解析几何初步知识点
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以一个方程的解为坐标的点都是某条直线上的点;反之,这条直线上的点的坐标都是这个方程的解.这时,这个方程就叫做这条直线的方程;这条直线就叫做这个方程的直线.
上面的定义可简言之:(方程)有一个解(直线上)就有一个点;(直线上)有一个点(方程)就有一个解,即方程的解与直线上的点是一一对应的.
显然,直线的方程是比一次函数包含对象更广泛的一个概念.
直线的倾斜角
的坐标不满足这个方程,但化为y-y1=k(x-x1)后,点P1的坐标满足方程
当直线的斜率为0°时k=0,直线的方程是y=y1
当直线的斜率为90°时(图1-26),直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x1,所以它的方程是x=x1.
(二)斜截式
已知直线l在y轴上的截距为b,斜率为k,求直线的方程
代入点斜式方程可得:y-b=k(x-0) y=kx+b
上面的方程叫做直线的斜截式方程.为什么叫斜截式方程?因为它是由直线的斜率和它在y轴上的截距确定的.
当k≠0时,斜截式方程就是直线的表示形式,这样一次函数中k和b的几何意义就是分别表示直线的斜率和在y轴上的截距.
(三)两点式已知直线l上的两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),(x1≠x2),直线的位置是确定的,也就是直线的方程是可求的,请同学们求直线l的方程.
当y1≠y2时,为了便于记忆,我们把方程改写成
对两点式方程要注意下面两点:(1)方程只适用于与坐标轴不平行的直线,当直线与坐标轴平行(x1=x2或y1=y2)时,可直接写出方程;(2)要记住两点式方程,只要记住左边就行了,右边可由左边见y就用x代换得到,足码的规律完全一样
(四)截距式
已知直线l在x轴和y轴上的截距分别是a和b(a≠0,b≠0),求直线l的方程.
因为直线l过A(a,0)和B(0,b)两点,将这两点的坐标代入两点式,得
就是
这个方程是由直线在x轴和y轴上的截距确定的,叫做直线方程的截距式.对截距式方程要注意下面三点:(1)如果已知直线在两轴上的截距,可以直接代
入截距式求直线的方程;(2)将直线的方程化为截距式后,可以观察出直线在x 轴和y轴上的截距,这一点常被用来作图;(3)与坐标轴平行和过原点的直线不能用截距式表示.
直线的点斜式、斜截式、两点式和截距式表示直线有一定的局限性,只有直线的一般式能表示所有的直线,要搞清直线与二元一次方程的对应关系.
直线与二元一次方程是一对多的关系.同条直线对应的多个二元一次方程是同解方程.
对于每一条直线都可以求得它的一个二元一次方程,就是说,直线的方程都可以写成关于x、y的一次方程.
反过来,对于x、y的一次方程的一般形式
Ax+By+C=0.
(1)
其中A、B不同时为零.
(1)当B≠0时,方程(1)可化为
(2)当B=0时,由于A、B不同时为零,必有A≠0,方程(1)可化为
它表示一条与y轴平行的直线.
这样,我们又有:关于x和y的一次方程都表示一条直线.我们把方程写为
Ax+By+C=0
这个方程(其中A、B不全为零)叫做直线方程的一般式
(一)特殊情况下的两直线平行与垂直
当两条直线中有一条直线没有斜率时:(1)当另一条直线的斜率也不存在时,两直线的倾斜角为90°,互相平行;(2)当另一条直线的斜率为0时,一条直线的倾斜角为90°,另一条直线的倾斜角为0°,两直线互相垂直.
(二)斜率存在时两直线的平行与垂直
设直线l1和l2的斜率为k1和k2,它们的方程分别是********
(1)斜率存在的不重合的两直线平行的等价条件;
(2)两斜率存在的直线垂直的等价条件;
(3)与已知直线平行的直线的设法;
(4)与已知直线垂直的直线的设法.
(一)两直线交点与方程组解的关系
设两直线的方程是
l1: A1x+B1y+c1=0, l2: A2x+B2y+C2=0.
如果两条直线相交,由于交点同时在两条直线上,交点的坐标一定是这两个方程的公共解;反之,如果这两个二元一次方程只有一个公共解,那么以这个解为坐标的点必是直线l1和l2的交点.因此,两条直线是否相交,就要看这两条直线的方程所组成的方程组
是否有唯一解.
求曲线的方程的一般步骤是:1)建立适当的直角坐标系,用(x,y)表示曲线上任意点M的坐标,简称建系设点;(2)写出适合条件P的点M的集合P={M|P(M)|},简称写点集;(3)用坐标表示条件P(M),列出方程f(x,y)=0,简称列方程;(4)化方程f(x,y)=0为最简形式,简称化简方程;(5)证明化简后的方程就是所求
曲线的方程,简称证明.其中步骤(1)(3)(4)必不可少.
1.求圆的方程的方法(1)待定系数法,确定a,b,r;
(2)轨迹法,求曲线方程的一般方法.
2.点与圆的位置关系
设点到圆心的距离为d,圆半径为r:
(1)点在圆上d=r;
(2)点在圆外d>r;
(3)点在圆内d<r.
3.以A(x1,y1)、B(x2,y2)为直径端点的圆的方程为(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0 1.点与圆的位置关系
设圆C∶(x-a)2+(y-b)2=r2,点M(x0,y0)到圆心的距离为d,则有:
(1)d>r 点M在圆外;
(2)d=r 点M在圆上;
(3)d<r 点M在圆内.
2.直线与圆的位置关系
设圆 C∶(x-a)2+(y-b)=r2,直线l的方程为Ax+By+C=0,圆心(a,