解析几何常用公式定理

温柔似野鬼°
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2020年12月06日 06:00
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午饭食谱-二八佳人打一字

2020年12月6日发(作者:蔡克)


东方之子辅导学校 2118836
解析几何常用公式(景斌汇编)
(内部资料仅限东方之子学校学生使用)
1.倾斜角(
0

180

2.斜率(刻画直线对于x轴的倾斜程度)
(1)
ktan

(

90

)
(2)
k
y
1
 y
2
x

x
1
x
2


1
x
2

tan


(0,

2
)

(

2
,

)
上单调递 增】



3.直线的方程:
(1)斜截式:
ykx b
(不能表示斜率不存在的直线
xx


(2)点斜式:(yy
0
)k(xx
0
)
(不能表示斜率不存在的直线< br>xx


(3)两点式:
yy
1
xx
1
y

x
(不能表示
xx

,yy
0
两种直线)
2
y
1
x
2

1
(4)截距式:
x
a

y
b
1
(不能表示y=kx,
xx

,yy
0
三种直线)
(5)一般式:
AxByC0
(其中A、B不同时为零)
4.两直线位置关系的判定与性质定理列表如下:


l
1
:A
1
xB
1
yC
1
0

l< br>2
:A
2
xB
2
yC
2
0

平 行
k
1
k
2

b
A
1
B
1
C
1
1
b
2

A


2
B
2
C
2
重 合
k

A
1
B
1
C
1
1
 k
2

b
1
b
2
A


2
B
2
C
2
垂 直
k
1
k
2
1

A
1
A
2
B
1
B
2
0


5. 到角和夹角:

l:yk
1
xb
1
,l: yk
2
xb
2

(1) 到角
(0,
)

l
1
依逆时针方向旋转到与
l
2
重合时所 转的角
当k
1
,k
2
都存在且k
1
k
2

-1时,
l
k
2
k
1
1
到< br>l
2
的角为

,则
tan


1 k

1
k
2

1


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(2)夹角
(0,]

l
1

l
2
相交构成的四个角中不大于直角的角叫这两条直线所成的角,简称夹角
2
当k
1
,k
2
都存在且k
1
k
2

-1时,
l
1

l
2
的夹角为
,则
tan


6.点到直线的距离公式
点P
x
0
,y
0


l:AxByC0
的距 离
d
7.平行线间距离公式
两平行线
AxByC
1
0

AxByC
2
0
之间的距离为
d
k
2
k
1

1k
1
k
2
Ax< br>0
By
0
C
AB
22
.
C
1
C
2
AB
22
.
8.若A(x
1
,y
1
),B(x
2
,y
2
)
,P(x,y)P在直线AB上,且P分有向线段AB所成的比为




x

AP
xx
1
yy
1< br>


定比



,则

xxyy
PB
22

y


x
1
x
2
1

y
1
y
2
1
9.两点间距离:若
A(x
1
,y
1
) ,B(x
2
,y
2
)
,则
AB(x
2
 x
1
)
2
(y
2
y
1
)
2< br>
特别地:
ABx
轴, 则
ABx
1
x
2


ABy
轴, 则
ABy
1
y
2

10.直线系方程
(1)平行直线系
AxByC0

Ax ByC
1
0

(2)垂直直线系
AxByC0

BxAyC
1
0

(3)过已知点的直线系
A
1
xB
1
yC
1


(A
2
xB
2
yC
2
)0
(不包括
A
2
xB
2
yC
2
0

11.线性规划
(1) 二元一次不等式表示平面区域
如果
Ax
0
By
0
C0
(A>0)则点
(x
0
,y
0
)
在直线右侧;如果
Ax
0
By
0
C0
(A>0)则 点
(x
0
,y
0
)

直线左侧;如果
Ax
0
By
0
C0
(A>0)则点
(x
0
,y
0
)
在直线上
(2)线性规划:求线性目标函数在线性约束条件下的 最值问题,统称为线性规划;满足线性约束
条件的解(x,y)叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫 可行域
12.圆
(一)圆方程常见形式:
(1)标准式:(x-a)
2
+(y-b)
2
=r
2
(R>0),其中(a,b)为圆心,r为半 径;

