一、直線與方程的應用
重要知識
1.直線方程的五種形式
(1)點斜式:y-y1=k(x-x1).
(2)斜截式:y=kx+b.
(3)兩點式:y-y1y2-y1=x-x1x2-x1(x1≠x2,y1≠y2).
(4)截距式:xa+yb=1(a≠0,b≠0).
(5)一般式:Ax+By+C=0(A,B不同時為0).
2.三種距離公式
(1)A(x1,y1),B(x2,y2)兩點間的距離:
AB=(x2-x1)2+(y2-y1)2.
(2)點到直線的距離:d=|Ax0+By0+C|A2+B2(其中點P(x0,y0),直線方程:Ax+By+C=0).
(3)兩平行線間的距離:d=|C2-C1|A2+B2(其中兩平行線方程分別為l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0).
3.當不重合的兩條直線l1和l2的斜率存在時
(1)兩直線平行l1∥l2k1=k2.
(2)兩直線垂直l1⊥l2k1·k2=-1.
題型分析
例1已知直線l1:mx+8y+n=0與l2:2x+my-1=0互相平行,且l1,l2之間的距離為5,求直線l1的方程.
解析:先根據兩直線平行確定參數m的值,再根據兩直線的距離確定參數n的值即可.
∵l1∥l2,∴m2=8m≠n-1.
∴m=4
n≠-2或m=-4
n≠2.
(1)當m=4時,直線l1的方程為4x+8y+n=0,把l2的方程寫成4x+8y-2=0.
∴|n+2|16+64=5,解得n=-22或n=18.
所以,所求直線的方程為2x+4y-11=0或2x+4y+9=0.
(2)當m=-4時,直線l1的方程為4x-8y-n=0,l2的方程為2x-4y-1=0.
∴|-n+2|16+64=5,解得n=-18或n=22.
所以,所求直線的方程為2x-4y+9=0或2x-4y-11=0.
點評:(1)求點到直線距離時,直線方程一定化成Ax+By+C=0的形式.
(2)求兩平行線間的距離時,一定化成l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0的形式.
二、圓的方程
重要知識
1.圓的標準方程
當圓心為(a,b),半徑為r時,其標準方程為(x-a)2+(y-b)2=r2,特別地,當圓心在原點時,方程為x2+y2=r2.
2.圓的一般方程
x2+y2+Dx+Ey+F=0,其中D2+E2-4F>0,表示以(-D2,-E2)為圓心,D2+E2-4F2為半徑的圓.
題型分析
例2(1)若圓C經過(1,0),(3,0)兩點,且與y軸相切,則圓C的方程為.
(2)已知圓M的圓心在x軸上,且圓心在直線l1:x=-2的右側,若圓M截直線l1所得的弦長為23,且與直線l2:2x-5y-4=0相切,則圓M的方程為.
解析:(1)由題意知圓C的半徑為2,且圓心坐標可設為(2,b),因此有(2-1)2+(b-0)2=2,解得b=±3,
從而圓C的方程為(x-2)2+(y±3)2=4.
(2)由已知,可設圓M的圓心坐標為(a,0),a>-2,半徑為r,得(a+2)2+(3)2=r2
|2a-4|4+5=r,
解得滿足條件的一組解為a=-1
r=2,所以圓M的方程為(x+1)2+y2=4.
點評:解決此類問題要根據所給條件選擇適當的方程形式.解決與圓有關的問題一般有兩種方法:(1)幾何法:通過研究圓的性質、直線和圓、圓與圓的位置關系,進而求得圓的基本量和方程;……