-y-1=0,l1不垂直于l2,故a=0不成立;当a≠1且a≠0时,l1:y=-a2x-3,l2:y=11-ax-(a+1),·11-a=-1,得a=23.方法二由A1A2+B1B2=0,得a+2(a-1)=0,可得a=23.思维升华(1)当直线方程中存在字母参数时,不仅要考虑到斜率存在的一般情况,也要考虑到斜率不存在的特殊情况.同时还要注意x,y的系数不能同时为零这一隐含条件.(2)在判断两直线平行、垂直时,也可直接利用直线方程的系数间的关系得出结论.跟踪训练1(1)(2018·潍坊模拟)直线l1:(3+m)x+4y=5-3m,l2:2x+(5+m)y=8,则“m=-1或m=-7”是“l1∥l2”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案B解析由题意,当直线l1∥l2时,满足3+m2=45+m≠5-3m8,解得m=-7,所以“m=-1或m=-7”是“l1∥l2”的必要不充分条件,故选B.(2)(2018·青岛模拟)已知两条直线l1:ax-by+4=0和l2:(a-1)x+y+b=0,求满足下列条件的a,b的值.①l1⊥l2,且直线l1过点(-3,-1);②l 1∥l 2,且坐标原点到这两条直线的距离相等.解①∵l 1⊥l 2,∴a (a -1)-b =0,又∵直线l 1过点(-3,-1),∴-3a +b +4=0.故a =2,b =2.②∵直线l 2的斜率存在,l 1∥l 2,∴直线l 1的斜率存在.∴k 1=k 2,即ab=1-a .又∵坐标原点到这两条直线的距离相等,∴l 1,l 2在y 轴上的截距互为相反数,即4b=b .故a =2,b =-2或a =23,b =2.题型二两直线的交点与距离问题1.(2018·西宁调研)若直线l 与两直线y =1,x -y -7=0分别交于M ,N 两点,且MN 的中点是P (1,-1),则直线l 的斜率是()A .-23 B.23C .-32D.32答案A解析由题意,设直线l 的方程为y =k (x -1)-1,分别与y =1,x -y -7=0联立解得1,又因为MN 的中点是P (1,-1),所以由中点坐标公式得k =-23.2.若P ,Q 分别为直线3x +4y -12=0与6x +8y +5=0上任意一点,则|PQ |的最小值为()A.95B.185C.2910D.295答案C解析因为36=48≠-125,所以两直线平行,将直线3x +4y -12=0化为6x +8y -24=0,由题意可知|PQ |的最小值为这两条平行直线间的距离,即|-24-5|62+82=2910,所以|PQ |的最小值为2910.3.已知直线y =kx +2k +1与直线y =-12x +2的交点位于第一象限,则实数k 的取值范围是________.答案-16,解析方法一=kx +2k +1,=-12x +2,=2-4k 2k +1,=6k +12k +1.(若2k +1=0,即k =-12,则两直线平行)∴又∵交点位于第一象限,,,解得-16<k <12.方法二如图,已知直线y =-12x +2与x 轴、y 轴分别交于点A (4,0),B (0,2).而直线方程y =kx +2k +1可变形为y -1=k (x +2),表示这是一条过定点P (-2,1),斜率为k 的动直线.∵两直线的交点在第一象限,∴两直线的交点必在线段AB 上(不包括端点),∴动直线的斜率k 需满足k P A <k <k PB .∵k P A =-16,k PB =12.∴-16<k <12.4.已知A (4,-3),B (2,-1)和直线l :4x +3y -2=0,若在坐标平面内存在一点P ,使|PA |=|PB |,且点P 到直线l 的距离为2,则P点坐标为________________.答案(1,-4)解析设点P 的坐标为(a ,b ).∵A (4,-3),B (2,-1),∴线段AB 的中点M 的坐标为(3,-2).而AB 的斜率k AB =-3+14-2=-1,∴线段AB 的垂直平分线方程为y +2=x -3,即x -y -5=0.∵点P (a ,b )在直线x -y -5=0上,∴a -b -5=0.①又点P (a ,b )到直线l :4x +3y -2=0的距离为2,∴|4a +3b -2|42+32=2,即4a +3b -2=±10,②由①②a =1,b =-4a =277,b =-87.∴所求点P 的坐标为(1,-4)277,-87思维升华(1)求过两直线交点的直线方程的方法先求出两直线的交点坐标,再结合其他条件写出直线方程.(2)利用距离公式应注意:①点P (x 0,y 0)到直线x =a 的距离d =|x 0-a |,到直线y =b 的距离d =|y 0-b |;②两平行线间的距离公式要把两直线方程中x ,y 的系数化为相等.题型三对称问题命题点1点关于点中心对称例2过点P (0,1)作直线l ,使它被直线l 1:2x +y -8=0和l 2:x -3y +10=0截得的线段被点P 平分,则直线l 的方程为________________.答案x +4y -4=0解析设l 1与l 的交点为A (a,8-2a ),则由题意知,点A 关于点P 的对称点B (-a,2a -6)在l 2上,代入l 2的方程得-a -3(2a -6)+10=0,解得a =4,即点A (4,0)在直线l 上,所以直线l 的方程为x +4y -4=0.命题点2点关于直线对称例3如图,已知A (4,0),B(0,4),从点P (2,0)射出的光线经直线AB 反射后再射到直线OB 上,最后经直线OB 反射后又回到P 点,则光线所经过的路程是()A .33B .6C .210D .25答案C解析直线AB 的方程为x +y =4,点P (2,0)关于直线AB 的对称点为D (4,2),关于y 轴的对称点为C (-2,0),则光线经过的路程为|CD |=62+22=210.命题点3直线关于直线的对称问题例4直线2x -y +3=0关于直线x -y +2=0对称的直线方程是______________.答案x -2y +3=0解析设所求直线上任意一点P (x ,y ),则P 关于x -y +2=0的对称点为P ′(x 0,y 0),-y +y 02+2=0,(y -y 0),0=y -2,0=x +2,由点P ′(x 0,y 0)在直线2x -y +3=0上,∴2(y -2)-(x +2)+3=0,即x -2y +3=0.思维升华解决对称问题的方法(1)中心对称①点P (x ,y )关于Q (a ,b )的对称点P ′(x ′,y ′)′=2a -x ,′=2b -y .②直线关于点的对称可转化为点关于点的对称问题来解决.(2)轴对称①点A (a ,b )关于直线Ax +By +C =0(B ≠0)的对称点A ′(m ,n ),则有1,B ·b +n 2+C =0.②直线关于直线的对称可转化为点关于直线的对称问题来解决.跟踪训练2已知直线l :3x -y +3=0,求:(1)点P (4,5)关于l 的对称点;(2)直线x -y -2=0关于直线l 对称的直线方程;(3)直线l 关于(1,2)的对称直线.解(1)设P (x ,y )关于直线l :3x -y +3=0的对称点为P ′(x ′,y ′),∵k PP ′·k l =-1,即y ′-yx ′-x×3=-1.①又PP ′的中点在直线3x -y +3=0上,∴3×x ′+x 2-y ′+y 2+3=0.②由①②′=-4x +3y -95,③′=3x +4y +35.④把x =4,y =5代入③④得x ′=-2,y ′=7,∴点P (4,5)关于直线l 的对称点P ′的坐标为(-2,7).