2022高考数学一轮复习 第九章 第1讲 直线的方程知识点 新人教A版 .doc
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1、第1讲直线的方程最新考纲1.在平面直角坐标系中,结合具体图形,确定直线位置的几何要素;2.理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式;3.掌握确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系.知 识 梳 理1直线的倾斜角与斜率(1)直线的倾斜角定义:当直线l与x轴相交时,我们取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角叫做直线l的倾斜角;规定:当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0;范围:直线的倾斜角的取值范围是0,)(2)直线的斜率定义:当直线l的倾斜角时,其倾斜角的正切值tan 叫做这条直线的斜率,斜率通
2、常用小写字母k表示,即ktan_;斜率公式:经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1x2)的直线的斜率公式为k2直线方程的五种形式名称几何条件方程适用条件斜截式纵截距、斜率ykxb与x轴不垂直的直线点斜式过一点、斜率yy0k(xx0)两点式过两点与两坐标轴均不垂直的直线截距式纵、横截距1不过原点且与两坐标轴均不垂直的直线一般式AxByC0(A2B20)所有直线3.线段的中点坐标公式若点P1,P2的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),线段P1P2的中点M的坐标为(x,y),则此公式为线段P1P2的中点坐标公式诊 断 自 测1判断正误(在括号内打“”或“”)精彩PPT展示(1)坐
3、标平面内的任何一条直线均有倾斜角与斜率()(2)直线的倾斜角越大,其斜率就越大()(3)直线的斜率为tan ,则其倾斜角为.()(4)斜率相等的两直线的倾斜角不一定相等()(5)经过点P(x0,y0)的直线都可以用方程yy0k(xx0)表示()(6)经过任意两个不同的点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线都可以用方程(yy1)(x2x1)(xx1)(y2y1)表示()2直线xya0(a为常数)的倾斜角为()A30 B60 C150 D120解析直线的斜率为ktan ,又因为0180,所以60.答案B3如果AC0,且BC0,在y轴上的截距0,故直线经过一、二、四象限,不经过第三象限答案C
4、4已知直线l经过点P(2,5),且斜率为,则直线l的方程为()A3x4y140 B3x4y140C4x3y140 D4x3y140解析由点斜式,得y5(x2),即3x4y140.答案A5(人教A必修2P100A9改编)过点P(2,3)且在两轴上截距相等的直线方程为_解析当截距为0时,直线方程为3x2y0;当截距不为0时,设直线方程为1,则1,解得a5.所以直线方程为xy50.答案3x2y0或xy50考点一直线的倾斜角与斜率【例1】 (1)设直线l的方程为xycos 30(R),则直线l的倾斜角的范围是()A0,) B.C. D.(2)经过P(0,1)作直线l,若直线l与连接A(1,2),B(2
5、,1)的线段总有公共点,则直线l的倾斜角的范围是_解析(1)当cos 0时,方程变为x30,其倾斜角为;当cos 0时,由直线方程可得斜率k.cos 1,1且cos 0,k(,11,),即tan (,11,),又0,),.综上知,倾斜角的范围是,故选C.(2)法一如图所示,kPA1,kPB1,由图可观察出:直线l倾斜角的范围是.深度思考第(2)小题同学们的解法应该多数是求kPA,kPB,再根据图象观察出倾斜角的范围,但是还有一种方法不妨试一试,在线性规划中提到过法二由题意知,直线l存在斜率设直线l的斜率为k,则直线l的方程为y1kx,即kxy10.A,B两点在直线的两侧或其中一点在直线l上,(
