高中数学必修2第三章直线与方程知识点总结与练习.docx
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1、第八章平面解析几何第一节直线的倾斜角及斜率、直线的方程学问能否忆起一、直线的倾斜角及斜率1直线的倾斜角(1)定义:x轴正向及直线向上方向之间所成的角叫做这条直线的倾斜角当直线及x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0.(2)倾斜角的范围为0,)_2直线的斜率(1)定义:一条直线的倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k,倾斜角是90的直线没有斜率(2)过两点的直线的斜率公式:经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1x2)的直线的斜率公式为k.二、直线方程的形式及适用条件名称几何条件方程局限性点斜式过点(x0,y0),斜率为kyy0k(xx0)不含垂直于x轴的直线斜
2、截式斜率为k,纵截距为byb不含垂直于x轴的直线两点式过两点(x1,y1),(x2,y2),(x1x2,y1y2)不包括垂直于坐标轴的直线截距式在x轴、y轴上的截距分别为a,b(a,b0)1不包括垂直于坐标轴和过原点的直线一般式C0(A,B不全为0)小题能否全取1(教材习题改编)直线xym0(mk)的倾斜角为()A30B60C150 D120解析:选C由k ,0,)得150.2(教材习题改编)直线l过点P(2,5),且斜率为,那么直线l的方程为()A3x4y140 B3x4y140C4x3y140 D4x3y140解析:选A由y5(x2),得3x4y140.3过点M(2,m),N(m,4)的直
3、线的斜率等于1,那么m的值为()A1 B4C1或3 D1或4解析:选A由1,得m24m,m1.4(2021长春模拟)假设点A(4,3),B(5,a),C(6,5)三点共线,那么a的值为解析:1,a3.由于A,B,C三点共线,所以a31,即a4.答案:45假设直线l过点(1,2)且及直线2x3y40垂直,那么直线l的方程为解析:由得直线l的斜率为k.所以l的方程为y2(x1),即3x2y10.答案:3x2y101.求直线方程时要留意推断直线斜率是否存在,每条直线都有倾斜角,但不肯定每条直线都存在斜率2由斜率求倾斜角,一是要留意倾斜角的范围;二是要考虑正切函数的单调性3用截距式写方程时,应先推断截
4、距是否为0,假设不确定,那么须要分类探讨直线的倾斜角及斜率典题导入例1(1)(2021岳阳模拟)经过两点A(4,2y1),B(2,3)的直线的倾斜角为,那么y()A1B3C0 D2(2)(2021苏州模拟)直线 y20的倾斜角的范围是自主解答(1)y2,因此y213.(2)由题知k ,故k,结合正切函数的图象,当k时,直线倾斜角,当k时,直线倾斜角,故直线的倾斜角的范围是.答案(1)B(2)由题悟法1求倾斜角的取值范围的一般步骤:(1)求出斜率k 的取值范围;(2)利用三角函数的单调性,借助图象或单位圆数形结合,确定倾斜角的取值范围2求倾斜角时要留意斜率是否存在以题试法1(2021哈尔滨模拟)
5、函数y x x的一条对称轴为x,那么直线l:c0的倾斜角为()A45 B60C120 D135解析:选D由函数yf(x) x x的一条对称轴为x知,f(0),即ba,那么直线l的斜率为1,故倾斜角为135.2(2021金华模拟)点A(1,3),B(2,1)假设直线l:yk(x2)1及线段相交,那么k的取值范围是() B(,2C(,2 解析:选D由题意知直线l恒过定点P(2,1),如右图假设l及线段相交,那么k.2,2k.直 线 方 程典题导入例2(1)过点(1,0)且及直线x2y20平行的直线方程是(2)(2021东城模拟)假设点P(1,1)为圆(x3)2y29的弦的中点,那么弦所在直线的方程
