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1、高中数学直线与圆的方程知识点总结高中数学之直线与圆的方程一、概念理解：1、倾斜角：找：直线向上方向、x轴正方向；平行：=0；范围：0180。2、斜率：找k：k=tan90；垂直：斜率k不存在；范围：斜率kR。3、斜率与坐标：12122121tanxxyyxxyyk-=-=构造直角三角形数形结合；斜率k值于两点先后顺序无关；注意下标的位置对应。4、直线与直线的位置关系：222111:,:bxkylbxkyl+=+=相交：斜率21kk前提是斜率都存在特例-垂直时：0211=kkxl不存在，则轴，即；斜率都存在时：121-=?kk。平行：斜率都存在时：2121,bbkk=；斜率都不存在时：两直线都与
2、x轴垂直。重合：斜率都存在时：2121,bbkk=；二、方程与公式：1、直线的五个方程：点斜式：)(00xxkyy-=-将已知点kyx与斜率),(00直接带入即可；斜截式：bkxy+=将已知截距kb与斜率),0(直接带入即可；两点式：),(2121121121yyxxxxxxyyyy-=-其中，将已知两点),(),(2211yxyx直接带入即可；截距式：1=+byax将已知截距坐标),0(),0,(ba直接带入即可；一般式：0=+CByAx，其中A、B不同时为0用得比拟多的是点斜式、斜截式与一般式。2、求两条直线的交点坐标：直接将两直线方程联立，解方程组即可3、距离公式：两点间距离：22122
3、121)()(yyxxPP-+-=点到直线距离：2200BACByAxd+=平行直线间距离：2221BACCd+-=4、中点、三分点坐标公式：已知两点),(),(2211yxByxAAB中点),(00yx：)2,2(2121yyxx+AB三分点),(),(2211tsts：)32,32(2121yyxx+靠近A的三分点坐标)32,32(2121yyxx+靠近B的三分点坐标中点坐标公式，在求对称点、第四章圆与方程中，经常用到。三分点坐标公式，用得较少，多见于大题难题。5.直线的对称性问题已知点关于已知直线的对称:设这个点为Px0，y0,对称后的点坐标为Px，y，则pp的斜率与已知直线的斜率垂直，
4、且pp的中点坐标在已知直线上。三、解题指导与易错辨析：1、解析法坐标法：建立适当直角坐标系，根据几何性质关系，设出点的坐标；根据代数关系点在直线或曲线上，进行有关代数运算，并得出相关结果；将代数运算结果，翻译成几何中“所求或所要证实。2、动点P到两个定点A、B的距离“最值问题：PBPA+的最小值：找对称点再连直线，如右图所示：PBPA-的最大值：三角形思想“两边之差小于第三边；22PBPA+的最值：函数思想“转换成一元二次函数，找对称轴。3、直线必过点：含有一个参数-y=(a-1)x+2a+1=y=(a-1)(x+2)+3令：x+2=0=必过点(-2,3)含有两个参数-(3m-n)x+(m+2
5、n)y-n=0=m(3x+y)+n(2y-x-1)=0令：3x+y=0、2y-x-1=0联立方程组求解=必过点(-1/7,3/7)4、易错辨析：讨论斜率的存在性：解题经过中用到斜率，一定要分类讨论：斜率不存在时，能否知足题意；斜率存在时，斜率会有如何关系。注意“截距可正可负，不能“错以为截距就是距离，会丢解；求解直线与坐标轴围成面积时，较为常见。直线到两定点距离相等，有两种情况：直线与两定点所在直线平行；直线过两定点的中点。圆的方程1.定义：一个动点到一个定点以定长绕一周所构成的图形叫做圆，其中定点称为圆的圆心，定长为圆的半径.2.圆的方程表示方法：第一种：圆的一般方程022=+FEyDxyx
6、其中圆心?-2,2EDC，半径2422FEDr-+=.当0422FED-+时，方程表示一个圆，当0422=-+FED时，方程表示一个点?-2,2ED.当0422FED-+时，方程无图形.第二种：圆的标准方程222)()(rbyax=-+-.其中点),(baC为圆心，r为半径的圆第三种：圆的参数方程圆的参数方程：?+=+=sincosrbyrax为参数注：圆的直径方程：已知0)()(),(),(21212211=-+-?yyyyxxxxyxByxA3.点和圆的位置关系：给定点),(00yxM及圆222)()(:rbyaxC=-+-.M在圆C内22020)()(rbyax-+-?M在圆C上2202
7、0)()rbyax=-+-?M在圆C外22020)()(rbyax-+-?4.直线和圆的位置关系：设圆圆C：)0()()(222rrbyax=-+-；直线l：)0(022+=+BACByAx；圆心),(baC到直线l的距离22BACBbAad+=.rd=时，l与C相切；rd时，l与C相交；，rd时，l与C相离.5、圆的切线方程：一般方程若点(x0,y0)在圆上，则(xa)(x0a)+(yb)(y0b)=R2.十分地，过圆222ryx=+上一点),(00yxP的切线方程为200ryyxx=+.(注:该点在圆上，则切线方程只要一条)若点(x0,y0)不在圆上，圆心为(a,b)则?+-=-=-1)(