(2)用③④分别代换x -y -2=0中的x ,y ,得关于l 对称的直线方程为-4x +3y -95-3x +4y +35-2=0,化简得7x +y +22=0.(3)在直线l :3x -y +3=0上取点M (0,3),关于(1,2)的对称点M ′(x ′,y ′),∴x ′+02=1,x ′=2,y ′+32=2,y ′=1,∴M ′(2,1).l 关于(1,2)的对称直线平行于l ,∴k =3,∴对称直线方程为y -1=3×(x -2),即3x -y -5=0.妙用直线系求直线方程在求解直线方程的题目中,可采用设直线系方程的方式简化运算,常见的直线系有平行直线系,垂直直线系和过直线交点的直线系.一、平行直线系例1求与直线3x +4y +1=0平行且过点(1,2)的直线l 的方程.解由题意,设所求直线方程为3x +4y +c =0(c ≠1),又因为直线过点(1,2),所以3×1+4×2+c =0,解得c =-11.因此,所求直线方程为3x +4y -11=0.二、垂直直线系例2求经过A (2,1),且与直线2x +y -10=0垂直的直线l 的方程.解因为所求直线与直线2x +y -10=0垂直,所以设该直线方程为x -2y +C =0,又直线过点A (2,1),所以有2-2×1+C =0,解得C =0,即所求直线方程为x -2y =0.三、过直线交点的直线系例3求经过两直线l 1:x -2y +4=0和l 2:x +y -2=0的交点P ,且与直线l 3:3x -4y +5=0垂直的直线l 的方程.解方法一-2y +4=0,+y -2=0,得P (0,2).∵l 3的斜率为34,且l ⊥l 3,∴直线l 的斜率为-43,由斜截式可知l 的方程为y =-43x +2,即4x +3y -6=0.方法二设直线l 的方程为x -2y +4+λ(x +y -2)=0,即(1+λ)x +(λ-2)y +4-2λ=0.又∵l ⊥l 3,∴3×(1+λ)+(-4)×(λ-2)=0,解得λ=11.∴直线l 的方程为4x +3y -6=0.1.直线2x +y +m =0和x +2y +n =0的位置关系是()A .平行B .垂直C .相交但不垂直D .不能确定答案C解析直线2x +y +m =0的斜率k 1=-2,直线x +2y +n =0的斜率k 2=-12,则k 1≠k 2,且k 1k 2≠-1.故选C.2.已知直线l 1:x +my +7=0和l 2:(m -2)x +3y +2m =0互相平行,则实数m 等于()A .-1或3B .-1C .-3D .1或-3答案A解析当m =0时,显然不符合题意;当m ≠0时,由题意得,m -21=3m ≠2m7,解得m =-1或m =3,故选A.3.已知过点A (-2,m )和B (m,4)的直线为l 1,直线2x +y -1=0为l 2,直线x +ny +1=0为l 3.若l 1∥l 2,l 2⊥l 3,则实数m +n 的值为()A .-10B .-2C .0D .8答案A解析因为l 1∥l 2,所以k AB =4-mm +2=-2.解得m =-8.又因为l 2⊥l 3,所以-1n ×(-2)=-1,解得n =-2,所以m +n =-10.4.过点M (-3,2),且与直线x +2y -9=0平行的直线方程是()A .2x -y +8=0B .x -2y +7=0C .x +2y +4=0D .x +2y -1=0答案D 解析方法一因为直线x +2y -9=0的斜率为-12,所以与直线x +2y -9=0平行的直线的斜率为-12,又所求直线过M (-3,2),所以所求直线的点斜式方程为y -2=-12(x +3),化为一般式得x +2y -1=0.故选D.方法二由题意,设所求直线方程为x +2y +c =0,将M (-3,2)代入,解得c =-1,所以所求直线为x +2y -1=0.故选D.5.若直线l 1:x +ay +6=0与l 2:(a -2)x +3y +2a =0平行,则l 1与l 2之间的距离为()A.423B .42 C.823D .22答案C解析∵l 1∥l 2,∴a ≠2且a ≠0,∴1a -2=a 3≠62a,解得a =-1,∴l 1与l 2的方程分别为l 1:x -y +6=0,l 2:x -y +23=0,∴l 1与l 2的距离d =|6-23|2=823.6.已知直线l1:y=2x+3,直线l2与l1关于直线y=-x对称,则直线l2的斜率为()A.1 2B.-12C.2D.-2答案A解析直线y=2x+3与y=-x的交点为A(-1,1),而直线y=2x+3上的点(0,3)关于y=-x的对称点为B(-3,0),而A,B两点都在l2上,所以kl2=1-0-1-(-3)=12.7.已知直线l1:ax+y-6=0与l2:x+(a-2)y+a-1=0相交于点P,若l1⊥l2,则a=________,此时点P的坐标为________.答案1(3,3)解析∵直线l1:ax+y-6=0与l2:x+(a-2)y+a-1=0相交于点P,且l1⊥l2,∴a×1+1×(a-2)=0,即a=1+y-6=0,-y=0,易得x=3,y=3,∴P(3,3).8.将一张坐标纸折叠一次,使得点(0,2)与点(4,0)重合,点(7,3)与点(m,n)重合,则m+n=________.答案34 5解析由题意可知,纸的折痕应是点(0,2)与点(4,0)连线的中垂线,即直线y=2x-3,它也是点(7,3)与点(m,n)连线的中垂线,2×7+m2-3,=-12,=35,=315,故m+n=34 5 .9.直线l1:y=2x+3关于直线l:y=x+1对称的直线l2的方程为______________.答案x-2y=0解析=2x+3,=x+1,解得直线l1与l的交点坐标为(-2,-1),所以可设直线l2的方程为y+1=k(x+2),即kx-y+2k-1=0.在直线l上任取一点(1,2),由题设知点(1,2)到直线l1,l2的距离相等,由点到直线的距离公式得|k -2+2k -1|k 2+1=|2-2+3|22+1,解得k =12(k =2舍去),所以直线l 2的方程为x -2y =0.10.已知入射光线经过点M (-3,4),被直线l :x -y +3=0反射,反射光线经过点N (2,6),则反射光线所在直线的方程为______________.答案6x -y -6=0解析设点M (-3,4)关于直线l :x -y +3=0的对称点为M ′(a ,b ),则反射光线所在直线过点M ′,=-1,-b +42+3=0,解得a =1,b =0.又反射光线经过点N (2,6),所以所求直线的方程为y -06-0=x -12-1,即6x -y -6=0.11.已知方程(2+λ)x -(1+λ)y -2(3+2λ)=0与点P (-2,2).(1)证明:对任意的实数λ,该方程都表示直线,且这些直线都经过同一定点,并求出这一定点的坐标;(2)证明:该方程表示的直线与点P 的距离d 小于42.(1)解显然2+λ与-(1+λ)不可能同时为零,故对任意的实数λ,该方程都表示直线.∵方程可变形为2x -y -6+λ(x -y -4)=0,x -y -6=0,-y -4=0,=2,=-2,故直线经过的定点为M (2,-2).(2)证明过P 作直线的垂线段PQ ,由垂线段小于斜线段知|PQ |≤|PM |,当且仅当Q 与M 重合时,|PQ |=|PM |,此时对应的直线方程是y +2=x -2,即x -y -4=0.但直线系方程唯独不能表示直线x -y -4=0,∴M 与Q 不可能重合,而|PM |=42,∴|PQ |<42,故所证成立.12.