直线与圆的基本知识点总结
高二《直线与圆》知识点总结
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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。
高考数学直线与圆归纳总结
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高考数学直线与圆归纳总结直线与圆是高中数学中重要的几何概念。
在高考数学中,直线与圆的相关知识点常常出现,并且在解决几何问题时扮演着重要的角色。
下面将对高考数学中涉及直线与圆的知识进行归纳总结。
一、直线与圆的位置关系1. 直线和圆可能有三种位置关系:相离、相切和相交。
a. 如果直线和圆没有交点,则称直线和圆相离。
b. 如果直线与圆有且仅有一个交点,则称直线与圆相切。
c. 如果直线与圆有两个交点,则称直线与圆相交。
2. 判断直线与圆的位置关系的方法:a. 判断直线与圆相离:计算直线到圆心的距离是否大于圆的半径。
b. 判断直线与圆相切:计算直线到圆心的距离等于圆的半径。
c. 判断直线与圆相交:计算直线到圆心的距离小于圆的半径。
二、直线与圆的方程1. 直线的一般方程:Ax + By + C = 0。
直线的一般方程表示直线上的所有点 (x, y),满足方程左侧等式。
2. 圆的标准方程:(x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2。
圆的标准方程表示平面上距离圆心 (a, b) 距离为半径 r 的点 (x, y)。
3. 直线与圆的方程应用:a. 直线与圆的相交问题可以通过联立直线和圆的方程求解。
b. 直线与圆的相切问题可以通过判断直线方程是否与圆方程有且仅有一个交点来确定。
三、直线与圆的性质1. 切线与半径的关系:切线与半径的夹角是直角,即切线垂直于半径。
2. 切线的性质:a. 切点:切线与圆的交点称为切点。
b. 切线长度:切点到圆心的距离等于半径的长度。
c. 外切线:若直线与圆内切于一点,则这条直线称为外切线。
d. 内切线:若直线切圆于两个相交点,则这条直线称为内切线。
3. 弦的性质:弦是圆上的两个点之间的线段。
弦的性质有:a. 弦长:弦长等于圆心到弦的距离的两倍。
b. 直径:直径是通过圆心的弦。
直径等于半径的两倍。
四、圆的位置关系1. 同心圆:具有共同圆心的多个圆称为同心圆。
2. 内切圆与外接圆:如果一个圆与另一个圆有且仅有一个切点,则这两个圆称为内切圆与外接圆。
高三直线和圆知识点
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高三直线和圆知识点直线和圆是高中数学中的重要知识点,对于理解几何图形的性质和解题能力起着至关重要的作用。
本文将为大家详细介绍高三直线和圆的相关知识。
一、直线的定义和性质直线是由无数个点按照同一方向延伸而成的图形。
直线的特点是无限延伸,并且上面的任意两点都可以用直线段相连接。
直线的性质有以下几点:1. 直线上的任意两点可以确定一条直线。
2. 直线上的任意一点,都在直线上。
二、圆的定义和性质圆是由平面上与某一点的距离相等的所有点组成的图形。
这个距离称为圆的半径,通常用字母r表示。
圆心是与所有这些点距离相等的点。
直径是通过圆心的两个点,并且是圆的最长的一条线段,长度等于半径的两倍。
圆的性质有以下几点:1. 圆上所有点到圆心的距离都相等。
2. 圆的直径是圆的最长直线段,且等于半径的两倍。
3. 圆的周长公式为C=2πr,其中C表示周长,r表示半径。
4. 圆的面积公式为A=πr²,其中A表示面积,r表示半径。
三、直线和圆的关系直线和圆是几何图形中经常会出现的组合。
它们之间的关系有以下几种情况:1. 直线与圆的位置关系:a) 直线与圆相切:直线与圆只有一个交点,此时交点为切点。
b) 直线与圆相离:直线与圆没有交点。
c) 直线与圆相交:直线与圆有两个交点。
2. 圆上的点到直线的距离:a) 圆心到直线的距离:圆心到直线的距离等于直线的垂直距离,即圆心到直线的距离是最短的。
b) 圆上任意一点到直线的距离:圆上的任意一点到直线的距离都等于它到直线的垂直距离。
3. 直线和圆的方程:a) 直线的方程:直线的方程可以用斜截式、一般式、点斜式等形式表示,根据题目给定的条件来确定具体的方程形式。
b) 圆的方程:圆的方程可以用标准方程和一般方程来表示,其中标准方程为(x-a)²+(y-b)²=r²,一般方程为Ax²+By²+Cx+Dy+E=0,其中a、b为圆心的坐标,r为半径。
圆与直线知识点总结
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圆与直线知识点总结一、圆的基本概念圆是平面上与一个给定点距离相等的点的集合。
这个给定点叫做圆心,与圆心距离相等的距离叫做半径。
圆通常用“O”表示圆心,“r”表示半径。
如果圆心为坐标原点(0,0),那么圆的方程可以表示为x²+y²=r²。
圆的直径是圆上任意两点之间的最大距离,其长度为圆的半径的两倍,可以表示为d=2r。
圆的常见性质:1. 圆的周长:圆的周长叫做圆的周长,通常用C表示。
圆的周长可以用圆的直径或者半径表示。
圆的周长公式为:C=2πr或者C=πd。
其中π是一个无限不循环小数,它约等于3.14159。
2. 圆的面积:圆的面积叫做圆的面积,通常用S表示。
圆的面积公式为S=πr²。
3. 圆的弧长与扇形面积:圆的一部分叫做弧,连接两个圆周上的点的线段叫做弦,弧与弦所夹的部分叫做扇形。
弧的长度叫做圆的弧长,可以表示为l=α/180°×πr。
扇形的面积可以表示为S=1/2r²θ。
二、圆与直线的位置关系1. 直线与圆的相交:直线与圆的位置关系主要有相交、外切、内切和相离四种情况。
直线与圆相交的情况有两点相交和两点重合两种情况。
2. 判别方法:通过解析几何的方法可以判别直线与圆的位置关系。
设直线的方程为y=kx+b,圆的方程为(x-a)²+(y-b)²=r²,通过联立直线方程与圆的方程,可以求解直线与圆的交点。
根据交点的数量和位置可以判断直线与圆的位置关系。
三、圆与直线的解析几何1. 直线的方程:直线的方程通常用一般式、点斜式、斜截式等形式表示。
一般式为Ax+By+C=0,其中A、B、C为常数。
点斜式为y-y₁=k(x-x₁),其中k是斜率,(x₁,y₁)是直线上的一个点。
斜截式为y=kx+b,其中k为斜率,b为截距。
2. 圆的方程:圆的方程通常用标准方程和一般方程表示。
标准方程为(x-a)²+(y-b)²=r²,一般方程为Ax²+By²+Cx+Dy+E=0。
高二数学直线与圆的知识点及公式
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高二数学直线与圆的知识点及公式直线和圆是高二数学中的重要内容,它们在几何学和代数学中都有广泛的应用。
本文将介绍直线和圆的基本概念、性质以及相关的公式。
一、直线的知识点直线是由无数个点连成的轨迹,没有起点和终点。
在直线上可以确定无数个点,其中有一些特殊的点和直线的性质需要我们了解。
1. 直线的斜率直线的斜率是直线的重要性质之一,它表示了直线上各个点的变化率。
直线的斜率可以用以下公式表示:斜率k = (y2 - y1) / (x2 - x1)其中,(x1, y1)和(x2, y2)是直线上两个不同的点的坐标。
2. 直线的截距直线的截距也是直线的一个重要性质,它表示了直线与坐标轴的交点位置。
设直线与x轴的交点为A,与y轴的交点为B,直线的截距可以用以下公式表示:x轴截距a = -y轴截距b = -c / b其中,c是直线的常数项。
3. 直线的方程直线可以由点斜式、一般式和截距式等不同的方程表示。
根据直线上已知的条件,我们可以选择适当的方程形式来表示直线。
下面是直线方程的一般形式:Ax + By + C = 0其中,A、B和C是常数,代表直线的斜率和截距。
二、圆的知识点圆是由平面内到一个固定点距离相等的所有点的轨迹,其中固定点称为圆心,距离称为半径。
圆的性质和相关公式如下:1. 圆的方程圆的方程可以表示为:(x - h)² + (y - k)² = r²其中,(h, k)是圆心的坐标,r是半径的长度。
2. 圆的直径圆的直径是通过圆心并且两端点处于圆上的一条线段。
圆的直径长度等于半径的2倍。
3. 圆的弦圆上任意两点之间所形成的线段称为圆的弦。
圆的直径是圆的一个特殊的弦,它同时也是最长的弦。
4. 圆的切线圆上的切线是与圆只有一个交点的直线。
切线和圆的半径垂直。
5. 圆的弧长和扇形面积圆的弧长可以用下面的公式计算:弧长 = 弧度 ×半径而圆的扇形面积则可以用以下公式计算:扇形面积 = 弧度 ×半径² / 2三、综合运用直线和圆在几何学和代数学中的运用非常广泛。
高中数学直线和圆知识点总结
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直线与圆的位置关系判断方法
01 总结词
比较圆心到直线的距离与圆的 半径
02 详细描述
通过比较圆心到直线的距离与 圆的半径,可以判断直线与圆 的位置关系,即相离、相切或 相交。
03
总结词
04
利用直线方程和圆的方程联立求 解
详细描述
将直线方程和圆的方程联立起来 ,消去一个变量后可以得到一个 二次方程。根据二次方程的判别 式来判断直线与圆的位置关系, 判别式大于0时相交,等于0时相 切,小于0时相离。
直线的交点坐标与距离公式
01
两条直线的交点坐标
通过联立两条直线的方程求得。
02
两条平行线之间的距离公式
利用两平行线间的距离公式d = |c2 - c1| / |a|,其中a是直线的斜率,
c1和c2是直线在y轴上的截距。
03
两条垂直线之间的距离公式
利用两垂直线间的距离公式d = h / p,其中h是两垂直线在x轴上的距
高中数学直线和圆知识点总结
汇报人: 202X-01-08
• 直线知识点 • 圆知识点 • 直线与圆的综合应用 • 解题技巧与思路总结
01
直线知识点
直线的方程
01
