内容正文:
专题8.1 直线的方程
目录
题型一: 直线倾斜角、斜率大小判断 5
题型二: 直线的倾斜角和斜率关系 7
题型三: 线段公共点 8
题型四: 选择合适的形式确定直线方程 9
题型五: 两条直线的平行与垂直 10
题型六: 两条直线相交 11
题型七: 距离问题 12
题型八: 对称问题 14
题型九: 直线方程的综合应用 15
知识点总结
直线的倾斜角
(1)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.
(2)规定:当直线l与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0°.
(3)范围:直线倾斜角的取值范围是[0°,180°)(或[0,π)).
直线的斜率
(1)定义:当直线的倾斜角不等于90°时,我们把这条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k=tan_α. 倾斜角等于90°的直线没有斜率.
(2)过两点直线的斜率公式:过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=.
(3)直线的方向向量坐标:若P1(x1,y1),P2(x2,y2),则直线P1P2的方向向量的坐标为(x2-x1,y2-y1). 若直线l的斜率为k,它的一个方向向量的坐标为(x,y),则k=,特别地,(1,k)是l的一个方向向量.
斜率与倾斜角的对应关系
图示
倾斜角
(范围)
α=0°
0°<α
<90°
α=90°
90°<α
<180°
斜率
(范围)
k=0
k>0
不存在
k<0
直线方程的五种形式
名称
方程的形式
常数的几何意义
局限性
点斜
式
y-y0=
k(x-x0)
(x0,y0)是直线上一定点,k为斜率
不垂直于x轴(k存在)
斜截
式
y=kx+b
k为斜率,b是直线的纵截距,是点斜式的特例
不垂直于x轴(k存在)
两点
式
=
(x1,y1),(x2,y2)是直线上两个定点
不垂直于x轴和y轴(x1≠x2,y1≠y2)
截距
式
+=1
a为横截距,b为纵截距,是两点式的特例
不垂直于x轴和y轴,且不过原点(ab≠0)
一般
式
Ax+By+C=0
(A2+B2≠0)
A,B,C为系数
任何位置的直线
特殊地,横截式x=my+n表示直线横截距为n,斜率不为零的直线.
两条直线的特殊位置关系
(1)平行:对于两条不重合的直线l1,l2,其斜率分别为k1,k2,有l1∥l2⇔k1=k2,特别地,当直线l1,l2的斜率都不存在时,l1与l2的关系为l1∥l2.
(2)垂直:如果两条直线l1,l2的斜率都存在,且分别为k1,k2,则有l1⊥l2⇔k1k2=-1,特别地,若直线l1:x=a,直线l2:y=b,则l1与l2的关系为l1⊥l2.
两条直线的交点坐标
一般地,将两条直线的方程联立,得方程组若方程组有唯一解,则两条直线相交,此解就是交点的坐标;若方程组无解,则两条直线无公共点,此时两条直线平行.
三种距离公式
(1)两点间的距离公式:点P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点间的距离为|P1P2|=. 特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)间的距离为|OP|=.
(2)点到直线的距离公式:点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=.
(3)两条平行直线间的距离:两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0(C1≠C2)间的距离d=.
【常用结论与知识拓展】
1.过点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的特殊直线方程
(1)若x1=x2,且y1≠y2时,直线垂直于x轴,方程为x=x1;
(2)若x1≠x2,且y1=y2时,直线垂直于y轴,方程为y=y1;
(3)若x1=x2=0,且y1≠y2时,直线即为y轴,方程为x=0;
(4)若x1≠x2,且y1=y2=0时,直线即为x轴,方程为y=0.
2.过定点(x0,y0)的直线系方程
过定点(x0,y0)的直线系方程:y-y0=k(x-x0)和x=x0,也可以表示为λ(y-y0)+μ(x-x0)=0(λ,μ为参数).
3.两条直线平行、垂直的充要条件
设直线l1与l2的方程分别为A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0),则
(1)l1∥l2⇔
(2)l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.
4.常见直线系方程
(1)过定点(x1,y1)的直线系方程:y-y1=k(x-x1)和x=x1.
(2)平行于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Ax+By+λ=0(λ≠C).
(3)垂直于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Bx-Ay+λ=0.
(4)过两条已知直线