内容正文:
专题7 直线和圆的方程
课堂笔记
两点间的距离
点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式|P1P2|=
特别提醒:(1)此公式与两点的先后顺序无关.
(2) 原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=.
线段中点的坐标
一般地,设、为平面内任意两点,则线段中点的坐标为
直线的倾斜角与斜率
1.
设直线l与x轴相交于点P,A是x轴上位于点P右方的一点,B是位于上半平面的l上的一点(如图8-4),则叫做直线l对x轴的倾斜角,简称为l的倾角.
2.当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°.
,直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°.
3.倾角的正切值叫做直线的斜率,用小写字母k表示,即.设点、为直线l上的任意两点,则直线l的斜率为k=(x1≠x2).
直线的点斜式方程与斜截式方程
1.直线的点斜式方程
经过点,且斜率为的直线l的方程为
2.设直线l与x轴交于点,与y轴交于点.则叫做直线l在x轴上的截距(或横截距);叫做直线l在y轴上的截距(或纵截距)
3.直线的斜截式方程
直线在y轴上的截距是b,且斜率为的直线l的方程为
.
直线的一般式方程
1.二元一次方程(其中A、B不全为零)表示一条直线.
2.(其中A、B不全为零)叫做直线的一般式方程
两条直线平行
当直线、的斜率都存在时,
设,,则
两个方程的系数关系
两条直线的位置关系
相交
平行
重合
两条直线相交
1.我们把两条直线相交所成的最小正角叫做这两条直线的夹角,记作.规定,当两条直线平行或重合时,两条直线的夹角为零角,因此,两条直线夹角的取值范围为.
2.当直线与直线的夹角为直角时称直线与直线垂直,记做.
3.设直线与直线的斜率分别为和
(1)
如果直线与直线的斜率都存在且不等于0,
那么.
(2)斜率不存在的直线与斜率为0的直线垂直.
点到直线的距离
1.点到直线的距离为
2.
两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0之间的距离
圆的标准方程
1.设圆心的坐标为,半径为r,则圆的标准方程
2.特别地,当圆心为坐标原点时,半径为的圆的标准方程为
圆的一般方程
(其中)
叫做圆的一般方程.其中均为常数.
直线与圆的位置关系
1.平面内直线与圆的位置关系有三种:
(1)相离:无交点;
(2)相切:仅有一个交点;
(3)相交:有两个交点.
2.直线与圆的位置关系,可以由圆心到直线的距离d与半径r的关系来判别:
(1):直线与圆相离;
(2):直线与圆相切;
(3):直线与圆相交.
直线方程与圆的方程应用举例
用坐标法解决平面几何问题的“三步曲”:
第一步:建立适当的平面直角坐标系,用坐标和方程表示
问题中的几何元素,将平面几何问题转化为代数问题;
第二步:通过代数运算,解决代数问题;
第三步:把代数运算结果“翻译”成几何结论.
考点解读
考点1 求两点间的距离
【例1】以点A(-3,0),B(3,-2),C(-1,2)为顶点的三角形是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.以上都不是
【答案】C
【解析】,,
,,
所以三角形是直角三角形,故选C
【方法总结】计算两点间距离的方法
(1)对于任意两点P1(x1,y1)和P2(x2,y2),则|P1P2|=
(2)对于两点的横坐标或纵坐标相等的情况,可直接利用距离公式的特殊情况求解.
【跟踪训练】
已知点A(﹣2,﹣1),B(a,3)且|AB|=5,则a等于( )
A.1 B.﹣5 C.1或﹣5 D.其他值
【答案】C
【解析】∵点A(﹣2,﹣1),B(a,3)且|AB|=5,∴5,
解得a=1或a=﹣5.故选C
考点2 中点坐标公式
【例2】在中,已知,,且AC边的中点M在y轴上,BC边的中点N在x轴上,则顶点C的坐标为________
【答案】
【解析】设,则AC边的中点为,BC边的中点为,
因为点M在y轴上,所以,解得.
因为点N在x轴上,所以,解得,即.
【方法总结】记住中点坐标公式是解题的关键
【跟踪训练】点A(5,8),B(4,1),则A点关于B点的对称点C的坐标为__.
【答案】
【解析】设C(x,y),由A(5,8),B(4,1)且B点是A,C的中点,
所以,解得.
所以C的坐标为.
考点3 直线的倾斜角
【例3】已知直线l经过第二、四象限,则直线l的倾斜角α的取值范围是( )
A.0°≤α<90° B.90°≤α<180°
C.90°<α<180° D.0°<α<180°
【答案】C
【解析】直线倾斜角的取值范围是0°≤α<180°,
又直线