必修二.直线与方程
第三章 直线与方程
3.1直线的倾斜角和斜率
3.1倾斜角和斜率
1、直线的倾斜角的概念:当直线l 与x 轴相交时, 取x 轴作为基准, x轴正向与直线l 向上方向之间所成的角α叫做直线l 的倾斜角. 特别地, 当直线l 与x 轴平行或重合时, 规定α= 0°.
2、 倾斜角α的取值范围: 0°≤α<180°. 当直线l 与x 轴垂直时, α= 90°. 3、直线的斜率:
一条直线的倾斜角α(α≠90°) 的正切值叫做这条直线的斜率, 斜率常用小写字母k 表示, 也就是 k = tanα
⑴当直线l 与x 轴平行或重合时, α=0°, k = tan0°=0; ⑵当直线l 与x 轴垂直时, α= 90°, k 不存在. 由此可知, 一条直线l 的倾斜角α一定存在, 但是斜率k 不一定存在.
4、 直线的斜率公式:
给定两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),x1≠x2, 用两点的坐标来表示直线P1P2的斜率: 斜率公式: k=y2-y1/x2-x1 3.1.2两条直线的平行与垂直
1、两条直线都有斜率而且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的斜率相等,那么它们平行,即
注意: 上面的等价是在两条直线不重合且斜率存在的前提下才成立的,缺少这个前提,结论并不成立.即如果k1=k2, 那么一定有L1∥L2
2、两条直线都有斜率,如果它们互相垂直,那么它们的斜率互为负倒数;反之,如果它们的斜率互为负倒数,那么它们互相垂直,即 3.2.1 直线的点斜式方程
1、 直线的点斜式方程:直线
l
经过点
P 0(x 0, y 0)
,且斜率为
k
y -y 0=k (x -x 0)
2、、直线的斜截式方程:已知直线l 的斜率为k ,且与y 轴的交点为(0, b ) 3.2.2 直线的两点式方程
1、直线的两点式方程:已知两点y-y1/y-y2=x-x1/x-x2
2、直线的截距式方程:已知直线l 与x 轴的交点为A (a , 0) ,与y 轴的交点为B (0, b ) ,其中a ≠0, b ≠0 3.2.3 直线的一般式方程
1、直线的一般式方程:关于x , y 的二元一次方程Ax
+By +C =0(A ,B 不同时为0)
y =kx +b
P (x 1, x 2), P 2(x 2, y 2) 1
其中
(x 1≠x 2, y 1≠y 2)
2、各种直线方程之间的互化。 3.3直线的交点坐标与距离公式
3.3.1两直线的交点坐标
1、给出例题:两直线交点坐标
L 1 :3x +4y -2=0 L 1:2x +y +2=0
解:解方程组 ⎨
=0⎧3x +4y -2
2x +2y +2=0⎩
得 x=-2,y=2
所以L1与L2的交点坐标为M (-2,2) 3.3.2 两点间距离公式
两点间PP =12
的距离公式
3.3.3 点到直线的距离公式
1.点到直线距离公式:
点P (x 0, y 0) 到直线l :Ax +By +C =0的距离为:d =2、两平行线间的距离公式:
已知两条平行线直线l 1和l 2的一般式方程为l 1:Ax +By +C 1=0,
Ax 0+By 0+C
A +B
2
2
l 2Ax +By +C 2=0,则l 1与l 2的距离为d =
第四章
4.1.1 圆的标准方程
1、圆的标准方程:(x -a ) +(y -b ) =r
2
2
2
C 1-C 2A +B
2
2
圆与方程
圆心为A(a,b),半径为r 的圆的方程
2、点M (x 0, y 0) 与圆(x -a ) +(y -b ) =r 的关系的判断方法: (在圆外
(2)(x 0-a ) +(y 0-b ) =r ,点在圆上 (3)(x 0-a ) +(y 0-b )
2
2
2
222
1)
(x 0-a ) 2+(y 0-b ) 2>r 2,点
222
1、圆的一般方程:x 2+y 2+Dx +Ey +F =0
2、圆的一般方程的特点:
(1)①x2和y2的系数相同,不等于0. ②没有xy 这样的二次项.
(2)圆的一般方程中有三个特定的系数D 、E 、F ,因之只要求出这三个系数,圆的方程就确定了.
(3)、与圆的标准方程相比较,它是一种特殊的二元二次方程,代数特征明显,圆的标准方程则指出了圆心坐标与半径大小,几何特征较明显。 4.2.1 圆与圆的位置关系
1、用点到直线的距离来判断直线与圆的位置关系.
设直线l :ax +by +c =0,圆C :x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,圆的半径为r ,圆心
(-
D E
, -) 到直线的距离为d ,则判别直线与圆的位置关系的依据有以下几点: 22(1)当d >r 时,直线l 与圆C 相离;(2)当d =r 时,直线l 与圆C 相切; (3)当d
4.2.2 圆与圆的位置关系 两圆的位置关系.
设两圆的连心线长为l ,则判别圆与圆的位置关系的依据有以下几点:
(1)当l >r 1+r 2时,圆C 1与圆C 2相离;(2)当l =r 1+r 2时,圆C 1与圆C 2外切; (3)当|r 1-r 2|
(4)当l =|r 1-r 2|时,圆C 1与圆C 2内切;(5)当l
1、利用平面直角坐标系解决直线与圆的位置关系; 2、过程与方法
用坐标法解决几何问题的步骤:
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:将代数运算结果“翻译”成几何结论. 4.3.1空间直角坐标系
1、点M 对应着唯一确定的有序实数组(x , y , z ) ,x 、y 、z 分别是P 、Q 、R 在x 、y 、z 轴上的坐标
2、有序实数组(x , y , z ) ,对应着空间直角坐标系中的一点
3、空间中任意点M 的坐标都可以用有序实数组(x , y , z ) 来表示,该数组叫做点M 在此空间直角坐标系中的坐标,记M (x , y , z ) ,x 叫做点M 的横坐标,y 叫做点M 的纵坐标,z 叫做点M 的竖坐标。
4.3.2空间两点间的距离公式
1、空间中任意一点P 1(x 1, y 1, z 1) 到点P 2(x 2, y 2, z 2) 之间的距离公式
P 1P 2=(x 1-x 2) 2+(y 1-y 2) 2+(z 1-z 2) 2
y