02
03
04
直线的点斜式方程
通过直线上的一点和直线的斜 率来表示直线方程。
直线的两点式方程
通过直线上的两点来表示直线 方程。
直线的截距式方程
相切
当直线与圆只有一个交点 时,称直线与圆相切。此 时,圆心到直线的距离等 于半径。
相离
当直线与圆没有交点时, 称直线与圆相离。此时, 圆心到直线的距离大于半 径。
03
直线与圆的综合应用
直线与圆相交的弦长问题
直线与圆知识点总结
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直线与圆知识点总结1. 直线与圆的位置关系:- 直线与圆可能相交于两个点,这种情况称为相交。
- 直线与圆可能与圆外部割线相切于一点,这种情况称为相切。
- 直线可能与圆没有交点,这种情况称为相离。
2. 判断直线与圆的位置关系:- 使用勾股定理可以判断直线与圆是否相交。
设直线的方程为ax + by + c = 0,圆的方程为(x - h)² + (y - k)² = r²,其中(h, k)为圆心的坐标,r为半径。
将直线的方程代入圆的方程,计算方程的解。
若方程的解为实数,且解满足直线的方程,则直线与圆相交;若方程的解为实数,但解不满足直线的方程,则直线与圆相离;若方程的解为复数,则直线与圆相切。
- 使用两点式可以判断直线与圆的位置关系。
设直线上两点为(x₁, y₁)和(x₂, y₂),圆的方程为(x - h)² + (y - k)² = r²,其中(h, k)为圆心的坐标,r为半径。
计算直线的斜率m = (y₂ - y₁) / (x₂ - x₁),若直线的斜率存在且非零,则直线与圆相交或相离;若直线的斜率不存在或为0,则直线可能与圆相切或相离。
将直线的方程代入圆的方程,计算方程的解。
若方程的解为实数,且解满足直线的方程,则直线与圆相交;若方程的解为实数,但解不满足直线的方程,则直线与圆相离;若方程的解为复数,则直线与圆相切。
3. 求直线与圆的交点:- 设直线的方程为ax + by + c = 0,圆的方程为(x - h)² + (y - k)²= r²,其中(h, k)为圆心的坐标,r为半径。
将直线的方程代入圆的方程,得到一个关于x的二次方程。
解这个方程即可得到直线与圆的交点的x坐标。
将得到的x坐标代入直线的方程,可以求得对应的y坐标。
4. 求直线与圆的切点:- 设直线的方程为ax + by + c = 0,圆的方程为(x - h)² + (y - k)²= r²,其中(h, k)为圆心的坐标,r为半径。
直线与圆的位置关系知识点总结
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直线与圆的位置关系知识点总结在平面几何中,直线与圆的位置关系是一个重要且基础的知识点。
理解和掌握它们之间的关系,对于解决许多几何问题具有关键作用。
接下来,咱们就详细聊聊直线与圆的位置关系。
一、直线与圆的位置关系的定义直线与圆有三种位置关系:相交、相切、相离。
当直线与圆有两个公共点时,我们称直线与圆相交。
想象一下,就好像直线穿过了圆,与圆有两个交点。
当直线与圆只有一个公共点时,称直线与圆相切。
这时候,直线就像是轻轻触碰了一下圆,只有那一个瞬间的接触点。
当直线与圆没有公共点时,就是直线与圆相离。
直线和圆仿佛处在两个完全不同的世界,没有任何交集。
二、判断直线与圆位置关系的方法1、几何法通过比较圆心到直线的距离 d 与圆的半径 r 的大小来判断。
若 d < r,则直线与圆相交。
比如,圆的半径是 5,圆心到某条直线的距离是 3,因为 3 < 5,所以直线与圆相交。
若 d = r,则直线与圆相切。
比如半径为 6 的圆,圆心到某直线距离恰好为 6,那这条直线就与圆相切。
若 d > r,则直线与圆相离。
比如圆半径 4,圆心到某直线距离 7,因为 7 > 4,所以直线与圆相离。
2、代数法将直线方程与圆的方程联立,消去其中一个变量(比如 y),得到一个关于另一个变量(比如 x)的一元二次方程。
通过判断这个一元二次方程的根的判别式Δ 的值来确定位置关系。
若Δ > 0,则直线与圆相交,意味着有两个不同的交点。
若Δ = 0,则直线与圆相切,只有一个交点。
若Δ < 0,则直线与圆相离,没有交点。
三、直线与圆相交1、弦长公式当直线与圆相交时,所形成的线段称为弦。
弦长的计算可以通过勾股定理来推导。
设直线方程为 Ax + By + C = 0,圆的方程为(x a)²+(y b)²= r²,直线与圆的交点为 P(x₁, y₁),Q(x₂, y₂)。
首先求出圆心(a, b) 到直线的距离 d =|Aa + Bb + C| /√(A²+ B²) 。
直线与圆的位置关系与性质知识点总结
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直线与圆的位置关系与性质知识点总结直线与圆是几何中常见的两种基本图形,它们的位置关系与性质对于解决几何问题非常重要。
在这篇文章中,我们将总结直线与圆的常见位置关系,并讨论它们的性质。
一、直线与圆的位置关系1. 直线与圆的相交关系当直线与圆有交点时,我们可以得出以下几种情况:- 直线与圆相交于两点:直线穿过圆的中心,此时直径是直线的特例。
- 直线与圆相交于一个点:直线与圆相切,切点称为切点。
- 直线位于圆的内部,没有交点。
- 直线位于圆的外部,也没有交点。
2. 直线与圆的位置关系特例- 切线:直线与圆相切的情况,称为切线。
与圆相切的直线垂直于半径,切点在直线上的法线与从切点到圆心的半径垂直。
- 弦:直线穿过圆,但不过圆心的情况,称为弦。
通过圆心的弦称为直径,且直径是弦中最长的一条线段。
二、直线与圆的性质1. 切线定理定理一:若一条直线与圆相切于切点A,则以切点A为顶点的两条锐角与此直线所夹的圆弧相等。
定理二:若从圆外一点作直线与圆相切于切点A,则此直线与以此点为端点的弦相交处的两个锐角是一对互补角。
2. 弦长定理定理三:若两条弦相交于切点A,则两条弦分割的圆周上的弧长乘积相等。
3. 直径定理定理四:直径是穿过圆心的弦,正好是弦分割的两条弧的半径之和。
4. 割线定理定理五:若两条割线相交于切点A,则此割线与此切点所在的直线上的弦分割的互补角是一对互补角。
三、直线与圆的应用1. 问题一:判断直线是否与圆相交或相切当我们需要解决直线与圆的位置关系问题时,可以利用以下方法:- 使用坐标系和方程:设定坐标系,写出直线和圆的方程并求解交点。
- 使用定理:利用判断圆内点的方法,或使用切线定理判断直线与圆是否相切。
2. 问题二:求解直线与圆的交点坐标当直线与圆相交于两点时,我们可以利用以下方法求解交点坐标:- 使用坐标系和方程:设定坐标系,写出直线和圆的方程,联立方程并求解交点坐标。
3. 问题三:判断两条直线是否为切线或相交于切点当我们需要判断两条直线是否为切线或相交于切点时,可以利用以下方法:- 使用切线定理:若两条直线与圆相切于同一切点,则可判断它们为切线或相交于切点。
直线与圆知识点总结
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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 αα≠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;4截距式:已知直线在x 轴和y 轴上的截距为,a b ,则直线方程为1=+by a x ,它不包括垂直于坐标轴的直线和过原点的直线;5一般式:任何直线均可写成0Ax By C ++=A,B 不同时为0的形式;如1经过点2,1且方向向量为v =-1,3的直线的点斜式方程是___________答:12)y x -=-;2直线(2)(21)(34)0m x m y m +----=,不管m 怎样变化恒过点______答:(1,2)--;3若曲线||y a x =与(0)y x a a =+>有两个公共点,则a 的取值范围是_______答:1a >提醒:1直线方程的各种形式都有局限性.如点斜式不适用于斜率不存在的直线,还有截距式呢;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1±或直线过原点;如过点(1,4)A ,且纵横截距的绝对值相等的直线共有___条答:34.设直线方程的一些常用技巧:1知直线纵截距b ,常设其方程为y kx b =+;2知直线横截距0x ,常设其方程为0x my x =+它不适用于斜率为0的直线;3知直线过点00(,)x y ,当斜率k 存在时,常设其方程为00()y k x x y =-+,当斜率k 不存在时,则其方程为0x x =;4与直线:0l Ax By C ++=平行的直线可表示为10Ax By C ++=;5与直线:0l Ax By C ++=垂直的直线可表示为10Bx Ay C -+=.