高中数学直线方程公式

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高中数学直线方程公式

高中数学直线方程公式标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

直线方程公式

1.斜率公式

①若直线的倾斜角为α(00≤α<1800), 则k=tan α (α2

π

≠)

②若直线过点111(,)P x y 和222(,)P x y 两点. 则21

21

y y k x x -=

- 解题时,要从斜率存在与不存在两个方面分类讨论。点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)

的中点P 0(x 0,y 0),则x 0=(x 1+ x 2)/2,y 0=(y 1+ y 2)/2。 2.方向向量坐标 :

()()k y y x x x x p

p x x ,1,111

2

1

2

1

22

1

1

2=---=

-

3.两条直线的平行和垂直

【1】两直线平行的判断

(1)若111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,则l 1∥l 2充要条件是k 1=k 2,且b 1≠b 2。 (2)若l 1:x=x 1, l 2:x=x 2,则l 1∥l 2充要条件是x 1≠x 2。

(3)不重合的两条直线l 1、l 2倾斜角分别为α1、α2,则l 1∥l 2充要条件是α1=α

2

(4)l 1:A 1x+B 1y+C 1=0, l 2:A 2x+B 2y+C 2=0,且A 1、A 2、B 1、B 2都不为零,则l 1∥l 2

充要条件是A 1B 2-A 2B 1=0且B 1C 2-B 2C 1≠0(或A 1C 2-A 2C 1≠0)。111

12222

||A B C l l A B C ?

=≠

。 【2】两直线垂直的判断

(1)若111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,则l 1⊥l 2充要条件是k 1·k 2=-1。 (2)若l 1的斜率不存在,则l 1⊥l 2充要条件是l 2的斜率为零。

(3)两条直线l 1、l 2倾斜角分别为α1、α2,则l 1⊥l 2充要条件是21a -a =900。 (4)l 1:A 1x+B 1y+C 1=0, l 2:A 2x+B 2y+C 2=0,且A 1、A 2、B 1、B 2都不为零,则l 1⊥l 2

充要条件是A 1A 2+B 1B 2=0。

【3】两直线相交的判断

(1)两直线方程组成的方程组有唯一解是两直线相交的充要条件。 (2)两直线斜率存在时,斜率不等是两直线相交的充要条件。 (3)两直线倾斜角不相等是两直线相交的充要条件。

(4)直线l 1:A 1x+B 1y+C 1=0, l 2:A 2x+B 2y+C 2=0,则A 1B 2-A 2B 1≠0是两直线相交的充要条件。

【4】两直线重合的判断

当两直线斜率与截距都相等时,它们必定重合;当A 1B 2-A 2B 1=0且B 1C 2-B 2C 1=0(或A 1C 2-A 2C 1=0)时,两直线重合。 4..直线的五种方程

(1)点斜式 11()y y k x x -=- (直线l 过点111(,)P x y ,且斜率为k ). (2)斜截式 y kx b =+(b 为直线l 在y 轴上的截距). (3)两点式

11

2121

y y x x y y x x --=--(12y y ≠)(111(,)P x y 、222(,)P x y (12x x ≠)). (4)截距式 1x y

a b

+=(a b 、分别为直线的横、纵截距,0a b ≠、)

(5)一般式 0Ax By C ++=(其中A 、B 不同时为0). 5.“到角”及“夹角”公式 : (1)夹角公式(1l 与2l 的角)

(1)21

21

tan |

|1k k k k α-=+.

(111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-) (2)1221

1212

tan |

|A B A B A A B B α-=+.

(1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠). 直线12l l ⊥时,直线l 1与l 2的夹角是2

π. (2)1l 到2l 的角公式

(1)21

21

tan 1k k k k α-=

+.

(111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-) (2)1221

1212

tan A B A B A A B B α-=

+.