6、k21)(2k11)0,即2(k1)(k1)0,1k1.直线l的倾斜角的范围是.答案(1)C(2)规律方法(1)由直线倾斜角的取值范围求斜率的取值范围或由斜率的取值范围求直线倾斜角的取值范围时,常借助正切函数ytan x在0,)上的单调性求解,这里特别要注意,正切函数在0,)上并不是单调的;(2)过一定点作直线与已知线段相交,求直线斜率范围时,应注意倾斜角为时,直线无斜率【训练1】 (1)直线xsin y10的倾斜角的变化范围是()A. B(0,)C. D.(2)已知线段PQ两端点的坐标分别为P(1,1)和Q(2,2),若直线l:xmym0与线段PQ有交点,则实数m的取值范围是_解析(1)直线
7、xsin y10的斜率是ksin ,又1sin 1,1k1,当0k1时,倾斜角的范围是;当1k0时,倾斜角的范围是.(2)如图所示,直线l:xmym0过定点A(0,1),当m0时,kQA,kPA2,kl,2或,解得0m或m0;当m0时,直线l的方程为x0,与线段PQ有交点实数m的取值范围为m.答案(1)D(2)考点二直线方程的求法【例2】 根据所给条件求直线的方程:(1)直线过点(4,0),倾斜角的正弦值为;(2)直线过点(3,4),且在两坐标轴上的截距之和为12;(3)直线过点(5,10),且到原点的距离为5.解(1)由题设知,该直线的斜率存在,故可采用点斜式设倾斜角为,则sin (00;当
8、k0时,直线为y1,符合题意,故k0.(3)解由题意可知k0,再由l的方程,得A,B(0,12k)依题意得解得k0.S|OA|OB|12k|(224)4,等号成立的条件是k0且4k,即k,Smin4,此时直线l的方程为x2y40.思想方法1要正确理解倾斜角的定义,明确倾斜角的取值范围,熟记斜率公式:k,该公式与两点顺序无关,已知两点坐标(x1x2)时,根据该公式可求出经过两点的直线的斜率当x1x2,y1y2时,直线的斜率不存在,此时直线的倾斜角为90.2求斜率可用ktan (90),其中为倾斜角,由此可见倾斜角与斜率相互联系不可分割,牢记:“斜率变化分两段,90是分界,遇到斜率要谨记,存在与否
9、需讨论”3求直线方程中一种重要的方法就是先设直线方程,再求直线方程中的系数,这种方法叫待定系数法易错防范1求直线方程时要注意判断直线斜率是否存在;每条直线都有倾斜角,但不一定每条直线都存在斜率2根据斜率求倾斜角,一是要注意倾斜角的范围;二是要考虑正切函数的单调性3截距为一个实数,既可以为正数,也可以为负数,还可以为0,这是解题时容易忽略的一点.基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1.如图中的直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则()Ak1k2k3Bk3k1k2Ck3k2k1Dk1k3k2解析直线l1的倾斜角1是钝角,故k13,所以0k3k2,因此k1k3k2,故选D.答案
10、D2(2015太原质检)若直线l与直线y1,x7分别交于点P,Q,且线段PQ的中点坐标为(1,1),则直线l的斜率为()A. B C D.解析依题意,设点P(a,1),Q(7,b),则有解得a5,b3,从而可知直线l的斜率为.答案B3两条直线l1:1和l2:1在同一直角坐标系中的图象可以是()答案A4(2014郑州模拟)直线l经过点A(1,2),在x轴上的截距的取值范围是(3,3),则其斜率的取值范围是()A.B.C(,1)D(,1)解析设直线的斜率为k,如图,过定点A的直线经过点B时,直线l在x轴上的截距为3,此时k1;过定点A的直线经过点C时,直线l在x轴上的截距为3,此时k,满足条件的直
11、线l的斜率范围是(,1).答案D5设直线axbyc0的倾斜角为,且sin cos 0,则a,b满足()Aab1 Bab1Cab0 Dab0解析由sin cos 0,得1,即tan 1.又因为tan ,所以1.即ab,故应选D.答案D二、填空题6若点A(4,3),B(5,a),C(6,5)三点共线,则a的值为_解析kAC1,kABa3.由于A,B,C三点共线,所以a31,即a4.答案47(2015烟台模拟)直线3x4yk0在两坐标轴上的截距之和为2,则实数k_解析令x0,得y;令y0,得x,则有2,所以k24.答案248一条直线经过点A(2,2),并且与两坐标轴围成的三角形的面积为1,则此直线的
