《平面解析几何》单元
2025-11-28 19:36:10 0 举报
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《平面解析几何》单元
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大纲/内容
直线和圆的方程
直线的倾斜角与斜率
倾斜角与斜率
直线的倾斜角
定义
范围
直线的斜率
定义
<br>
常见倾斜角对应的斜率
已知倾斜角,求斜率/已知斜率,求倾斜角
已知直线上两点坐标,求倾斜角
应用
由斜率,判断直线倾斜角为钝角或锐角
给定线段、定点,求过定点与定线段有公共点的直线斜率/倾斜角范围
两条直线平行和垂直的判定
平行
倾斜角相等,两直线平行或重合
两直线平行,斜率相等或不存在
垂直
两直线垂直,斜率之积为-1
已知两直线垂直,一条直线斜率为0,则另一条直线斜率不存在
应用
证明三点共线
判断三角形形状
直线的方程
直线的点斜式方程
已知直线上一点坐标,斜率,求直线方程
直线的两点式方程
已知直线上两点坐标,求直线方程
直线的截距式方程
已知直线横截距,纵截距,求直线方程
直线的斜截式方程
已知直线的斜率,截距,求直线方程
直线的一般式方程
任意直线方程都可化为二元一次方程
<br>
应用
判断直线平行或垂直、重合
已知两含参直线位置关系,求参数
直线的交点坐标与距离公式
两条直线的交点坐标
联立直线方程,解方程组,求得交点坐标
1、设:设交点坐标
2、构:带入坐标,构造方程组
3、解:解方程组,即可得到交点横纵坐标
根据方程组解的个数判断两直线位置关系
若方程组有唯一解,则两直线有1个公共点,相交
若可化为同一方程,则两直线有无数个公共点,重合
若方程组无解,则两直线无公共点,平行
应用
三直线有一个公共点,求其中一条直线中的参数
三直线有两个公共点,利用平行关系建立关于参数的方程,解方程
根据交点所在象限,求参数范围
1、联立两直线方程,求交点坐标
2、根据交点所在象限,建立不等式组
3、解不等式组,得到参数范围
两点间的距离公式
平面中两点间距离公式
<br>
其中一点为原点时,求另一点到原点的距离
<br>
应用
利用坐标法证明几何关系
1、建立适当的平面直角坐标系
原则
让尽可能多的点落在坐标轴
优先以垂直直线作为坐标轴
轴对称图形,以对称轴为坐标轴
2、找到或设出所需点的坐标,带入公式运算
3、把代数关系的结果"翻译”成几何关系
求两平行直线间的距离
已知两平行直线方程,求距离
已知两直线间的距离,求直线中的参数
"距离型"最值问题
求出距离后,利用函数的形式求最值
点到直线的距离公式
<br>
应用
利用公式求距离
1、确认点的坐标,将直线化为一般式
2、带横纵坐标,A,B,C数值入公式
已知距离,求参数或参数范围
1、确定点和坐标方程,坐标或方程中含有参数
2、利用点到直线的距离公式建立关于参数的方程(不等式)
3、解方程(不等式),求出参数或参数范围
特殊情况
点到平行于<font face="Times New Roman"><i>x</i>轴或垂直于<i>x</i>轴的直线的距离</font>
两条平行直线间的距离
将"两平行直线间的距离"转化为"点到直线的距离"
1、在两平行直线中的一条直线上任意取一点
2、求该点到另一条直线的距离
两条平行直线间的距离公式
<br>
圆的方程
圆的标准方程
已知圆心,半径,求圆的标准方程
特殊的圆
圆心在原点的圆
单位圆
点与圆的位置关系
点在圆内
<br>
点在圆上
<br>
点在圆外
<br>
圆的一般方程
圆的一般方程及其特点
圆的一般方程和标准方程的互化
已知一般方程,求圆心和半径
已知圆上三点坐标,联立方程,由方程组求一般方程
1、根据题意,设圆的标准方程或一般方程
2、根据条件列出关于<i><font face="Times New Roman">a,b,c</font></i>或<i><font face="Times New Roman">D,E,F</font></i>的方程组
3、解方程组得到a,b,c或D,E,F的值
4、代入圆的标准方程或一般方程
应用
双动点轨迹问题:已知定点<i><font face="Times New Roman">A</font></i>,圆上动点<i><font face="Times New Roman">B</font></i>,求线段<i><font face="Times New Roman">AB</font></i>中点<i><font face="Times New Roman">M</font></i>运动轨迹
1、设坐标:设所求动点为<i><font face="Times New Roman">M(x,y)</font></i>,另一动点为<i><font face="Times New Roman">B(x<b>o</b>,y<b>o</b>)</font></i>