6、为自主解答(1)设所求直线方程为x2ym0,由直线经过点(1, 0),得1m0,m1.那么所求直线方程为x2y10.(2)由题意得,1,所以2,故弦所在直线的方程为y12(x1),即2xy10.答案(1)x2y10(2)2xy10由题悟法求直线方程的方法主要有以下两种:(1)干脆法:依据条件,选择适当的直线方程形式,干脆写出直线方程;(2)待定系数法:先设出直线方程,再依据条件求出待定系数,最终代入求出直线方程以题试法3(2021龙岩调研)中,A(1,4),B(6,6),C(2,0)求:(1)中平行于边的中位线所在直线的一般式方程和截距式方程;(2)边的中线所在直线的一般式方程,并化为截距式方
7、程解:(1)平行于边的中位线就是,中点的连线因为线段,中点坐标分别为,所以这条直线的方程为,整理一般式方程为得6x8y130,截距式方程为1.(2)因为边上的中点为(2,3),所以边上的中线所在直线的方程为,即一般式方程为7xy110,截距式方程为1.直线方程的综合应用典题导入例3(2021开封模拟)过点P(3,0)作始终线,使它夹在两直线l1:2xy20及l2:xy30之间的线段恰被点P平分,求此直线的方程自主解答法一:设点A(x,y)在l1上,点B(,)在l2上由题意知那么点B(6x,y),解方程组得那么k8.故所求的直线方程为y8(x3),即8xy240.法二:设所求的直线方程为yk(x
8、3),点A,B的坐标分别为(,),(,),由解得由解得P(3,0)是线段的中点,0,即0,k28k0,解得k0或k8.假设k0,那么1,3,此时3,k0舍去,故所求的直线方程为y8(x3),即8xy240.由题悟法解决直线方程的综合问题时,除敏捷选择方程的形式外,还要留意题目中的隐含条件,假设及最值或范围相关的问题可考虑构建目的函数进展转化求最值以题试法4(2021东北三校联考)直线l过点M(2,1),且分别及x轴,y轴的正半轴交于A,B两点,O为原点(1)当面积最小时,求直线l的方程;(2)当获得最小值时,求直线l的方程解:(1)设直线l的方程为y1k(x2)(k0),B(0,12k),的面
9、积S(12k)(44)4.当且仅当4k,即k时,等号成立故直线l的方程为y1(x2),即x2y40.(2) , 2 224,当且仅当k2,即k1时取等号,故直线方程为xy30. 典例(2021西安模拟)设直线l的方程为 (a1)xy2a0(aR) (1)假设l在两坐标轴上的截距相等,求l的方程; (2)假设l不经过第二象限,务实数a的取值范围尝试解题(1)当直线过原点时,该直线在x轴和y轴上的截距为零,此时截距相等故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,故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
10、,那么或a1.综上可知,a的取值范围是(,1易错提示,当直线在x轴及y轴上的截距为零时也满意.:“截距互为相反数;“一截距是另一截距的几倍等,解决此类问题时,要先考虑零截距情形.留意分类探讨思想的运用.针对训练过点M(3,4)且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程为解析:当过原点时,直线方程为yx;当不过原点时,设直线方程为1,即xya.代入点(3,4),得a7.即直线方程为xy70.答案:yx或xy701假设k,1,b三个数成等差数列,那么直线yb必经过定点()A(1,2)B(1,2)C(1,2) D(1,2)解析:选A因为k,1,b三个数成等差数列,所以kb2,即b2k,于是直线方程化为
11、yk2,即y2k(x1),故直线必过定点(1,2)2直线2x11y160关于点P(0,1)对称的直线方程是()A2x11y380 B2x11y380C2x11y380 D2x11y160解析:选B因为中心对称的两直线相互平行,并且对称中心到两直线的间隔 相等,故可设所求直线的方程为2x11yC0,由点到直线的间隔 公式可得,解得C16(舍去)或C38.3(2021衡水模拟)直线l1的斜率为2,l1l2,直线l2过点(1,1)且及y轴交于点P,那么P点坐标为()A(3,0) B(3,0)C(0,3) D(0,3)解析:选Dl1l2,且l1斜率为2,l2的斜率为2.又l2过(1,1),l2的方程为