2


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D
2
E
2
D
2
E
2< br>4F
(2)一般式:x+y+Dx+Ey+F=0,配方得:
(x)(y)

224
22

xrcos

a
(3)参数式:(x-a)
2
+(y-b)
2
=R
2
(R>0)的参数式为:



为参数

[0,2

)


yrsin

b
圆与二元二次方程一一对应,这些二元二次方程方程特征为:
(1)二次项中无xy交叉项;
(2)x
2
,y
2
项前面系数相等;
(3)x,y的一次 项系数D,E及常数项F满足D
2
+E
2
-4F>0
(二)直线< br>AxByC0
与圆
(xa)
2
(yb)
2
r
2
的位置关系有三种

d
AaBbC
A2
B
2

dr相离

dr相切
,< br>dr相交

(三)圆与圆的位置关系
圆C
1

(xa
2
1
)
2
(yb
1
)
2r
1
圆C
2

(xa
2
2
)(yb
2
)
2
r
2
2

(1)
C
1
C
2
r
1
r
2
相离 ( 2)
C
1
C
2
r
1
r
2
外切
(3)
r
1
r
2
C
1
C
2< br>r
1
r
2
相交 (4)
C
1
C
2
r
1
r
2
内切
(5)
C
1C
2
r
1
r
2
内含

外离 外切
相交 内切








3

内含


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13圆锥曲线
(一)椭圆与双曲线
1.第一定义
椭圆:若F
1
F
2
是两定点,P为动点,且
PF
1
PF
2
2aF
1
F
2

a为常数)则P点的轨迹
是椭圆(当
PF
1
PF
2
2 aF
1
F
2
时,则P点的轨迹是线段)
双曲线:若F
1
F
2
是两定点,
PF
1
PF
2
2aF
1
F
2

a
为常数) ,则动点P的轨迹是双曲线
(当
PF
1
PF
2
2aF
1
F
2
时,则P点的轨迹是射线)









2.第二定义
椭圆:若F
1
为定点,l为定直线,动点P到F
1
的距离与到定直线l的距离之比为常数 e(0则P点的轨迹是椭圆
双曲线:若动点P到定点F与定直线l的距离之比是常数e(e>1),则动点P的轨迹是双曲线
3.椭圆的标准方程及几何性质
标准方程
x
2
y
2
2
1(a0,b0)
中心在原
2
ab
点,焦点 在
x
轴上
x
2
y
2

2
1< br>(a0,b0)
中心在原点,
2
ba
焦点在
y
轴 上
范围
对称性
顶点
焦点

离心率
axa

byb

aya

bxb

关于
x
轴、
y
轴、原点对称(原点为中心)
四个顶点A
1
、A
2
、 B
1
、B
2

F
1
(-c,0),F
2
(c,0) F
1
(0,-c),F
2
(0,c)
长轴|A
1
A
2
|=2a,短轴|B
1
B
2
|=2b
e< br>c

0e1

离心率越大,椭圆越扁,离心率越小,椭圆越圆(反 记法)
a
准线
a
2
x
=


c
a
2
y

c
通径

2b
2
通径长
a
b
2
焦准距
c
4


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4.双曲线的标准方程及几何性质

x
2
y
2
x
2
标准方程
a
2< br>
y
2
b
2
1(a0,b0)
中心在原
a
2

b
2
1
(a0,b0)
中心在原< br>点,焦点在
x
轴上
点,焦点在
y
轴上
范围
xa

xa

ya

ya

对称性
关于
x
轴、
y
轴、原点对称(原点为中心)
顶点 A(-a,0) B(a,0) A(0,-a), B(0,a)
焦点
F
1
(-c,0),F
2
(c,0) F
1
(0,-c),F
2
(0,c)

