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1、直线与方程知识点总结直线与方程知识点总结1、直线的斜率与倾斜角(1)斜率两点的斜率公式:P(x1,y1),Q(x2,y2),则kPQ斜率的范围:kR(2)直线的倾斜角范围:0,)(3)斜率与倾斜角的关系:k tan(90)注:(1)每条直线都有倾斜角,但不是每条直线都有斜率;(2)特别地,倾斜角为0的直线斜率为0;倾斜角为90的直线斜率不存在。例题 1:设直线 l 过坐标原点,它的倾斜角为 a,如果将直线 L 绕坐标原点按逆时针方向旋转 45得到直线 L1,求直线 L1 的倾斜角解:(1)当 0a135时,L1 的倾斜角为 a+45(2)135a180,则 a+45180,此时倾斜角为 a+4
2、5-180=a-1352、直线方程(1)点斜式:y y0 k(x x0);适用于斜率存在的直线(2)斜截式:y kxb;适用于斜率存在的直线注:b为直线在y轴上的截距,截距不是距离,截距可正,可负,可为零y2 y1(x2 x1)x2 x1(3)两点式:x x1y y1(x1 x2,y1 y2);适用于斜率存在且不为零的直线x2 x1y2 y1(4)截距式:xy1;适用于斜率存在,且不为零且不过原点的直线ab(5)一般式:Ax ByC 0(A,B不同时为0)(6)特殊直线方程斜率不存在的直线(与y轴垂直):x x0;特别地,y轴:x 0斜率为0的直线(与x轴垂直):y y0;特别地,x轴:y 0
3、在两轴上截距相等的直线:()y xb;()y kx在两轴上截距相反的直线:()y xb;()y kx在两轴上截距的绝对值相等的直线:()y xb;()y xb;()y kx例题 2:过点(1,2)的直线 l 与 x 轴的正半轴,y 轴的正半轴分别交于 A、B 两点,O 为坐标原点,当AOB 的面积最小时,直线 l 的方程是_1解:3、平面上两直线的位置关系及判断方法(1)l1:y k1xb1;l2:y k2xb2平行:k1 k2且b1 b2(注意验证b1 b2)重合:k1 k2且b1 b2相交:k1 k2特别地,垂直:k1k2 1(2)l1:A1x B1y C1 0;l2:A2x B2y C2
4、 0平行:A1B2 A2B1且A1C2 A2C1(验证)重合:A1B2 A2B1且A1C2 A2C1相交:A1B2 A2B1特别地,垂直:A1A2 B1B2 0(3)与直线Ax ByC 0平行的直线可设为:Ax Bym 0与直线Ax ByC 0垂直的直线可设为:Bx Ay n 0例题 3:若两条直线与互相平行,则 等于_.解:两直线互相平行,.4、其他公式(1)平面上两点间的距离公式:A(x1,y1),B(x2,y2),则AB(x21 x2)(y21 y2)1(2)线段中点坐标公式:A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B中点的坐标为(x1 x2y1 y2,)22(3)三 角 形 重 心
5、坐 标 公 式:A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),则 三 角 形ABC的 重 心 坐 标 公 式 为:(x1 x2 x3y1 y2 y3,)33(4)点P(x0,y0)到直线l:Ax ByC 0的距离公式:d Ax0 By0CA B22(5)两平行线l1:Ax By C1 0;l2:Ax By C2 0(C1 C2)间的距离:d 直线中x,y的系数统一)例题 4:直线与直线的距离为_C2C1A B22(用此公式前要将两解:由两平行直线的距离公式可得(注意两直线的系数必须化为相同),.(6)点A关于点P的对称点B的求法:点P为A,B中点(7)点A关于直线l的对称点B的求法:利
6、用直线AB与直线l垂直以及AB的中点在直线l上,列出方程组,求出点B的坐标。例题 5:已知点 P(3,2)与点 Q(1,4)关于直线 l 对称,则直线 l 的方程为_.解:因为点 P(3,2)与点 Q(1,4)关于直线 l 对称,所以直线 l 是线段 PQ 的垂直平分线;由线段PQ 的中点坐标为(2,3),例题 6:已知直线的坐标为.解:如图,作关于直线,由直线方程的点斜式得:即和两点,若直线 上存在点使得最小,则点的对称点,连结交直线于,则点即为使最小的.,设,则即,1(二)、圆1、圆的方程(1)圆的标准方程:(xa)(y b)r,其中(a,b)为圆心,r为半径(2)圆 的 一 般 方 程:
7、x y Dx Ey F 0(D E 4F 0),其 中 圆 心 为(2222222DE,),半 径 为221D2 E24F(只有当x2,y2的系数化为 1 时才能用上述公式)2注意:已知圆上两点求圆方程时,注意运用圆心在这两点的垂直平分线上这个条件可简化计算。2、直线与圆的位置关系(1)直线l:Ax ByC 0,圆C:(xa)(y b)r,记圆心C(a,b)到直线l的距离d 直线与圆相交,则0 d r或方程组的 0直线与圆相切,则d r或方程组的 0直线与圆相离,则d r或方程组的 0(2)直线与圆相交时,半径r,圆心到弦的距离d,弦长l,满足:l 2 r2d2(3)直线与圆相切时,切线的求法
8、:()已知切点(圆上的点)求切线,有且只有一条切线,切点与圆心的连线与切线垂直;()已知切线斜率求切线,有两条互相平行的切线,设切线方程为y kxb,利用圆心到切线的距离等于半径列出方程求出b的值;()已知过圆外的点P(x0,y0)求圆C:(xa)(y b)r的切线,有两条切线,若切线的斜率存在,设切线方程为:y y0 k(x x0),利用圆心到切线的距离等于半径列出方程求出k的值;若切线的斜率不存在,则切线方程为x x0,验证圆心到切线距离是否等于半径。由圆外点P(x0,y0)向圆C:(xa)(y b)r引切线,记P,C两点的距离为d,则切线长l d2r2(4)直线与圆相离时,圆心到直线距离
9、记为d,则圆上点到直线的最近距离为d r,最远距离为d r3、两圆的位置关系22222222圆C1:(xa1)(y b1)r1,圆C2:(xa2)(y b2)r2,两圆圆心距离d(a1a2)(b1b2)222Aa BbCA B22222222(1)两圆相离,则d r1r2(2)两圆相外切,则d r1r21(3)两圆相交,则r1r2 d r1r22222注:圆C1:x y D1x E1y F1 0,圆C2:x y D2x E2y F2 0相交,则两圆相交弦方程为:(D1 D2)x(E1 E2)y(F1 F2)0(4)两圆相内切,则d r1r2(5)两圆内含,则0 d r1r2特别地,当d 0时,两圆为同心圆1