内容正文:
第八章平面解析几何回
第八章
平面解析几何
第1讲
直线的方程
课标要求
1.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
2.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、斜截式、两点式、截距式及
般式
必备知识
夯实四基⊙
[对应答案P431门
知识梳理
续表
1.直线的方向向量
名称
方程
适用范同
设A,B是直线上的两点,则AB就是这条直线的
y=x4
不含直线x=1和直线
两点式
为一y
方向向量
一的
2.直线的倾斜角
(1)定义:当直线1与x轴相交时,我们以x轴为
截距式
+=1
不含垂直于坐标轴和过
原点的直线
基准,回
与直线1☑
的方向之
平面直角坐标系内的直
间所成的角α叫做直线!的倾斜角.
般式
线都适用
(2)范围:直线的倾斜角a的取值范围为0°≤
<180°
常用结论
3.直线的斜率
1.“斜率变化分两段,90°是分界线:
(1)定义:把一条直线的倾斜角a的图
遇到斜率要谨记,存在与否要讨论”
叫做这条直线的斜率.斜率常用小写字母飞表
2.“截距”是直线与坐标轴交点的坐标值,它可正,
示,即k=回
(a≠90).
可负,也可以是零,而“距离”是一个非负数.应注
(2)过两点的直线的斜率公式
意过原点的特殊情况是否满足题意。
如果直线经过两点P(x1当),P:(xy)(工≠
3.直线Ax十By十C=0(A+B≠0)的一个法向量
),其斜率=必一y
=(A,B),一个方向向量a=(一B,A).
-T
诊断自测
4.直线方程的五种形式
思考辨析
名称
方程
适用范制
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或
“X”)
点斜式固
不含直线r=
(1)坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角.
()
斜截式
不含垂直于x轴的直线
(2)直线的斜率越大,倾斜角就越大.
155
同高考一轮总复习·数学·RJA
(3)若直线的倾斜角为a,则斜率为tana.(
A.若直线的倾斜角为a,则直线的斜率为tana
(4)经过P,(,y。)的任意直线方程可表示为y
B.若直线的斜率为tana,则此直线的倾斜角为a
一%=k(x-xn).
C.平行于x轴的直线的倾斜角为180
教材衍化
D.若直线的斜率不存在,则此直线的倾斜角
为90
2.(人A选择性必修第一册P55T4改编)已知点
5.(搞混倾斜州和斜率失系致误)已知两点A(1,
A(2,0),B(3,√5)则直线AB的倾斜角为(
-2),B(2,1),直线1过点P(0,一1)且与线段
A.30°
B.60°
C.120°
D.150°
AB有交点,则直线!的倾斜角的取值范围为
3.(人A选择性必修第一册P60倒1改编)经过点
(1,2),且倾斜角为45的直线方程是
A[别
A.y=r-3
B.y-2=x-1
C.y=-(x-3)
D.y=-(x+3)
[,]U[受]
易错自纠
c[o,]u[)
4.(不理解倾斜角和斜率政提)下列命题中正确的
是
)
D[,)u(受,]
提升能力
考点剖析⊙
[对应答案P431
考点
直线的倾斜角和斜率(师生共研)
[例1](1D若A(-2,3),B(3,-2).C(2,m)三点
◆变式训练
1.(多选)如图,直线1,,的斜率分别为k,,
共线,则m
k,倾斜角分别为a1aa,则下列结论正确的是
A号
R-司
C.-2
D.2
(2)已知A(3,1),B(1,2),若直线x十ay-2=0
与线段AB没有公共点,则实数a的取值范围
是
A.(-,-1DU(分+)
A.k<k<k
B.k<k<k
(-1》
C.a<a:<a
D.a<a<a
C.(-o0,-2)U(1,+∞)
2.直线2 rosa-y-3=0(e∈[晋,号])的倾斜角
D.(-2,1)
的变化范围是
感悟方法
A[]
B[]
(1)斜率的两种求法:定义法、斜率公式法.
c[]
n[劉
(2)领斜角和斜率范围求法:①图形观察(数形
结合):②充分利用函数k-tana的单调性.
®156
第八章平面解析几何回
考点2
求直线的方程(师生共研)
[例2](1)已知等边△ABC的两个顶点A(0,0),
令变式训练
B(4,0),且第三个顶点在第四象限,则BC边所
1.在△ABC中,已知点A(5,-2),B(7,3),且AC
在的直线方程是
边的中点M在y轴上,BC边的中点N在x轴
5
(2)已知直线1的斜率为2:且与坐标轴所围成
上,则MN所在直线的方程为
()
A.5.x-2y-5=0
的三角形的周长是30,则直线1的方程为
B.2x-5y-5=0
C.5x-2y+5=0
感悟方法
D.2.x-5y+5=0
(1)求直线方程一般有以下两种方法:
2.已知直线l的一个方向向量为n=(2,3),若1过
①直接法:由题意确定出直线方程的适当形式,
点A(一4,3),则直线(的方程为
()
然后直接写出其方程:
Ay-3=-
②待定系数法:先由直线满足的条件设出直线
2c+0
方程,方程中含有待定的系数,再由题设条件求
出待定系数,即得所求直线方程
ky叶3=2x-0
(2)在求直线方程时,应选择适当的形式,并注
意各种形式的适用条件,特别是对于点斜式、裁
C广3-g+0
距式方程,使用时要注意分类讨论思想的运用.