<span style="font-size: inherit;">2、找关系:根据已知条件找到</span><i style="font-size: inherit;"><font face="Times New Roman">x</font></i><span style="font-size: inherit;">与</span><i style="font-size: inherit;"><font face="Times New Roman">x<b>o</b></font></i><span style="font-size: inherit;">,</span><i style="font-size: inherit;"><font face="Times New Roman">y</font></i><span style="font-size: inherit;">与</span><i style="font-size: inherit;"><font face="Times New Roman">y<b>o</b></font></i><span style="font-size: inherit;">的等量关系</span>
3、代方程:将第二步中的等量关系代入另一动点的轨迹方程(已知圆的方程)
4、标准化:将所得的方程整理成标准方程
根据圆的一般方程成立条件,求参数范围
直线与圆、圆与圆的位置关系
直线与圆的位置关系
相交
弦长问题
弦长公式
垂径定理
两点间距离公式
相切
过圆外一点作圆的两条切线,用代数法求切线方程
1、设切线方程,分斜率“存在”与“不存在”两种情况讨论
2、联立直线和圆的方程,消<i><font face="Times New Roman">y</font></i>,得到关于<i><font face="Times New Roman">x</font></i>的一元二次方程
3、计算根的判别式
4、令根的判别式为0,求出斜率,得到切线方程
相离
求圆上的点到直线的最值
平行切线法
判断直线与圆的位置关系
1、几何法:利用圆心到直线的距离判断直线与圆的位置关系
点到直线的距离公式
2、代数法:联立直线与圆的方程,消<i><font face="Times New Roman">y</font></i>,得到关于<i><font face="Times New Roman">x</font></i>的一元二次方程
根据根的判别式判断公共点个数
圆与圆的位置关系
外离
内含
外切
内切
相交
判断圆与圆的位置关系
1、几何法:借助图形,由“圆心距”与“半径和"、"半径差的绝对值"的大小关系,判断两圆的位置关系
2、代数法:联立两圆方程,得到方程组,由方程组的解决定公共点的个数
缺点:无法区分外离/内含,外切/内切
圆锥曲线的方程
椭圆
椭圆及其标准方程
定义
焦点
焦距
半焦距
定义法求椭圆的标准方程
从几何角度,结合椭圆定义,计算<i><font face="Times New Roman">a,b</font></i>的值
待定系数法求椭圆的标准方程
从代数角度,将曲线上的点坐标代入标准方程,建立关于<i><font face="Times New Roman">a,b</font></i>的方程组,解方程组得到<i><font face="Times New Roman">a,b</font></i>的值
应用
弦长问题
弦长公式求弦长
中点弦问题,点差法(设而不求)解决
焦点弦问题
双动点轨迹问题:已知定点<i><font face="Times New Roman">A</font></i>,圆上动点<i><font face="Times New Roman">B</font></i>,求线段<i><font face="Times New Roman">AB</font></i>中点<i><font face="Times New Roman">M</font></i>运动轨迹
1、设坐标:设所求动点为<i><font face="Times New Roman">M(x,y)</font></i>,另一动点为<i><font face="Times New Roman">B(x<b>o</b>,y<b>o</b>)</font></i>
<span style="font-size: inherit;">2、找关系:根据已知条件找到</span><i style="font-size: inherit;"><font face="Times New Roman">x</font></i><span style="font-size: inherit;">与</span><i style="font-size: inherit;"><font face="Times New Roman">x<b>o</b></font></i><span style="font-size: inherit;">,</span><i style="font-size: inherit;"><font face="Times New Roman">y</font></i><span style="font-size: inherit;">与</span><i style="font-size: inherit;"><font face="Times New Roman">y<b>o</b></font></i><span style="font-size: inherit;">的等量关系</span>
