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高中数学平面解析几何

来源:101教育网整理 2018-08-07 字体大小: 分享到:
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· 高中数学平面解析几何知识点


  平面解析几何,又称解析几何(英语:Analytic geometry)、坐标几何(英语:Coordinate geometry)或卡氏几何(英语:Cartesian geometry),早先被叫作笛卡儿几何,是一种借助于解析式进行图形研究的几何学分支。解析几何通常使用二维的平面直角坐标系研究直线、圆、圆锥曲线、摆线、星形线等各种一般平面曲线,使用三维的空间直角坐标系来研究平面、球等各种一般空间曲面,同时研究它们的方程,并定义一些图形的概念和参数。

  平面解析几何基本理论

  坐标

  在解析几何当中,平面给出了坐标系,即每个点都有对应的一对实数坐标。最常见的是笛卡儿坐标系,其中,每个点都有x-坐标对应水平位置,和y-坐标对应垂直位置。这些常写为有序对(x,y)。这种系统也可以被用在三维几何当中,空间中的每个点都以多元组呈现(x,y,z)。坐标系也以其它形式出现。在平面中最常见的另类坐标系是极坐标系,其中每个点都以从原点出发的半径r和角度θ表示。在三维空间中,最常见的另类坐标系统是圆柱坐标系和球坐标系。

  曲线方程

  在解析几何当中,任何方程都包含确定面的子集,即方程的解集。例如,方程y=x在平面上对应的是所有x-坐标等于y-坐标的解集。这些点汇集成为一条直线,y=x被称为这道方程的直线。总而言之,线性方程中x和y定义线,一元二次方程定义圆锥曲线,更复杂的方程则阐述更复杂的形象。通常,一个简单的方程对应平面上的一条曲线。但这不一定如此:方程x=x对应整个平面,方程x2+y2=0只对应(0,0)一点。在三维空间中,一个方程通常对应一个曲面,而曲线常常代表两个曲面的交集,或一条参数方程。方程x2+y2=r代表了是半径为r且圆心在(0,0)上的所有圆。

  距离和角度

  在解析几何当中,距离、角度等几何概念是用公式来表达的。这些定义与背后的欧几里得几何所蕴含的主旨相符。例如,使用平面笛卡儿坐标系时,两点A(x1,y1),B(x2,y2)之间的距离d(又写作|AB|被定义为

  image.png

  上述可被认为是一种勾股定理的形式。类似地,直线与水平线所成的角可以定义为

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  其中m是线的斜率。

  变化

  变化可以使母方程变为新方程,但保持原有的特性。

  交集

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  主题问题编辑解析几何中的重要问题:

  向量空间

  平面的定义

  距离问题

  点积求两个向量的角度

  外积求一向量垂直于两个已知向量(以及它们的空间体积)



· 高中数学平面解析几何典型例题


题目

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答案

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题目

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答案

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