内容正文:
专题09 直线与圆的方程
易错点1 忽略90°倾斜角的特殊情形
求经过A(m,3),B(1,2)两点的直线的斜率,并指出倾斜角α的取值范围.
【错解】由斜率公式可得直线AB的斜率k==.
①当m>1时,k=>0,所以直线的倾斜角α的取值范围是0°<α<90°;
②当m<1时,k=<0,所以直线的倾斜角α的取值范围是90°<α<180°.
【错因分析】当问题所给的对象不能进行统一研究时,就需要对研究对象进行分类讨论,然后对每一类分别研究,得出每一类结果,最终解决整个问题.
本题的讨论分两个层次:第一个层次是讨论斜率是否存在;第二个层次是讨论斜率的正、负.也可以分为m=1,m>1,m<1三种情况进行讨论.
【试题解析】当m=1时,直线斜率不存在,此时直线倾斜角α=90°.
当m≠1时,由斜率公式可得k==.
①当m>1时,k=>0,所以直线倾斜角α的取值范围是0°<α<90°.
②当m<1时,k=<0,所以直线倾斜角α的取值范围是90°<α<180°.
【参考答案】见试题解析.
1.由斜率取值范围确定直线倾斜角的范围时要利用正切函数y=tan x的图象,特别要注意倾斜角取值范围的限制.
2.求解直线的倾斜角与斜率问题时要善于利用数形结合的思想,要注意直线的倾斜角由锐角变到直角及由直角变到钝角时,需依据正切函数y=tan x的单调性求斜率k的范围.
3.直线的倾斜角与斜率的关系
(1)任何直线都存在倾斜角,但并不是任意直线都存在斜率.比如直线的倾斜角为,但斜率不存在.
(2)直线的倾斜角α和斜率k之间的对应关系:
α
0°
0°<α<90°
90°
90°<α<180°
k
0
k>0
不存在
k<0
1.直线的倾斜角为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】直线的斜率,则,所以直线的倾斜角.故选B.
易错点2 忽略斜率不存在的特殊情形
已知直线l1经过点A(3,a),B(a−2,3),直线l2经过点C(2,3),D(−1,a−2),若l1⊥l2,求a的值.
【错解】由l1⊥l2⇔,又k1=,k2=,所以·=−1,解得a=0.
【错因分析】只有在两条直线斜率都存在的情况下,才有l1⊥l2⇔,还有一条直线斜率为0,另一条直线斜率不存在的情况也要考虑.
【试题解析】由题意知l2的斜率一定存在,则l2的斜率可能为0,下面对a进行讨论.
当时,a=5,此时k1不存在,所以两直线垂直.
当时,由,得a=0.
所以a的值为0或5.
【参考答案】0或5
1.直线的斜率是否存在是解直线问题首先要考虑的问题,以防漏解.
2.斜率公式
(1)若直线l的倾斜角90°,则斜率.
(2)若P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直线l上,且x1≠x2,则l的斜率k=.
3.求直线方程的方法
(1)直接法:根据已知条件,选择恰当形式的直线方程,直接求出方程中的系数,写出直线方程;
(2)待定系数法:先根据已知条件恰当设出直线的方程,再根据已知条件构造关于待定系数的方程(组)解得系数,最后代入设出的直线方程.
4.求直线方程时,如果没有特别要求,求出的直线方程应化为一般式Ax+By+C=0,且A≥0.
5.已知三点若直线的斜率相同,则三点共线.因此三点共线问题可以转化为斜率相等问题,用于求证三点共线或由三点共线求参数.
2.设直线的方程为,根据下列条件分别求的值.
(1)在轴上的截距为1;
(2)斜率为1;
(3)经过定点.
【答案】(1)1;(2);(3)或.
【解析】(1)∵直线过点P′(1,0),
∴m2-2m-3=2m-6.解得m=3或m=1.
又∵m=3时,直线l的方程为y=0,不符合题意,
∴m=1.
(2)由斜率为1,得 解得m=.
(3)直线过定点P(-1,-1),
则- (m2-2m-3)-(2m2+m-1)=2m-6, 解得m=或m=-2.
当用待定系数法确定直线的斜率时,一定要对斜率是否存在进行讨论,否则容易犯解析不全的错误.
易错点3 忽视两条直线平行的条件
当a为何值时,直线:y=−x+2a与直线:平行?
【错解】由题意,得=−1,∴a=±1.
【错因分析】该解法只注意到两直线平行时斜率相等,而忽视了斜率相等的两直线还可能重合.
【试题解析】∵,∴=−1且2a≠2,解得a=−1.
【方法点睛】要解决两直线平行的问题,一定要注意检验,看看两直线是否重合.
【参考答案】a=−1.
1.两直线的位置关系问题中注意重合与平行的区别.
2.由两直线平行或垂直求参数的值:在解这类问题时,一定要“前思后想”.
“前思”就是在解题前考虑斜率不存在的可能性,是否需要分情况讨论;“后想”就是在解题后,检验答案的正确性,看是否出现增解或漏解.
3.两条直线的位置关系
斜截式
一般式