提醒:求直线方程的基本思想和方法是恰当选择方程的形式,利用待定系数法求解;5、点到直线的距离及两平行直线间的距离:1点00(,)P x y 到直线0Ax By C ++=的距离d =; 2两平行线1122:0,:0l Ax By C l Ax By C ++=++=间的距离为d =; 6、直线1111:0l A x B y C ++=与直线2222:0l A x B y C ++=的位置关系:1平行⇔12210A B A B -=斜率且12210B C B C -≠在y 轴上截距;2相交⇔12210A B A B -≠;3重合⇔12210A B A B -=且12210B C B C -=;提醒:1111222A B C A B C =≠、1122A B A B ≠、111222A B C A B C ==仅是两直线平行、相交、重合的充分不必要条件为什么 2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,而在立体几何中提到的两条直线都是指不重合的两条直线;3直线1111:0l A x B y C ++=与直线2222:0l A x B y C ++=垂直⇔12120A A B B +=;如1设直线1:60l x my ++=和2:(2)320l m x y m -++=,当m =_______时1l ∥2l ;当m =________时1l ⊥2l ;当m _________时1l 与2l 相交;当m =_________时1l 与2l 重合答:-1;12;31且m m ≠≠-;3;2已知直线l 的方程为34120x y +-=,则与l 平行,且过点—1,3的直线方程是______答:3490x y +-=;3两条直线40ax y +-=与20x y --=相交于第一象限,则实数a 的取值范围是____答:12a -<<;4设,,a b c 分别是△ABC 中∠A 、∠B 、∠C 所对边的边长,则直线sin 0A x ay c ++=与sin sin 0bx B y C -+=的位置关系是____答:垂直;5已知点111(,)P x y 是直线:(,)0l f x y =上一点,222(,)P x y 是直线l 外一点,则方程1122(,)(,)(,)f x y f x y f x y ++=0所表示的直线与l 的关系是____答:平行;6直线l 过点1,0,且被两平行直线360x y +-=和330x y ++=所截得的线段长为9,则直线l 的方程是________答:43401x y x +-==和7、到角和夹角公式:11l 到2l 的角是指直线1l 绕着交点按逆时针方向转到和直线2l 重合所转的角θ,θ()π,0∈且tan θ=21121k k k k +-121k k ≠-;21l 与2l 的夹角是指不大于直角的角,(0,]2πθθ∈且tan θ=︱21121k k k k +-︱121k k ≠-;提醒:解析几何中角的问题常用到角公式或向量知识求解;如已知点M 是直线240x y --=与x 轴的交点,把直线l 绕点M 逆时针方向旋转45°,得到的直线方程是______答:360x y +-=8、对称中心对称和轴对称问题——代入法:如1已知点(,)M a b 与点N 关于x 轴对称,点P 与点N 关于y 轴对称,点Q 与点P 关于直线0x y +=对称,则点Q 的坐标为_______答:(,)b a ;2已知直线1l 与2l 的夹角平分线为y x =,若1l 的方程为0(0)ax by c ab ++=>,那么2l 的方程是___________答:0bx ay c ++=;3点A4,5关于直线l 的对称点为B-2,7,则l 的方程是_________答:3y=3x +;4已知一束光线通过点A-3,5,经直线l :3x -4y+4=0反射;如果反射光线通过点B2,15,则反射光线所在直线的方程是_________答:18x 510y -=+;5已知ΔABC 顶点A3,-1,AB边上的中线所在直线的方程为6x+10y -59=0,∠B 的平分线所在的方程为x -4y+10=0,求BC边所在的直线方程答:29650x y +-=;6直线2x ―y ―4=0上有一点P,它与两定点A4,-1、B3,4的距离之差最大,则P的坐标是______答:5,6;7已知A x ∈轴,:B l y x ∈=,C2,1,ABC 周长的最小值为______答:提醒:在解几中遇到角平分线、光线反射等条件常利用对称求解;9、简单的线性规划:1二元一次不等式表示的平面区域:①法一:先把二元一次不等式改写成y kx b >+或y kx b <+的形式,前者表示直线的上方区域,后者表示直线的下方区域;法二:用特殊点判断;②无等号时用虚线表示不包含直线l ,有等号时用实线表示包含直线l ;③设点11(,)P x y ,22(,)Q x y ,若11Ax By C ++与22Ax By C ++同号,则P,Q 在直线l 的同侧,异号则在直线l 的异侧;如已知点A —2,4,B4,2,且直线:2l y kx =-与线段AB 恒相交,则k 的取值范围是__________答:(][)31∞∞-,-,+2线性规划问题中的有关概念:①满足关于,x y 的一次不等式或一次方程的条件叫线性约束条件;②关于变量,x y 的解析式叫目标函数,关于变量,x y 一次式的目标函数叫线性目标函数;③求目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,称为线性规划问题; ④满足线性约束条件的解,x y 叫可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域;⑤使目标函数取得最大值或最小值的可行解叫做最优解;3求解线性规划问题的步骤是什么 ①根据实际问题的约束条件列出不等式;②作出可行域,写出目标函数;③确定目标函数的最优位置,从而获得最优解;如1线性目标函数z=2x -y 在线性约束条件{||1||1x y ≤≤下,取最小值的最优解是____答:-1,1;2点-2,t 在直线2x -3y+6=0的上方,则t 的取值范围是_________答:23t >;3不等式2|1||1|≤-+-y x 表示的平面区域的面积是_________答:8;4如果实数y x ,满足2040250x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨--≤⎪⎩,则|42|-+=y x z 的最大值_________答:214在求解线性规划问题时要注意:①将目标函数改成斜截式方程;②寻找最优解时注意作图规范;10、圆的方程: ⑴圆的标准方程:()()222x a y b r -+-=;⑵圆的一般方程:22220(D E 4F 0)+-x y Dx Ey F ++++=>,特别提醒:只有当22D E 4F 0+->时,方程220x y Dx Ey F ++++=才表示圆心为(,)22D E --,半径为的圆二元二次方程220Ax Bxy Cy Dx Ey F +++++=表示圆的充要条件是什么0,A C =≠且0B =且2240D E AF +->;⑶圆的参数方程:{cos sin x a r y b r θθ=+=+θ为参数,其中圆心为(,)a b ,半径为r ;圆的参数方程的主要应用是三角换元:222cos ,sin x y r x r y r θθ+=→==;22x y t +≤cos ,sin (0x r y r r θθ→==≤≤;⑷()()1122A ,,,x y B x y 为直径端点的圆方程()()()()12120x x x x y y y y --+--=如1圆C 与圆22(1)1x y -+=关于直线y x =-对称,则圆C 的方程为____________答:22(1)1x y ++=;2圆心在直线32=-y x 上,且与两坐标轴均相切的圆的标准方程是__________答:9)3()3(22=-+-y x 或1)1()1(22=++-y x ;3已知(P -是圆{cos sin x r y r θθ==θ为参数,02)θπ≤<上的点,则圆的普通方程为________,P 点对应的θ值为_______,过P 点的圆的切线方程是___________答:224x y +=;23π;40x -+=;4如果直线l 将圆:x 2+y 2-2x-4y=0平分,且不过第四象限,那么l 的斜率的取值范围是____答:0,2;5方程x 2+y 2-x+y+k=0表示一个圆,则实数k 的取值范围为____答:21<k ;6若{3cos {(,)|3sin x M x y y θθ===θ为参数,0)}θπ<<,{}b x y y x N +==|),(,若φ≠N M ,则b 的取值范围是_________答:(-11、点与圆的位置关系:已知点()00M ,x y 及圆()()()222C 0:x-a y b r r +-=>,1点M 在圆C 外()()22200CM r x a y b r ⇔>⇔-+->;2点M 在圆C 内⇔ ()()22200CM r x a y b r <⇔-+-<;3点M 在圆C 上()20CM r x a ⇔=⇔-()220y b r +-=;如点P5a+1,12a 在圆x -12+y 2=1的内部,则a 的取值范围是______答:131||<a 12、直线与圆的位置关系:直线:0l Ax By C ++=和圆()()222C :x a y b r -+-=()0r >有相交、相离、相切;可从代数和几何两个方面来判断:1代数方法判断直线与圆方程联立所得方程组的解的情况:0∆>⇔相交;0∆<⇔相离;0∆=⇔相切;2几何方法比较圆心到直线的距离与半径的大小:设圆心到直线的距离为d ,则d r <⇔相交;d r >⇔相离;d r =⇔相切;提醒:判断直线与圆的位置关系一般用几何方法较简捷;如1圆12222=+y x 与直线sin 10(,2x y R πθθθ+-=∈≠k π+,)k z ∈的位置关系为____答:相离;2若直线30ax by +-=与圆22410x y x ++-=切于点(1,2)P -,则ab 的值____答:2;3直线20x y +=被曲线2262x y x y +--150-=所截得的弦长等于答:4一束光线从点A -1,1出发经x 轴反射到圆C:x-22+y-32=1上的最短路程是答:4;5已知(,)(0)M a b ab ≠是圆222:O x y r +=内一点,现有以M 为中点的弦所在直线m 和直线2:l ax by r +=,则A .//m l ,且l 与圆相交 B .l m ⊥,且l 与圆相交 C .//m l ,且l 与圆相离D .l m ⊥,且l 与圆相离答:C ;6已知圆C :22(1)5x y +-=,直线L :10mx y m -+-=;①求证:对m R ∈,直线L 与圆C 总有两个不同的交点;②设L 与圆C 交于A 、B 两点,若AB =求L 的倾斜角;③求直线L 中,截圆所得的弦最长及最短时的直线方程.