[高中数学平面几何例题.doc
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必修2
平面几何
(一)直线
直线的斜率与倾斜角
(1)斜率
①两点的斜率公式:,则
②斜率的范围:
(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,注意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
(三)、空间直角坐标系
1、右手系(与轴,轴平行或在轴,轴上的线段长度不变,与轴平行或在轴上的线段长度变为原来的一半。)
2、空间两点间的距离公式:,则
3、空间两点的中点坐标公式:,则中点坐标为
二、立体几何
(一)三视图与直观图
1、三视图:主视图与左视图要高平齐;主视图与俯视图要长对正;俯视图与左视图要宽相等
2、直观图:
(1)与轴,轴平行或在轴,轴上的线段长度不变,与轴平行或在轴上的线段长度变为原来的一半。
(2)原图形与直观图面积之比为
(二)平面的基本性质
公理1:如果一条直线上有两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面上。
即:,则
公理2:如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他的公共点,这些公共点的集合是经过这个公共点的一条直线。
即:,则,且
公理3:经过不在同一直线上的3点有且只有一个平面
推论1:经过一条直线和这条直线外的一点有且只有一个平面
推论2:经过两条相交直线有且只有一个平面
推论3:经过两条平行直线有且只有一个平面
(三)空间两条直线的位置关系
1、位置关系:
(1)相交直线:在同一个平面内,有且只有一个公共点
(2)平行直线:在同一个平面内,没有公共点
(3)异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点
2、平行直线
(1)公理4(平行的传递性):平行于同一条直线的两条直线平行
即:,则
(2)等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行且方向相同,那么这两个角相等。
(延伸:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或
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