已知三条直线:l 1:2x -y +a =0(a >0);l 2:-4x +2y +1=0;l 3:x +y -1=0,且l 1与l 2间的距离是7510.(1)求a 的值;(2)能否找到一点P ,使P 同时满足下列三个条件:①点P 在第一象限;②点P 到l 1的距离是点P 到l 2的距离的12;③点P 到l 1的距离与点P 到l 3的距离之比是2∶5.若能,求点P 的坐标;若不能,说明理由.解(1)直线l 2:2x -y -12=0,所以两条平行线l 1与l 2间的距离为d =7510,所以|a +12|5=7510,即|a +12|=72,又a >0,解得a =3.(2)假设存在点P ,设点P (x 0,y 0).若P 点满足条件②,则P 点在与l 1,l 2平行的直线l ′:2x -y +c =0上,且|c -3|5=12|c +12|5,即c =132或116,所以2x 0-y 0+132=0或2x 0-y 0+116=0;若P 点满足条件③,由点到直线的距离公式,有|2x 0-y 0+3|5=25|x 0+y 0-1|2,即|2x 0-y 0+3|=|x 0+y 0-1|,所以x 0-2y 0+4=0或3x 0+2=0;由于点P 在第一象限,所以3x 0+2=0不可能.联立方程2x 0-y 0+132=0和x 0-2y 0+4=0,0=-3,0=12,(舍去)联立方程2x 0-y 0+116=0和x 0-2y 0+4=0,=19,0=3718.所以存在点P 13.已知直线y =2x 是△ABC 中∠C 的平分线所在的直线,若点A ,B 的坐标分别是(-4,2),(3,1),则点C的坐标为()A.(-2,4)B.(-2,-4) C.(2,4)D.(2,-4)答案C解析设A(-4,2)关于直线y=2x的对称点为(x,y),则2=-1,2×-4+x2,解得=4,=-2,∴BC所在直线方程为y-1=-2-14-3(x-3),即3x+y-10=0.同理可得点B(3,1)关于直线y=2x的对称点为(-1,3),∴AC所在直线方程为y-2=3-2-1-(-4)(x+4),即x-3y+10=0.x+y-10=0,-3y+10=0,=2,=4,则C(2,4).故选C.14.若三条直线y=2x,x+y=3,mx+ny+5=0相交于同一点,则点(m,n)到原点的距离的最小值为()A.5B.6C.23D.25答案A解析=2x,+y=3,解得x=1,y=2.把(1,2)代入mx+ny+5=0可得,m+2n+5=0.∴m=-5-2n.∴点(m,n)到原点的距离d=m2+n2=(5+2n)2+n2=5(n+2)2+5≥5,当n=-2,m=-1时取等号.∴点(m,n)到原点的距离的最小值为 5.15.数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已知△ABC的顶点A (1,0),B (0,2),且AC =BC ,则△ABC 的欧拉线的方程为()A .4x +2y +3=0B .2x -4y +3=0C .x -2y +3=0D .2x -y +3=0答案B解析因为AC =BC ,所以欧拉线为AB 的中垂线,又A (1,0),B (0,2),故AB k AB =-2,故AB 的中垂线方程为y -1即2x -4y +3=0.16.在平面直角坐标系xOy 中,将直线l 沿x 轴正方向平移3个单位长度,沿y 轴正方向平移5个单位长度,得到直线l 1.再将直线l 1沿x 轴正方向平移1个单位长度,沿y 轴负方向平移2个单位长度,又与直线l 重合.若直线l 与直线l 1关于点(2,4)对称,求直线l 的方程.解由题意知直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =kx +b ,将直线l 沿x 轴正方向平移3个单位长度,沿y 轴正方向平移5个单位长度,得到直线l 1:y =k (x -3)+5+b ,将直线l 1沿x 轴正方向平移1个单位长度,沿y 轴负方向平移2个单位长度,则平移后的直线方程为y =k (x -3-1)+b +5-2,即y =kx +3-4k +b ,∴b =3-4k +b ,解得k =34,∴直线l 的方程为y =34x +b ,直线l 1为y =34x +114+b ,取直线l 上的一点,b P 关于点(2,4)-m ,8-b ∴8-b -3m 4=34(4-m )+b +114,解得b =98.∴直线l 的方程是y =34x +98,即6x -8y +9=0.。
高中数学中的平面解析几何知识点总结
高中数学中的平面解析几何知识点总结在高中数学的学习中,平面解析几何是一个重要的板块,它将代数与几何巧妙地结合在一起,为我们解决各种几何问题提供了有力的工具。
下面就让我们来详细总结一下这部分的知识点。
一、直线1、直线的倾斜角直线倾斜角的范围是0, π) 。
倾斜角为 0 时,直线与 x 轴平行或重合;倾斜角为π/2 时,直线与 x 轴垂直。
2、直线的斜率过两点 P(x₁, y₁),Q(x₂, y₂)(x₁ ≠ x₂)的直线的斜率 k =(y₂y₁) /(x₂ x₁) 。
当直线与 x 轴垂直时,斜率不存在。
3、直线的方程(1)点斜式:y y₁= k(x x₁) ,其中(x₁, y₁) 是直线上一点,k 是直线的斜率。
(2)斜截式:y = kx + b ,其中 k 是斜率,b 是直线在 y 轴上的截距。
(3)两点式:(y y₁) /(y₂ y₁) =(x x₁) /(x₂ x₁) ,其中(x₁, y₁),(x₂, y₂) 是直线上两点。
(4)截距式:x / a + y / b = 1 ,其中 a ,b 分别是直线在 x 轴和 y 轴上的截距。
(5)一般式:Ax + By + C = 0 (A,B 不同时为 0)。
4、两条直线的位置关系(1)平行:两条直线斜率相等且截距不同。
(2)垂直:两条直线斜率的乘积为-1 (当其中一条直线斜率为0 ,另一条直线斜率不存在时也垂直)。
5、点到直线的距离公式点 P(x₀, y₀) 到直线 Ax + By + C = 0 的距离 d =|Ax₀+ By₀+ C| /√(A²+ B²) 。
二、圆1、圆的标准方程(x a)²+(y b)²= r²,其中(a, b) 是圆心坐标,r 是半径。
2、圆的一般方程x²+ y²+ Dx + Ey + F = 0 (D²+ E² 4F > 0 ),圆心坐标为(D/2, E/2) ,半径 r =√(D²+ E² 4F) / 2 。
解析几何中的平面与平面的位置关系
解析几何中的平面与平面的位置关系平面与平面的位置关系在解析几何中起着重要的作用,它描述了不同平面之间的相对位置和相交情况。
本文将从平行关系、垂直关系以及倾斜关系三个方面来解析几何中的平面与平面的位置关系。
一、平行关系两个平面如果没有公共点,则它们是平行的。
换句话说,如果两个平面上的任意一点在另一个平面上都没有对应点,那么这两个平面就是平行的。
以直观的方式来理解,可以想象两张平行的桌面,桌面上的任意一点在另一张桌面上都没有对应的点。
在解析几何中,我们可以通过平面的方程来判断它们是否平行。
假设有两个平面,它们的方程分别为Ax+By+Cz+D1=0和Ax+By+Cz+D2=0,如果D1≠D2,那么这两个平面是平行的。
二、垂直关系两个平面如果它们的法向量垂直,则它们是垂直的。
法向量是垂直于平面的向量,它可以通过平面的法线方程得到。
如果两个平面的法向量相互垂直,那么这两个平面就是垂直的。
举个例子来说明,想象两面墙壁相互垂直,它们的法向量可以分别表示为(a1, b1, c1)和(a2, b2, c2)。