答:②60或120 ③最长:1y =,最短:1x =13、圆与圆的位置关系用两圆的圆心距与半径之间的关系判断:已知两圆的圆心分别为12O O ,,半径分别为12,r r ,则1当1212|O O r r |>+时,两圆外离;2当1212|O O r r |=+时,两圆外切;3当121212<|O O r r r r -|<+时,两圆相交;4当1212|O O |r r |=|-时,两圆内切;5当12120|O O |r r ≤|<|-时,两圆内含;如双曲线22221x y a b-=的左焦点为F 1,顶点为A 1、A 2,P 是双曲线右支上任意一点,则分别以线段PF 1、A 1A 2为直径的两圆位置关系为答:内切14、圆的切线与弦长:1切线:①过圆222x y R +=上一点00(,)P x y 圆的切线方程是:200xx yy R +=,过圆222()()x a y b R -+-=上一点00(,)P x y 圆的切线方程是:200()()()()x a x a y a y a R --+--=,一般地,如何求圆的切线方程 抓住圆心到直线的距离等于半径;②从圆外一点引圆的切线一定有两条,可先设切线方程,再根据相切的条件,运用几何方法抓住圆心到直线的距离等于半径来求;③过两切点的直线即“切点弦”方程的求法:先求出以已知圆的圆心和这点为直径端点的圆,该圆与已知圆的公共弦就是过两切点的直线方程;③切线长:过圆220x y Dx Ey F ++++=222()()x a y b R -+-=外一点00(,)P x y 所引圆的切线的长为如设A 为圆1)1(22=+-y x 上动点,PA 是圆的切线,且|PA|=1,则P 点的轨迹方程为__________答:22(1)2x y -+=;2弦长问题:①圆的弦长的计算:垂径定理常用弦心距d ,半弦长12a 及圆的半径r 所构成的直角三角形来解:2221()2r d a =+;②过两圆1:(,)0C f x y =、2:(,)0C g x y =交点的圆公共弦系为(,)(,)0f x y g x y λ+=,当1λ=-时,方程(,)(,)0f x y g x y λ+=为两圆公共弦所在直线方程.;15.解决直线与圆的关系问题时,要充分发挥圆的平面几何性质的作用如半径、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。
高中数学直线和圆知识点总结
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直线和圆一.直线1.斜率与倾斜角:tan k θ=,[0,)θπ∈ (1)[0,)2πθ∈时,0k ≥;(2)2πθ=时,k 不存在;(3)(,)2πθπ∈时,0k <(4)当倾斜角从0︒增加到90︒时,斜率从0增加到+∞;当倾斜角从90︒增加到180︒时,斜率从-∞增加到0 2.直线方程(1)点斜式:)(00x x k y y -=- (2)斜截式:y kx b =+(3)两点式:121121x x x x y y y y --=--(4)截距式:1x ya b+= (5)一般式:0C =++By Ax 3.距离公式(1)点111(,)P x y ,222(,)P x y 之间的距离:22122121()()PP x x y y =-+- (2)点00(,)P x y 到直线0Ax By C ++=的距离:0022||Ax By C d A B++=+(3)平行线间的距离:10Ax By C ++=与20Ax By C ++=的距离:1222||C C d A B-=+4.位置关系(1)截距式:y kx b =+形式重合:1212 k k b b == 相交:12k k ≠ 平行:1212 k k b b =≠ 垂直:121k k ⋅=- (2)一般式:0Ax By C ++=形式重合:1221A B A B =且1221A C A C =且1212B C C B = 平行:1221A B A B =且1221A C A C ≠且1212B C C B ≠垂直:12120A A B B += 相交:1221A B A B ≠ 5.直线系1112220A x B y C A x B y C λ++++=+()表示过两直线1111:0l A x B y C ++=和2222:0l A x B y C ++=交点的所有直线方程(不含2l ) 二.圆 1.圆的方程(1)标准形式:222()()x a y b R -+-=(0R >)(2)一般式:220x y Dx Ey F ++++=(2240D E F +->)(3)参数方程:00cos sin x x r y y r θθ=+⎧⎨=+⎩(θ是参数)【注】题目中出现动点求量时,通常可采取参数方程转化为三角函数问题去解决.(4)以11(,)A x y ,22(,)B x y 为直径的圆的方程是:()()()()0A B A B x x x x y y y y --+--= 2.位置关系(1)点00(,)P x y 和圆222()()x a y b R -+-=的位置关系:当22200()()x a y b R -+-<时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=内部 当22200()()x a y b R -+-=时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=上 当22200()()x a y b R -+->时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=外(2)直线0Ax By C ++=和圆222()()x a y b R -+-=的位置关系: 判断圆心(,)O a b 到直线0Ax By C ++=的距离22||Aa Bb C d A B++=+与半径R 的大小关系当d R <时,直线和圆相交(有两个交点); 当d R =时,直线和圆相切(有且仅有一个交点); 当d R <时,直线和圆相离(无交点); 判断直线与圆的位置关系常见的方法(1)几何法:利用圆心到直线的距离d 和圆半径r 的大小关系. (2)代数法:联立直线与圆的方程消元后利用Δ判断.(3)点与圆的位置关系法:若直线恒过定点且定点在圆内可判断直线与圆相交.3.圆和圆的位置关系判断圆心距12d OO =与两圆半径之和12R R +,半径之差12R R -(12R R >)的大小关系 当12d R R >+时,两圆相离,有4条公切线; 当12d R R =+时,两圆外切,有3条公切线;当1212R R d R R -<<+时,两圆相交,有2条公切线; 当12d R R =-时,两圆内切,有1条公切线; 当120d R R ≤<-时,两圆内含,没有公切线; 4.当两圆相交时,两圆相交直线方程等于两圆方程相减 5.弦长公式:222l R d =-例1若圆x 2+y 2=1与直线y =kx +2没有公共点,则实数k 的取值范围是________.解析:由题意知21+k2>1,解得-3<k < 3. 答案:(-3, 3)例2已知两圆C 1:x 2+y 2-2x +10y -24=0,C 2:x 2+y 2+2x +2y -8=0,则两圆公共弦所在的直线方程是____________.解析:两圆相减即得x -2y +4=0. 答案:x -2y +4=0例3设直线x -my -1=0与圆(x -1)2+(y -2)2=4相交于A 、B 两点,且弦AB 的长为23,则实数m 的值是________.解析:由题意得,圆心(1,2)到直线x -my -1=0的距离d =4-3=1,即|1-2m -1|1+m 2=1,解得m =±33. 答案:±33例4若a ,b ,c 是直角三角形ABC 三边的长(c 为斜边),则圆C :x 2+y 2=4被直线l :ax +by +c =0所截得的弦长为________.解析:由题意可知圆C :x 2+y 2=4被直线l :ax +by +c =0所截得的弦长为24-⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2+b 22,由于a 2+b 2=c 2,所以所求弦长为2 3.答案:2 3例5已知⊙M :x 2+(y -2)2=1,Q 是x 轴上的动点,QA ,QB 分别切⊙M 于A ,B 两点.(1)若|AB |=423,求|MQ |及直线MQ 的方程;(2)求证:直线AB 恒过定点.解:(1)设直线MQ 交AB 于点P ,则|AP |=223,又|AM |=1,AP ⊥MQ ,AM ⊥AQ ,得|MP |=12-89=13,又∵|MQ |=|MA |2|MP |,∴|MQ |=3.设Q (x,0),而点M (0,2),由x 2+22=3,得x =±5, 则Q 点的坐标为(5,0)或(-5,0).从而直线MQ 的方程为2x +5y -25=0或2x -5y +25=0.(2)证明:设点Q (q,0),由几何性质,可知A ,B 两点在以QM 为直径的圆上,此圆的方程为x (x -q )+y (y -2)=0,而线段AB 是此圆与已知圆的公共弦,相减可得AB 的方程为qx -2y +3=0,所以直线AB 恒过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32.例6过点(-1,-2)的直线l 被圆x 2+y 2-2x -2y +1=0截得的弦长为 2,则直线l 的斜率为________.解析:将圆的方程化成标准方程为(x -1)2+(y -1)2=1,其圆心为(1,1),半径r =1.由弦长为2得弦心距为22.设直线方程为y +2=k (x +1),即kx -y +k -2=0,则|2k -3|k 2+1=22,化简得7k 2-24k +17=0,得k =1或k =177. 答案:1或177例7圆x 2-2x +y 2-3=0的圆心到直线x +3y -3=0的距离为________.解析:圆心(1,0),d =|1-3|1+3=1.答案:1例8圆心在原点且与直线x +y -2=0相切的圆的方程为 ____________________.解析:设圆的方程为x 2+y 2=a 2(a >0)∴|2|1+1=a ,∴a =2,∴x 2+y 2=2.