内容正文:
专题01 直线与圆的方程(知识点串讲)
知识网络
重难点突破
知识点一 五种直线方程
1. 直线方程
名称
方程
适用范围
点斜式
y-y1=k(x-x1)
不能表示与x轴垂直的直线
斜截式
y=kx+b
不能表示与x轴垂直的直线
两点式
eq \f(y-y1,y2-y1)=eq \f(x-x1,x2-x1)
不能表示与坐标轴垂直的直线
截距式
eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1
不能表示与坐标轴垂直和过原点的直线
一般式
Ax+By+C=0
(A2+B2≠0)
适合所有的直线
2. 直线的一般式与斜截式、截距式的互化
直线的一般式、斜截式、截距式如下表:
一般式
斜截式
截距式
不同时为0)
都不为0)
例1.(2020甘肃武威十八中高二期中)直线
的图象可能是( )
A.
B.
C.
D.
【变式训练1-1】、过点
,且倾斜角比直线
的倾斜角大
的直线方程为________.
【变式训练1-2】、(2020全国高二课时练)已知
的顶点
,
,其垂心为
,则其顶点
的坐标为( )
A.
B.
C.
D.
知识点二 直线与直线的位置关系
1. 一般式方程中两直线平行与垂直的条件
若两条直线的方程是用一般式给出的,设直线
的方程分别为
,
,
则可以在条件允许时将两方程化为斜截式方程,从而得出两直线平行与垂直的结论如下:
(1)若
,当斜率存在时,
;当斜率不存在时,
且
.
即
,且
或
.
(2)若
,当斜率存在时,
;当斜率不存在时,
或
.即
2. 直线系方程
1.平行直线系方程
把平面内具有相同方向的直线的全体称为平行直线系.一般地,与直线
平行的直线系方程都可表示为 (其中
为参数且
≠C),然后依据题设中另一个条件来确定
的值.
2.垂直直线系方程
一般地,与直线
垂直的直线系方程都可表示为 (其中
为参数),然后依据题设中的另一个条件来确定
的值.
例2.(2012浙江)设
,则“
”是“直线
:
与直线
:
平行”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【变式训练2-1】、已知直线
与
垂直,则
的值是( )
A.
或
B.
C.
D.
或
[来源:学科网ZXXK]
【变式训练2-2】、在平面直角坐标系中,记
为点
到直线
的距离,当
,
变化时,
的最大值为( )
A.1
B.2 C.3
D.4
知识点三 圆的标准方程与一般方程
1. 圆的定义及方程
定义
平面内到定点的距离等于定长的点的轨迹叫做圆
标准
方程
(x-a)2+(y-b)2=r2
(r>0)
圆心C:(a,b)
半径:r
一般
方程
x2+y2+Dx+Ey+F=0
(D2+E2-4F>0)
圆心:eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(D,2),-\f(E,2)))
半径:r=eq \f(\r(D2+E2-4F),2)
2. 点与圆的位置关系
(1)理论依据:点与圆心的距离与半径的大小关系.
(2)三种情况
圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2,点M(x0,y0).
①(x0 -a)2+(y0 -b)2=r2⇔点在圆上;
②(x0 -a)2+(y0 -b)2>r2⇔点在圆外;
③(x0-a)2+(y0 -b)2<r2⇔点在圆内.
例3.(1)(江西省南昌二中2019届模拟)圆(x-3)2+(y-1)2=5关于直线y=-x对称的圆的方程为( )
A.(x+3)2+(y-1)2=5
B.(x-1)2+(y-3)2=5
C.(x+1)2+(y+3)2=5
D.(x-1)2+(y+3)2=5
(2)(山东省日照一中2019届期末)若实数x,y满足x2+y2-2x+4y=0,则x-2y的最大值为( )
A.eq \r(5)
B.10 C.9
D.5+2eq \r(5)
【变式训练3-1】.(2020·陕西渭南高二期末)已知直线
在
轴上的截距为
,且垂直于直线
.
(1)求直线
的方程;
(2)设直线
与两坐标轴分别交于
、
两点,
内接于圆
,求圆
的一般方程.
知识点四 直线与圆的位置关系
1. 直线与圆的位置关系
(1)三种位置关系:相交、相切、相离.
(2)圆的切线方程的常用结论
①过圆x2+y2=r2上一点P(x0,y0)的圆的切线方程为x0x+y0y=r2;
②过圆(x-a)2+(y-b)2=r2上一点P(x0,y0)的圆的切线方程为(x0-a)