直线和圆的方程
选择性必修第一册 · 高一至高三直线的倾斜角与斜率,直线方程的五种形式,圆的标准方程与一般方程,直线与圆、圆与圆的位置关系。
直线和圆的方程以代数方程研究几何图形,是解析几何的入门章:斜率与方程形式刻画直线,标准方程刻画圆,位置关系全部转化为代数计算。
§ 01
倾斜角与斜率
倾斜角范围 ,斜率 (),过两点斜率公式 。两直线平行则斜率相等(或都无斜率),垂直则斜率之积为 (或一条无斜率)。
§ 02
直线方程的五种形式
点斜式、斜截式要求斜率存在;两点式、截距式要求相应截距存在;一般式 覆盖所有直线。含参问题与求截距时,斜率不存在的竖直直线必须单独讨论。
§ 03
圆的方程
标准方程 直接读出圆心半径;一般方程 需满足 。配方是两种形式互化的基本手段,已知三条件时用待定系数法。
§ 04
直线与圆的位置关系
比较圆心到直线距离 与半径 :相离、相切、相交。弦长公式 ;切线问题按点在圆上(一条)或圆外(两条)分类,注意斜率不存在的切线。
§ 05
圆与圆的位置关系
比较圆心距与两半径之和、之差,分五种位置关系。两圆相交时公共弦所在直线方程由两圆方程相减得到;圆系方程可简化过交点的曲线问题。
核心公式速查
点到直线距离
弦长公式
学习建议与易错点
- 求切线方程先设点斜式,再单独检验竖直直线,两类情况都验证后才算完整。
- 已知圆心、半径相关条件优先设标准方程;已知三点求圆用一般方程解三元一次方程组更快。
- 弦中点问题用「圆心与弦中点连线垂直于弦」往往比联立方程计算量小。
- 直线与圆的位置关系优先用圆心到直线距离法判断,联立方程法只用于求交点坐标。