答案:x 2+y 2=2例9已知圆C 经过A (5,1),B (1,3)两点,圆心在x 轴上,则圆C 的方程为________________.圆C 的方程为x 2+y 2+Dx +F =0, 则⎩⎪⎨⎪⎧26+5D +F =0,10+D +F =0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧D =-4,F =-6.圆C 的方程为x 2+y 2-4x -6=0.[答案] (1)C (2)x 2+y 2-4x -6=0例10 (1)与曲线C :x 2+y 2+2x +2y =0相内切,同时又与直线l :y =2-x 相切的半径最小的圆的半径是________.(2)已知实数x ,y 满足(x -2)2+(y +1)2=1则2x -y 的最大值为________,最小值为________.解析:(1)依题意,曲线C 表示的是以点C (-1,-1)为圆心,2为半径的圆,圆心C (-1,-1)到直线y =2-x即x +y -2=0的距离等于|-1-1-2|2=22,易知所求圆的半径等于22+22=322.(2)令b =2x -y ,则b 为直线2x -y =b 在y 轴上的截距的相反数,当直线2x -y =b 与圆相切时,b 取得最值.由|2×2+1-b |5=1.解得b =5±5,所以2x -y 的最大值为5+5,最小值为5- 5. 答案:(1)322(2)5+ 5 5- 5例11已知x ,y 满足x 2+y 2=1,则y -2x -1的最小值为________.解析:y -2x -1表示圆上的点P (x ,y )与点Q (1,2)连线的斜率,所以y -2x -1的最小值是直线PQ 与圆相切时的斜率.设直线PQ 的方程为y -2=k (x -1)即kx -y +2-k =0.由|2-k |k 2+1=1得k =34,结合图形可知,y -2x -1≥34,故最小值为34. 答案:34例12已知两点A (-2,0),B (0,2),点C 是圆x 2+y 2-2x =0上任意一点,则△ABC 面积的最小值是________.解析:l AB :x -y +2=0,圆心(1,0)到l 的距离d =32,则AB 边上的高的最小值为32-1.故△ABC 面积的最小值是12×22×⎝ ⎛⎭⎪⎫32-1=3- 2.答案:3- 2例13平面直角坐标系xoy 中,直线10x y -+=截以原点O 为圆心的圆所得的弦长为6 (1)求圆O 的方程;(2)若直线l 与圆O 切于第一象限,且与坐标轴交于D ,E ,当DE 长最小时,求直线l 的方程;(3)设M ,P 是圆O 上任意两点,点M 关于x 轴的对称点为N ,若直线MP 、NP 分别交于x 轴于点(m ,0)和(n ,0),问mn 是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.解: ⑴因为O 点到直线10x y -+=的距离为12,所以圆O 的半径为2216()()222+=, 故圆O 的方程为222x y +=.⑵设直线l 的方程为1(0,0)x ya b a b+=>>,即0bx ay ab +-=,由直线l 与圆O 相切,得222aba b =+,即221112a b +=,2222222112()()8DE a b a b a b =+=++≥,当且仅当2a b ==时取等号,此时直线l 的方程为20x y +-=.⑶设11(,)M x y ,22(,)P x y ,则11(,)N x y -,22112x y +=,22222x y +=,直线MP 与x 轴交点122121(,0)x y x y y y --,122121x y x y m y y -=-, 直线NP 与x 轴交点122121(,0)x y x y y y ++,122121x y x y n y y +=+,222222221221122112211221222221212121(2)(2)2x y x y x y x y x y x y y y y y mn y y y y y y y y-+----====-+--,故mn 为定值2.例14圆x 2+y 2=8内一点P (-1,2),过点P 的直线l 的倾斜角为α,直线l 交圆于A 、B 两点. (1)当α=43π时,求AB 的长; (2)当弦AB 被点P 平分时,求直线l 的方程.解:(1)当α=43π时,k AB =-1, 直线AB 的方程为y -2=-(x+1),即x +y -1=0. 故圆心(0,0)到AB 的距离d =2100-+=22, 从而弦长|AB|=2218-=30. (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-2,y 1+y 2=4.由⎪⎩⎪⎨⎧=+=+,8,822222121y x y x两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)+(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0, 即-2(x 1-x 2)+4(y 1-y 2)=0, ∴k AB =212121=--x x y y . ∴直线l 的方程为y -2=21(x +1),即x -2y +5=0.例15已知半径为5的动圆C 的圆心在直线l :x -y +10=0上. (1)若动圆C 过点(-5,0),求圆C 的方程;(2)是否存在正实数r ,使得动圆C 中满足与圆O :x 2+y 2=r 2相外切的圆有且仅有一个,若存在,请求出来;若不存在,请说明理由.解: (1)依题意,可设动圆C 的方程为(x -a)2+(y -b)2=25,其中圆心(a,b)满足a -b+10=0.又∵动圆过点(-5,0),∴(-5-a)2+(0-b)2=25. 解方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-+--=+-25)0()5(01022b a b a ,可得⎩⎨⎧=-=010b a 或⎩⎨⎧=-=55b a , 故所求圆C 的方程为(x+10)2+y 2=25或(x+5)2+(y -5)2=25. (2)圆O 的圆心(0,0)到直线l 的距离d=1110+=52.当r 满足r+5<d 时,动圆C 中不存在与圆O :x 2+y 2=r 2相外切的圆;当r 满足r+5>d 时,r 每取一个数值,动圆C 中存在两个圆与圆O :x 2+y 2=r 2相外切; 当r 满足r+5=d,即r=52-5时,动圆C 中有且仅有1个圆与圆O :x 2+y 2=r 2相外切.题目1.自点(1,4)A -作圆22(2)(3)1x y -+-=的切线l ,则切线l 的方程为 .2.求与圆522=+y x 外切于点)2,1(-P ,且半径为52的圆的方程.3.若点P 在直线l 1:x +y +3=0上,过点P 的直线l 2与曲线C :(x -5)2+y 2=16相切于点M ,则PM 的最小值 .4.设O为坐标原点,曲线x2+y2+2x-6y+1=0上有两点P、Q,满足关于直线x+my+4=0对称,又满足OP·OQ=0. (1)求m的值;(2)求直线PQ的方程.5.已知圆C:x2+y2-2x+4y-4=0,问是否存在斜率是1的直线l,使l被圆C截得的弦AB,以AB为直径的圆经过原点,若存在,写出直线l的方程;若不存在,说明理由.6. 已知曲线C:x2+y2-4ax+2ay-20+20a=0.(1)证明:不论a取何实数,曲线C必过定点;(2)当a≠2时,证明曲线C是一个圆,且圆心在一条直线上;(3)若曲线C与x轴相切,求a的值.。
高中直线和圆数学知识点(详细)
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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。
直线圆的知识点总结
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直线圆的知识点总结直线圆是指平面上一条直线和一个圆相交的情况。
在几何学中,直线和圆是两种基本的几何图形,它们的相交情况具有一定的规律和特点。
本文将从直线圆的性质、定理和应用等方面进行总结。
一、直线圆的性质1. 相交情况直线和圆有三种相交的情况:相离、相切和相交。
相离是指直线和圆没有公共点;相切是指直线和圆有且只有一个公共点;相交是指直线和圆有两个不同的公共点。
2. 相交点的位置关系当直线和圆相交时,直线上的两个交点分布在圆的两侧。
如果直线与圆的圆心相交,那么直线必定是圆的直径;如果直线与圆的中点相交,那么直线必定是圆的切线。
3. 直线圆的夹角直线圆的夹角是指直线和圆的切点之间的夹角。
根据几何知识,直线与切线的夹角等于切点到圆心的距离与切线长度的比值。
这一性质在数学教学中有很多应用。
4. 直线圆的长度关系直线和圆的长度关系也是研究的重点之一。
例如,如果一条直线与一个圆相交,那么这条直线的长度可以通过圆的半径和直线与圆心的距离来表示。
5. 直线圆的对称性直线圆具有一定的对称性。
当直线与圆相交时,直线和圆的交点具有对称性。
通过对称性,可以研究出一些相交点的性质和定理。
二、直线圆的定理1. 切线定理切线定理是研究直线与圆相切的性质和定理。
根据切线的定义和性质,可以得出一些切线定理,如切线与半径的垂直关系、一条直线同时是两个圆的切线等。
2. 弦定理弦定理是研究直线与圆相交的性质和定理。
根据弦的定义和性质,可以得出一些弦定理,如弦的长度与角度的关系、弦的对称性等。
3. 直径定理直径定理是研究直线与圆直径的性质和定理。
根据直径的定义和性质,可以得出一些直径定理,如直径的长度关系、直径的对称性等。
4. 圆心角定理圆心角定理是研究直线与圆心角的性质和定理。
根据圆心角的定义和性质,可以得出一些圆心角定理,如圆心角与弦的关系、圆心角的对称性等。
5. 切割定理切割定理是研究直线如何切割圆的性质和定理。
根据切割的定义和性质,可以得出一些切割定理,如切线如何切割圆、切线截线定理等。
直线与圆知识点归纳高三