3、代方程:将第二步中的等量关系代入另一动点的轨迹方程(已知椭圆的方程)
4、标准化:将所得的方程整理成标准方程(标准化)
已知动点到两定点斜率之积为定值,求动点轨迹方程
1、设动点坐标
2、将数值代入等量关系
3、化简方程,得到标准方程
4、将不满足题意的点除去
椭圆的简单几何性质
焦点分别在<i><font face="Times New Roman">x</font></i>轴和<i><font face="Times New Roman">y</font></i>轴上的椭圆标准方程/图像
焦点坐标
顶点坐标
图像范围
短轴长、长轴长
对称性:对称轴,对称中心
离心率
根据几何条件和对称性,求离心率/离心率范围
<i><font face="Times New Roman">a,b,c</font></i>的关系式
应用
利用椭圆的标准方程求<i><font face="Times New Roman">a,b,c,e</font></i>,顶点坐标,短轴长、长轴长
1、将椭圆方程写成标准方程
2、确定焦点位置
3、由标准方程,求出<i><font face="Times New Roman">a,b,c</font></i>的值
4、根据离心率、顶点,短轴长、长轴长的定义求出对应的值
根据几何条件求椭圆标准方程
方法一
1、分类讨论:分别设出焦点分别在x轴和y轴上的椭圆标准方程
2、根据几何条件得到等量关系,求出<i><font face="Times New Roman">a,b,c</font></i>的值
方法二
1、将椭圆方程设为
2、将椭圆上的两点坐标代入所设方程,联立求出<i><font face="Times New Roman">m,n</font></i>的值
椭圆上的动点到焦点的最值
椭圆与直线的位置关系
相交
已知直线方程,求弦长
1、联立直线和椭圆方程
2、消<i><font face="Times New Roman">y</font></i>,得到关于<i><font face="Times New Roman">x</font></i>的一元二次方程
3、由根的判别式判断位置关系
4、根据弦长公式求弦长
中点弦问题,利用点差法求解
求出直线斜率,写出点斜率式
直线与椭圆交点<i><font face="Times New Roman">A,B</font></i>与<i><font face="Times New Roman">x</font></i>轴上的点<font face="Times New Roman" style=""><i>P</i>构成三角形,求三角形面积</font>
已知三角形面积,求直线方程
焦点三角形问题
椭圆上一点A,与两个焦点构成焦点三角形
已知角A(角A正弦/余弦),焦距,求面积
1、分别设A到两个焦点的距离为m,n
2、由余弦定理列出有关m,n的方程
3、由椭圆定义列出有关m,n的方程,两边平方
4、两式做差,得到mn的值
5、根据三角形面积公式求面积
相切
已知切点,求切线方程/已知切线斜率,求切线方程
相离
平行切线法求椭圆上的点到直线的最值
判断位置关系
1、联立直线和椭圆方程
2、消<i><font face="Times New Roman">y</font></i>,得到关于<i><font face="Times New Roman">x</font></i>的一元二次方程
3、比较根的判别式与0的大小关系,判断位置关系
双曲线
双曲线的标准方程
定义
焦点
焦距
半焦距
定义法求双曲线的标准方程
从几何角度,结合双曲线定义,计算<i><font face="Times New Roman">a,b</font></i>的值
待定系数法求双曲线的标准方程
从代数角度,将双曲线上的点坐标代入标准方程,建立关于<i><font face="Times New Roman">a,b</font></i>的方程组,解方程组得到<i><font face="Times New Roman">a,b</font></i>的值
应用
弦长问题
弦长公式求弦长
中点弦问题,点差法(设而不求)解决
焦点弦问题
已知动点到两定点斜率之积为定值,求动点轨迹方程
1、设动点坐标
2、将数值代入等量关系
3、化简方程,得到标准方程
4、将不满足题意的点除去
实际问题
求冷凝塔截面方程
根据双曲线定义,由两定点到信号源点距离的差,确定信号源点的位置
双曲线左、右支上的动点到焦点的最值
双曲线的简单几何性质
焦点分别在<i><font face="Times New Roman">x</font></i>轴和<i><font face="Times New Roman">y</font></i>轴上的双曲线标准方程/图像
焦点坐标
顶点坐标
图像范围
根据左、右支上动点的取值范围,筛选符合条件的点
实轴长、虚轴长
对称轴
离心率
根据几何条件和对称性,求离心率/离心率范围
<i><font face="Times New Roman">a,b,c</font></i>的关系式
应用
利用双曲线的标准方程求<i><font face="Times New Roman">a,b,c,e</font></i>,顶点坐标,实轴长、虚轴长
