内容正文:
章末复习
第一章 直线与圆
1
知识系统整合
PART ONE
2
规律方法收藏
PART TWO
解题时要根据题目条件灵活选择,注意其适用条件:点斜式和斜截式不能表示斜率不存在的直线,两点式不能表示与坐标轴垂直的直线,截距式不能表示与坐标轴垂直和过原点的直线,一般式虽然可以表示任何直线,但要注意A2+B2≠0,必要时要对特殊情况进行讨论.
3.两条直线的平行与垂直
直线方程 l1:y=k1x+b1,
l2:y=k2x+b2 l1:A1x+B1y+C1=0,
l2:A2x+B2y+C2=0
平行的等价条件 l1∥l2⇔k1=k2且b1≠b2 l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0,
且B1C2-B2C1≠0
垂直的等价条件 l1⊥l2⇔k1k2=-1 l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0
由两直线的方程判断两条直线是否平行或垂直时,要注意条件的限制;同时已知平行或垂直关系求直线的方程或确定方程的系数关系时,要根据题目条件设出合理的直线方程.
4.距离问题
学习时要注意特殊情况下的距离公式,并注意利用它的几何意义,解题时往往将代数运算与几何图形直观分析相结合.
5.圆的方程
(1)圆的标准方程:(x-a)2+(y-b)2=r2,其中圆心是C(a,b),半径长是r(r>0).特别地,圆心在原点的圆的标准方程为x2+y2=r2.
圆的一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0).
(2)由于圆的方程均含有三个参变量(a,b,r或D,E,F),而确定这三个参数必须有三个独立的条件,因此,三个独立的条件可以确定一个圆.
(3)求圆的方程常用待定系数法,此时要善于根据已知条件的特征来选择圆的方程.如果已知圆心或半径长,或圆心到直线的距离,通常可用圆的标准方程;如果已知圆经过某些点,通常可用圆的一般方程.
6.点与圆的位置关系
(1)点在圆上
①如果一个点的坐标满足圆的方程,那么该点在圆上.
②如果点到圆心的距离等于半径,那么点在圆上.
(2)点不在圆上
①若点的坐标满足φ(x,y)=x2+y2+Dx+Ey+F>0,则该点在圆外;若满足φ(x,y)=x2+y2+Dx+Ey+F<0,则该点在圆内.
②点到圆心的距离大于半径,则点在圆外;点到圆心的距离小于半径,则点在圆内.
注意:若点P是圆C外一定点,则该点与圆上的点的最大距离dmax=|PC|+r;最小距离dmin=|PC|-r.
7.直线与圆的位置关系
直线与圆的位置关系有三种:相交、相离、相切,其判断方法有两种:代数法(通过解直线方程与圆的方程组成的方程组,根据解的个数来判断,即判断出交点的个数)、几何法(由圆心到直线的距离d与半径长r的大小关系来判断).
(1)当直线与圆相离时,圆上的点到直线的最大距离为d+r,最小距离为d-r,其中d为圆心到直线的距离.
(2)当直线与圆相交时,圆的半径、弦心距、弦长的一半构成直角三角形.
(3)当直线与圆相切时,经常涉及圆的切线.
①若切线所过点(x0,y0)在圆x2+y2=r2上,则切线方程为x0x+y0y=r2;若点(x0,y0)在圆(x-a)2+(y-b)2=r2上,则切线方程为(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2.
②若切线所过点(x0,y0)在圆外,则切线有两条.此时解题时若用到直线的斜率,则要注意斜率不存在的情况也可能符合题意.
(4)过直线l:Ax+By+C=0(A,B不同时为0)与圆C:x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)的交点的圆系方程是x2+y2+Dx+Ey+F+λ(Ax+By+C)=0,λ是待定的系数.
8.圆与圆的位置关系
两个不相等的圆的位置关系有五种:外离、外切、相交、内切、内含,其判断方法有两种:代数法(通过解两圆的方程组成的方程组,根据解的个数来判断)、几何法(由两圆的圆心距d与半径长r,R的大小关系来判断).
(1)求相交两圆的弦长时,可先求出两圆公共弦所在直线的方程,再利用相交两圆的几何性质和勾股定理来求弦长.
(2)过圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0与圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0的交点的直线方程为(D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=0.
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学科思想培优
PART THREE
一、直线方程几种形式的应用
直线方程的几种形式各有优劣,在使用时要根据题目条件灵活选择,尤其在选用特殊形式的方程时,注意其适用条件,必要时要对特殊情况进行讨论.
[典例1] 直线l过点(2,1)和第一、二、四象限,若直线l的横截距与纵截距之和为6,求直线l的方程.
解
解
(2)直线方程的一般式与特殊形式之间的转化关系(如图)
二、直线的平行与垂直问题
考查两条直线的平行与垂直关系时,通常有两种方式可以选择:一是直线方程以斜截式给出,此时可通