三、平面解析幾何初步
§3.1直線的方程
直線的傾斜角:當直線與軸相交時,取軸作為基準,軸正向與直線向上方向之間所成的角叫做直線的傾斜角。當直線與軸平行或重合時,規定它的傾斜角為0°。
因此,直線的傾斜角的取值範圍為0°180°。
直線的斜率:直線的傾斜角的正切值叫做這條直線的斜率,即。傾斜角為90°的直線沒有斜率。
當時,;當時,;當時,不存在;當時,。直線越陡,越大。
經過兩點、的直線的斜率為。
直線的方程:
①點斜式:經過點,斜率為的直線的方程為。
②斜截式:斜率為,在軸上的截距為的直線的方程為。
③兩點式:經過兩點、的直線的方程為
。④截距式:在軸上的截距為,在軸上的截距為的直線的方程為。
⑤一般式:(其中,不全為0)。
⑥平行於軸的直線:(為常數);平行於軸的直線:(為常數)。
直線系方程:具有某一共同性質的直線
平行直線系:平行於直線的直線系: 。
過定點的直線系:①過定點的直線系方程為:和。
②過兩條直線和的交點的直線系方程為:(為引數),其中不在直線系中。
兩直線平行與垂直:當,時,
∥;。注意:利用斜率判斷直線的平行與垂直時,要注意斜率是否存在。
兩直線的交點:直線和相交,交點座標即方程組
的一組解。
方程組無解∥;方程組有無數解與重合。
兩點間的距離:、是平面直角座標系中的兩個點,
則。點到直線的距離:點到直線的距離:。
平行直線的距離:
設兩平行直線,,則與的距離:。
中點的座標:、的中點座標為:。
§3.2圓的方程
圓的方程:
圓的標準方程:圓心為,半徑為的圓的方程為:。
圓的一般方程:。當時,表示圓的方程,圓心為,半徑為;當時,表示點;當時,不表示任何圖形。
已知點,,以為直徑的圓的方程為:,或。
§3.3直線與圓的位置關係
點與圓的位置關係:設點到圓心的距離為,圓的半徑為,則點在圓外;點在圓上;點在圓內。
直線與圓的位置關係:設直線和圓,圓心到直線的距離為,則與圓相離;與圓相切;與圓相交。
過圓上一點的切線方程:圓,圓上一點,則過此點的切線方程為;圓,圓上一點,則過此點的切線方程為。
直線被圓所截得的弦長為:。
圓與圓的位置關係:通過兩圓半徑的和(差)與圓心距之間的大小關係來確定。
設圓,,,則
時,兩圓外離;時,兩圓外切;時,兩圓相交;時,兩圓內切;時,兩圓內含;時,為同心圓。
兩圓的公共弦所在直線方程:
⊙,⊙。⊙與⊙相交時,兩圓的公共弦所在的直線方程為:。
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