直线与圆知识点默写清单-2027届高三数学一轮复习
直线与圆知识点默写清单
第一部分:直线
1. 倾斜角与斜率
倾斜角 (α):直线 的方向与x轴 所成的最小正角。
范围: 。
斜率:把一条直线的倾斜角α的 叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,k= 。
过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k= ,当x1=x2时,直线P1P2的斜率不存在.
2. 直线方程的五种形式
形式 | 方程 | 适用范围 | 注意点 |
点斜式 |
| 斜率存在 | 已知一点和斜率 |
斜截式 |
| 斜率存在 | 已知斜率k和y轴截距b |
两点式 |
| 不与坐标轴垂直 | 已知两点 |
截距式 |
| 不过原点且不与坐标轴垂直 | a, b分别为x轴、y轴上的截距 |
一般式 |
| 所有直线 | 法向量(A,B),方向向量(B,-A)或(-B,A) |
3. 两直线的位置关系
设直线 l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0)
斜率形式:l1: y=k1x+b1,l2: y =y=k2x+b2。
位置关系 | 斜率形式条件 | 一般式条件 | 交点个数 |
平行 |
|
| 0 |
重合 |
|
| 无穷多 |
垂直 |
|
| 1 |
斜交(一般相交) |
|
| 1 |
补充说明:1.l1与l2中的一条斜率 ,另一条斜率为零,则l1与l2的位置关系是l1⊥l2.
2.经过l1与l2交点的直线系(不含l2)为:A1x + B1y + C1+ (A2x + B2y + C2)=0
3.若要包含l2,可改用,(A1x + B1y + C1)+
(A2x + B2y + C2)=0其中
,
不同时为0。
4. 距离公式
两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离:|P1P2|= .
点到直线距离:点P(x0, y0)到直线l: Ax + By + C = 0 的距离: .
两条平行线距离:直线l1: Ax + By + C1 = 0 与l2: Ax + By + C2 = 0的距离: .
注意:必须先将x, y的系数化为相同。
5. 对称问题
(1).点关于点对称
点关于点对称的本质是中点坐标公式:设点P(x1,y1)关于点Q(x0,y0)的对称点为P′(x2,y2),则根据中点坐标公式,可得对称点P′(x2,y2)的坐标为 .
(2).点关于直线对称
点P(x1,y1)关于直线l:Ax+By+C=0对称的点为P′(x2,y2),连接PP′,交l于M点,则l垂直平分PP′,所以PP′⊥l,且M为PP′的中点,又因为M在直线l上,故可得解
学科网(北京)股份有限公司
出(x2,y2)即可.
(3).直线关于点对称
方法一:在已知直线上任取两点,求出这两点关于已知点的对称点的坐标,再由两点式求出直线方程;
方法二:在已知直线上任取一点,求出该点关于已知点的对称点的坐标,再利用两直线平行,由点斜式求出直线方程.
(4).直线关于直线对称
求直线l1:ax+by+c=0关于直线l2:dx+ey+f=0(两直线不平行)的对称直线l3.
第一步:联立l1,l2的方程,算出交点P(x0,y0);
第二步:在l1上任找一点(非交点)Q(x1,y1),利用点关于直线l2对称算出对称点Q′(x2,y2);
第三步:利用两点式写出l3的方程.
(5).常见的一些特殊的对称
点(x,y)关于x轴的对称点为 ,关于y轴的对称点为 .
点(x,y)关于直线y=x的对称点为 ,关于直线y=-x的对称点为 .
点(x,y)关于直线x=a的对称点为 ,关于直线y=b的对称点为 .
点(x,y)关于点(a,b)的对称点为 .
第二部分:圆
1. 圆的方程
定义 | 平面上到定点的距离等于 的点的集合叫做圆 | ||
方程 | 标准式 |
| 圆心 |
半径为 | |||
一般式 |
| 圆心 . | |
半径r= | |||
2. 点与圆的位置关系
平面上的一点M(x0,y0)与圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2之间存在着下列关系:
(1)|MC| r⇔M在圆外,即(x0-a)2+(y0-b)2>r2⇔M在圆外;
(2)|MC| r⇔M在圆上,即(x0-a)2+(y0-b)2=r2⇔M在圆上;
(3)|MC| r⇔M在圆内,即(x0-a)2+(y0-b)2<r2⇔M在圆内.
3. 直线与圆的位置关系(圆心到直线的距离为d,圆的半径为r)
3.1 判断方法对比
| 相离 | 相切 | 相交 | |
图形 | ||||
量化 | 方程观点 | Δ 0 | Δ 0 | Δ 0 |
学科网(北京)股份有限公司
| 几何观点 | d r | d r | d r |
补充:直线被圆截得的弦长
(1)几何法:弦心距d、半径r和弦长|AB|的一半构成直角三角形,弦长|AB|= .
(2)代数法:设直线与圆的两交点分别是A(x1,y1),B(x2,y2),
则|AB|==
|x1-x2|=
|y1-y2|(直线l的斜率k存在).
3.2 核心几何定理(高频隐形考点)
垂径定理:垂直于弦的直径 这条弦,并且平分弦所对的弧。
➤ 代数翻译:圆心到弦的垂足是弦的中点。弦长 ∣AB∣= (d 为圆心到弦的距离)。
切线的判定与性质:
判定:过圆上一点,垂直于半径的直线是切线(d= )。
性质:切点与圆心的连线 于切线。
3.3 切线方程的进阶求法(含斜率不存在)
过圆上一点 P(x0,y0)的切线:
标准圆:(x0−a)(x−a)+(y0−b)(y−b)=r2。
一般圆:。
过圆外一点P(x0,y0) 引切线:
1.设切线斜率 k,写点斜式 y−y0=k(x−x0),化为一般式。
2.利用圆心到直线距离 d=r,解出 k。
3.坑点预警:若解出的 k 只有一个,说明另一条切线斜率不存在(即直线 x=x0),千万别漏掉!
3.4 切线长公式
从圆外一点 P(x0,y0)引两条切线,切点分别为 A,B,则切线长:
∣PA∣=∣PB∣= = 。
四边形 PACB中,OA⊥PA,OB⊥PB,外接圆以 PC为直径。
4. 圆与圆的位置关系:若两圆的半径分别为r1,r2,两圆的圆心距为d,则两圆的位置关系如下
位置关系 | 图示 | d与r1,r2的关系(几何法) | 方程组解的个数(代数法) | 公共点个数 |
外离 | d r1+r2 |
| 0 | |
外切 | d r1+r2 |
| 1 | |
相交 | |r1-r2|< d<r1+r2 |
| 2 | |
内切 | d |r1-r2| |
| 1 |
学科网(北京)股份有限公司