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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。
直线与圆知识点总结
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直线与圆1、直线的倾斜角与斜率: tan k α=,当α∈[0°,90°)时,斜率k ∈[0,+∞); 当α∈(90°,180°)时,斜率k ∈(-∞,0)。
过两点111(,)P x y 、222(,)P x y 的直线斜率公式:2121y y k x x -=-. 2、直线的五种方程:⑴点斜式:00()y y k x x -=- (直线l 过点00(,)P x y ,且斜率为k ). ⑵斜截式:y kx b =+(k 为直线的斜率,b 为直线l 在y 轴上的截距⑶两点式:112121y y x x y y x x --=-- (12y y ≠且12x x ≠)(111(,)P x y 、222(,)P x y ⑷截距式:1x ya b+=(a b 、分别为直线的横、纵截距,且0a b ≠、)⑸一般式:0Ax By C ++=(其中A 、B 不同时为0). 3、两条直线平行和垂直的等价关系:(1)若111:l y k x b =+,222:l y k x b =+, 则①121212||,l l k k b b ⇔=≠②(2)若1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,且A 1、A 2、B 1、B 2①11112122112212220A B C l ||l A B A B C C A B C ⇔=≠-=≠或且B B ; ②12l l ⊥4、两种常用直线系方程:⑴与直线0Ax By C ++=平行的直线系方程为:0Ax By λ++=(C ≠⑵与直线0Ax By C ++=垂直的直线系方程为:0Bx Ay λ-+=(λ5、两点间距离公式:12P P |111(,P x y6、点到直线的距离公式:d =(点00(,)P x y ,直线l :Ax+7、两条平行直线间的距离公式:d =(直线1l :10Ax By C ++=,2l 8、圆的两种方程:⑴圆的标准方程 222()()x a y b r -+-=(圆心为(,)a b⑵圆的一般方程 220x y Dx Ey F ++++= (2240D E F +->).(圆心为(,)22D E --,半径为r =9、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.10、直线与圆的三种位置关系:直线l :0=++C By Ax 与圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系判断的两种方法: ⑴设圆心(,)a b 到直线l 的距离22BA C Bb Aa d +++=,则d r d r d r >⇔=⇔<⇔相离;相切;相交。
直线与圆的知识点总结
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直线与圆的知识点总结1. 直线的基本性质直线是没有宽度和厚度的,只有长度的几何图形。
直线上的任意两点可以确定一条直线,直线也可以延伸到无穷远。
直线有无穷多条平行直线。
直线和直线之间可以相交,也可以平行。
2. 圆的基本性质圆是由平面上与一个固定点的距离恒定的所有点组成的集合。
这个固定点叫做圆心,恒定的距离叫做半径。
圆的直径是通过圆心并且两端点在圆上的线段。
圆有无穷多条切线,切线与半径的夹角是直角。
圆周上的任意两点与圆心的连线组成的角叫做圆心角,这个角的弧长等于圆周上它所对的圆弧的长度的角叫做圆心角。
3. 直线与圆的关系直线与圆之间有着丰富的关系,包括直线和圆的相交,直线和圆的切线,以及圆的切线定理等。
3.1 直线和圆的相交直线和圆有三种可能的相交关系:相离、相切和相交。
相离是指直线和圆不相交,相切是指直线和圆只有一个公共的切点,相交是指直线和圆有两个公共的交点。
这些相交关系在解决一些几何问题的时候非常重要。
3.2 直线与圆的切线直线与圆的切线是指直线与圆只有一个公共的切点,并且这个切点是切线与圆的切点,切线与半径的夹角是直角。
切线的存在定理指出,直线与圆相交于两点,在这两点中可以找到一条切线。
切线与圆的切点处的切线定理为切线与圆的切点处切线的性质提供了重要的条件。
3.3 圆的切线定理圆的切线定理是指直线与圆相交于两点,则切线与直线的两切点连线的对角线相交于圆心。
这个定理在解决一些几何问题的时候有着重要的作用,它是几何学中重要的基本定理之一。
除了以上提到的基本性质和关系以外,直线与圆的知识还涉及到诸如圆心角、圆锥曲线、圆锥曲线的性质、圆锥曲线的方程、圆锥曲线的应用等方面的内容。
因此,掌握直线与圆的知识是极为重要的,它不仅可以帮助我们更好地理解和应用数学知识,还可以为我们解决实际问题提供有力的工具和方法。
高二数学知识点汇总-直线与圆
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直线与圆知识点1直线的方程1、直线的倾斜角(1)定义:当直线l 与x 轴相交时,取x 轴作为基准,x 轴正向与直线l 向上方向之间所成的角叫做直线l 的倾斜角.当直线l 与x 轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0.(2)范围:直线l 倾斜角的取值范围是[0,π).2、直线的斜率(1)定义:一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k 表示,即k =tan_α,倾斜角是π2的直线没有斜率.(2)过两点的直线的斜率公式:经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)(x 1≠x 2)的直线的斜率公式为k =y 2-y 1x 2-x 1.3、直线方程的五种形式形式几何条件方程适用范围点斜式过一点(x 0,y 0),斜率k y -y 0=k (x -x 0)与x 轴不垂直的直线斜截式纵截距b ,斜率k y =kx +b 与x 轴不垂直的直线两点式过两点(x 1,y 1),(x 2,y 2)y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1与x 轴、y 轴均不垂直的直线截距式横截距a ,纵截距bx a +y b=1不含垂直于坐标轴和过原点的直线一般式Ax +By +C =0(A 2+B 2≠0)平面直角坐标系内所有直线【注意】“截距”是直线与坐标轴交点的坐标值,它可正、可负,也可以是零,而“距离”是一个非负数.知识点2两条直线的位置关系1、两条直线平行与垂直的判定(1)两条直线平行①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 2.②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①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=-1.②当其中一条直线的斜率不存在,而另一条直线的斜率为0时,l 1⊥l 2.2、两条直线的交点的求法直线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),则l 1与l 21x +B 1y +C 1=0,2x +B 2y +C 2=0的解.3、三种距离公式(1)平面上的两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)间的距离公式|P 1P 2|= x 2-x 1 2+ y 2-y 1 2.特别地,原点O (0,0)与任一点P (x ,y )的距离|OP |=x 2+y 2.(2)点P (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间的距离d =|C 1-C 2|A 2+B 2.4、直线系方程的常见类型(1)过定点P (x 0,y 0)的直线系方程是:y -y 0=k (x -x 0)(k 是参数,直线系中未包括直线x =x 0),也就是平常所提到的直线的点斜式方程;(2)平行于已知直线Ax +By +C =0的直线系方程是:Ax +By +λ=0(λ是参数且λ≠C );(3)垂直于已知直线Ax +By +C =0的直线系方程是:Bx -Ay +λ=0(λ是参数);(4)过两条已知直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0和l 2:A 2x +B 2y +C 2=0的交点的直线系方程是:A 1x +B 1y +C 1+λ(A 2x +B 2y +C 2)=0(λ∈R ,但不包括l 2).知识点3圆的方程1、圆的定义及方程2点M (x 0,y 0),圆的标准方程(x -a )2+(y -b )2=r 2.理论依据点到圆心的距离与半径的大小关系三种情况(x 0-a )2+(y 0-b )2=r 2⇔点在圆上(x 0-a )2+(y 0-b )2>r 2⇔点在圆外(x 0-a )2+(y 0-b )2<r 2⇔点在圆内3、二元二次方程与圆的关系不要把形如x 2+y 2+Dx +Ey +F =0的结构都认为是圆,一定要先判断D 2+E 2-4F 的符号,只有大于0时才表示圆.若x 2+y 2+Dx +Ey +F =0表示圆,则有:(1)当F =0时,圆过原点.(2)当D =0,E ≠0时,圆心在y 轴上;当D ≠0,E =0时,圆心在x 轴上.(3)当D =F =0,E ≠0时,圆与x 轴相切于原点;E =F =0,D ≠0时,圆与y 轴相切于原点.(4)当D 2=E 2=4F 时,圆与两坐标轴相切.知识点4直线与圆、圆与圆的位置关系1、直线与圆的位置关系及判断(1)三种位置关系:相交、相切、相离.