最新高中数学直线和圆知识点总结
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直线和圆
1 一.直线
2 1.斜率与倾斜角:tan k θ=,[0,)θπ∈
3
(1)[0,)2πθ∈时,0k ≥;(2)2πθ=时,k 不存在;(3)(,)2
π
θπ∈时,0k <
4
(4)当倾斜角从0︒增加到90︒时,斜率从0增加到+∞;
5
当倾斜角从90︒增加到180︒时,斜率从-∞增加到0
6 2.直线方程
7 (1)点斜式:)(00x x k y y -=-
8
(2)斜截式:y kx b =+
9
(3)两点式:1
21121x x x x y y y y --=--
10 (4)截距式:
1x y
a b
+= 11 (5)一般式:0C =++By Ax 12 3.距离公式
13
(1)点111(,)P x y ,222(,)P x y 之间的距离:12PP = 14 (2)点
00(,)P x y 到直线0Ax By C ++=的距离:d =
15
(3)平行线间的距离:
10Ax By C ++=与20Ax By C ++=的距离:d =
16 4.位置关系
17 (1)截距式:y kx b =+形式
18 重合:1212 k k b b == 相交:12k k ≠ 19 平行:1212 k k b b =≠ 垂直:121k k ⋅=-
20
(2)一般式:0Ax By C ++=形式
21 重合:1221A B A B =且1221A C A C =且1212B C C B = 22 平行:1221A B A B =且1221A C A C ≠且1212B C C B ≠ 23 垂直:12120A A B B += 相交:1221A B A B ≠ 24 5.直线系
25 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
26 所有直线方程(不含2l ) 27 二.圆 28 1.圆的方程
29 (1)标准形式:222()()x a y b R -+-=(0R >)
30 (2)一般式:220x y Dx Ey F ++++=(2240D E F +->)
31
(3)参数方程:00cos sin x x r y y r θθ=+⎧⎨=+⎩(θ是参数)
32 【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. 33 (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 --+--= 34 2.位置关系
35 (1)点00(,)P x y 和圆222()()x a y b R -+-=的位置关系:
36 当22200()()x a y b R -+-<时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=内部 37 当22200()()x a y b R -+-=时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=上 38 当22200()()x a y b R -+->时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=外 39 (2)直线0Ax By C ++=和圆222()()x a y b R -+-=的位置关系: 40 判断圆心(,)O a b 到直线0Ax By C ++=
的距离d =与半径R 的大小关系
41 当d R <时,直线和圆相交(有两个交点); 42 当d R =时,直线和圆相切(有且仅有一个交点); 43 当d R <时,直线和圆相离(无交点);
44
判断直线与圆的位置关系常见的方法
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(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. 46 (2)代数法:联立直线与圆的方程消元后利用Δ判断.
47 (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.
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49 3.圆和圆的位置关系
50 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 51 当12d R R >+时,两圆相离,有4条公切线; 52 当12d R R =+时,两圆外切,有3条公切线; 53 当1212R R d R R -<<+时,两圆相交,有2条公切线; 54 当12d R R =-时,两圆内切,有1条公切线; 55 当120d R R ≤<-时,两圆内含,没有公切线;
56 4.当两圆相交时,两圆相交直线方程等于两圆方程相减 57
5.弦长公式:l = 58 59
60 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________.
61 解析:由题意知2
1+k
2
>1,解得-3<k < 3. 62 答案:(-3, 3) 63 64
65 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66 ____________.
67 解析:两圆相减即得x -2y +4=0. 68 答案:x -2y +4=0 69 70
71 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72 ________.
73 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 =±3
3. 74 答案:±
3
3
75 76
77 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78 长为________.
79 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2
4-⎝
⎛⎭
⎪⎫c a 2+b 22,由于a 2+b 2
80