(1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠). 直线12l l ⊥时,直线l 1到l 2的角是2

π

. 6.对称问题

【1】关于点对称问题 (1)求已知点关于点的对称点

P (x 1,y 1)关于点Q (x 0,y 0)的对称点为(2 x 0- x 1,2 y 0- y 1)。 (2)直线关于点的对称直线

设l 的方程为:Ax+By+C=0(A 2+B 2≠0)和点P (x 0,y 0),求l 关于P 点的对称直线方程。设P 1(x 1,y 1)是对称直线l 1任意一点,它关于P (x 0,y 0)的对称点(2 x 0- x 1,2 y 0- y 1)在直线l 上,代入得A (2 x 0- x 1)+B (2 y 0- y 1)+C=0,即Ax 1+By 1+C 1=0为所求对称直线的方程。与已知方程平行。

常见和对称结论有:设直线l :Ax+By+C=0: ※l 关于x 轴的对称直线是Ax+B (-y )+C=0 ※l 关于y 轴的对称直线是A (- x )x+By+C=0 ※l 关于原点的对称直线是A (- x )x+B (-y )+C=0 ※l 关于y=x 的对称直线是Bx+Ay+C=0

※l 关于y=-x 的对称直线是A (-y )+B (- x )+C=0 【2】关于直线对称问题 (1)点关于直线的对称点

※设P (x 0,y 0),l :Ax+By+C=0(A 2+B 2≠0),若P 关于l 的对称点的坐标Q 为(x ,y ),则l 是PQ 的垂直平分线,即PQ ⊥l ,PQ 的中点在l 上,解方程组

???

???

?=++*++*-=??

?

??-*--02210000C y y B x x A B A x x y y 可得Q 点坐标。 ※点A (x ,y )关于直线x+y+c=0的对称点A 1的坐标为(-y-c, -x-c ),关于直线x-y+c=0的对称点A 2的坐标为(y-c, x+c ),曲线f (x,y )=0关于直线x+y+c=0的对称曲线为f (-y-c, -x-c )=0,关于直线x-y+c=0的对称曲线为f (y-c, x+c )=0。

※一般地,点A (a,b )关于x 轴的对称点的坐标为A 1(a,-b ),关于y 轴的对称点的坐标为A 2(-a,b ),关于y=x 轴的对称点的坐标为A 3(b,a ),关于y=-x 轴的对称

点的坐标为A 4(-b,a ),关于x=m 轴的对称点的坐标为A 5(2m-a,b ),关于y=n 轴的对称点的坐标为A 6(a,2n-b )。

(2)直线关于直线的对称直线

若直线a 、b 关于直线l 对称,它们具有下列几何性质: ※若a 、b 相交,则l 是a 、b 夹角的平分线;

※若点A 在直线a 上,那么点A 关于直线l 的对称点B 一定在直线b 上,这时,AB ⊥l 且AB 中点D 在l 上;

※a 以l 为轴旋转1800一定与b 重合。 7、两点间的距离公式 若点()

y x A 2

1, , ()y x B

2

2

,

则 ()y y x x 1

2

1

2

,--=

即 终点坐标-始点坐标

若(

)y x

y x a 2

2

,+=?=

8.点到直线间的距离公式 点()y x p

,到 l : Ax+By+C=0的距离为

点到几种特殊直线的距离:

※点P (x 0,y 0)到x 轴的距离d=0y , ※点P (x 0,y 0)到y 轴的距离d=0x ,

※点P (x 0,y 0)与x 轴平行的直线y=a 的距离d=a y -0, ※点P (x 0,y 0)与y 轴平行的直线x=b 的距离d=b x -0。 9.平行线间的距离公式

0:11=++C l By Ax 与 0:22=++C l By Ax ()c c 21≠ 的距离为B

A c c d 2

2

21

+-=

10.四种常用直线系方程

(1)定点直线系方程:经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()y y k x x -=-(除直线

0x x =),其中k 是待定的系数; 经过定点000(,)P x y 的直线系方程为

00()()0A x x B y y -+-=,其中,A B 是待定的系数.

(2)共点直线系方程:经过两直线1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=的交点的直线系方程为111222()()0A x B y C A x B y C λ+++++=(除2l ),其中λ是待定的系数.

(3)平行直线系方程:直线y kx b =+中当斜率k 一定而b 变动时,表示平行直线系方程.与直线0Ax By C ++=平行的直线系方程是0Ax By λ++=(0λ≠),λ是参变量.

(4)垂直直线系方程:与直线0Ax By C ++= (A ≠0,B ≠0)垂直的直线系方程是0Bx Ay λ-+=,λ是参变量. 11、求最大值与最小值

在直线l 上求一点P 使PB PA +取得最小值时,“同侧对称异侧连”,即两点位于直线的同侧时,作其中一个点的对称点;两点位于直线的异侧时,直接连接两点即可。

在直线l 上求一点P 使PB PA -取得最大值时,“异侧对称同侧连”。

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