第1讲 大纲 · 直线与圆的方程(直线部分)
【概念】
- 倾斜角 α
- 定义:x 轴正向与直线向上方向所成角
- 规定:平行/重合于 x 轴时 α = 0°
- 取值范围:
α ∈ [0°, 180°)
- 斜率 k
- 定义:
k = tan α - 不存在情形:α = 90°(竖直直线)
- 两点式:
k = (y₂ − y₁) / (x₂ − x₁)(x₁ = x₂ 时不存在)
- 定义:
- 方向向量与法向量(针对
Ax + By + C = 0)- 方向向量:
(B, −A) - 法向量:
n = (A, B)
- 方向向量:
- 直线系
- 含参方程可分离为「不含参部分 + k·含参部分 = 0」
- 表示过两条定直线交点的直线族
【方法】
- 平行判定
- 均有斜率:
k₁ = k₂ - 或两直线均无斜率(均垂直 x 轴)
- 前提:两直线不重合
- 均有斜率:
- 垂直判定
- 均有斜率:
k₁·k₂ = −1 - 特殊:一线无斜率(垂直 x 轴)与另一线
k = 0(平行 x 轴)
- 均有斜率:
- 选方程形式
- 已知点+斜率 → 点斜式
- 已知斜率+ y 截距 → 斜截式
- 已知两点 → 两点式
- 已知两轴截距 → 截距式
- 受限情形(过原点/垂直坐标轴)→ 退回一般式
- 直线系定点
- 分离参数法:令两部分分别为 0,解交点即得定点
- 点到直线距离推导
- 向量投影法:
d = |PQ·n| / |n|
- 向量投影法:
- 三角形面积推导
- 向量法:
S = ½√(|OA|²|OB|² − (OA·OB)²)
- 向量法:
【公式】
- 斜率定义:
k = tan α - 两点斜率:
k = (y₂ − y₁) / (x₂ − x₁) - 点斜式:
y − y₀ = k(x − x₀) - 斜截式:
y = kx + b - 两点式:
(y − y₁)/(y₂ − y₁) = (x − x₁)/(x₂ − x₁) - 截距式:
x/a + y/b = 1 - 一般式:
Ax + By + C = 0 - 点到直线距离:
d = |Ax₀ + By₀ + C| / √(A² + B²) - 两平行线距离:
d = |C₁ − C₂| / √(A² + B²) - 三角形面积:
S = ½ |x₁y₂ − x₂y₁|
【例题结论】
- 平行系数成比例易漏解:如
a = 1或a = −2两组解,须排除重合 - 垂直勿忘特殊情形:垂直 x 轴 ∥ 平行 x 轴组合;参数可
= 0 - 截距之和为 0 不止一种:除
x/a − y/a = 1外,还含过原点直线(如y = 2x) - 倾斜角跨 90° 时斜率须写并集:例
α ∈ [0, π/4] ∪ [π/2, π)对应k ∈ (−∞, 1] - 直线系定点:
(2k+5)x+(3k+4)y+(7k−2)=0恒过(34/7, −39/7),缺l₂: 2x+3y+7=0 - 中点面积:
M(1,2)为AB中点(A、B 在坐标轴上)⇒A(2,0), B(0,4),S△AOB = 4 - 取值范围书写规矩:一律用区间/集合,绝不只写
k < 1类松散不等式
速查表
| 名称 | 公式 / 结论 |
|---|---|
| 倾斜角范围 | α ∈ [0°, 180°) |
| 斜率定义 | k = tan α(α = 90° 时不存在) |
| 两点斜率 | k = (y₂ − y₁)/(x₂ − x₁) |
| 点斜式 | y − y₀ = k(x − x₀) |
| 斜截式 | y = kx + b |
| 两点式 | (y − y₁)/(y₂ − y₁) = (x − x₁)/(x₂ − x₁) |
| 截距式 | x/a + y/b = 1(不能表垂直轴/过原点) |
| 一般式 | Ax + By + C = 0(可表任意直线) |
| 平行 | k₁ = k₂ 或均无斜率(不重合) |
| 垂直 | k₁k₂ = −1,或一者无斜率、另一者 k = 0 |
| 点到直线距离 | `d = |
| 平行线距离 | `d = |
| 三角形面积 | `S = ½ |
| 直线系定点 | 分离参数 ⇒ 两定直线交点 |