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
y1 y2
x x1 x2 1 x2
【tan 在(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 y0) k(x x0)(不能表示斜率不存在的直线x x ) (3)两点式:y y1x x1
y
x(不能表示x x ,y y0两种直线) 2 y1x2 1
(4)截距式:
xa y
b
1 (不能表示y=kx,x x ,y y0三种直线) (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:
5. 到角和夹角:
设l:y k1x b1,l:y k2x b2,
(1) 到角(0, ):l1依逆时针方向旋转到与l2重合时所转的角
当k1,k2都存在且k1k2 -1时,lk2 k1
1到l2的角为 ,则tan
1 k;
1k2
1
(2)夹角(0,]:l1和l2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k1,k2都存在且k1k2 -1时,l1与l2的夹角为 ,则tan
6.点到直线的距离公式
点P x0,y0 到l:Ax By C
0的距离d 7.平行线间距离公式
两平行线Ax By C1 0与Ax By C2
0之间的距离为d
k2 k1
1 k1k2
.
8.若A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,y)P在直线AB上,且P分有向线段AB所成的比为 ,
x APx x1y y1
定比 ,则
x xy yPB22 y
x1 x2
1
y1 y21
9.两点间距离:若A(x1,y1),B(x2,y2),则AB (x2 x1)2 (y2 y1)2 特别地:AB//x轴, 则 x1 x2 AB//y轴, 则 y1 y2 10.直线系方程
(1)平行直线系Ax By C 0与Ax By C1 0 (2)垂直直线系Ax By C 0与Bx Ay C1 0
(3)过已知点的直线系A1x B1y C1 (A2x B2y C2) 0(不包括A2x B2y C2 0) 11.线性规划
(1) 二元一次不等式表示平面区域
如果Ax0 By0 C 0(A>0)则点(x0,y0)在直线右侧;如果Ax0 By0 C 0(A>0)则点(x0,y0)在直线左侧;如果Ax0 By0 C 0(A>0)则点(x0,y0)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=r2(R>0),其中(a,b)为圆心,r为半径;
2
D2E2(2)一般式:x+y+Dx+Ey+F=0,配方得:
(x ) (y )
224
2
2
x rcos a
(3)参数式:(x-a)2+(y-b)2=R2(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)x2,y2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D2+E2-4F>0
(二)直线Ax By C 0与圆(x a)2 (y b)2 r2的位置关系有三种
若d
Aa Bb CA2
B
2
,d r 相离,d r 相切,d r 相交
(三)圆与圆的位置关系
圆C1:(x a21)2 (y b1)2 r1 圆C2:(x a22) (y b2)2 r22 (1)C1C2 r1 r2相离 (2)C1C2 r1 r2外切
(3)r1 r2 C1C2 r1 r2 相交 (4)C1C2 r1 r2内切 (5)C1C2 r1 r2 内含
外离 外切
相交 内切
3
内含
13圆锥曲线
(一)椭圆与双曲线 1.第一定义
椭圆:若F1 F2是两定点,P为动点,且PF1 PF2 2a F1F2 (a为常数)则P点的轨迹
是椭圆(当PF1 PF2 2a F1F2时,则P点的轨迹是线段)
双曲线:若F1 F2是两定点,PF1 PF2 2a F1F2(a为常数),则动点P的轨迹是双曲线
(当PF1 PF2 2a F1F2时,则P点的轨迹是射线)
2.第二定义
椭圆:若F1为定点,l为定直线,动点P到F1的距离与到定直线l的距离之比为常数e(0<e<1),
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.
4
4.
5.(1) 椭圆:PF1 a ex0或PF1 a ey0(负半轴)PF2 a ex0或PF2 a ey0(正半轴)焦半径范围a c PF a c
(2) 双曲线:PF ex0 a(长)PF ex0 a(短)焦半径范围PF c a 6.焦半径之积
椭圆: |PF2
222b2
(1)1||PF2| a ex0
1 cos
(2)双曲线:|PF22a2
2b2
1||PF2| ex0
1 cos
7.焦点三角形面积
S FPF11
12=2|F1F2||y0| 2|PF1||PF2|sin b2tan2(椭圆)
S F11
1PF2=2|F1F2||y0| 2|PF1||PF2|sin b2cot2(双曲线)
8.弦长公式:AB 1x2] 1y2]
5
9.补充知识:
1具有共同渐近线的双曲线系
x2y2x2y2b
若双曲线方程为2 2 1 渐近线方程:2 2 0 y x
aababxyxyb
若渐近线方程为y x 0 双曲线可设为2 2
abaab
2
2
x2y2x2y2
若双曲线与2 2 1有公共渐近线,可设为2 2
abab
( 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x2 y2
3.优美椭圆和优美双曲线
x2y2(1
)我们把离心率等于黄金比2 2 1 a b 0 为优美椭圆,
abF、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 b2 ac
x2y2(2
2 2 1 a b 0 为
ab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 b2 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
x2y2y2x2
2 1与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 e12e2
(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:
y2 2px,(p 0),p为焦准距;
p
焦点: (,0) ,通径 2p;
2
p
准线: x ;
2
p
焦半径:CF x0 ,过焦点的弦长CD x1 x2 p通径最短
2
y
注意:抛物线y2 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y2 2px(p 0)的焦点弦,F为抛物线的焦点,A(x1,y1)B(x2,y2)
p2
(1)y1 y2 p,x1 x2
4
2
(2)|AB|=x1 x2 p
p2
(3)S△AOB=
2sin
2p
( 为直线AB与x轴的夹角) sin2
(4)
211
为定值
PAFBF
(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