如果两个法向量的点积等于零,即a1*a2 + b1*b2 + c1*c2 = 0,那么这两个平面就是垂直的。
三、倾斜关系当两个平面既不平行也不垂直时,它们就是倾斜的。
倾斜的平面之间有两种情况,一种是相交,另一种是不相交。
相交的情况下,两个平面会在一条直线上相交。
这条直线称为它们的交线。
如果两个平面之间的距离不为零,那么它们交线的特点是同时包含于这两个平面。
不相交的情况下,两个平面之间没有公共点。
它们在空间中保持一定的距离,不会相交。
总结起来,解析几何中的平面与平面的位置关系可以分为平行关系、垂直关系和倾斜关系。
通过平面的方程和法向量,我们可以判断这些关系。
平面与平面的位置关系研究中,还可以进一步扩展到曲面与曲面的位置关系,尤其在三维图形建模和计算机图形学中有广泛应用。
本文仅涉及到解析几何中的基础内容,实际上在现实生活和科学研究中,平面与平面的位置关系是一个非常复杂且深入的话题。
解析几何中的平面与空间几何关系
解析几何中的平面与空间几何关系引言几何学是数学中的一个重要分支,它研究的是空间和图形的性质与关系。
而解析几何则是几何学与代数学的结合,通过代数的方法来研究几何问题。
在解析几何中,平面与空间的几何关系是一个重要的课题。
本文将从不同的角度来解析平面与空间的几何关系。
一、平面与空间的定义与性质1. 平面的定义与性质平面是指在三维空间中,由无数个点组成的无限大的二维空间。
平面可以用一个方程或者一个点和法向量来表示。
平面有许多性质,如平面上的任意两点可以确定一条直线,平面上的任意三点不共线等。
2. 空间的定义与性质空间是指三维几何中的所有点的集合。
空间是一个无限大的三维区域,可以用坐标系来描述。
空间有许多性质,如空间中的任意两点可以确定一条直线,空间中的任意三点不共线等。
二、平面与空间的位置关系1. 平面与平面的位置关系在解析几何中,平面与平面之间有三种可能的位置关系:平行、相交和重合。
两个平面平行指的是它们没有交点,而相交指的是它们有公共的交点。
两个平面重合指的是它们完全重合在一起。
2. 空间中的直线与平面的位置关系在解析几何中,空间中的直线与平面之间也有三种可能的位置关系:平行、相交和共面。
直线与平面平行指的是直线在平面上没有交点,而相交指的是直线与平面有一个交点。
直线与平面共面指的是直线在平面上的所有点都满足平面的方程。
三、平面与空间的交点与交线1. 平面与平面的交点与交线当两个平面相交时,它们会有一条交线。
这条交线可以通过求解两个平面的方程得到。
如果两个平面平行或重合,它们没有交点或交线。
2. 直线与平面的交点与交线当一条直线与一个平面相交时,它们会有一个交点。
这个交点可以通过求解直线和平面的方程得到。
如果直线与平面平行或在平面内部,它们没有交点或交线。
四、平面与空间的距离与角度1. 平面与平面的距离与角度在解析几何中,平面与平面之间的距离可以通过求解两个平面的方程得到。
平面与平面之间的角度可以通过求解两个平面的法向量的夹角得到。
平面几何与解析几何的联系
平面几何与解析几何的联系平面几何和解析几何是数学中两个重要且密切相关的分支。
平面几何主要研究二维空间中的图形和其性质,而解析几何则通过使用坐标系和代数方法来研究图形。
虽然它们之间有一些区别,但也存在着紧密的联系和相互补充。
本文将探讨平面几何与解析几何的联系,揭示它们在数学研究和实践中的重要性。
一、平面几何的基础平面几何是一门研究平面内图形的形状、大小、位置以及它们相互之间的关系的学科。
它通过几何公理和定理建立起坚实的理论基础,并通过几何推理来解决各种图形问题。
在平面几何中,点、直线、线段、角等是基本的概念。
几何公理包括点在直线上、两点确定一条直线、通过一点可以作一条唯一的直线等。
这些公理作为平面几何的基础,使得我们能够从一些基本事实出发,推导出其他更加复杂的结论。
二、解析几何的基础解析几何结合了代数和几何的方法,通过使用坐标系和代数运算,研究几何图形。
它将几何问题转化为代数问题,从而利用代数的方法解决几何问题。
解析几何的基础是笛卡尔坐标系。
在二维平面上,我们可以通过给定坐标轴和原点来确定一个点的位置。
点的坐标表示为一个有序对(x,y),其中x为横坐标,y为纵坐标。
利用坐标系,我们可以在解析几何中引入代数的思想,将图形上的点与代数中的数相对应。
三、平面几何与解析几何的关系平面几何和解析几何在很多方面相互依存,彼此之间存在着密切的联系。
首先,解析几何可以为平面几何提供更加精确和准确的工具。
通过引入坐标系和代数运算,我们可以对平面上的点、直线、曲线等进行更加精确的描述和计算。
例如,通过计算距离和角度等几何量的数值,我们可以得到更加准确的结果。
其次,平面几何可以为解析几何提供直观的几何图像。
解析几何中的代数表达式往往较为抽象,难以直观地理解其几何意义。
而平面几何通过图像和几何推理,可以帮助我们更好地理解和解释解析几何中的代数结果。
例如,我们可以通过画图来证明几何定理,从而直观地解释代数方程中的解。
此外,平面几何和解析几何在问题的解决方法上也有所不同。
2024高考数学解析几何知识点总结与题型分析
2024高考数学解析几何知识点总结与题型分析随着时间的推移,我们离2024年的高考越来越近。
数学作为高考的一门重要科目,解析几何是其中的一个重点内容。
为了帮助同学们更好地复习解析几何,并在高考中取得好成绩,本文将对2024高考数学解析几何的知识点进行总结与题型分析。
1. 直线与平面1.1 直线的方程直线的一般方程为Ax + By + C = 0,其中A、B、C为常数。
根据直线的特点,我们可以将其方程转化为其他形式,如点斜式、两点式、截距式等,以便于解题。
1.2 平面的方程平面的一般方程为Ax + By + Cz + D = 0,其中A、B、C、D为常数。
类似于直线的情况,根据平面的性质,我们可以将其方程转化为点法式、截距式等形式。
2. 空间几何体2.1 球球是解析几何中的一个重要概念。
其方程为(x-a)^2 + (y-b)^2 + (z-c)^2 = r^2,其中(a, b, c)为球心坐标,r为半径长度。
2.2 圆锥曲线圆锥曲线包括圆、椭圆、双曲线和抛物线。
通过对几何体的方程进行适当的变化,可以得到不同类型的圆锥曲线方程。
掌握其特点和方程形式,对于解析几何的学习非常重要。
3. 空间几何关系3.1 直线与直线的位置关系直线与直线的位置关系包括相交、平行、重合等情况。
根据两条直线的方程,我们可以通过求解方程组或直线的斜率等方式,判断它们之间的空间位置关系。
3.2 直线与平面的位置关系直线与平面的位置关系包括相交、平行、重合等情况。
根据直线的方程和平面的方程,我们可以通过代入求解或者检验点的方法,判断它们之间的位置关系。
4. 解析几何的常见题型4.1 直线与平面的交点求解给定直线和平面的方程,我们需要求解它们的交点。
通过将直线方程代入平面方程中,可以得到关于未知变量的方程组,进而求解出交点的具体坐标。
4.2 距离计算在解析几何中,我们常常需要计算点、直线或平面之间的距离。
对于给定的两点,我们可以利用距离公式进行计算;对于直线和平面,我们可以利用点到直线/平面的距离公式进行计算。
高考数学中的平面解析几何知识点整理
高考数学中的平面解析几何知识点整理平面解析几何是高中数学的重要知识点,也是高考数学必考的部分。
平面解析几何涉及坐标系、直线、圆、双曲线、椭圆、抛物线等内容,需要注重理论的掌握、题目的练习和解题技巧的提高。
本篇文章就高考数学中平面解析几何的知识点进行整理和总结,帮助学生更好地应对高考数学。
一、坐标系坐标系是平面解析几何的基础,需要掌握笛卡尔坐标系和极坐标系。
