内容正文:
专题01 直线方程、直线与直线的位置关系
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一、直线的倾斜角与斜率
1.直线的倾斜角与斜率的关系
(1).倾斜角α的取值范围:0°≤α<180°.
(2).倾斜角为α(α≠90°)的直线的斜率k=tanα,倾斜角为90°的直线斜率不存在.
当0°<α<90°时,k>0且k随倾斜角α的增大而增大.
当90°<α<180°时,k<0且k随倾斜角α的增大而增大.
2..求直线斜率的公式
经过两点的直线的斜率公式为 .
【名师提醒】
(1)当直线的倾斜角为时,斜率公式不适用,因此在研究直线的斜率问题时,一定要注意斜率的存在与不存在两种情况.
(2)斜率计算公式中的值与所选取的两点在直线上的位置无关,两纵坐标和两横坐标在公式中的次序可以同时调换.
(3)当直线与轴平行或重合时,直线的斜率公式成立,此时.
例1 .(1)、(2021·天津市第四十七中学高二阶段练习)如图,直线l的斜率是( )
A. B. C. D.
(2)、(2022·河南·鹤壁高中高二阶段练习)直线的倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
(3)、(2022·湖南·怀化市湖天中学高二阶段练习)已知、,直线过点,且与线段相交,则直线的斜率取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式训练1-1】、(2022·湖北·十堰市天河英才高中有限公司高二期中)已知直线的倾斜角为,斜率为,若,则的取值范围为________.
【变式训练1-2】、(2022·广西·高二阶段练习)斜率为,将直线绕其与轴的交点逆时针旋转60°所得直线的倾斜角为______.
【变式训练1-3】、(2022·福建省福州延安中学高二阶段练习)设直线l的斜率为k,且,直线l的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、直线方程
名称
方程
适用范围
点斜式
y-y1=k(x-x1)
不能表示与x轴垂直的直线
斜截式
y=kx+b
不能表示与x轴垂直的直线
两点式
=
不能表示与坐标轴垂直的直线
截距式
+=1
不能表示与坐标轴垂直和过原点的直线
一般式
Ax+By+C=0
(A2+B2≠0)
适合所有的直线
例2 .(1)、(2022·河南·高二阶段练习)已知直线恒过定点点在直线上,则的方程可以是( )
A. B. C. D.
(2)、(2022·贵州·遵义一中高二阶段练习)已知直线l过点,且与直线:和:分别交于点A,B.若P为线段AB的中点,则直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
(3)、(2022·全国·高二课时练习)已知直线与两坐标轴围成的三角形的面积不小于5,则k的取值范围为______.
【变式训练2-1】、(2022·辽宁实验中学高三阶段练习)直线l过点,且横截距为纵截距的两倍,则直线l的方程是_____.(请用直线方程的一般式作答)
【变式训练2-2】、(2023·全国·高三专题练习)在中,已知点,,且边的中点M在轴上,边的中点N在轴上,则直线的方程为( )
A. B.
【变式训练2-3】、(2022·全国·高二课时练习)过点且与直线成角的直线的一般式方程是______.
三、距离问题
1、两点间的距离公式
两点间的距离公式为.
2、点到直线的距离公式
点到直线的距离为.
3、两平行线间的距离
本类问题常见的有两种解法:①转化为点到直线的距离问题,在任一条直线上任取一点,此点到另一条直线的距离即为两直线之间的距离;②距离公式:直线与直线的距离为.
例3 .(1)、(2022·黑龙江省饶河县高级中学高二阶段练习)已知直线,,则直线与之间的距离最大值为______.
(2)、(2022·湖南岳阳·高二期中)线从出发,经两直线反射后,仍返回到点.则光线从P点出发回到P点所走的路程长度(即图中周长)为_________.
(3)、(2022·四川·广安二中高二期中(理))已知一条光线从点射出,经直线反射后经过点,则反射光线所在直线的方程为( )
A. B. C. D.
(4)、(2022·黑龙江·肇州县第二中学高二阶段练习)直线和两点,若直线上存在点M使得最小,求点M的坐标_____.
【变式训练3-1】、(2022·浙江·高二期中)点到直线的距离的最大值为( )
A. B. C.3 D.
【变式训练3-2】、(2022·四川省内江市第六中学高二期中(文))已知点和,P为直线上的动点,则的最小值为__________.
【变式训练3-3】、(2022·四川成都·高二期中(理))已知,两点的坐标分别为,,若两平行直线,分别过点A,B,则,间的距离的最大值为( )
A.1 B. C.2 D.
【变式训练3-4】、(2022·重庆