D.+3=-2x-4)
考点3
直线方程的综合应用(师生共研)
[例3]已知直线1过点M(2.1),且分别与x轴的
感悟方法
正半轴、y轴的正半轴交于A,B两点,O为原
1,含有参数的直线方程可看作直线系方程,这
点,当△AOB面积最小时,求直线1的方程.
时要能够整理成过定点的直线系,能够看出
“动中有定”.若直线的方程为y=k(x一1)十
2,则直线过定点(1,2).
2.求解与直线方程有关的面积问题,应根据直
线方程求解相应坐标或者相关长度,进而求
得多边形面积,
3.求参数值或范围.注意点在直线上,则点的坐
标适合直线的方程,再结合函数的单调性或
【探究发散】
基本不等式求解。
1.在本例条件下,当OA|十OB取最小值时,求
多变式训练多
直线1的方程.
已知直线1:kx一3y+2k+3=0(k∈R).
(1)证明:直线1过定点:
(2)若直线1不经过第四象限,求k的取值范围:
(3)若直线1交x轴的负半轴于点A,交y轴的
正半轴于点B,O为坐标原点,设△AOB的面积
2.本例中,当MA|·MB取得最小值时,求直线
为S,求S的最小值及此时直线l的方程.
1的方程.
请完成《课时检测训练46
157图a(-323,,-1),o≤A≤1,
则DM=(-3a,2+云a,1-a)
a=3,因为OA⊥DM,所以OA·DM=0,解得,
DM=(0,3,3),BM=BD+DM=(0,-2,0)+所以
(0,3,3)=(o,-3,3),
BMI=√(3)2+(3)2=235所以 ,即点Q所形成的轨
235迹长度为
y
2
B
1
A
[典例2]AB 解析 对于A,由BC?//
AD?,可得BC?//平面AD?C,则点P到
平面AD?C的距离不变,由△AD?C的
面积为定值,可知点P在直线 BC?上
运动时,三棱锥A-D?PC的体积不变,
故A正确;
D C
C
A? B
o 1 2 3
P
D
c
A B
对于B,若点P是平面A?B?C?D?上到点D和C?距离相等的点,
则P点的轨迹是平面A?BCD?与平面A?B?C?D?的交线
A?D?,故B正确;
由于直线x+ay-2=0与线段AB没有公共点,
当a=0时,直线x=2与线段AB有公共点,不符合题意,
当a≠0时,直线z+ay-2=0的斜率为-1,
根据图象可知-的取值范围是(-2,0)U(0,1),
(-0,-1U(2,+).所以a的取值范围是(
对于C,直线AP与DC所成角即为∠PAB,当P与C?重
合时,∠PAB最大,且 tan∠PAB=√2,所以∠PAB<3,
故C错误;
[变式训练]
1.AC 解析 由题图可得k?>k?>0,k?<0,2>a?>a?>0,
对于D,当P与C?重合时,AP与D?C所成的角为公,故D
错误.故选AB.
a?>2,所以k?<k?<k?,a?<a?<a?·
2.B 解析 直线2xcos α-y-3=0的斜率k=2cos a.
第八章 平面解析几何
第1讲 直线的方程
[必备知识 夯实四基]
知识梳理
去≤cosa≤3,因为a∈6,3],所以
故k=2cos a∈[1,√3].
1x轴正向 2向上 3正切值 4tan a 设直线的倾斜角为θ,则有tan θ∈[1,√3].
5y-y?=k(x-x)6y=kx+b 7(x?≠x2,y?≠y2)
8Ax+By+C=0(A2+B2≠0)
[4,3],由于θ∈(0,π),所以θ∈
诊断自测
1.(1)√(2)×(3)×(4)×
[4,3]即倾斜角的变化范围是
k=3-2=3,2.B 解析 由题意得直线AB的斜率人
设直线AB的倾斜角为α,则tan α=√3,
∵0°≤α<180°,∴α=60°.
考点2
[例2](1)√3x-y-4√3=0 解析 如图所示:由C作x轴的
垂线交x轴于D点,则D为AB的中点,
y
3.B 解析 因为所求直线的倾斜角为45°,所以所求直线的
斜率k=tan 45°=1,所以直线方程为y-2=x-1.故A,C,
D错误.
A D B
/4 x
a=24.D 解析 对于A,当( 时,直线的斜率不存在,故A不
3≠a,故a=-4正确;对于B,当 时,斜率为-1,倾斜角为
B不正确;对于C,平行于x轴的直线的倾斜角为0°,故C不
正确;对于D,若直线的斜率不存在,则此直线的倾斜角为
90°是正确的.