笛卡尔坐标系是平面上以两条相互垂直的直线为坐标轴,确定一点的位置需要用到两个数,称为该点的坐标。
极坐标系是以圆心为原点,以极轴为基准线的坐标系。
一个点在极坐标系中的坐标表示为(r,θ),其中r为该点到圆心的距离,θ为该点与极轴正方向的夹角。
二、直线直线是平面解析几何中最基本也最重要的图形。
直线的斜率、截距和两点式都是需要掌握的公式。
斜率表示直线在笛卡尔坐标系中的倾斜程度,截距表示直线与坐标轴的交点,两点式表示直线经过的两个点的坐标。
三、圆圆是平面上与一个点距离相等的点的集合。
圆的一般式、标准式、参数式都是需要掌握的公式。
一般式表示圆心坐标为(h,k),半径为r的圆,标准式表示圆心在原点,半径为r的圆,参数式表示圆心坐标为(a,b),半径为r的圆,其中参数t在区间[0,2π)内变化。
四、椭圆椭圆是平面上到两个固定点F1和F2距离之和等于常数2a的点的集合。
椭圆的标准式、参数式和离心率都是需要掌握的公式。
标准式表示椭圆的长轴在x轴上,椭圆的中心在原点,离心率小于1;参数式表示椭圆的中心在(a,b)处,椭圆的长轴倾斜角度为θ,离心率小于1。
五、抛物线抛物线是平面上到一个定点F距离等于到另一个定点D的距离的平方的定点P的集合。
抛物线的标准式、参数式和焦距都是需要掌握的公式。
标准式表示抛物线的焦点在原点,开口朝上或朝下;参数式表示抛物线的焦点在(a,b)处,开口朝上或朝下。
六、双曲线双曲线是平面上到两个定点F1和F2距离之差等于常数2a的点的集合。
双曲线的标准式、参数式和离心率都是需要掌握的公式。
高考数学:平面几何知识在解析几何中的应用
平面几何知识在解析几何中的应用解析几何是用代数的方法解决几何问题,思路直接,但运算量大,如果能够挖掘问题中的平面几何要素,利用平面几何知识来协助求解,往往会事半功倍.当问题涉及求两条线段长度的和(或差)的最值时,可联系三角形的三边关系例1 已知椭圆+=1内有两点A(2,2),B(3,0),P为椭圆上一点,则PA+PB的最大值是 .分析:使用解析几何知识列式计算,过程相当繁杂,若根据三角形两边之差小于第三边来求解,则快捷许多.解:如图1所示,B为椭圆+=1的右焦点,设椭圆的左焦点为F(-3,0),则AF==.由椭圆方程可知a=5,所以PF+PB=2a=10.结合三角形三边关系可知:PA+PB=PA+10-PF≤AF+10=10+,当且仅当P与AF的延长线与椭圆的交点P′重合时取等号,所以PA+PB的最大值是10+.评注:解例1的关键是把PA+PB转化为PA-PF+10,涉及求两条线段长度之差的最值,自然联想到三角形的性质.思考方向是:活用定义,化折为直.当问题中有正三角形、直角三角形时,不妨考虑用其边角关系例2 过抛物线y2=8x的焦点F作倾斜角为60°的直线,若此直线与抛物线交于A,B 两点,弦AB的中垂线与x轴交于点P,则线段PF的长等于 .(A)(B)(C)(D)8分析:例2的常规解法是设法求出线段AB的中垂线方程,再求出点P的坐标,进而求出PF的长,过程复杂且运算量大.若从平面几何角度入手,则较为简单.解:如图2所示,抛物线的准线l交x轴于点E,AB的中垂线交自身于点Q,作AD=BF.因为Q为AB的中点,所以AQ=BQ,FQ=DQ.作AM⊥l于点M,BN⊥l于点N,BB′⊥x轴于点B′.由抛物线知识可知:AF=AM,BF=BN,∠MAF=∠AFP=60°,所以△AMF是正三角形,∠AFM=60°,从而∠MFE=60° .因为∠FBN=120°,所以∠NFB=30° .又因为∠EFB=∠AFP=60°,所以∠EFN=30°.因为EF=4,所以AF=MF==8,NE=EF·tan∠EFN=,BF===. 而QF=FD=(AF-BF)=,所以FP==.故答案为A.评注:在例2的解法中,由抛物线的定义实现了抛物线上点到焦点和到准线距离之间的相互转化,然后通过挖掘图象中的正三角形和直角三角形等条件,利用其边角关系,从“形”出发求“数”. 思维途径是:构建直角三角形,寻找边角关系.当问题中含有相似三角形时,用好相似比例3 设定点F到定直线l的距离为p(p>0),动点M在定直线l上,动点N在MF 的延长线上,且满足=,建立适当的坐标系,求动点N的轨迹方程.分析:首先要建立适当的坐标系,然后利用已知条件,构建相似三角形,确定动点的运动规律.解:如图3所示,以l为y轴、过点F垂直于l的直线为x轴建立平面直角坐标系,则有F(p,0).设N(x,y),过N作NQ垂直y轴于点Q.因为=,所以=.由题意可知△MOF∽△MQN,所以====,化简得:(p2-1)x2-2p3x+p2y2+p4=0 (x>0).评注:若建立坐标系后直接求解例3,运算会比较烦琐.而运用相似三角形的相似比来解题,就使问题大大简化了.这类题的思维方向是:比例式?圯相似三角形?圯化归转化.当问题涉及直线与圆的位置关系时,应用圆心到直线的距离关系例4 已知x,y满足x2+y2-4x+4y+4≤0,求x+2y的值的取值范围.分析:配方后可得(x-2)2+(y+2)2≤4,其几何意义为以(2,-2)为圆心、2为半径的圆及其内部.设z=x+2y,则x+2y-z=0表示平面内的平行直线系,示意图如图4所示.问题转化为求直线与圆相交或相切时z的取值范围.解:把已知的不等方程配方得(x-2)2+(y+2)2≤4,设z=x+2y. 由题意可得,直线l:x+2y-z=0与圆(x-2)2+(y+2)2=4的图象有公共点,故圆心(2,-2)到直线l 的距离d==≤2,解得-2-2≤z≤-2+2,所以x+2y的取值范围为[-2-2,-2+2].评注:处理直线与圆的位置关系问题,一般都用几何法,常常通过圆心到直线的距离关系求解. 其思维流程为:寻找关系?圯计算距离?圯列式求解.当问题涉及三角形的内心时,考虑使用角平分线的性质定理例5 已知M是椭圆+=1上任意一点,F1,F2为椭圆的左右焦点,I是△MF1F2的内切圆圆心.求证:点M,I的纵坐标之比为定值.分析:内心是三角形内角平分线的交点,若由角平分线的直线方程求交点,会导致烦琐的计算,而角平分线定理与比例有关,可简化运算.证明:如图5所示,连结MI并延长交F1F2于点N,则M,I的纵坐标之比转化为.由角平分线的性质定理和等比定理得:=====,所以== (定值).评注:求解例5的时候要灵活使用角平分线定理和等比定理. 这类问题的思维过程可以归纳为:联想定理?圯合理转化?圯适量计算.【练一练】(1)过抛物线y2=4x的焦点F作弦AB,若弦AB所在直线的倾斜角为60°,则的值为 .(2)过双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点F作圆x2+y2=a2的切线FM(切点为M),交y轴于点P. 若M为线段FP的中点,则双曲线的离心率是 .(A)(B)(C)2 (D)(3)求由直线y=0,x=1,y=x相交所成的三角形内切圆的方程.【参考答案】(1)解:如图6所示,分别作出点A,B在抛物线准线l上的投影A′,B′,则AA′⊥l,BB′⊥l;直线AC垂直BB′的延长线于点C.设AF=m,BF=n.根据抛物线知识可知:BF=BB′=n,AF=AA′=B′C=m,BC=B′C-BB′=m-n,AB=m+n. 在直角△ABC中,cos60°===,解得=3,即=3.(2)解:如图7所示,OM=a,OF=c,OM⊥PF且M为PF的中点,所以△OPF 是等腰直角三角形,∠PFO=45°,所以OF==OM,即c=a. 所以e==. 答案为A.(3)解:如图8所示,三条直线之间的交点分别记为O,A,B.作△OAB的内切圆C,切点分别为D,E,F,记圆心为C(a,b),半径为b.易知OB=AB=1,OA=,OB=OD+DB,即a+b=1 (①).结合圆的切线长定理知:OA=OF+AF=OD+AE=OD+AB-EB,即a+1-b=,得a-b=-1 (②).由①②两式解得:a=,b=. 所以圆C的方程是:x-2+y-2=2.。
