内容正文:
直线方程
模块一:确定直线的几何要素
1. 直线的倾斜角的概念
当直线与轴相交时,取轴作为基准,轴正向与直线向上方向之间所成的角叫做直线的倾斜角.特别地,当直线与轴平行或重合时,规定.因此倾斜角的取值范围是.
2. 直线的斜率:
一条直线的倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母表示,也就是
⑴直线与轴平行或重合时,,;
⑵时,直线的倾斜角为锐角,此时,值增大,直线的倾斜角也随着增大;
⑶时,直线的倾斜角为钝角,此时,值增大,直线的倾斜角也随着增大;
⑷当直线与轴垂直时,,不存在.由此可知,一条直线的倾斜角一定存在,但是斜率不一定存在;
⑸当是锐角时,.
例如,时,;时,.
学习了斜率之后,我们又可以用斜率来表示直线的倾斜程度.
3. 直线的斜率公式:
设,,则:
斜率公式:
对于上面的斜率公式要注意下面五点:
⑴ 当时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角,直线与轴垂直;
⑵ 与、的顺序无关,即,和,在公式中的前后次序可以同时交换,但分子与分母不能交换;
⑶ 斜率可以不通过倾斜角而直接由直线上两点的坐标求得;
⑷ 当时,斜率,直线的倾斜角,直线与轴平行或重合.
⑸ 求直线的倾斜角可以由直线上两点的坐标先求斜率而得到.
考点1:直线的倾斜角与斜率
例1.(1)在下列四个命题中,正确的共有
①坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率;
②直线的倾斜角的取值范围是,;
③若一条直线的斜率为,则此直线的倾斜角为;
④若一条直线的倾斜角为,则此直线的斜率为.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
(2)三条直线,,的位置如图所示,它们的斜率分别为,,,则,,的大小关系是
A. B. C. D.
例2.(1)已知直线过,两点,则直线的斜率为
A. B. C. D.
(2)已知,,直线过与线段相交,则直线的斜率的取值范围是(
A. B.或 C.或 D.
(3)在平面直角坐标系中,已知、若过点的直线与线段有公共点,则直线斜率的取值范围是 .
考点2:三点共线
例3.(1)若三点、、共线,则的值为
A.4 B. C.2 D.
(2)如果、、三点在同一条直线上,那么的值是
A. B. C. D.
模块二:直线方程
直线方程的形式:
1.点斜式方程:,由直线上一点和斜率确定直线方程;
2.斜截式方程:,由直线的斜率和其在轴上的截距确定直线的方程;
3.两点式方程:,由直线上两点确定方程;
4.截距式方程:,由直线在,轴上的截距,确定方程;
5.一般式方程:,可表示平面上所有直线.
考点3:直线方程基本量问题
例4.(1)下列说法中正确的是
A.表示过点,,且斜率为的直线方程
B.直线与 轴交于一点,其中截距
C.在轴和轴上的截距分别为与的直线方程是
D.方程表示过点,,,的直线
(2)过点的直线在两坐标轴上的截距相等,则该直线方程为
A. B.
C.或 D.或
(3)两条直线和在同一直角坐标系中的图象可以是
A. B.
C. D.
例5.(1)在平面直角坐标系中,方程表示的直线可能为
A. B.
C. D.
(2)已知直线的方程是,的方程是,则如图所示各示意图形中,正确的是 .(填序号)
(3)如果,,那么直线不经过的象限是
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
考点4:直线恒过点
例6.(1)已知直线不通过第一象限,则实数的取值范围 .
(2)若直线与直线的交点位于第二象限,则直线的倾斜角的取值范围是 .
(3)已知直线及两点,,若直线与线段有公共点,则的取值范围是 .
(4)已知两点,,直线.当直线与线段相交时,试求直线斜率的取值范围 .
模块三:直线间位置关系与距离公式
1.两条直线的位置关系(斜截式):,
⑴ 两条直线相交、平行与重合条件:
①相交的条件:
②平行的条件:且
③重合的条件:,.
⑵ 两条直线垂直的条件:
2.两条直线的位置关系(一般式):,;
⑴ 两条直线相交、平行与重合条件:
①相交的条件:或
②平行的条件:且或
③重合的条件:,,或
⑵ 两条直线垂直的条件:.
3.点到直线以及平行线之间的距离公式:
⑴ 点到直线的距离的计算公式:.
⑵ 两条平行线,之间的距离为,则.
考点5:已知位置关系反求参
例7.已知两条直线与的交点.
(1)求过点且过原点的直线方程;
(2)求过点且垂直于直线的直线的方程.
例8.平面上三条直线,,,如果这三条直线将平面划分成六部分,则实数的取值集合
A. B., C. D.,0,
例9.(1)中,已知,,,则边上的中线所在的直线的一般式方程为 .
(2)与直线垂直,且与原点的距离为的直线的方程是 .
例10.已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,的内角平分线所在直线方程为.
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