解析几何常用公式
虚空掠夺者攻略-四中聚贤
→→→→→
1. AB,A为AB的起点,B为AB的终点。线段AB的长度称作AB的
长度,记作|AB|.数轴上同向
→
、且相等的向量叫做相等的向量。零向量的方向任意。在数
轴上任意三点A、B、C,向量AB
...............
→
、AC
→
的坐标都具有关系:AC=AB+BC.
.AC
→
=AB
→
+BC
.
→
是数轴上的任一个向量,则AB=OB-OA=x-x,d(A,B)=|AB|=|x-x|. 2.设
AB
2121
4.. A(x
1
,y
1
),B(x
2
,y
2
),则两点A、B的距离公式d(A,B)=x
2
-x<
br>1
2
+y
2
-y
1
2
2
若B点为原点,则d(A,B)=d(O,A)=x
2
1
+y
1
;
x
1
+x
2
y
1
+y
2
5. A
(x
1
,y
1
),B(x
2
,y
2
),中
点M(
2
,
2
).
A(x,y)关于M(a,b)的对称点B(2x
0
-x,2y
0
-y).
6. 直线倾斜角::x轴正向与直线向上的方向所成的角叫做这条直线的倾斜角,规定,与x轴
平
行或重合的直线的倾斜角为0°.
7.直线的位置与斜率、倾斜角的关系
①k=0时,倾斜角为0°,直线平行于x轴或与x轴重合.
②k>0时,直线的倾斜角为锐角,k值增大,直线的倾斜角也增大,此时直线过第一、三象限.
③k<0时,直线的倾斜角为钝角,k值增大,直线的倾斜角也增大,此时直线过第二、四象限.
④垂直于x轴的直线的斜率不存在,它的倾斜角为90°.
8. 若直线l上任意两点A(x
1
,y
1
),B(x
2
,y
2
)且x
1<
br>≠x
2
,则直线l的斜率k=
9.直线方程的五种形式
(1)点斜
式:经过点P
0
(x
0
,y
0
)的直线有无数条,可分为两
类:斜率存在时,直线方程为
y-y
0
=k(x-x
0
)
;斜率不存在时,直线方程为x=x
0
.
(2)斜截式:已知点(0,b),斜率为k的直线y=kx+b中,截距b可为正数、零、负数.
(3)两点式:
y-y
1
x-x
1
=(x≠x,y≠y)
y
2
-y
1
x
2
-x
1
1212
y
2
-y
1
.
x
2
-x
1
xy
(4) 截距式:当直线过(a,0)和
(0,b)(a≠0,b≠0)时,直线方程可以写为
a
+
b
=1,当直线斜
率 不
存在(a=0)或斜率为0(b=0)时或直线过原点时,不能用截距式方程表示直线.
(5)一般式:Ax+By+C=0的形式.(
A
2
B
2
0
)
10. (1)已知两条直线的方程为l
1
:A
1
x+B
1
y+C
1
=0,l
2
:A
2<
br>x+B
2
y+C
2
=0.那么
1
A
1
B
1
①l
1
与l
2
相交的
条件是:A
1
B
2
-A
2
B
1
≠0或A
≠
B
(A
2
B
2
≠0).
22<
br>A
1
B
1
C
1
②l
1
与l
2
平行的条件是:A
1
B
2
-A
2
B
1<
br>=0且B
1
C
2
-B
2
C
1
≠0或
A
=
B
≠
C
(A
2
B
2
C
2
≠0).
222
A
1
B
1
C
1
③l
1
与l
2
重合的条件是:A
1
=λA2
,B
1
=λB
2
,C
1
=λC
2<
br>(λ≠0)或
A
=
B
=
C
(A
2
B
2
C
2
≠0).
222
2)已知两条直线的方程为l<
br>1
:y=k
1
x+b
1
,l
2
:y=k2
x+b
2
.那么
①l
1
与l
2
相
交的条件为k
1
≠k
2
.
②l
1
与l
2
平行的条件为k
1
=k
2
且b
1
≠b
2<
br>.
③l
1
与l
2
重合的条件为k
1
=k<
br>2
且b
1
=b
2
.
11. 直线l
1:A
1
x+B
1
y+C
1
=0与直线l
2:A
2
x+B
2
y+C
2
=0垂直⇔________
.
直线l
1
:y=k
1
x+b
1
与l
2
:y=k
2
x+b
2
垂直⇔________.
若两直线
中有一条斜率不存在时,则另一条的斜率为0,即倾斜角分别为90°和0°,也满
足|α-β|=90
°.
12.与直线Ax+By+C=0平行的直线可表示为Ax+By+m=0(m≠C);
与直线Ax+By+C=0垂直的直线可表示为Bx-Ay+m=0,
|Ax
1
+By
1
+C|
22
14.
点P(x
1
,y
1
)到直线Ax+By+C=0(A+B≠0)的距离为d=
A
2
+B
2
应用点到直线的距离公式时,若给出的直线方程不是一般
式,则应先把直线方程化为一般
式,然后再利用公式求解.
15.点到几种特殊直线的距离:
①点P(x
1
,y
1
)到x轴的距离d=|y
1
|
.②点P(x
1
,y
1
)到y轴的距离d=|x
1
|. <
br>③点P(x
1
,y
1
)到直线x=a的距离为d=|x
1-a|. ④点P(x
1
,y
1
)到直线y=b的距离为d=|y
1
-b|.