高中数学中的平面解析几何知识点总结
高中数学中的平面解析几何知识点总结平面解析几何是高中数学中的一门重要的数学分支,它研究平面上的点、直线和圆等几何图形的性质和关系。
本文将对高中数学中常见的平面解析几何知识点进行总结和归纳,以便于同学们更好地掌握和应用这些知识。
一、坐标与坐标系在平面解析几何中,我们常常使用直角坐标系来描述平面上的点的位置。
在直角坐标系中,平面上的每个点都可以用一对有序实数(x,y)表示,其中x表示点在x轴上的投影,y表示点在y轴上的投影。
这就是点的坐标。
1.1 直角坐标系的建立建立直角坐标系的方法有很多,其中一种常见的方法为选取两条相互垂直的直线作为坐标轴,它们的交点作为原点。
这两条直线称为x 轴和y轴,它们的正方向分别规定为向右和向上,形成了一个右手坐标系。
1.2 坐标的性质与运算在直角坐标系中,点的坐标具有以下性质:(1)两个点的坐标相等,当且仅当这两个点重合;(2)两个点的横坐标(纵坐标)相等,当且仅当这两个点在同一条竖直线(水平线)上;(3)两个点的坐标互为相反数,当且仅当这两个点关于坐标原点对称。
在直角坐标系中,我们可以进行坐标的运算,包括加减、数乘、求中点等。
比如,对于两个点A(x1, y1)和B(x2, y2),它们的中点C的坐标为[(x1 + x2) / 2, (y1 + y2) / 2]。
二、直线的方程在平面解析几何中,直线是最基本的几何图形之一。
我们可以通过直线上的一个点和直线的斜率来确定直线的方程。
在此基础上,本单位还会对三角函数解析式中的三角函数、三角方程进行探讨,希望对同学们理解和掌握这一知识点有所帮助。
2.1 一般式方程直线的一般式方程为Ax + By + C = 0,其中A、B、C为实数,且A和B不同时为0。
该方程中的A、B、C可以称为方程的系数。
2.2 斜率截距式方程直线的斜率截距式方程为y = kx + b,其中k为直线的斜率,b为直线与y轴的截距。
2.3 点斜式方程如果知道直线上的一点P(x0, y0)和直线的斜率k,我们可以利用点斜式方程来表示直线的方程,即y - y0 = k(x - x0)。
2024高考数学平面解析几何知识点
2024高考数学平面解析几何知识点
在2024年高考数学中,平面解析几何是一个重要的知识点,主要包括以下几个部分:
1. 有向线段和直线:了解有向线段和直线的概念,掌握直线的方程式和参数方程,理解直线的倾斜角、截距等概念。
2. 圆:掌握圆的标准方程和一般方程,理解圆心、半径、弦、直径等概念,会求圆的方程和圆心、半径等。
3. 椭圆、双曲线和抛物线:掌握椭圆、双曲线和抛物线的标准方程和性质,理解焦点、准线、离心率等概念,会求这些曲线的方程和相关性质。
4. 参数方程和极坐标:了解参数方程和极坐标的概念,掌握参数方程和极坐标的转换关系,会求参数方程和极坐标的方程。
5. 平面几何的基本概念:理解平面几何中的点、线、面的概念,掌握基本性质和定理,如平行线、垂直线、角等概念和性质。
6. 解析几何的基本方法:掌握解析几何中的基本方法,如向量法、解析法等,理解这些方法的几何意义和代数表示,能够运用这些方法解决一些平面几何问题。
7. 圆锥曲线的应用:理解圆锥曲线的应用,如椭圆用于卫星轨道、双曲线用于光学等,了解圆锥曲线在日常生活和科学研究中的应用。
以上是2024年高考数学平面解析几何的主要知识点,考生需要熟练掌握并能够灵活运用。
同时,也需要注重理解和应用,不要死记硬背。
《高中数学教案:平面几何与解析几何的关系》
《高中数学教案:平面几何与解析几何的关系》一、平面几何与解析几何的概念及基础平面几何和解析几何是数学中重要的两个分支,它们相互关联且相辅相成。
平面几何是研究在一个二维平面上的点、线、面之间关系的数学分支,主要通过欧氏几何理论进行研究。
而解析几何则是运用代数方法来研究空间中点和坐标之间关系的分支,其发展受到笛卡尔坐标系的推动。
1.1 平面几何基础平面几何涉及到直线、角度、圆等概念以及它们之间的关系。
直线可以通过两点确定,在平面上可延伸至无限远;角度由两条射线共同确定,并以弧度或度数表示;圆则由一个确定的中心和固定半径来定义。
此外,还有如三角形、四边形等多边形的性质和计算,这些都是平面几何基础。
1.2 解析几何基础解析几何引入了坐标系统,通常使用笛卡尔坐标系。
在二维情况下,我们将平面上每个点都用一对有序实数(x, y)表示;在三维情况下,我们使用(x, y, z)来表示空间中的点。
解析几何通过坐标系统,将几何问题转化为代数问题,并可以通过代数方法求解。
二、平面几何与解析几何的关系平面几何和解析几何之间存在着紧密的联系和相互依赖。
它们的关系主要体现在以下几个方面:2.1 平面几何与解析几何的交融平面上的点可以看作是(x, y)这样一个有序实数对,这个点也同时具备了两者的性质。
例如,我们想要研究平面上两条直线是否相交,可以使用解析几何中的代数方法计算这两条直线的方程,并通过比较方程得到结论。
2.2 解析法描述平面图形与变换利用解析方法可以更加精确地描述平面图形以及各种变换。
例如,在平面上进行旋转、平移、缩放等操作时,常常借助于坐标系上点位置的变化来描述变换过程。
2.3 平面曲线与函数关系许多平面曲线都可以用函数方程来表达,并借助于解析方法进行分析。
例如,圆可以用函数方程表示为x²+y²=r²,通过解析计算可以得到圆的半径、面积、周长等性质。
三、平面几何与解析几何教学设计为了帮助高中生更好地理解和应用平面几何与解析几何的关系,下面给出一个针对这一主题的教案设计:教案名称:探究平面几何与解析几何的联系教学目标:1. 理解平面几何和解析几何的基本概念;2. 掌握平面上点坐标与图形性质之间的关系;3. 运用代数方法分析引入坐标系统的问题。
高考数学中的平面几何相关知识点详解
高考数学中的平面几何相关知识点详解高考数学中平面几何是一个重点和难点,需要学生在长期的学习中进行大量的练习和思维训练。
平面几何可以说是数学学科中的好入手也好深入的部分,掌握它不仅可以提高解题能力和思维能力,还可以加强对于数学知识的理解和运用。
本文将着重介绍高考数学中平面几何相关的知识点,并进行详细的分析和解释。
1. 点、线、面平面几何的基本概念有点、线和面。
点是几何中最小的概念,没有任何大小,只有位置。
线是由一组相邻的点按照一定的方向连接而成,具有长度和方向。
面是由一组相邻的线围成的区域,具有面积和形状。
在平面几何中,常常会涉及到点、线、面的相互关系。
比如,过两个点可以画出一条直线,两条相交而不共面的直线至少可以确定一个点,而两个平行的直线在平面上不相交。
此外,还有很多和点、线、面有关的基本定理和定律,需要牢记和灵活运用。
2. 直线和角的性质直线是平面几何中最简单的图形,直线上的点无限多,并没有起点和终点。
在平面几何中,直线所具有的性质有很多,比如,两条直线如果不共面,则它们不可能在任何一点相交;两个平行的直线在任何一点上的夹角都是相等的;如果一条直线上有两个垂直的线段,则它们相互垂直。
角是有大小和方向的图形,是由两条射线共同确定的。
在平面几何中,角所具有的性质也很重要,比如,同侧内角相等定理、同侧外角相等定理、对顶角相等定理等等。
掌握角的性质可以帮助学生解决许多有关平面几何的问题。
3. 相似和全等相似和全等是几何中重要的概念,也是平面几何中常用的概念。
