
专题15直线与圆
(思维构建+知识盘点+重点突破+方法技巧+易混易错)
知识点1直线的方程
1、直线的倾斜角
(1)定义: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叫做直线l的倾斜角.当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0.
(2)范围:直线l倾斜角的取值范围是[0,π).
2、直线的斜率
(1)定义:一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k=tanα,倾斜角是eq\f(π,2)的直线没有斜率.
(2)过两点的直线的斜率公式:经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=eq\f(y2-y1,x2-x1).
3、直线方程的五种形式
形式
几何条件
方程
适用范围
点斜式
过一点(x0,y0),斜率k
y-y0=k(x-x0)
与x轴不垂直的直线
斜截式
纵截距b,斜率k
y=kx+b
与x轴不垂直的直线
两点式
过两点(x1,y1),(x2,y2)
eq\f(y-y1,y2-y1)=eq\f(x-x1,x2-x1)
与x轴、y轴均不垂直的直线
截距式
横截距a,纵截距b
eq\f(x,a)+eq\f(y,b)=1
不含垂直于坐标轴和过原点的直线
一般式
Ax+By+C=0
(A2+B2≠0)
平面直角坐标系内所有直线
【注意】“截距”是直线与坐标轴交点的坐标值,它可正、可负,也可以是零,而“距离”是一个非负数.
知识点2两条直线的位置关系
1、两条直线平行与垂直的判定
(1)两条直线平行
①对于两条不重合的直线l1,l2,若其斜率分别为k1,k2,则有l1∥l2?k1=k2.
②当直线l1,l2不重合且斜率都不存在时,l1∥l2.
(2)两条直线垂直
①如果两条直线l1,l2的斜率存在,设为k1,k2,则有l1⊥l2?k1·k2=-1.
②当其中一条直线的斜率不存在,而另一条直线的斜率为0时,l1⊥l2.
2、两条直线的交点的求法
直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0(A1,B1,C1,A2,B2,C2为常数),
则l1与l2的交点坐标就是方程组eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(A1x+B1y+C1=0,,A2x+B2y+C2=0))的解.
3、三种距离公式
(1)平面上的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式|P1P2|=eq\r(?x2-x1?2+?y2-y1?2).
特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=eq\r(x2+y2).
(2)点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=eq\f(|Ax0+By0+C|,\r(A2+B2)).
(3)两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0间的距离d=eq\f(|C1-C2|,\r(A2+B2)).
4、直线系方程的常见类型
(1)过定点P(x0,y0)的直线系方程是:y-y0=k(x-x0)(k是参数,直线系中未包括直线x=x0),也就是平常所提到的直线的点斜式方程;
(2)平行于已知直线Ax+By+C=0的直线系方程是:Ax+By+λ=0(λ是参数且λ≠C);
(3)垂直于已知直线Ax+By+C=0的直线系方程是:Bx-Ay+λ=0(λ是参数);
(4)过两条已知直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程是:
A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ∈R,但不包括l2).
知识点3圆的方程
1、圆的定义及方程
定义
平面内到定点的距离等于定长的点的轨迹叫做圆
标准方程
(x-a)2+(y-b)2=r2(r0)
圆心:(a,b)半径:r
一般方程
x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F0)
圆心:eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(D,2),-\f(E,2)))
半径:r=eq\f(\r(D2+E2-4F),2)
2、点与圆的位置关系
点M(x0,y0),圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2.
理论依据
点到圆心的距离与半径的大小关系
三种情况
(x0-a)2+(y0-b)2eq\a\vs4\al(=)r2?点在圆上
(x0-a)2+(y0-b)2eq\a\vs4\al()r2?点在圆外
(x0-a)2+(y0-b)2eq\a\vs4\al()r2?点在圆内
3、二元二次方程与圆的关系
不要把形如x2+y2+Dx+Ey+F=0的结构都认为是圆,一定要先判断D2+E2-4F的符号,只有大于0时才表示圆.
若x2+y2+Dx+Ey+F=0表示圆,则有:
(1)当F=0时,圆过原点.
(2)当D=0,E≠0时
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