内容正文:
高考总复习 数学
第八章 解析几何
第一节 直线方程、两直线的位置关系
课标解读 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,探索并掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式).
必备知识 基础落实
课标解读 4.能根据斜率公式判定两条直线平行或垂直.
5.能用解方程组的方法求两条直线的交点坐标.
6.掌握平面上两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行线间的距离.
必备知识 基础落实
x轴正向
向上
0°≤α<180°
必备知识 基础落实
正切值
tan α
必备知识 基础落实
y-y0=k(x-x0)
y=kx+b
必备知识 基础落实
Ax+By+C=0(A2+B2≠0)
必备知识 基础落实
-1
A1A2+B1B2=0
必备知识 基础落实
b1≠b2
b1=b2
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
一、辨析正误(在括号内画“√”或“×”)
(1)根据直线的倾斜角的大小不能确定直线的位置.( )
(2)若直线的斜率为tan α,则其倾斜角为α.( )
(3)斜率相等的两直线的倾斜角不一定相等.( )
(4)经过定点A(0,b)的直线都可以用方程y=kx+b表示.( )
×
√
×
×
必备知识 基础落实
×
×
×
必备知识 基础落实
A
必备知识 基础落实
D
必备知识 基础落实
A
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
D
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
B
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
D
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
[方法技巧]
关键能力 精准突破
D
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
[方法技巧]
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
[方法技巧]
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
谢谢观看!
知识点一 直线的方程
1.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,________与直线l______的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.
(2)范围:直线的倾斜角α的取值范围为________________.
2.直线的斜率
(1)定义:把一条直线的倾斜角α的______叫做这条直线的斜率.斜率常用小写字母k表示,即k=_______(α≠90°).
(2)过两点的直线的斜率公式
如果直线经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2),那么该直线的斜率k=.
3.直线方程的五种形式
(1)点斜式:______________(不含直线x=x0);
(2)斜截式:_________ (不含垂直于x轴的直线);
(3)两点式:=(x1≠x2,y1≠y2,不含直线x=x1和直线y=y1);
(4)截距式:+=1(不含垂直于坐标轴和过原点的直线);
(5)一般式:______________________(平面直角坐标系内的直线都适用).
知识点二 两条直线的位置关系
1.两条直线的位置关系
斜截式
一般式
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=____
________________
平行
k1=k2且_______
重合
k1=k2且_______
A1B2-A2B1=B1C2-B2C1
=A1C2-A2C1=0
续表
2.三种距离
(1)两点间的距离:对于点A(x1,y1),B(x2,y2),|AB|=
_____________________________;
(2)点到直线的距离:设点P(x0,y0)到直线Ax+By+C=0的距离为d,
则d=________________;
(3)两平行线间的距离:设直线Ax+By+C1=0到直线Ax+By+
C2=0的距离为d,则d=______________.
(1)“截距”是直线与坐标轴交点的坐标值,它可正,可负,也可以是零,而“距离”是一个非负数.应注意过原点的特殊情况是否满足题意.
(2)当直线与x轴不垂直时,可设直线的方程为y=kx+b;当不确定直线的斜率是否存在时,可设直线的方程为x=ty+b.
识记几种特殊位置的直线方程
(1)x轴:y=0;(2)y轴:x=0;(3)平行于x轴的直线:y=b(b≠0);(4)平行于y轴的直线:x=a(a≠0);(5)过原点的直线:y=kx或x=0.
谨防4个易错点
(1)两条直线平行时,不要忘记它们的斜率有可能不存在的情况.
(2)两条直线垂直时,不要忘记一条直线的斜率不存在、另一条直线的斜率为零的情况.
(3)求点到直线的距离时,应先化直线方程为一般式.
(4)求两平行线之间的距离时,应先将直线方程化为一般式且x,y的系数对应相等.
2个充要条件
(1)直线l1:A1x+B1y+C1=0与直线l2:A2x+B2y+C2=0平行的充要条件是A1B2-A2B1=0且B1C2-B2C1≠0(或A1C2-A2C1≠0).
(2)直线l1:A1x+B1y+C1=0与直线l2:A2x+B2y+C2=0垂直的充要条件是A1A2+B1B2=0.