8、)(2110101RxakybRxxkyy，联立求出?k切线方程.注：过圆外的点引切线必定有两条,若联立的方程只要一个解，那么另外一条切线必定是垂直于X轴的直线。6.圆系方程：过两圆的交点的圆方程：假设两圆方程为：C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0则过两圆的交点圆方程可设为：x2+y2+D1x+E1y+F1+x2+y2+D2x+E2y+F2=0过两圆的交点的直线方程：x2+y2+D1x+E1y+F1-x2+y2+D2x+E2y+F2=0两圆的方程相减得到的方程就是直线方程7.与圆有关的计算：弦长的计算：AB=2*R2-d2其中R是圆的半径，d等
9、于圆心到直线的距离AB=1+k2*X1-X2其中k是直线的斜率，X1与X2是直线与圆的方程联立之后得到的两个根过圆内的一点的最短弦长是垂直于过圆心的直线圆内的最长弦是直径8.圆的一些最值问题圆上的点到直线的最短距离=圆心到直线的距离减去半径圆上的点到直线的最长距离=圆心到直线的距离加上半径假设Px，y是在某个圆上的动点，则x-a/y-b的最值能够转化为圆上的点与该点a，b的斜率问题，即先求过该定点的切线，得到的斜率便是该分式的最值。假设Px，y是在某个圆上的动点，则求x+y或x-y的最值能够转化为：设T=x+y或T=x-y，在圆上找到点(X,Y)使得以y=x+T或y=x-T在Y轴上的截距最值化
10、。9.圆的对称问题已知圆关于已知的直线对称，则对称后的圆半径与已知圆半径是相等的，只需求出已知圆的圆心关于该直线对称后得到的圆心坐标即可。若某条直线无论其怎样移动都能平分一个圆，则这个直线必过某定点，且该定点是圆的圆心坐标圆锥曲线椭圆椭圆：平面内到两定点距离之和等于定长定长大于两定点间距离的点的集合1、定义：12122(2)PFPFaaFF+=第二定义：(01)PFceeda=或22221(0)yxabab+=；3、参数方程cossinxayb=?=?为参数几何意义：离心角4、几何性质：只给出焦点在x轴上的的椭圆的几何性质、顶点(,0),(0,)ab、焦点(,0)c、离心率(01)ceea=；
11、相切0?=断定方法：直线方程与椭圆方程联立，利用判别式判定根的个数8、椭圆切线的求法1切点00xy已知时，22221(0)xyabab+=切线00221xxyyab+=22221(0)yxabab+=切线00221yyxxab+=2切线斜率k已知时，22221(0)xyabab+=切线ykx=22221(0)yxabab+=切线ykx=9、焦半径：椭圆上点到焦点的距离22221(0)xyabab+=0raex=左加右减22221(0)yaabab+=0raey=下加上减双曲线1、定义：122PFPFa-=第二定义：(1)PFceeda=2、标准方程：22221(0,0)xyabab-=焦点在x
12、轴22221(0,0)yxabab-=焦点在y轴参数方程：sectanxayb=?=?为参数用法：可设曲线上任一点P(sec,tan)ab3、几何性质顶点(,0)a焦点(,0)c222cab=+离心率cea=1e准线2axc渐近线22221(0,0)xyabab-=byxa=或22220xyab-=22221(0,0)yxabab-=byxa=或22220yxab-=4、特殊双曲线、等轴双曲线22221xyaa-=e=渐近线yx=、双曲线22221xyab-=的共轭双曲线22221xyab-=-性质1：双曲线与其共轭双曲线有共同渐近线性质2：双曲线与其共轭双曲线的四个焦点在同一圆上5、直线与双
13、曲线的位置关系相离0?断定直线与双曲线位置关系需要与渐近线联络一起0?=时能够是相交可以以是相切6、焦半径公式22221(0,0)xyabab-=点P在右支上0rexa=左加右减点P在左支上0()rexa=-左加右减22221(0,0)yxabab-=点P在上支上0reya=下加上减点P在上支上0()reya=-下加上减7、双曲线切线的求法切点P00(,)xy已知22221(0,0)xyabab-=切线00221xxyyab-=22221(0,0)yxabab-=切线00221yyxxab-=切线斜率K已知22221xyab-=()bykxka=22221yxab-=()bykxka=22(0
14、)ypxp=-图像：范围：0x0x对称轴：x轴x轴顶点：0，00，0焦点：,02p,02p-离心率：1e=1e=准线：2px=-2px=标准方程：22(0)xpyp=22(0)xpyp=-图像：范围：0y0y对称轴：y轴y轴定点：0，00，0焦点：0，2p(0,)2p-离心率：1e=1e=准线：2py=-2py=3、参数方程222xptypt?=?=?t为参数方程?22(0)ypxp=4、通径：过焦点且垂直于对称轴的弦椭圆：双曲线通径长22ba抛物线通径长2P5、直线与抛物线的位置关系1相交有两个交点或一个交点2相切有一个交点；3相离没有交点6、抛物线切线的求法1切点P00(,)xy已知：22