16.两平行直线l
1
:Ax+By+C
1
=0,l
2
:Ax+By+C
2
=0,C
1
≠C
2
,
则l
1
与l
2
的距离为
d=
|C
1
-C
2
|
.
A
2
+
B
2
两条平行线间的距离公式要求:l
1
、l
2
这两条直线
的一般式中x的系数相等,y的系数也必
须相等;当不相等时,应化成相等的形式,然后求解.
17.
圆的标准方程为(x-a)
2
+(y-b)
2
=r
2
; <
br>18.点到圆心的距离为d,圆的半径为r.则点在圆外⇔d>r;点在圆上⇔d=r;点在圆内⇔0≤d
20.规律技巧 圆的几何性质:①若直线与圆相切,
则圆心到直线的距离等于半径,过切点与
切线垂直线的直线过圆心;②若直线与圆相交,圆心、弦的中点
及弦的一个端点组成的三角形
是直角三角形,弦的垂直平分线经过圆心.
④以A(x1
,y
1
)、B(x
2
,y
2
)为直径的圆的
方程为(x-x
1
)(x-x
2
)+(y-y
1
)(y-y
2
)=0.
21.
形如Ax
2
+Bxy+Cy
2
+Dx+Ey+F=0的方程表示圆的等价条件
(1)A=C≠0;x
2
、y
2
的系数相同且不等于零;
(2)B=0;不含xy项.
DE4F
(3)(
A
)
2<
br>+(
A
)
2
-
A
>0,即D
2
+E
2
-4AF>0.
22
D
2
E
2
D+E
-4F
23.圆的一般方程形式为x+y+Dx+Ey+F=0,配方为
(x+
2
)+(y+
2
)=.
4
22
D
2
+E
2
-4F
DE
(1)当D+E-4F>0时,它表示以
(-
2
,-
2
)为圆心,为半径的圆.
2
22
D
E
(2)当D
2
+E
2
-4F=0时,它表示点
(-
2
,-
2
).
(3)当D
2
+E
2
-4F<0时,它不表示任何图形
24.直线与圆的位置关系
(1)直线与圆相交,有两个公共点;
(2)直线与圆相切,只有一个公共点;
(3)直线与圆相离,没有公共点.
25.直线与圆位置关系的判定有两种方法
(1)代数法:通过直线方程与圆的方程所组成的
方程组,根据解的个数来判断.若有两组
不同的实数解,即Δ>0,则相交;若有两组相同的实数解,即
Δ=0,则相切;若无实数解,
即Δ<0,则相离.
(2)几何法:由圆心到直线的距离d与
半径r的大小来判断:当d
26.直线与圆相切,切线的求法
(1)当点(x
0
,y
0
)在圆x
2
+y
2
=r
2
上时,切线方程为x<
br>0
x+y
0
y=r
2
;
(2)若点(x
0
,y
0
)在圆(x-a)
2
+(y-b)
2
=r<
br>2
上,切线方程为(x
0
-a)(x-a)+(y
0
-b)(
y-b)=r
2
;
l
27.若弦长为l,弦心距为d,半径为r,则(2
)
2
+d
2
=r
2
.
28.判断两圆的位置关系
3
几何法
|C
1
C
2
|>r
1
+r
2
|C
1
C
2
|=r
1
+r
2
<
br>|r
1
-r
2
|<|C
1
C
2
|<
r
1
+r
2
|C
1
C
2
|=|r
1
-r
2
|
|C
1
C
2
|<|r
1
-r
2
|
29.过两圆交点的直线方程
设圆C
1
:x
2
+y
2
+D
1
x+E
1
y+F
1
=0,
①
圆C
2
:x
2
+y
2
+D
2
x+E
2
y+F
2
=0. ②
①-②得(D
1
-D
2
)x+(E
1
-E
2
)y+F
1
-F
2
=0. ③
两圆的位置关系
⇔相离
⇔外切
⇔相交
⇔内切
⇔内含
若圆C
1
与C
2
相交,则③为过两圆交点的弦所在的直线方程.求两圆的公共弦所在直线方
程,就是使表示圆的两个方程相减即可得到.
31.空间直角坐标系中的对称点
点P(x,y,z)的对称点的坐标
关于xOy平面
对称
(x,y,-z)
关于yOz平面
对称
(-x,y,z)
关于xOz平面
对称
(x,-y,z)
关于原点
对称
(-x,-y,-z)
32.在空间直角坐标系中,由两点P
1
(x
1
,y
1
,z
1
),P
2
(x
2
,y
2
,z
2
)间的距离公式
|P
1
P
2
|=x
2
-x
1
2
+y
2-y
1
2
+z
2
-z
1
2
.
到定点(a,b,c)距离等于定长R的点的轨迹方程为
(x-a)
2
+(y-b)
2
+(z-c)
2
=R
2
,此即
以定点(a,b,c)为球心,R为半径的球面方程.
33..空间线段的中点坐标公式
在
空间直角坐标系中,已知点P
1
(x
1
,y
1
,z
1
),P
2
(x
2
,y
2
,z
2
),则线段P
1
P
2
的中点P的坐
x
1
+x
2
y
1
+y
2
z
1
+z
2
标为
(
2
,
2
,
2
).
4