内容正文:
直线与方程
知识清单:
1、 直线的倾斜角:在平面直角坐标系中,当直线与x轴相交时,取x轴的正半轴作为基准,把x轴的正方向按逆时针旋转至与直线重合的最小角,叫做直线的倾斜角。
其中直线与x轴平行或重合时,其倾斜角为0;故直线倾斜角的范围是。
直线的斜率:倾斜角不等于90°的直线,正切值叫做这条直线的斜率,直线的斜率常用k表示,即k=tan。当=90°时,斜率k不存在。注意倾斜角与斜率k的范围之间的对应关系。
每一条直线都存在惟一的倾斜角,除与轴垂直的直线不存在斜率外,其余每一条直线都有惟一的斜率,并且当直线的斜率一定时,其倾斜角也对应确定.
3、斜率公式:已知直线过两点(其中)所求直线的斜率.
4、 直线方程的5种形式:
①.直线的点斜式方程的定义
已知直线l经过点,且斜率为k,则直线l的方程为.这个方程是由直线上一定点及其斜率确定的,因此称为直线的点斜式方程,简称点斜式.
适用条件:
②.直线的斜截式方程的定义
我们把直线l与y轴交点的纵坐标b叫做直线l在y轴上的截距.
如果直线l的斜率为k,且在y轴上的截距为b,则方程为,即叫做直线的斜截式方程,简称斜截式.
适用条件:
③.直线的两点式方程的定义
已知直线过两点,当时,直线的方程为.这个方程是由直线上的两点确定的,因此称为直线的两点式方程,简称两点式.
适用条件:
④.直线的截距式方程的定义
已知直线过点,(),则由直线的两点式方程可以得到直线的方程为.
我们把直线与轴的交点的横坐标叫做直线在轴上的截距,此时直线在轴上的截距是.
这个方程由直线在两个坐标轴上的截距和确定,因此叫做直线的截距式方程,简称截距式.
适用条件:
⑤.直线的一般式方程
在平面直角坐标系中,任何一个关于x,y的二元一次方程都表示一条直线.我们把关于x,y的二元一次方程(其中A,B不同时为0)叫做直线的一般式方程,简称一般式.
适用条件:
5、两直线的位置关系
6、点到直线的距离:
(1)点到直线的距离公式:设点,直线到的距离为,则有.
(2)设两条平行直线,它们之间的距离为,则有.
7、直线的交角:
(1)直线到的角(方向角);直线到的角,是指直线绕交点依逆时针方向旋转到与重合时所转动的角,它的范围是,当时.
(2)两条相交直线与的夹角:两条相交直线与的夹角,是指由与相交所成的四个角中最小的正角,又称为和所成的角,它的取值范围是,当,则有.
8、对称问题:对称与距离有关,与垂直有关.
对称问题包括点关于点的对称、点关于直线的对称、直线关于点的对称.
1.点关于点对称
点关于点的对称是对称问题中最基本的问题,是解决其他对称问题的基础,一般用中点坐标公式解决这种对称问题.
设点关于点M(a,b)的对称点为P′(x,y),则有,所以,即点.特别地,点P关于坐标原点O的对称点为.
2.点关于直线对称
对于点关于直线的对称问题,若点P关于直线l的对称点为,则直线l为线段的中垂线,于是有等量关系:
①(直线l的斜率存在且不为零);
②线段的中点在直线l上;
③直线l上任意一点M到P,的距离相等,即.
常见的点关于直线的对称点:
1
点关于x轴的对称点;
2
点关于y轴的对称点;
3
点关于直线y=x的对称点;
4
点关于直线y=−x的对称点;
⑤点关于直线x=m(m≠0)的对称点;
5
点关于直线y=n(n≠0)的对称点.
9、直线系方程:
①与直线:Ax+By+C= 0平行的直线系方程是:Ax+By+m=0.( m∊R, C≠m).
②与直线:Ax+By+C= 0垂直的直线系方程是:Bx-Ay+m=0.( m∊R)
③过定点(x1,y1)的直线系方程是: A(x-x1)+B(y-y1)=0 (A,B不全为0)
④过直线l1、l2交点的直线系方程:(A1x+B1y+C1)+λ( A2x+B2y+C2)=0 (λ∊R)
注:该直线系不含l2.
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题型一:求倾斜角与斜率
题型二:求直线方程
例2.(1)过P(-2,2)点引一条直线,使其与坐标轴围成的面积等于4,求直线的方程。
(2)直线过点P(-2,3),且与x轴、y轴分别交于A、B两点,如果点P恰好为线段AB的中点,求直线的方程。
(3)若直线在x轴上的截距为1,则实数m= 。
(4)在x轴、y轴上的截距分别是-2,3的直线方程为 。
(5)求过点P(3,2),并且在两坐标轴上截距相等的直线方程为 。
题型三:与直线方程有关的问题
例2.(1)直线的方程,根据下列条件写出A、B、C应满足的条件:
①直线与坐标轴相交 ;
②直线过原点 ;
③直线是y轴所在的直线