内容正文:
苏教版 数学 选择性必修第一册
第1章 直线与方程
章末总结提升
网络构建·知识导图
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要点归纳·典例提升
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要点一 直线方程的求法及应用
1.直线方程的几种形式的转化
2.通过求直线方程,提升学生逻辑推理、数学运算、直观想象的素养.
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【典例1】 求适合下列条件的直线方程:
(1)过点 ,且在两坐标轴上的截距相等;
解 设直线 在 轴、 轴上的截距均为 ,若 ,则 过点 和点 ,所以
的方程为 ,即 .
若 ,则设 的方程为 .
因为 过点 ,所以 ,所以 ,所以 的方程为 .
综上,直线 的方程为 或 .
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(2)直线过点 ,且倾斜角为直线 的倾斜角的一半;
解 由 ,得此直线的斜率为 ,所以倾斜角为 ,从而所求直
线的倾斜角为 ,故所求直线的斜率为 .又直线过点 ,所以所求直线
方程为 ,即
(3)在 中,已知 , ,且 的中点 在 轴上, 的中点
在 轴上,求直线 的方程.
解 设 ,则 , , .因为点 在 轴上,所以
,所以 .因为点 在 轴上,所以 ,所以 ,即
,所以 , ,所以直线 的方程为 ,即
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规律方法 求直线方程的两种思路
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跟踪训练1 已知 , , , , 轴为 边的中线.
(1)求 边所在直线方程;
解 , ,设 交 轴于点 ,则根据条件可知 为
等边三角形,则 , 为 的中点,则 ,则 ,故
边所在直线方程为 ,即 .
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(2)求 的平分线所在直线方程.
解 因为 ,所以 ,
,所以 的平分线的斜率为
,故 的平分线所在直线方程为
,即 .
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要点二 两条直线平行与垂直
1.通过直线平行、垂直的判定,提升数学运算、逻辑推理的素养.
2.由平行、垂直关系求参数或直线方程,在两直线位置关系的分析过程中,培养数据分析、数学建模素养.
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【典例2】(1) (多选题)[2023东海质检] 已知直线 ,
,则( )
AB
A.当 变化时, 的倾斜角不变 B.当 变化时, 过定点
C. 与 可能平行 D. 与 不可能垂直
[解析] 对于A,直线 的斜率为 ,当 变化时, 的倾
斜角不变,故A正确;对于B,直线 恒过定点 ,故B正
确;对于C,假设 与 平行,则 ,即 ,这与
相矛盾,所以 与 不可能平行,故C错误;对于D,假设 与 垂直,
则 ,即 ,所以 与 可能垂直,故D错误.故选 .
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(2)过点 ,且与 轴垂直的直线方程为__________;过点 ,且平行于过
两点 和 的直线方程为_ ________________.
<m></m>
<m></m>
[解析] 因为直线过点 ,且与 轴垂直,所以所求直线方程为 .
由题意可知所求直线的斜率为 ,所以直线方程为 ,即
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规律方法 由一般式确定两直线位置关系的方法
直线方程 ,
与 平行的充要条件 且
与 垂直的充要条件
与 相交的充要条件
与 重合的充要条件 且
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解 由斜率公式,得 , , ,
, , ,所以 , ,所以 , ,所以四边形 为平行四边形.又 ,所以 .又 ,所以 与 不垂直,所以四边形 为矩形.
跟踪训练2 在平面直角坐标系 中,四边形 的顶点坐标分别为 ,
, , ,其中 且 .试判断四边形 的形状.
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要点三 距离问题
1.在公式推导过程中,培养直观想象、数学运算的素养.
2.在用两点间距离公式、中点公式、点到直线距离公式求解相关问题的过程中,提高数学运算的素养.
3.在处理代数结构时联想到距离公式,提升数学建模、直观想象的素养.
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【典例3】(1) 若动点 , 分别在直线 和 上移动,
则 的中点 到原点距离的最小值为( )
C
A. B. C. D.
[解析] 因为点 在直线 上,点 在直线 上, 是 的中点,所以点 在到两
直线 与 距离相等的平行线上.因为直线 和 ,
所以点 所在直线方程为 ,则 的最小值为 .故
选C.
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(2)设 ,已知直线 ,过点 作直线 ,且
,则直线 与 之间距离的最大值是_ ____ .
<m></m>
[解析] 由直线 ,整理得
,故 解得 即直线 恒过点
.因为过点 作直线 ,且 ,则最大距离
.
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规律方法 距离公式综合应用的三种常见类型
(1)求最值的问题
①利用对称转化为两点之间的距离问题;
②利用所求式子的几何意义转化为点到直线的距离问题;
③利用距离公式将问题转化为二次函数的最值问题,通过配方求最值.
(2)求参数的问题
利用距离公式建立关于参数的方程或方程组,通过解方程或方程组求值.
(3)求方程的问题
立足确定直线的几何要素——点和方向,利用直线方程的各种形式,结合直线的位置关系(平行直线系、垂直直线系及过交点的直线系),巧设直线方程,在此基础上借助三种距离公式求解.
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跟踪训练3(1) [2023泰州调研] 已知直线 , 分别过点 , ,若
它们分别绕点 , 旋转,但始终保持平行,则 , 之间的距离 的取值范围是
( )
A
A. B. C. .
(2)在函数 的图象上求一点 ,使点 到直线 的距离最短,则点
的坐标为_ _____.
<m></m>
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$$