12、方程为_解析设所求直线的方程为1.A(2,2)在此直线上,1.又因直线与坐标轴围成的三角形面积为1,|a|b|1.由可得(1)或(2)由(1)解得或方程组(2)无解故所求的直线方程为1或1,即x2y20或2xy20为所求直线的方程答案x2y20或2xy20三、解答题9已知直线l与两坐标轴围成的三角形的面积为3,分别求满足下列条件的直线l的方程:(1)过定点A(3,4);(2)斜率为.解(1)设直线l的方程是yk(x3)4,它在x轴,y轴上的截距分别是3,3k4,由已知,得(3k4)6,解得k1或k2.故直线l的方程为2x3y60或8x3y120.(2)设直线l在y轴上的截距为b,则直线l的方程
13、是yxb,它在x轴上的截距是6b,由已知,得|6bb|6,b1.直线l的方程为x6y60或x6y60.10设直线l的方程为(a1)xy2a0(aR)(1)若l在两坐标轴上的截距相等,求l的方程;(2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围解(1)当直线过原点时,该直线在x轴和y轴上的截距为0,显然相等a2,方程即为3xy0.当直线不过原点时,由截距存在且均不为0,得a2,即a11,a0,方程即为xy20.综上,l的方程为3xy0或xy20.(2)将l的方程化为y(a1)xa2,由题意得或a1.综上可知a的取值范围是(,1能力提升题组(建议用时:25分钟)11(2015长春三校调研)一次函数yx
14、的图象同时经过第一、三、四象限的必要不充分条件是()Am1,且n1 Bmn0Cm0,且n0 Dm0,且n0解析因为yx经过第一、三、四象限,故0,0,即m0,n0,但此为充要条件,因此,其必要不充分条件为mn0.答案B12已知直线x2y2分别与x轴、y轴相交于A,B两点,若动点P(a,b)在线段AB上,则ab的最大值为_解析直线方程可化为y1,故直线与x轴的交点为A(2,0),与y轴的交点为B(0,1),由动点P(a,b)在线段AB上,可知0b1,且a2b2,从而a22b,故ab(22b)b2b22b2,由于0b1,故当b时,ab取得最大值.答案13.如图,射线OA,OB分别与x轴正半轴成45
15、和30角,过点P(1,0)作直线AB分别交OA,OB于A,B两点,当AB的中点C恰好落在直线yx上时,则直线AB的方程为_解析由题意可得kOAtan 451,kOBtan(18030),所以直线lOA和直线lOB的方程分别为yx,yx,设A(m,m),B(n,n),所以AB的中点C,由点C在yx上,且A,P,B三点共线得解得m,所以A(,)又P(1,0),所以kABkAP,所以lAB:y(x1),即直线AB的方程为(3)x2y30.答案(3)x2y3014直线l过点P(1,4),分别交x轴的正方向和y轴的正方向于A,B两点(1)当|PA|PB|最小时,求l的方程;(2)当|OA|OB|最小时,
16、求l的方程解依题意,l的斜率存在,且斜率为负设l:y4k(x1)(k0)令y0,可得A;令x0,可得B(0,4k)(1)|PA|PB| (1k2)48(注意k0)当且仅当k且k0即k1时,|PA|PB|取最小值这时l的方程为xy50.(2)|OA|OB|(4k)59.当且仅当k且k0,即k2时,|OA|OB|取最小值这时l的方程为2xy60.第2讲两直线的位置关系最新考纲1.能根据两条直线的斜率判定这两条直线平行或垂直;2.能用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标;3.掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离.知 识 梳 理1两条直线平行与垂直的判定(1)两条直线平
17、行对于两条不重合的直线l1,l2,其斜率分别为k1,k2,则有l1l2k1k2特别地,当直线l1,l2的斜率都不存在时,l1与l2平行(2)两条直线垂直如果两条直线l1,l2斜率都存在,设为k1,k2,则l1l2k1k21,当一条直线斜率为零,另一条直线斜率不存在时,两条直线垂直2两直线相交直线l1:A1xB1yC10和l2:A2xB2yC20的公共点的坐标与方程组的解一一对应相交方程组有唯一解,交点坐标就是方程组的解;平行方程组无解;重合方程组有无数个解3距离公式(1)两点间的距离公式平面上任意两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式为|P1P2|特别地,原点O(0,0)与任一
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