内容正文:
第八章 平面解析几何
第一节 直线方程及两直线位置关系
1.在平面直角坐标系中,结合具体图形,探索确定直线位置的几何要素.
2.理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式.
3.根据确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式点斜式、两点式及一般式.
Ⅰ.主干知识的再认再现
1.直线的倾斜角与斜率
(1)直线的倾斜角
定义
当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,x轴正向与直线l向上的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角
规定
当直线l与x轴平行或重合时,直线l的倾斜角为0°.因此,直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°
(2)斜率公式
定义式
直线l的倾斜角为α(α≠90°),则斜率k=tan_α,当直线的倾斜角α=90°时,直线的斜率不存在
坐标式
P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直线l上,且x1≠x2,则l的斜率k=.若x1=x2,则直线的斜率不存在,此时直线的倾斜角为90°
(3)直线的方向向量与斜率的关系
定义
经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线,其方向向量为=(x2-x1,y2-y1)=(x2-x1)·,因此,当直线的斜率k存在时,直线的一个方向向量为(1,k)
关系
当直线的一个方向向量的坐标为(x,y)(x≠0)时,直线的斜率k=
2.直线方程的五种形式
名称
方程
适用条件
点斜式
y-y0=k(x-x0)
与x轴不垂直的直线
斜截式
y=kx+b
与x轴不垂直的直线
两点式
=
与两坐标轴均不垂直的直线
截距式
+=1
不过原点且与两坐标轴均不垂直的直线
一般式
Ax+By+C=0,A2+B2≠0
平面内所有直线
3.两条直线的位置关系
斜截式
一般式
方程
y=k1x+b1,y=k2x+b2
A1x+B1y+C1=0(A+B≠0),A2x+B2y+C2=0(A+B≠0)
相交
k1≠k2
A1B2-A2B1≠0
垂直
k1k2=-1
A1A2+B1B2=0
平行
k1=k2且b1≠b2
或
重合
k1=k2且b1=b2
A1B2-A2B1=B1C2-B2C1=A1C2-A2C1=0
4.三种距离
条件
公式
两点间的距离
A(x1,y1),B(x2,y2)
|AB|=
点到直线的距离
P(x0,y0)到直线Ax+By+C=0的距离为d
d=
两平行线间的距离
直线Ax+By+C1=0到直线Ax+By+C2=0的距离为d
d=
Ⅱ.基础小题的即时强化
一、教材经典小题的回顾拓展
1.(人教A版选择性必修①P58·T7改编)若过点M(-2,m),N(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为( )
A.1 B.4
C.1或3 D.1或4
答案:A
2.(人教A版选择性必修①P66·T1改编)过点P(-1,)且倾斜角为30°的直线方程为( )
A.x-3y+4=0 B.x-y+2=0
C.x-3y+2=0 D.x-y=0
答案:A
3.(人教A版选择性必修①P67·T8改编)已知直线l过点(0,3),且与直线x+y+1=0垂直,则l的方程是( )
A.x+y-2=0 B.x-y+2=0
C.x+y-3=0 D.x-y+3=0
答案:D
4.(人教A版选择性必修①P79·T7改编)两条平行直线l1:2x+3y-8=0,l2:2x+3y-10=0之间的距离为________.
解析:因为l1∥l2,所以由两条平行直线间的距离公式得d==.
答案:
二、易错易混小题的矫正纠偏
1.(混淆倾斜角与斜率的关系)若直线x=2的倾斜角为α,则α的值为( )
A.0 B. C. D.不存在
解析:选C 因为直线x=2垂直于x轴,所以倾斜角α为.
2.(忽视斜率不存在的情况)若直线(3a+2)x+(1-4a)y+8=0与(5a-2)x+(a+4)y-7=0垂直,则a=________.
解析:由两直线垂直的充要条件,得(3a+2)(5a-2)+(1-4a)(a+4)=0,解得a=0或a=1.
答案:0或1
3.(忽视两直线重合的情况)已知直线ax+3y+1=0与x+(a-2)y+a=0平行,则a的值为________.
解析:令3×1=a(a-2),解得a=-1或a=3.当a=-1时,两条直线的方程都为x-3y-1=0,即两条直线重合,故舍去;当a=3时,两条直线的方程分别为3x+3y+1=0,x+y+3=0,两条直线平行.
∴a的值为3.
答案:3
4.(忽视截距为0的情况)经过点P(4,1)且在两坐标轴上截距相等的直线的方程为________________.
解析:设直线l在x