12、y12(x1),整理即得y2xx0,得P(0,3)4(2021佛山模拟)直线c0同时要经过第一、第二、第四象限,那么a,b,c应满意()A0,0 B0,0C0,0 D0,0解析:选A由于直线c0经过第一、二、四象限,所以直线存在斜率,将方程变形为yx,易知0且0,故0,0.5将直线y3x绕原点逆时针旋转90,再向右平移1个单位,所得到的直线为()Ayx Byx1Cy3x3 Dyx1解析:选A将直线y3x绕原点逆时针旋转90得到直线yx,再向右平移1个单位,所得直线的方程为y(x1),即yx.6点A(1,2),B(m,2),且线段的垂直平分线的方程是x2y20,那么实数m的值是()A2 B7C3
13、 D1解析:选C线段的中点代入直线x2y20中,得m3.7(2021贵阳模拟)直线l经过点A(1,2),在x轴上的截距的取值范围是(3,3),那么其斜率的取值范围是解析:设直线l的斜率为k,那么方程为y2k(x1),在x轴上的截距为1,令313,解得k1或k.答案:(,1)8(2021常州模拟)过点P(2,3)且在两坐标轴上的截距相等的直线l的方程为解析:直线l过原点时,l的斜率为,直线方程为yx;l不过原点时,设方程为1,将点(2,3)代入,得a1,直线方程为xy1.综上,l的方程为xy10或2y3x0.答案:xy10或3x2y09(2021天津四校联考)不管m取何值,直线(m1)xy2m1
14、0恒过定点解析:把直线方程(m1)xy2m10整理得(x2)m(xy1)0,那么得答案:(2,3)10求经过点(2,2),且及两坐标轴所围成的三角形面积为1的直线l的方程解:设所求直线方程为1,由可得解得或故直线l的方程为2xy20或x2y20.11(2021莆田月考)两点A(1,2),B(m,3)(1)求直线的方程;(2)实数m,求直线的倾斜角的取值范围解:(1)当m1时,直线的方程为x1;当m1时,直线的方程为y2(x1)(2)当m1时,;当m1时,m1(0, ,k(, ,.综合知,直线的倾斜角.,射线、分别及x轴正半轴成45和30角,过点P(1,0)作直线分别交、于A、B两点,当的中点C
15、恰好落在直线yx上时,求直线的方程解:由题意可得 451,(18030),所以直线:yx,:yx.设A(m,m),B(n,n),所以的中点,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,所以:y(x1),即直线的方程为(3)x2y30.1假设直线l:y及直线2x3y60的交点位于第一象限,那么直线l的倾斜角的取值范围是() 解析:选B由解得两直线交点在第一象限,解得k.直线l的倾斜角的范围是.2(2021洛阳模拟)当过点P(1,2)的直线l被圆C:(x2)2(y1)25截得的弦最短时,直线l的方程为解析:易知圆心C的坐标为(2,1),由圆的几何性质可知,当圆
16、心C及点P的连线及直线l垂直时,直线l被圆C截得的弦最短由C(2,1),P(1,2)可知直线的斜率为1,设直线l的斜率为k,那么k(1)1,得k1,又直线l过点P,所以直线l的方程为xy10.答案:xy103直线l:y12k0(kR)(1)证明:直线l过定点;(2)假设直线l不经过第四象限,求k的取值范围;(3)假设直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,O为坐标原点,设的面积为S,求S的最小值及此时直线l的方程解:(1)证明:法一:直线l的方程可化为yk(x2)1,故无论k取何值,直线l总过定点(2,1)法二:设直线过定点(x0,y0),那么0y012k0对随意kR恒成立,即(x02)
17、ky010恒成立,x020,y010,解得x02,y01,故直线l总过定点(2,1)(2)直线l的方程为y2k1,那么直线l在y轴上的截距为2k1,要使直线l不经过第四象限,那么解得k的取值范围是0,)(3)依题意,直线l在x轴上的截距为,在y轴上的截距为12k,B(0,12k)又0,k0.故S(12k)(44)4,当且仅当4k,即k时,取等号故S的最小值为4,此时直线l的方程为x2y40.1(2021郑州模拟)直线l1的方向向量为a(1,3),直线l2的方向向量为b(1,k)假设直线l2经过点(0,5)且l1l2,那么直线l2的方程为()Ax3y50 Bx3y150Cx3y50 Dx3y15
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