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第二章直线和圆的方程复习提升
(一)直线
直线的斜率与倾斜角
(1)斜率:两点的斜率公式:,则
(2)直线的倾斜角范围:
(3)斜率与倾斜角的关系:
注:(1)每条直线都有倾斜角,但不是每条直线都有斜率;
(2)特别地,倾斜角为的直线斜率为;倾斜角为的直线斜率不存在。
2、直线方程
(1)点斜式:;适用于斜率存在的直线
(2)斜截式:;适用于斜率存在的直线
注:为直线在轴上的截距,截距不是距离,截距可正,可负,可为零
(3)两点式:;适用于斜率存在且不为零的直线
(4)截距式:;适用于斜率存在,且不为零且不过原点的直线
(5)一般式:(不同时为)
(6)特殊直线方程
①斜率不存在的直线(与轴垂直):;特别地,轴:
②斜率为的直线(与轴垂直):;特别地,轴:
③在两轴上截距相等的直线:(Ⅰ);(Ⅱ)
在两轴上截距相反的直线:(Ⅰ);(Ⅱ)
在两轴上截距的绝对值相等的直线:(Ⅰ);(Ⅱ);(Ⅲ)
3、平面上两直线的位置关系及判断方法
(1)
①平行:且(注意验证)
②重合:且
③相交:特别地,垂直:
(2)
①平行:且(验证)
②重合:且
③相交:特别地,垂直:
(3)与直线平行的直线可设为:
与直线垂直的直线可设为:
4、其他公式
(1)平面上两点间的距离公式:,则
(2)线段中点坐标公式:,则中点的坐标为
(3)三角形重心坐标公式:,则三角形的重心坐标公式为:
(4)点到直线的距离公式:
(5)两平行线间的距离:(用此公式前要将两直线中的系数统一)
(6)点关于点的对称点的求法:点为中点
(7)点关于直线的对称点的求法:利用直线与直线垂直以及的中点在直线上,列出方程组,求出点的坐标。
(二)、圆
1、圆的方程
(1)圆的标准方程:,其中为圆心,为半径
(2)圆的一般方程:,其中圆心为,半径为(只有当的系数化为1时才能用上述公式)
注意:已知圆上两点求圆方程时,运用圆心在这两点的垂直平分线上这个条件可简化计算。
2、直线与圆的位置关系
(1)直线,圆,记圆心到直线的距离
①直线与圆相交,则或方程组的
②直线与圆相切,则或方程组的
③直线与圆相离,则或方程组的
(2)直线与圆相交时,半径,圆心到弦的距离,弦长,满足:
(3)直线与圆相切时,
①切线的求法:
(Ⅰ)已知切点(圆上的点)求切线,有且只有一条切线,切点与圆心的连线与切线垂直;
(Ⅱ)已知切线斜率求切线,有两条互相平行的切线,设切线方程为,利用圆心到切线的距离等于半径列出方程求出的值;
(Ⅲ)已知过圆外的点求圆的切线,有两条切线,若切线的斜率存在,设切线方程为:,利用圆心到切线的距离等于半径列出方程求出的值;若切线的斜率不存在,则切线方程为,验证圆心到切线距离是否等于半径。
②由圆外点向圆引切线,记两点的距离为,则切线长
(4)直线与圆相离时,圆心到直线距离记为,则圆上点到直线的最近距离为,最远距离为
3、两圆的位置关系
圆,圆,两圆圆心距离
(1)两圆相离,则(2)两圆相外切,则(3)两圆相交,则
注:圆,圆相交,则两圆相交弦方程为:
(4)两圆相内切,则(5)两圆内含,则
特别地,当时,两圆为同心圆
题型1:直线的倾斜角与斜率
例1.(2022·全国·高考真题)图1是中国古代建筑中的举架结构,是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举,图2是某古代建筑屋顶截面的示意图.其中是举,是相等的步,相邻桁的举步之比分别为.已知成公差为0.1的等差数列,且直线的斜率为0.725,则(???????)
A.0.75 B.0.8 C.0.85 D.0.9
【方法技巧】
直接由斜率的定义判断即可.
学会对语言的分析
学会处理实际问题的能力。
【针对训练】
1.(2021·广东揭阳·模拟预测)已知倾斜角为的直线与直线垂直,则的值为(???????)
A. B. C. D.
2.(2022·上海·高考真题)已知方程组有无穷解,则的值为________
3.设直线的斜率为,且,则直线的倾斜角的取值范围是(???????)
A. B.
C. D.
题型2:直线的方程
例2:1.(2015·山东·高考真题)如下图,直线的方程是(???????)
A. B.
C. D.
2.(2022·江苏·模考)过两点和的直线在y轴上的截距为(???????)
A. B. C. D.
【方法技巧】
把握好求直线方程的各种方法,技巧。
(1)点斜式:;适用于斜率存在的直线
(2)斜截式:;适用于斜率存在的直线
注:为直线在轴上的截距,截距不是距离,截距可正,可负,可为零
(3)两点式:;适用于斜率存在且不为零的直线
(4)截距式:;适用于斜率存在,且不为零且不过原点的直线
(5)一般式:(不同时为)
【针对训练】
1.(2022·江西·临川一中模拟预测(文))数学家欧拉在1765年提出定理:三
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