1、将双曲线方程写成标准方程
2、确定焦点位置
3、由标准方程,求出<i><font face="Times New Roman">a,b,c</font></i>的值
4、根据离心率、顶点,实轴长、虚轴长的定义求出对应的值
根据几何条件求椭圆标准方程
方法一
1、分类讨论:分别设出焦点分别在x轴和y轴上的双曲线标准方程
2、根据几何条件得到等量关系,求出<i><font face="Times New Roman">a,b,c</font></i>的值
方法二
1、将双曲线方程设为
2、将双曲线上的两点坐标代入所设方程,联立求出<i><font face="Times New Roman">m,n</font></i>的值
双曲线与直线的位置关系
相交
已知直线方程,求弦长
1、联立直线和双曲线方程
2、消<i><font face="Times New Roman">y</font></i>,得到关于<i><font face="Times New Roman">x</font></i>的一元二次方程
3、由根的判别式判断位置关系
4、根据弦长公式求弦长
中点弦问题,利用点差法求解
求出直线斜率,写出点斜率式
直线与双曲线交点<i><font face="Times New Roman">A,B</font></i>与<i><font face="Times New Roman">x</font></i>轴上的点<font face="Times New Roman"><i>P</i>构成三角形,求三角形面积</font>
已知三角形面积,求直线方程
焦点三角形问题
椭圆上一点A,与两个焦点构成焦点三角形
已知角A(角A正弦/余弦),焦距,求面积
1、分别设A到两个焦点的距离为m,n
2、由余弦定理列出有关m,n的方程
3、由双曲线定义列出有关m,n的方程,两边平方
4、两式做差,得到mn的值
5、根据三角形面积公式求面积
相切
已知切点,求切线方程/已知切线斜率,求切线方程
相离
平行切线法求双曲线上的点到直线的最值
判断位置关系
1、联立直线和双曲线方程
2、消<i><font face="Times New Roman">y</font></i>,得到关于<i><font face="Times New Roman">x</font></i>的一元二次方程
3、若二次项系数为0,直线与渐近线平行,有1个公共点,相交
4、若二次项系数不为0,比较根的判别式与0的大小关系,判断位置关系
抛物线
抛物线及其标准方程
定义
焦点
准线
焦点到准线的距离<i><font face="Times New Roman">p</font></i>
四个开口图像对应的抛物线方程,判断方法
定义法求抛物线的标准方程
从几何角度,结合抛物线定义,计算<font face="Times New Roman"><i>p</i></font>的值
待定系数法求双曲线的标准方程
从代数角度,将曲线上的点坐标代入标准方程,解方程得到<font face="Times New Roman"><i>p</i></font>的值
若含有参数,需要分类讨论
应用
弦长问题
弦长公式求弦长
中点弦问题,点差法(设而不求)解决
焦点弦问题
抛物线焦点弦弦长为:
实际问题
求拱桥截面方程
求卫星锅盖截面方程
抛物线的简单几何性质
四类抛物线标准方程/图像
焦点坐标
顶点坐标
图像<i><font face="Times New Roman">x,y</font></i>范围
对称轴
应用
利用抛物线的标准方程求<font face="Times New Roman"><i>p</i></font>,准线,焦点
1、将抛物线方程写成标准方程
2、由标准方程,求出<i><font face="Times New Roman">p</font></i>的值
3、确定焦点和准线位置
根据几何条件求椭圆标准方程
1、设出对应开口方向的抛物线方程
2、根据几何条件得到等量关系,求出<font face="Times New Roman"><i>p</i></font>的值
抛物线与直线的位置关系
相交
已知直线方程,求弦长
1、联立直线和抛物线方程
2、消<i><font face="Times New Roman">y</font></i>,得到关于<i><font face="Times New Roman">x</font></i>的一元二次方程
3、由根的判别式判断位置关系
4、根据弦长公式求弦长
中点弦问题,利用点差法求解
求出直线斜率,写出点斜率式
相切
已知切点,求切线方程/已知切线斜率,求切线方程
相离
平行切线法求抛物线上的点到直线的最值
判断位置关系
1、联立直线和抛物线方程
2、消<i><font face="Times New Roman">y</font></i>,得到关于<i><font face="Times New Roman">x</font></i>的一元二次方程
3、若二次项系数为0,直线与对称轴平行,有1个公共点,相交
4、若二次项系数不为0,比较根的判别式与0的大小关系,判断位置关系
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