相似是指两个图形形状相同但大小不同的关系。
在相似的图形中,对应的角度相等,对应的边长成比例关系。
全等是指两个图形大小、形状完全相同的关系。
在全等的图形中,对应的角度是相等的,对应的边长是相等的。
相似和全等是平面几何中常常会用到的概念,在解决各种几何问题时需要灵活运用。
4. 三角形和圆三角形是平面几何中最基本和重要的图形之一,具有许多特点和性质。
比如,三角形的内角和为180度,三角形的任意两边之和大于第三边,三角形的垂心、重心、外心等重要概念。
高中数学中的平面解析几何
高中数学中的平面解析几何平面解析几何是高中数学中的重要内容之一,它是研究平面上的几何图形和几何关系的一门学科。
通过数学分析和计算方法,我们可以揭示平面上的几何规律,并解决相应的几何问题。
本文将介绍平面解析几何的基本概念、常见定理和应用。
一、平面坐标系在平面解析几何中,我们通常引入平面坐标系来描述平面上的点和图形。
平面坐标系由横坐标轴x和纵坐标轴y所构成,它们相互垂直,并将平面分为四个象限。
设平面上一点P的坐标为(x,y),其中x表示横坐标的值,y表示纵坐标的值。
二、平面上的点和向量在平面解析几何中,点是最基本的要素。
点P(x,y)表示平面上的一个具体位置。
而向量则表示平面上的一个有方向和大小的量。
向量由起点和终点确定,可以用箭头表示,例如向量AB。
向量的大小表示为|AB|,方向则由指向终点的箭头确定。
三、平面上的直线平面解析几何中研究的另一个重要对象是直线。
平面上的直线可以通过一般式方程、点斜式方程或两点式方程来表示。
一般式方程为Ax+By+C=0,其中A、B、C为实数且A和B不同时为0;点斜式方程为y-y₁=k(x-x₁),其中(x₁,y₁)为直线上的一点,k为直线的斜率;两点式方程为(y-y₁)/(x-x₁)=(y₂-y₁)/(x₂-x₁),其中(x₁,y₁)和(x₂,y₂)为直线上的两点。
四、平面上的曲线除了直线外,平面解析几何还研究了各种曲线,如抛物线、圆、双曲线等。
这些曲线可以通过特定的函数方程来描述。
例如,抛物线的标准方程为y=ax²+bx+c,其中a、b、c为实数且a不等于0。
五、平面上的距离和中点在平面解析几何中,我们可以计算两点之间的距离和直线段的中点。
设平面上两点A(x₁,y₁)和B(x₂,y₂),则两点之间的距离为|AB| =√((x₂-x₁)²+(y₂-y₁)²)。
若直线段AB的中点为M(xₘ,yₘ),则中点的坐标可以通过求取x和y的平均值得到。
高中数学平面解析几何知识点归纳
高中数学平面解析几何知识点归纳高中数学平面解析几何知识点有哪些你知道吗?近年的高中数学解答题多呈现为多问渐难式的“梯度题”,解答时不必一气审到底,应走一步解决一步,一起来看看高中数学平面解析几何知识点,欢迎查阅!高中数学平面解析几何知识点平面解析几何初步:①直线与方程是解析几何的基础,是高考重点考查的内容,单独考查多以选择题、填空题出现;间接考查则以直线与圆、椭圆、双曲线、抛物线等知识综合为主,多为中、高难度试题,往往作为把关题出现在高考题目中。
直接考查主要考查直线的倾斜角、直线方程,两直线的位置关系,点到直线的距离,对称问题等,间接考查一定会出现在高考试卷中,主要考查直线与圆锥曲线的综合问题。
②圆的问题主要涉及圆的方程、直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系以及圆的'集合性质的讨论,难度中等或偏易,多以选择题、填空题的形式出现,其中热点为圆的切线问题。
③空间直角坐标系是平面直角坐标系在空间的推广,在解决空间问题中具有重要的作业,空间向量的坐标运算就是在空间直角坐标系下实现的。
空间直角坐标系也是解答立体几何问题的重要工具,一般是与空间向量在坐标运算结合起来运用,也不排除出现考查基础知识的选择题和填空题。
高中数学平面解析几何知识点平面解析几何,又称解析几何(英语:Analytic geometry)、坐标几何(英语:Coordinate geometry)或卡氏几何(英语:Cartesian geometry),早先被叫作笛卡儿几何,是一种借助于解析式进行图形研究的几何学分支。
解析几何通常使用二维的平面直角坐标系研究直线、圆、圆锥曲线、摆线、星形线等各种一般平面曲线,使用三维的空间直角坐标系来研究平面、球等各种一般空间曲面,同时研究它们的方程,并定义一些图形的概念和参数。
平面解析几何基本理论坐标在解析几何当中,平面给出了坐标系,即每个点都有对应的一对实数坐标。
最常见的是笛卡儿坐标系,其中,每个点都有x-坐标对应水平位置,和y-坐标对应垂直位置。
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解析几何题中用到的几何关系一、常用到的一些结论(初中)1 定理三角形两边的和大于第三边2 推论三角形两边的差小于第三边3 三角形内角和定理三角形三个内角的和等于180°4 定理在角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等5 定理到一个角的两边的距离相同的点,在这个角的平分线上6 等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线和高互相重合7 在直角三角形中,如果一个锐角等于30°那么它所对的直角边等于斜边的一半8 直角三角形斜边上的中线等于斜边上的一半9 定理线段垂直平分线上的点和这条线段两个端点的距离相等10 逆定理和一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上11勾股定理直角三角形两直角边a、b的平方和、等于斜边c的平方,即a2+b2=c212定理四边形的内角和等于360°13平行四边形性质定理平行四边形的对角线互相平分14矩形性质定理矩形的对角线相等15矩形判定定理对角线相等的平行四边形是矩形16菱形性质定理菱形的对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角17正方形性质定理2 正方形的两条对角线相等,并且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角18等腰梯形性质定理等腰梯形在同一底上的两个角相等19等腰梯形的两条对角线相等20平行线等分线段定理如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其他直线上截得的线段也相等21 三角形中位线定理三角形的中位线平行于第三边,并且等于它的一半22 梯形中位线定理梯形的中位线平行于两底,并且等于两底和的一半 L=(a+b)÷2 S=L×h23 (1)比例的基本性质如果a:b=c:d,那么ad=bc如果ad=bc,那么a:b=c:d24 (2)合比性质如果a/b=c/d,那么(a±b)/b=(c±d)/d25 (3)等比性质如果a/b=c/d=…=m/n(b+d+…+n≠0),那么 (a+c+…+m)/(b+d+…+n)=a/b26 平行线分线段成比例定理三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例27 性质定理1 相似三角形对应高的比,对应中线的比与对应角平分线的比都等于相似比28 性质定理2 相似三角形周长的比等于相似比29 性质定理3 相似三角形面积的比等于相似比的平方30垂径定理垂直于弦的直径平分这条弦并且平分弦所对的两条弧31推论1 ①平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧②弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧③平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧32定理一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半33推论2 半圆(或直径)所对的圆周角是直角;90°的圆周角所对的弦是直径34定理圆的内接四边形的对角互补,并且任何一个外角都等于它的内对角34 ①直线L和⊙O相交 d﹤r ②直线L和⊙O相切 d=r③直线L和⊙O相离 d﹥r35 切线的判定定理经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线36 切线的性质定理 圆的切线垂直于经过切点的半径37 推论1 经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点38 推论2 经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心39切线长定理 从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角40 相交弦定理 圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等41推论 如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项 42切割线定理 从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项43推论 从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等 44如果两个圆相切,那么切点一定在连心线上45① 两圆外离 d ﹥R+r ②两圆外切 d=R+r ③两圆相交 R-r ﹤d ﹤R+r(R ﹥r) ④两圆内切 d=R-r(R ﹥r) ⑤两圆内含d ﹤R-r(R ﹥r)46定理 相交两圆的连心线垂直平分两圆的公共弦47正n 边形的每个内角都等于(n-2)×180°/n48弧长计算公式:L=n πR/180 =aR49扇形面积公式:S 扇形=n πR/360=LR/22、平行线分线段成比例定理:(1)平行线分线段成比例定理:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例。
如图:a ∥b ∥c ,直线l 1与l 2分别与直线a 、b 、c 相交与点A 、B 、CD 、E 、F ,则有,,AB DE AB DE BC EF BC EF AC DF AC DF=== (2)推论:平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所得的对应线段成比例。
如图:△ABC 中,DE ∥BC ,DE 与AB 、AC 相交与点D 、E ,则有:,,AD AE AD AE DE DB EC DB EC AB AC BC AB AC====*3、直角三角形中的射影定理:如图:Rt △ABC 中,∠ACB =90o ,CD ⊥AB 于D ,则有: (1)2CD AD BD =⋅(2)2AC AD AB =⋅(3)2BC BD AB =⋅4、圆的有关性质:(1)垂径定理:如果一条直线具备以下五个性质中的任意两个性质:①经过圆心;②垂直弦;③平分弦;④平分弦所对的劣弧;⑤平分弦所对的优弧,那么这条直线就具有另外三个性质.注:具备①,③时,弦不能是直径;(2)圆心角的度数等于它所对的弧的度数;(3)一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半;(4)圆周角等于它所对的弧的度数的一半;(5)90º的圆周角所对的弦是直径,反之,直径所对的圆周角是90º,直径是最长的弦;(6)圆内接四边形的对角互补;(7)直径所对的圆周角是直角.5、三角形的重心垂心内心与外心:重心:三角形的三条中线相交于一点,这点称为三角形的重心。
重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2︰1。
垂心:三角形的三条高或其延长线相交于一点,这点称为三角形的垂心。
垂心到三角形一顶点距离为此三角形外心到此顶点对边距离的2倍。
三角形的内切圆的圆心叫做三角形的内心.三角形的内心就是三内角角平分线的交点. 三角形的外接圆的圆心叫做三角形的外心.三角形的外心就是三边中垂线的交点. 常见结论:(1)Rt △ABC 的三条边分别为:a 、b 、c (c 为斜边),则它的内切圆的半径2a b c r +-=; (2)△ABC 的周长为l ,面积为S ,其内切圆的半径为r ,则12S lr = *7、相交弦定理、割线定理、切割线定理: 相交弦定理:圆内的两条弦相交,被交点分成的两条线段长的积相等。
如图①,即:PA·PB = PC·PD割线定理 :从圆外一点引圆的两条割线,这点到每条割线与圆交点的两条线段长的积相等。
如图②,即:PA·PB = PC·PD切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
如图③,即:PC 2 = PA·PB① ② ③8、面积公式:①S 正△=×(边长)2. ②S 平行四边形=底×高.③S 菱形=底×高=×(对角线的积),1()2S =+⨯=⨯梯形上底下底高中位线高 ④S 圆=πR 2.⑤l 圆周长=2πR .⑥弧长L =.⑦213602n r S lr π==扇形9、射影定理:参考选修教材《几何证明》10、对称图形的应用,主要有:(1)以坐标轴或动直线、定直线为对称轴的轴对称图形;(2)以原点或动点、定点为中心的中心对称图形。
11、合分比定理如果 a/b=c/d (a>b, c>d)那么 (a+b)/(a-b)=(c+d)/(c-d)合分比定理的证明设a/b=c/d=t,那么a=bt,c=dt ;a=bt ;则 a+b=bt+ba+b=b(t+1)(b+a)/b=t+1同理(a-b)/b=t-1代入,即(a+b)/(a-b)=(t+1)/(t-1)同理(c+d)/(c-d)=(t+1)/(t-1)因此(a+b)/(a-b)=(c+d)/(c-d)合比定理:如果a/b=c/d,那么(a+b)/b=(c+d)/d (b、d≠0)分比定理:如果a/b=c/d那么(a-b)/b=(c-d)/d (b、d≠0)合分比定理:如果a/b=c/d那么(a+b)/(a-b)=(c+d)/(c-d) (b、d、a-b、c-d≠0)更比定理:如果a/b=c/d那么a/c=b/d(a、b、c、d≠0)【合比定理】在一个比例里,第一个比的前后项的和与它后项的比,等于第二个比的前后项的和与它的后项的比,这叫做比例中的合比定理。
【分比定理】在一个比例里,第一个比的前后项的差与它的后项的比,等于第二个比的前后项的差与它们的后项的比,这叫做比例中的分比定理。
【合分比定理】一个比例里,第一个前后项之和与它们的差的比,等于第二个比的前后项的和与它们的差的比。
这叫做比例中的合分比定理。
【更比定理】一个比的前项与另一个比的后项互调后,所得结果仍是比例.一般用来证明三角条件等式等,一般考试也用来速算小题推论:若a1/b1=a2/b2=a3/b3=....=an/bn则a1/b1=a2/b2=...=(a1+a2+a3+...+an)/(b1+b2+b3+...+bn)。