C
即xc=2,yc=-2tan 60°=-2√3,∴C(2,-2√3),
y=-2-3-°(x-4),即y=∴BC边所在的直线方程是
5.C 解析 如图所示,直线PA的斜率 y
B
ke==2+1=-1,直线PB的斜率 0
√3(x-4)=√3x-4√3,即√3x-y-4√3=0.
(2)5x-12y+60=0或5x-12y-60=0
km=2-1=1.
p
X y=52g引解析 由直线L的斜率为 ,可设直线L的方程为
+b.
由图可知,当直线L与线段AB有交点
时,直线L的斜率k∈[-1,1],
A
[o,]u(4,π).因此直线L的倾斜角的取值范围是
x=-号b.令x=0,得y=b;令y=0,得 由题意得|b|+
|-号6|+√b+(-号)2=30,
·431· 高考一轮总复习·数学·RJA
[提升能力 考点剖析]
考点1
[例1](1A 解析 由于A(-2,3),B(3,2),c(2,m)三点
23--+3 m=2·共线,则kA=kc,即 ,解得
(2)A 解析 直线x+ay-2=0过点C(2,0),
km=2-2=-2,ka=3-2=1,画出图象如下图所示,k
∴|61+号1bl+号1b1=30,∴b=±5.
y=2x±5,∴所求直线L的方程为:
即5x-12y+60=0或5x-12y-60=0.
当且仅当a=2+√2,b=1+√2时等号成立,
所以当|OA|+|OB|取最小值时,直线L的方程为x+√2y-
2-√2=0.
[变式训练] 2k-1,0),B(0,1-2k)(k2.解 方法一:由本例方法一知A
1.A 解析 设CCx,y),M(O,m),N(n,0),因为A(5,-2), <0).
B(7,3),所以
:解得
所以MA|·IMBI=√A+1·√4+4k2=2x1k
=2[(-k)+k]≥4.
当且仅当-k=-方,即k=-1时取等号.
此时直线L的方程为x+y-3=0.
即C-5,-3),M(0,-2),N(1,0),
所以MN所在直线的方程为
方法二:由本例方法二知A(a,0),B(O,b),a>0,b>0,2+
号=1.
即5x-2y-5=0.
所以|MA|·|MB|=|MA|·|MB|=-MA·MB=-(a-
2.C 解析 方法一:因为直线L的一个方向向量为n=(2,3),
k=3, y-3=2(x+所以直线L的斜率, ,故直线L的方程为
2,-1)·(-2,b-1)
=2(a-2)+b-1=2a+b-5=(2a+b)(+方)-5=
4).
方法二:设P(x,y)是直线l上的任意一点(不同于点A),则
2(鲁+号)≥4,
AP=(x+4,y-3). 当且仅当a=b=3时取等号,此时直线L的方程为x+y-3
因为直线L的一个方向向量为n=(2,3), =0.
所以3(x+4)-2(y-3)=0, [变式训练]
y-3=2(x+4).故直线L的方程为 解(1)证明:由kx-3y+2k+3=0,可得k(x+2)-3y+3=
0,令x+2=0,则-3y+3=0,则直线l过定点(-2,1).
考点3
[例3]解 方法一:设直线L的方程为y-1=k(x-2)(k<0), y=3x+2k+3,(2)由直线l:kx-3y+2k+3=0,可得:
则A(2-方,0),B(O,1-2k),
S△-×1-2k)×(2-方)=2[4+(-4k)+(-)]
≥2×(4+4)=4,
当且仅当-4k=-方,即k=-2时,等号成立.
y-1=-2(x-2),即x+2y-4=0.故直线L的方程为:
方法二:设直线l:a+号=1,且a>0,b>0,
因为直线l不过第四象限,且直线L过的定点(-2,1)在第二象
限,所以 解得k≥0,所以k的取值范围为[0,+∞].
所以k∈(0,+一),令x=0,得y=(3)由题意得
2k+3, x=-2k+3,,令y=0,得.
2+1=1,则1=2+1≥因为直线l过点M(2,1),所以-
2√,,故ab≥8,
s=县×2k大3×2k+3=号(4k+9+12)≥所以
6(2√4k·9+12)=4,
×ab=2×8=4,当且仅当2=方故S△AoB的最小值为
=2时取等号,
当且仅当4k=9,即k=2(负值舍去)时取等号,此时S的最小
2a-3y+3+3=0,即x-2y+4=0.值为4,直线L的方程为
4+2=1,即x+2y-此时a=4,b=2,故直线L的方程为 第2讲 两条直线的位置关系
4=0.
[探究发散]
[必备知识 夯实四基]
知识梳理
2+号=1,a>0,b>0,1.解 由本例方法二知, 1(A?,B?)2(A?,B?)3k?=k? ④b?≠b?
5A?B?-A?B?=0 6A?C?-A?C?≠0 7k?·k?=-1
所以IOAI+1OB|=a+b=(a+b)·(2+方)=3+芳+8A?A?+B?B?=0 9k?≠k? 10A?B?-A?B?≠0
≥3+2√2,
诊断自测
1.(1)×(2)×(3)√(4)√
高考一轮总复习·数学·RJA ·432·