实轴长|A1
A
2
|=2a,虚轴长|B
1
B
2
|=2b ,焦点在实轴上
离心率
e
c
a

e1

离心率越大,双曲线越开阔
a
2
准线
x
=

c


a
2
y
c

准线垂直于实轴,且在两顶点的内侧 准线垂直于实轴,且在两顶点的内侧
渐近线
y
b
y
a
a
x

b
x

2
通径
2b
2
通径长 焦准距
b
ac

5.焦半径:
(1) 椭圆:
PF1
aex
0

PF
1
aey
0
(负半轴)
PF
2
aex
0

PF
2
aey
0
(正半轴)
焦半径范围
acPFac

(2) 双曲线:
PFex
0
a
(长)
PFex0
a
(短)焦半径范围
PFca

6.焦半径之积
椭圆:
|PF
222
2b
2
(1)
1
||PF
2
|aex
0

1cos

< br>(2)双曲线:
|PF
22
a
2
2b
2
1< br>||PF
2
|ex
0

1cos


7.焦点三角形面积
S
FPF
11

12
=< br>2
|F
1
F
2
||y
0
|
2|PF
1
||PF
2
|sin

b
2
tan
2
(椭圆)
S
F
11

1
P F
2
=
2
|F
1
F
2
||y
0< br>|
2
|PF
1
||PF
2
|sin
b
2
cot
2
(双曲线)
8.弦长公式:
AB( 1k
2
)[(x
1
1
x
2
2
)4x
1
x
2
]
(1
k
2
)[(y
1
y
2
2
)4y
1
y
2
]



5


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9.补充知识:
1具有共同渐近线的双曲线系
x
2y
2
x
2
y
2
b
若双曲线方程为
2< br>
2
1

渐近线方程:
2

2
 0
yx

a
ab
ab
xy
xy
b
若渐近线方程为
yx

0

双曲线可设为
2

2


ab
a
ab
22
x
2
y
2
x
2
y
2
若双曲线与
2

2
 1
有公共渐近线,可设为
2

2


abab< br>(
0
,焦点在x轴上,
0
,焦点在y轴上)
2等轴 双曲线:当
ab时
离心率
e2

两渐近线互相垂直,分别为y =
x
,此时双曲线为等
轴双曲线,可设为
x
2
y
2


3.优美椭圆和优美双曲线
x
2
y
2
51
(1)我们把离心率等于黄金比的椭圆称为优美椭圆,设
2

2
1

ab0

为优美椭圆,
ab
2
F、A分别为它的左焦点和右顶点,B是它的短轴的一个端点,则有:

1

ABF90;

2

b
2
ac

x
2
y
2
51
(2)我们把离心率等于黄金比倒数即的双曲线称 为优美双曲线,设
2

2
1

ab0

ab
2
优美双曲线,F、A分别为它的左焦点和右顶点,B是它的虚轴的一个端 点,则有:

1

ABF90;

2
b
2
ac

3. 共轭双曲线:我们把“以已知双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线”定义为原双曲线的
共轭双曲线
x
2
y
2
y
2
x
2

2
1

2

2
1

2
abba
特征1:具有共同渐近线
特征2:焦距相等
特征3:









6
11

2
1

e
1
2
e
2


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(二)抛物线
(一)定义:到定点F与定直线l的距离相等的点的轨迹是抛物线
即到定点F的距离与到定直线l的距离之比是常数e(e=1)
(二)图形:









(三)基本性质:方程:
y
2
2px,(p0),p为焦准距

p
焦点:
(,0)
,通径
AB2p

2
p
准线:
x

2
p
焦半径:
CFx
0
,
过焦点的弦长
CDx
1
x
2
 p
通径最短
2
y
注意:抛物线
y
2
 2px
上的动点可设为P
(

,y

)
或P
(x

,y

)其中y

2
2px


2p
2
(四)
抛物线的重要性质:
已知AB是抛物线< br>y
2
2px(p0)
的焦点弦,F为抛物线的焦点,A
(x
1
,y
1
)
B
(x
2
,y
2
)

p
2
(1)
y
1
y
2
p ,x
1
x
2


4
2
(2)|AB|=
x
1
x
2
p
p
2
(3)S△AOB =
2sin

2p
(

为直线AB与x轴的夹角
)

sin
2

(4)
2
11
为定值

P
AFBF
(5)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切
(6)
ADB90

(直径所对的圆周角是直角)
(7)
A
'
FB
'
90


(8)连接焦点和准线上任意一点的线段被y轴平分(三角形中位线)

7

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