内容正文:
第2章 平面解析几何初步
第2章章末小结
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知识导图
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&1& 直线的倾斜角与斜率
例1 已知两点 , ,直线 过点 且与线段 相交,则直线
的斜率 的取值范围是_ __________________.
<m></m>
题型探究
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[解析] 如图,若直线 与线段 相交,则 或 ,
因为 , ,所以 或 .
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小结 求直线的倾斜角与斜率的注意点:(1)求直线的倾斜角,关键是依据平面几何知识判断直线向上方向与 轴正方向之间所成的角,同时应明确倾斜角的范围.
(2)当直线的倾斜角 时,随着 的增大,直线的斜率 为非负值且逐渐变大;当直线的倾斜角 时,随着 的增大,直线的斜率 为负值且逐渐变大.
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&2& 直线方程及其应用
例2 在平面直角坐标系中,已知菱形 的顶点 和 , 所在直线的方程为 .
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(1)求对角线 所在的直线方程;
[解析] 如图所示,菱形 的顶点 和 ,
所以 的中点为 ,
由题意知,直线 的斜率 ,
又因为 ,即 ,
所以直线 的斜率 ,
所以直线 的方程为 ,即
.
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(2)求 所在直线的方程.
[解析] 将直线 的方程和直线 的方程联立,
得 解得 即 .
又 ,所以 .
又 ,所以直线 的方程为 ,即 .
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小结 求直线方程的两种方法:(1)直接法:根据已知条件,选择适当的直线方程形式,直接写出直线方程,选择时应注意各种形式的方程的适用范围,必要时要分类讨论.
(2)待定系数法:设定含有参数的直线方程,由条件求出参数,最后代入直线方程.
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&3& 两条直线的位置关系
例3 设常数 ,已知两条直线 ,
.
(1)若 与 垂直,求 的值.
[解析] 根据题意,若 与 垂直,则 ,解得 .
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(2)若 与 平行,求 的值.
[解析] 根据题意,若 与 平行,则 ,
解得 或 ,
当 时,直线 , ,两条直线重合,不
符合题意;
当 时,直线 , ,两条直线平行,符合题意.
故 .
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小结 两条直线的位置关系的判断方法及注意点:(1)判断方法:两条直线的位置关系有相交(特例垂直)、平行、重合三种,主要考查两条直线的平行和垂直,通常借助直线的斜截式方程来判断两条直线的位置关系.(2)注意点:解题时要注意分析斜率是否存在,用一般式方程来判断,可以避免讨论斜率不存在的情况.
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&4& 距离问题
例4 点 到直线 的距离的最大值为( ).
B
A.1 B. C. D.2
[解析] 由 可知直线过定点 ,
当直线 与 垂直时,点 到直线 的距离最大,最大值为
.故选B.
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小结 距离问题的解决方法:牢记各类距离的公式并能直接应用,解决距离问题时,往往将代数运算与几何图形的直观分析相结合.本题考查了逻辑推理、数学运算的素养.
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&5& 圆的方程
例5(1) (2022年全国甲卷)设点 在直线 上,点 和 均在
上,则 的方程为______________________.
<m></m>
[解析] 点 在直线 上,
设点 为 ,又点 和 均在 上,
点 到两点的距离相等且为半径 ,
,
,解得 ,
, ,
故 的方程为 .
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(2)(2022年全国乙卷)过四点 , , , 中的三点的一个圆的
方程为 ____________________________________________________________________________________________________________________________________________ .
或 或
或 (写出一个即可)
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[解析] 依题意,设圆的方程为 ,
若圆过点 , , ,则
解得
故圆的方程为 ,即 ;
若圆过点 , , ,则 解得
故圆的方程为 ,即 ;
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若圆过点 , , ,则 解得
故圆的方程为 ,即 ;
若圆过点 , , ,则 解得
故圆的方程为 ,即 .
小结 求圆的方程的方法:先设出圆的标准方程或一般方程