(2)两种判断方法:①代数法――――――――――――――――联立方程得方程组消去x 或y得一元二次方程,Δ=b 2-4ac >0⇔相交=0⇔相切<0⇔相离②几何法――――――――――――圆心到直线的距离为d半径为r<r ⇔相交=r ⇔相切>r ⇔相离2、圆的切线与切线长(1)过圆上一点的圆的切线①过圆x 2+y 2=r 2上一点M (x 0,y 0)的切线方程是x 0x +y 0y =r 2.②过圆(x -a )2+(y -b )2=r 2上一点M (x 0,y 0)的切线方程是(x 0-a )(x -a )+(y 0-b )(y -b )=r 2.(2)过圆外一点的圆的切线过圆外一点M (x 0,y 0)的圆的切线求法:可用点斜式设出方程,利用圆心到直线的距离等于半径求出斜率k ,从而得切线方程;若求出的k 值只有一个,则说明另一条直线的斜率不存在,其方程为x =x 0.(3)切线长①从圆x 2+y 2+Dx +Ey +F =0(D 2+E 2-4F >0)外一点M (x 0,y 0)引圆的两条切线,切线长为x 20+y 20+Dx 0+Ey 0+F .②两切点弦长:利用等面积法,切线长a 与半径r 的积的2倍等于点M 与圆心的距离d 与两切点弦长b 的积,即b =2ar d.【注意】过一点求圆的切线方程时,要先判断点与圆的位置关系,以便确定切线的条数.3、圆的弦长直线和圆相交,求被圆截得的弦长通常有两种方法:(1)几何法:因为半弦长L2、弦心距d 、半径r 构成直角三角形,所以由勾股定理得L =2r 2-d 2.(2)代数法:若直线y =kx +b 与圆有两交点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有|AB |=1+k 2|x 1-x 2|=1+1k2|y 1-y 2|.4、圆与圆的位置关系(两圆半径为r 1,r 2,d =|O 1O 2|)相离外切相交内切内含图形量的关系d >r 1+r 2d =r 1+r 2|r 1-r 2|<d <r 1+r 2d =|r 1-r 2|d <|r 1-r 2|【注意】涉及两圆相切时,没特别说明,务必要分内切和外切两种情况进行讨论.一、直线的倾斜角与斜率范围的求法1、求倾斜角的取值范围的一般步骤(1)求出斜率k =tan α的取值范围.(2)利用三角函数的单调性,借助图象,确定倾斜角α的取值范围.求倾斜角时要注意斜率是否存在.2、斜率取值范围的2种求法(1)数形结合法:作出直线在平面直角坐标系中可能的位置,借助图形,结合正切函数的单调性确定;(2)函数图象法:根据正切函数图象,由倾斜角范围求斜率范围,反之亦可三、由一般式方程确定两直线位置关系的方法直线方程l 1:A 1x +B 1y +C 1=0(A 21+B 21≠0),l 2:A 2x +B 2y +C 2=0(A 22+B 22≠0)l 1与l 2垂直的充要条件A 1A 2+B 1B 2=0l 1与l 2平行的充分条件A 1A 2=B 1B 2≠C 1C 2(A 2B 2C 2≠0)l 1与l 2相交的充分条件A 1A 2≠B 1B 2(A 2B 2≠0)l 1与l 2重合的充分条件A 1A 2=B 1B 2=C 1C 2(A 2B 2C 2≠0)四、两条直线的交点与距离问题1、求过两直线交点的直线方程的方法求过两直线交点的直线方程,先解方程组求出两直线的交点坐标,再结合其他条件写出直线方程,也可借助直线系方程,利用待定系数法求出直线方程,这样能简化解题过程.2、点到直线、两平行线间的距离公式的使用条件(1)求点到直线的距离时,应先化直线方程为一般式.(2)求两平行线之间的距离时,应先将方程化为一般式且x ,y 的系数对应相等.五、对称问题的求解方法1、点关于点:点P (x ,y )关于点Q (a ,b )的对称点P ′(x ′,y ′)′=2a -x ,′=2b -y .2、线关于点:直线关于点的对称可转化为点关于点的对称问题来解决.3、点关于线:点A (a ,b )关于直线Ax +By +C =0(B ≠0)的对称点A ′(m ,n ),六、求圆的方程的两种方法1、几何法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程.2、待定系数法:(1)若已知条件与圆心(a ,b )和半径r 有关,则设圆的标准方程,依据已知条件列出关于a ,b ,r 的方程组,从而求出a ,b ,r 的值;(2)若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择设圆的一般方程,依据已知条件列出关于D ,E ,F 的方程组,进而求出D ,E ,F 的值.七、解决有关弦长问题的常用方法及结论1、几何法:如图所示,设直线l 被圆C 截得的弦为AB ,圆的半径为r ,圆心到直线的距离为d ,则有关系式:|AB |=2r 2-d 22、代数法:若斜率为k 的直线与圆相交于A (x A ,y A ),B (x B ,y B )两点,则|AB |=1+k 2· x A +x B 2-4x A x B =1+1k2y A -y B |(其中k ≠0).特别地,当k =0时,|AB |=|x A -x B |;当斜率不存在时,|AB |=|y A -y B |,八、求过一点(x 0,y 0)的圆的切线方程的方法1、几何法:当斜率存在时,设为k ,则切线方程为y -y 0=k (x -x 0),即kx -y +y 0-kx 0=0.由圆心到直线的距离等于半径,即可求出k 的值,进而写出切线方程,当斜率不存在时,要进行验证;2、代数法:当斜率存在时,设为k ,则切线方程为y -y 0=k (x -x 0),即y =kx -kx 0+y 0,代入圆的方程,得到一个关于x 的一元二次方程,由Δ=0,求得k ,切线方程即可求出,当斜率不存在时,要进行验证九、求与圆有关的轨迹问题的方法1、直接法:直接根据题目提供的条件列出方程;2、定义法:根据圆、直线等定义列方程;3、几何法:利用圆的几何性质列方程;4、代入法:找到要求点与已知点的关系,代入已知点满足的关系式。
高一直线与圆的知识点总结
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高一直线与圆的知识点总结直线和圆是几何学中的基本概念和重要对象,它们在高一数学课程中占据了重要的位置。
本文将对高一直线与圆的相关知识点进行总结,包括直线的性质、直线与圆的关系以及解题技巧等内容。
一、直线的性质直线是最简单的几何对象之一,具有以下性质:1. 直线没有端点,可以无限延伸。
2. 直线上的两点可以确定一条直线。
3. 直线上任意三点不共线。
4. 直线可以垂直于另一条直线。
垂直直线之间的夹角为90度。
5. 直线可以平行于另一条直线。
平行直线之间的夹角为零度。
二、圆的性质圆是由平面上所有与圆心的距离相等的点组成的集合,具有以下性质:1. 圆心到圆上任意一点的距离相等。
2. 圆上任意两点可确定圆心的连线,称为弦。
3. 圆心到圆弧的距离称为半径,全等圆的半径相等。
4. 圆上的弦垂直于弦所对应的弧。
5. 圆的弧度表示圆弧的长度与半径的比值。
一个圆的弧度为2π。
三、直线与圆的关系1. 直线与圆相切:直线与圆仅有一个公共点。
2. 直线与圆相交:直线与圆有两个不重合的交点。
3. 直线与圆相离:直线与圆没有公共点。
4. 切线的性质:与圆相切的直线称为切线,切线与以切点为圆心的圆相切于切点。
四、解题技巧在解决与直线和圆相关的问题时,以下是一些常用的解题技巧:1. 利用直线和圆的性质进行推导和证明。
2. 利用圆的切线性质求解问题。
3. 利用角的概念和相关定理进行证明和计算。
4. 利用勾股定理和相似三角形的性质进行计算和推理。
5. 运用代数的工具,如坐标系和方程,进行解题。
五、实例分析为了更好地理解直线与圆的知识点,以下是一个示例问题的分析:问题:已知直线AB与圆O相交于点C,连接CO并延长至点D,若∠CAB=60度,求证∠COD=120度。
解析:根据题目信息,我们可以得知∠CAB为60度,即直线AB与圆O相交于点C的切线。
我们希望证明∠COD为120度。
首先,连接OA和OD,因为OC是圆O的半径,所以OC=OD。
直线与圆的位置关系知识点总结
![直线与圆的位置关系知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/bcea4cd6162ded630b1c59eef8c75fbfc77d943a.png)
直线与圆的位置关系知识点总结直线与圆的位置关系是几何学中一个重要的概念,涉及到直线和圆的交点、相切等不同情况。
本文将对直线与圆的位置关系进行总结,包括直线与圆的相交、相切以及不相交三种情况。
一、直线与圆的相交关系1. 直线与圆相交于两个交点:当直线与圆的位置关系是相交时,直线将穿过圆的两个交点。
这种情况通常出现在直线与圆的直径、弦或切线相交的情况下。
2. 直线与圆相交于一个交点:当直线与圆的位置关系是相切时,直线与圆仅有一个交点。
这种情况通常出现在直线是圆的切线的情况下。
二、直线与圆的相切关系1. 切线:当直线与圆的位置关系是相切时,直线与圆仅有一个交点,并且直线与圆的切点处的切线垂直于半径。
切线是圆上某一点的切线,它与半径的长度相等。
2. 外切线:当一条直线与圆的位置关系为外切时,直线与圆仅有一个交点,并且切点处的切线垂直于半径。
外切线的一个特点是切点处的切线与直线的延长线垂直。
3. 内切线:当一条直线与圆的位置关系为内切时,直线与圆仅有一个交点,并且切点处的切线垂直于半径。
内切线的一个特点是切点处的切线与直线的延长线垂直。
三、直线与圆的不相交关系当直线与圆的位置关系不相交时,即直线与圆没有交点。
总结:直线与圆的位置关系可以分为相交、相切以及不相交三种情况。
在相交的情况下,直线与圆相交于两个交点或一个交点。
在相切的情况下,直线与圆仅有一个交点,并且切点处的切线垂直于半径。
而不相交的情况下,直线与圆没有交点。
以上是对直线与圆的位置关系知识点的总结。
了解并掌握这些知识点对于解决相关几何问题非常重要。
