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1、数学必修2 第三章 直线与方程练习 知 识 点(1)直线的倾斜角定义:x轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的倾斜角。特别地,当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度。因此,倾斜角的取值范围是0180性质:直线的倾斜角=90时,斜率不存在,即直线与y轴平行或者重合. 当=0时,斜率k=0;当时,斜率,随着的增大,斜率k也增大;当时,斜率,随着的增大,斜率k也增大.(2)直线的斜率定义:倾斜角不是90的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。直线的斜率常用k表示。即。斜率反映直线与轴的倾斜程度。当时,; 当时,; 当时,不存在。过两点的直线的斜率公式: 注意下面四点:(1)当时,公
2、式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90;(2)k与P1、P2的顺序无关;(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得;(4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。(3)直线方程点斜式:直线斜率k,且过点注意:当直线的斜率为0时,k=0,直线的方程是y=y1。当直线的斜率为90时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示但因l上每一点的横坐标都等于x1,所以它的方程是x=x1。斜截式:,直线斜率为k,直线在y轴上的截距为b两点式:()直线两点,截矩式:其中直线与轴交于点,与轴交于点,即与轴、轴的截距分别为。一般式:(A,B不全为0)注意:各式的适用范围 特殊的方程
3、如:平行于x轴的直线:(b为常数); 平行于y轴的直线:(a为常数); (5)直线系方程:即具有某一共同性质的直线(一)平行直线系平行于已知直线(是不全为0的常数)的直线系:(C为常数)(二)垂直直线系垂直于已知直线(是不全为0的常数)的直线系:(C为常数)(三)过定点的直线系()斜率为k的直线系:,直线过定点;()过两条直线,的交点的直线系方程为(为参数),其中直线不在直线系中。(6)两直线平行与垂直当,时,;注意:利用斜率判断直线的平行与垂直时,要注意斜率的存在与否。(7)两条直线的交点 相交交点坐标即方程组的一组解。方程组无解 ; 方程组有无数解与重合(8)两点间距离公式:设是平面直角坐
4、标系中的两个点,则 (9)点到直线距离公式:一点到直线的距离(10)两平行直线距离公式在任一直线上任取一点,再转化为点到直线的距离进行求解。填空或选择可以用: 经典例题【例1】(1)已知A(3, 2), B(-4, 1), C(0, -1), 求直线AB, BC, CA的斜率, 并判断它们的倾斜角是钝角还是锐角.(2)已知三点A(a,2),B(3,7),C(-2,-9a)在一条直线上,求实数a的值解:(1) 直线AB的斜率0, 所以它的倾斜角是锐角; 直线BC的斜率0, 所以它的倾斜角是锐角.(2), . A、B、C三点在一条直线上, , 即, 解得或.【例2】已知两点A (-2,- 3) ,
5、 B (3, 0) ,过点P (-1, 2)的直线与线段AB始终有公共点,求直线的斜率的取值范围. 解:如图所示, 直线PA的斜率是, 直线PB的斜率是.当直线由PA变化到y轴平行位置PC, 它的倾斜角由锐角增至90,斜率的变化范围是5,;当直线由PC变化到PB位置,它的倾斜角由90增至,斜率的变化范围是.所以斜率的变化范围是.【例3】(1)已知直线经过点M(-3,0),N(-15,-6),经过点R(-2,),S(0,),试判断与是否平行?(2)的倾斜角为45,经过点P(-2,-1),Q(3,-6),问与是否垂直?解:(1) =,. /(2) , , 【例4】已知直线经过点,且与两坐标轴围成的
6、三角形的面积为5,求直线的方程解:由已知得与两坐标轴不垂直直线经过点, 可设直线的方程为,即.则直线在轴上的截距为,在轴上的截距为.根据题意得,即.当时,原方程可化为,解得;当时,原方程可化为,此方程无实数解.故直线的方程为,或.即或.【例5】经过点并且在两个坐标轴上的截距的绝对值相等的直线有几条?请求出这些直线的方程 解:当截距为时,设,过点,则得,即;当截距不为时,设或过点,则得,或,即,或这样的直线有条:,或 【例6】写出过两点A(5,0),B(0,-3) 的直线方程的两点式、点斜式、斜截式、截距式和一般式方程解:两点式方程:;点斜式方程:,即;斜截式方程:,即;截距式方程:;一般式方程
7、:【例7】已知直线l的方程为3x+4y12=0,求与直线l平行且过点(1,3)的直线的方程解:直线l:3x+4y12=0的斜率为, 所求直线与已知直线平行, 所求直线的斜率为,又由于所求直线过点(1,3),所以,所求直线的方程为:,即.【例8】 已知为实数,两直线:,:相交于一点,求证:交点不可能在第一象限及轴上.解:解方程组得交点().若0,则1.当1时,0,此时交点在第二象限内.又因为为任意实数时,都有10,故0.因为1(否则两直线平行,无交点) ,所以,交点不可能在轴上【例9】若直线l:ykx与直线2x3y60的交点位于第一象限,求直线l的斜率的取值范围.解:如图,直线2x+3y6=0过点A(3,0),B(0,2),直线l:ykx必过点(0,).当直线l过A点时,两直线的交点在x轴;当直线l绕C点逆时针(由位置AC到位置BC)旋转时,交点在第一象限. 根据,得到直线l的斜率k. 倾斜角范围为.【例10】直线2xy4=0上有一点P,求它与两定点A(4,1),B(3,4)的距离之差的最大值.解:找A关于l的对称点A,AB与直线l的交点即为所求的P点. 设, 则,解得, 所以线段.【例11】已知点到直线的距离为,求的值;解:【例12】求与直线及都平行且到它们的距离都相等的直线方程.解:直线的方程化为. 设所求直线的方程为,则,即,解得. 所以所求直线方程为.4 / 4
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