15、(0)ypxp=的切线；00()yypxx=+2切线斜率K已知：22(0):2pypxpykxk=+22(0):2pypxpykxk=-=-222(0):2pkxpypykx=-222(0):2pkxpypykx=-=+此类公式填空选择或解答题中部分可作公式直接应用附加：弦长公式：ykxb=+与曲线交与两点A、B则22dABxxyy=-=-解题指导：轨迹问题：(一)求轨迹的步骤1、建模：设点建立适当的坐标系，设曲线上任一点px，y2、立式：写出适条件的p点的集合3、代换：用坐标表示集合列出方程式fx，y=04、化简：化成简单形式，并找出限制条件5、证实：以方程的解为坐标的点在曲线上二求轨迹的方
16、法1、直接法：求谁设谁，按五步去直接求出轨迹2、定义法：利用已知或几何图形关系找到符合圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义3、转移代入法：适用于一个动点随另一曲线上的动点变化问题4、交轨法：适用于求两条动直线交点的轨迹问题。用一个变量分别表示两条动直线，然后联立，消去变量即可。5、参数法：用一个变量分别表示所求轨迹上任一点的横坐标和纵坐标，联立消参。6、同一法：利用两种思维分别求出同一条直线，再参考参数法，找到轨迹方程。弦长问题：|AB|=4)(k1(212212xxxx-+。弦的中点问题：中点坐标公式-注意应用判别式。.求曲线的方程1曲线的形状已知这类问题一般可用待定系数法解决。例11994年全国
17、已知直线L过原点，抛物线C的顶点在原点，焦点在x轴正半轴上。若点A-1，0和点B0，8关于L的对称点都在C上，求直线L和抛物线C的方程。分析：曲线的形状已知，能够用待定系数法。设出它们的方程，L：y=kx(k0),C:y2=2px(p0).设A、B关于L的对称点分别为A/、B/，则利用对称性可求得它们的坐标分别为：A/12,11222+-+-kkkk，B/1)1(8,116222+-+kkkk。由于A/、B/均在抛物线上，代入，消去p，得：k2-k-1=0.解得：k=251+,p=552.所以直线L的方程为：y=251+x,抛物线C的方程为y2=554x.2曲线的形状未知-求轨迹方程例3199
18、4年全国已知直角坐标平面上点Q2，0和圆C：x2+y2=1,动点M到圆C的切线长与|MQ|的比等于常数0,求动点M的轨迹方程，并讲明它是什么曲线。分析：如图，设MN切圆C于点N，则动点M组成的集合是：P=M|MN|=|MQ|，由平面几何知识可知：|MN|2=|MO|2-|ON|2=|MO|2-1，将M点坐标代入，可得：(2-1)(x2+y2)-42x+(1+42)=0.当=1时它表示一条直线；当1时，它表示圆。这种方法叫做直接法。.研究圆锥曲线有关的问题1有关最值问题例6(1990年全国)设椭圆中心为坐标原点，长轴在x上，离心率，已知点P0，23到这个椭圆上的点的最远距离是7，求这个椭圆方程，
19、并求椭圆上到点P的距离等于7的点的坐标。分析：最值问题，函数思想。关键是将点P到椭圆上点的距离表示为某一变量是函数，然后利用函数的知识求其最大值。设椭圆方程为12222=+byax，则由e=23得：a2=4b2，所以x2=4b2-4y2.设Q(x,y)是椭圆上任意一点，则:|PQ|=22)23(-+yx=49433)23(4422222+-=-+-byyyyb(-byb).若b21与b0)，过Ma,0且斜率为1的直线L与抛物线交于不同的两点A、B，|AB|2p。1求a的取值范围；2若线段AB的垂直平分线交x轴于点N，求NAB面积的最大值。分析：这是一道直线与圆锥曲线位置关系的问题，对于1，能够
20、设法得到关于a的不等式，通过解不等式求出a的范围，即：“求范围，找不等式。或者将a表示为另一个变量的函数，利用求函数的值域求出a的范围；对于2首先要把NAB的面积表示为一个变量的函数，然后再求它的最大值,即：“最值问题，函数思想。解：(1)直线L的方程为：y=x-a,将y=x-a代入抛物线方程y2=2px,得：设直线L与抛物线两交点的坐标分别为Ax1,y1,B(x2,y2)，则?=+=+-+221212)(204)(4axxpaxxapa,又y1=x1-a,y2=x2-a,2)2(80,0)2(8,2|0)2(84)(2)()(|21221221221pappapppABappxxxxyyxxAB+=-+=-+-=解得:.42pap- (2)设AB的垂直平分线交AB与点Q，令其坐标为x3,y3，则由中点坐标公式得：paxxx+=+=2213,.2)()(221213paxaxyyy=-+-=+=所以|QM|2=(a+p-a)2+(p-0)2=2p2.又MNQ为等腰直角三角形，所以|QM|=|QN|=P2，所以SNAB=22222|22|21pppABpQNAB=?=?,即NAB面积的最大值为P22。