(5)当直线l1和l2斜率都存在时,k1=k2⇒l1∥l2.( )
(6)如果两条直线l1和l2垂直,那么它们的斜率之积一定等于-1.( )
(7)点P(x0,y0)到直线y=kx+b的距离为.( )
二、版本互鉴
1.(人教A版选择性必修第一册P58 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
2.(苏教版选择性必修第一册P18 T2改编)倾斜角为135°,在y轴上的截距为-1的直线方程是( )
A.x-y+1=0 B.x-y-1=0
C.x+y-1=0 D.x+y+1=0
解析:因为直线的斜率为k=tan 135°=-1,所以直线方程为y=-x-1,即x+y+1=0.
3.(北师大版选择性必修第一册P19 T2改编)过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是( )
A.x-2y-1=0 B.x-2y+1=0
C.2x+y-2=0 D.x+2y-1=0
4.(湘教版选择性必修第一册P59 例1改编)已知三点A(2,1),B(5,2),C(4,3),则AB的斜率为________;BC的倾斜角为________.
答案:
5.(人教A版选择性必修第一册P77 T3改编)已知点B(m,6)到直线3x-y+6=0的距离为3,则实数m的值为________.
答案:±
6.(人教B版选择性必修第一册P85 T6改编)已知直线l过点A(3,0),且在两坐标轴上的截距之和为5,则直线l的方程是____________.
答案:2x+3y-6=0
7.(湘教版选择性必修第一册P67 T2改编)已知直线l的方程为5x-ay+10=0,若直线l与两坐标轴所围成的三角形面积为10,则实数a=________.
答案:±1
8.(人教A版选择性必修第一册P79 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________.
答案:
第❶课时 直线的倾斜角与斜率、直线方程
考点 直线的倾斜角与斜率(自悟通)
1.若图中直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则( )
A.k1<k2<k3 B.k3<k1<k2
C.k3<k2<k1 D.k1<k3<k2
解析:因为直线l2,l3的倾斜角为锐角,且直线l2的倾斜角大于直线l3的倾斜角,所以0<k3<k2.直线l1的倾斜角为钝角,斜率k1<0,所以k1<k3<k2.
2.直线2x cos α-y-3=0(α∈[,])的倾斜角的取值范围是( )
A.[,] B.[,]
C.[,] D.[,]
解析:设直线的倾斜角为θ,则有tan θ∈[1,].又θ∈[0,π),所以θ∈[,],即倾斜角的取值范围是[,].
3.已知点A(1,3),B(-2,-1).若直线l:y=k(x-2)+1与线段AB相交,则k的取值范围是( )
A.k≥ B.k≤-2
C.k≥或k≤-2 D.-2≤k≤
解析:直线l:y=k(x-2)+1过定点P(2,1).∵kPA==-2,kPB==,又直线l:y=k(x-2)+1与线段AB相交,∴-2≤k≤.
(1)斜率的两种求法:定义法、斜率公式法.
(2)倾斜角和斜率范围的求法:①图形观察(数形结合);②充分利用函数k=tan α的单调性.
考点 直线方程(自悟通)
1.经过点P(2,-3),且倾斜角为45°的直线方程为( )
A.x+y+1=0
B.x+y-1=0
C.x-y+5=0
D.x-y-5=0
解析:倾斜角为45°的直线的斜率为tan 45°=1.又该直线经过点P(2,-3),所以用点斜式求得直线的方程为y+3=x-2,即x-y-5=0.
2.经过两条直线l1:x+y=2,l2:2x-y=1的交点,且直线的一个方向向量v=(-3,2)的直线方程为________.
答案:2x+3y-5=0
解析:联立解得∴直线l1,l2的交点为(1,1).∵所求直线的一个方向向量v=(-3,2),∴所求直线的斜率k=-.则所求直线的方程为y-1=-(x-1),即2x+3y-5=0.
3.设直线l的方程为(m2-2m-3)x-(2m2+m-1)y+6-2m=0.
(1)若直线l在x轴上的截距为-3,则m=________;
(2)若直线l的斜率为1,则m=________.
答案:(1)- (2)-2
解析:(1)由直线l在x轴上的截距为-3,得直线过点(-3,0),代入方程,得(m2-2m-3)×(-3)-0+6-2m=0,即3m2-4m-15=0,解得m=3或m=-,经检验可知当m=3时,直线方程为y=0,不合题意,舍去,所以m=-.