希望本文能够帮助您更好地理解和应用直线与圆的位置关系。
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人教A 版高中数学必修二第三、四章直线与圆部分基础知识1. 两个基本量倾斜角:当直线l 与x 轴相交时, 取x 轴作为基准, x 轴正向与直线l 向上方向之间所成的角α叫做直线l 的倾斜角.特别地,当直线l 与x 轴平行或重合时, 规定α= 0. 易见直线倾斜角的取值范围是:[0,π)斜率:一条直线的倾斜角α(α≠90°)的正切值叫做这条直线的斜率。
斜率常用小写字母k 表示,也就是 k = tanα =y 1-y 2x 1-x 2 = -AB= f’(x 0). 特别的,(1)当直线l 与x 轴平行或重合时, α=0°, k = t an 0°=0;(2)当直线l 与x 轴垂直时, α= 90°, k 不存在.2. 几个常见角及其取值范围:(1)直线的倾斜角α的取值范围是[0,π); (2)两条直线的夹角α的取值范围是[0, π2];(3)两个平面的夹角α的取值范围是[0, π2];(4)两个半平面所成角(二面角)的平面角α的取值范围是[0,π] (5)直线与平面所成的角α的取值范围是[0, π2](6)两个向量的夹角α的取值范围是[0,π] (7)两异面直线所成角α的取值范围是[0,π2) 3. 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 ).不能表示斜率不存在的直线. (2)斜截式: y kx b =+(b 为直线l 在y 轴上的截距).不能表示斜率不存在的直线.(3)两点式: 112121y y x x y y x x --=--(两定点坐标分别是:111(,)P x y 、222(,)P x y (其中12x x ≠且12y y ≠)).不能表示平行于坐标轴的直线. (4)截距式: 1x ya b+=(a b 、分别为直线的横、纵截距,0a b ≠、)不能表示平行于坐标轴和过坐标原点的直线.(5)一般式: 0Ax By C ++=(其中A 、B 不同时为0). 4. 两条不同直线的平行和垂直(1)若111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,则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, 则:①11112222||A B C l l A B C ⇔=≠或A 1B 2-A 2B 1=0且A 1C 2≠A 2C 1;②1212120l l A A B B ⊥⇔+=; 5. 夹角公式(现已不做要求) (1)2121tan ||1k k k k α-=+.(111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-)(2)12211212tan ||A B A B A A B B α-=+.(其中1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠).特别的,直线12l l ⊥时,直线l 1与l 2的夹角是2π,不适用以上公式. 6. 到角公式(现已不做要求)若直线1l 到直线2l 的角(有方向性)为α,则: (1)2121tan 1k k k k α-=+.(其中111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-),(2)12211212tan A B A B A A B B α-=+.(其中1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠).特别的,直线12l l ⊥时,直线l 1到l 2的角是2π,不适用上面结论. 7.四种常用的直线系方程(1)定点直线系方程:经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()y y k x x -=-(除直线0x x =),其中k 是待定系数; 经过定点000(,)P x y 的直线系方程也可写为:00()()0A x x B y y -+-=,其中,A B 是待定系数. (2)共点直线系方程:经过两直线1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=的交点的直线系方程为111222()()0A x B y C A x B y C λ+++++=(除2l ),其中λ是待定的系数.(3)平行直线系方程:直线y kx b =+中当斜率k 一定而b 变动时,表示平行直线系方程. 另外,与直线0Ax By C ++=平行的直线系方程是0Ax By λ++=(0λ≠),λ是参变量.(4)垂直直线系方程:与直线Ax +By +C =0 (A ≠0,B ≠0)垂直的直线系方程是0Bx Ay λ-+=,λ是参变量. 8. 点到直线的距离:d =(点00(,)P x y ,直线l :0Ax By C ++=).两条平行直线Ax +By +C 1=0与 Ax +By +C 2=0之间的距离是:2221B A C C d +-=9. 圆的四种方程(1)圆的标准方程: 222()()x a y b r -+-=.(r >0)(2)圆的一般方程: 220x y Dx Ey F ++++=(224D E F +->0).更一般的,方程Ax 2+Bxy +Cy 2+Dx +Ey +F =0表示圆的充要条件是:①A =C ≠0②B =0③D 2+E 2-4AF >0; (3)圆的参数方程: cos sin x a r y b r θθ=+⎧⎨=+⎩.(4)圆的直径方程: 1212()()()()0x x x x y y y y --+--=(圆的直径端点是11(,)A x y 、22(,)B x y ).10. 圆系方程(1)过两点11(,)A x y ,22(,)B x y 的圆系方程是1212112112()()()()[()()()()]0x x x x y y y y x x y y y y x x λ--+--+-----=1212()()()()()0x x x x y y y y ax by c λ⇔--+--+++=,其中ax +by +c =0是直线AB 的方程,λ是待定系数.(2)过直线l :0Ax By C ++=与圆C :220x y Dx Ey F ++++=的交点的圆系方程是22()0x y Dx Ey F Ax By C λ+++++++=,λ是待定系数.(3) 过圆1C :221110x y D x E y F ++++=与圆2C :222220x y D x E y F ++++=的交点的圆系方程是2222111222()0x y D x E y F x y D x E y F λ+++++++++=,λ是待定系数.特别的,如果圆0:111221=++++F y E x D y x C 与圆0:222222=++++F y E x D y x C 相交,则两圆的公共弦所在的直线方程是:0)()()(212121=-+-+-F F y E E x D D .(两圆方程直接相减即得) 11. 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. 12. 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:(其中22BA C Bb Aa d +++=)0<∆⇔⇔>相离r d ; 0=∆⇔⇔=相切r d ; 0>∆⇔⇔<相交r d .13. 圆与圆的位置关系设两圆圆心分别为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⇔⇔-<≤21r r d 0.14. 圆的切线方程(1)已知圆220x y Dx Ey F ++++=.①若已知切点00(,)x y 在圆上,则切线只有一条,其方程是:0000()()022D x xE y y x x y yF ++++++=. 当00(,)x y 在圆外时, 该方程0000()()022D x xE y y x x y yF ++++++=表示过两个切点的切点弦方程. ②过圆外一点的切线方程可设为00()y y k x x -=-,再利用相切条件求k ,这时必有两条切线,注意不要漏掉平行于y 轴的切线.③斜率为k 的切线方程可设为y kx b =+,再利用相切条件求b ,必有两条切线. (2)已知圆222x y r +=.则①过圆上的000(,)P x y 点的切线方程为200x x y y r +=;②斜率为k 的圆的切线方程为y kx =±. 15. 圆中的几个重要定理和结论(1)相交弦定理:P 是圆内任一点,过P 作圆的两条弦AB 和CD ,则P A ·PB =PC ·PD .(2)(切)割线定理:P 是圆外任意一点,过P 任作圆的两条割(切)线P AB ,PCD ,则P A ·PB =PC ·PD . (3)圆幂定理:P 是圆O 所在平面上任意一点(可以在圆内,圆上,圆外),过点P 任作一直线交圆O 于A ,B 两点(A ,B 两点可以重合,也可以之一和P 点重合),圆O 的半径为r ,则:P A ·PB =|PO 2-r 2|. 当P 点在圆内的时候,PO 2-r 2<0,此时圆幂定理即为相交弦定理;当P 点在圆上的时候,PO 2-r 2=0,此时圆幂定理即为直径所对圆周角为直角;当P 点在圆外的时候,PO 2-r 2>0,此时圆幂定理为切割线定理,割线定理或切线长定理.(4)从平面上任一点A 作一圆周的任一割线,从A 起到和圆周相交为止的两线段之积,称为A 点对于这个圆周的幂。
对于已知两圆有等幂的点的轨迹,是一条垂直于连心线的直线。
根轴的定义:两圆等幂点的轨迹是一条直线,这条直线称为两圆的根轴。
性质1:若两圆相交,则其根轴就是公共弦所在直线。
由于两圆交点对于两圆的幂都是0,所以它们位于根轴上,而根轴是直线,所以根轴就是两交点的连线。
性质2:若两圆相切,则其根轴就是过两圆切点的公切线(即性质1的极限情况)。