(2)由直线l的斜率为1,得直线方程中x,y的系数互为相反数,且不为0,所以(m2-2m-3)-(2m2+m-1)=0,解得m=-2或m=-1,当m=-1时,2m2+m-1=0,不合题意,舍去,所以m=-2.
求直线方程的方法
(1)直接法:根据已知条件,选择适当的直线方程形式,直接写出直线方程.
(2)待定系数法:先设出直线方程,再根据已知条件求出待定系数,最后代入求出直线方程.
考点 直线方程的综合应用(精研通)
命题点1 直线过定点问题
【例1】已知k∈R,写出以下动直线所过的定点坐标:
(1)若直线方程为y=kx+3,则直线过定点________;
(2)若直线方程为y=kx+3k,则直线过定点________;
(3)若直线方程为x=ky+3,则直线过定点________.
答案:(1)(0,3) (2)(-3,0) (3)(3,0)
解析:(1)当x=0时,y=3,所以直线过定点(0,3).
(2)直线方程可化为y=k(x+3),故直线过定点(-3,0).
(3)当y=0时,x=3,所以直线过定点(3,0).
命题点2 与直线有关的最值问题
【例2】(1)设m∈R,过定点A的动直线x+my=0和过定点B的动直线mx-y-m+3=0交于点P(x,y),则|PA|·|PB|的最大值是________.
(2)已知直线l过点M(2,1),且分别与x轴的正半轴、y轴的正半轴交于A,B两点,O为原点,当△AOB面积最小时,求直线l的方程.
答案:(1)5
解析:易得A(0,0),B(1,3).设P(x,y),则消去m得x2+y2-x-3y=0,所以点P在以AB为直径的圆上,PA⊥PB,所以|PA|2+|PB|2=|AB|2=10,故|PA|·|PB|≤=5.
(2)解:方法一 设直线l的方程为y-1=k(x-2),则可得A(,0),B(0,1-2k).
∵直线l与x轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,
∴解得k<0.
于是S△AOB=|OA|·|OB|=··(1-2k)=(4--4k)≥[4+2]=4,
当且仅当-=-4k,即k=-时等号成立,△AOB的面积最小值为4.
此时,直线l的方程为y-1=-(x-2),
即x+2y-4=0.
方法二 设所求直线l的方程为+=1(a>0,b>0),则+=1.
又+≥2,则ab≥4,当且仅当==,即a=4,b=2时等号成立,△AOB的面积最小值为4.
此时,直线l的方程是+=1,即x+2y-4=0.
于是S△AOB=|OA|·|OB|=··(1-2k)=(4--4k)≥[4+2]=4,
当且仅当-=-4k,即k=-时等号成立,△AOB的面积最小值为4.
此时,直线l的方程为y-1=-(x-2),
即x+2y-4=0.
方法二 设所求直线l的方程为+=1(a>0,b>0),则+=1.
又+≥2,则ab≥4,当且仅当==,即a=4,b=2时等号成立,△AOB的面积最小值为4.
此时,直线l的方程是+=1,即x+2y-4=0.
即x+2y-4=0.
方法二 设所求直线l的方程为+=1(a>0,b>0),则+=1.
又+≥2,则ab≥4,当且仅当==,即a=4,b=2时等号成立,△AOB的面积最小值为4.
此时,直线l的方程是+=1,即x+2y-4=0.
(1)直线过定点问题可以利用直线点斜式方程的结构特征,对照得到定点坐标.
(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)求参数值或范围时,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基本不等式求解.
已知直线l:kx-y+1+2k=0(k∈R).
(1)证明:直线l过定点;
(2)若直线不经过第四象限,求k的取值范围.
(1)证明:直线l的方程可化为k(x+2)+(1-y)=0,
令解得∴无论k取何值,直线l总过定点(-2,1).
(2)解:由方程知,当k≠0时,直线在x轴上的截距为-,在y轴上的截距为1+2k,要使直线不经过第四象限,则必须有解得k>0;
当k=0时,直线为y=1,符合题意.
故k的取值范围是[0,+∞).
$$