第8章 第1讲 直线的方程(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·数学
2026-08-12
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教辅
摘要:
该高中数学高考复习讲义聚焦直线的方程专题,涵盖倾斜角与斜率的概念及计算、直线方程五种形式的应用等核心考点,按定义-公式-应用逻辑梳理知识体系,通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节,帮助学生构建系统知识网络,突破重点难点。
讲义突出数学思维与数学语言的培养,如通过倾斜角范围分类讨论、直线方程形式转化训练逻辑推理与规范表达,设置判断正误、改编真题、分层练习等教学活动。在直线过定点及面积最值问题中,引导学生用数学眼光发现规律,通过即时反馈与方法归纳,确保高效复习,助力教师精准把控节奏,提升学生应考能力。
内容正文:
第1讲 直线的方程
课标要求 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.掌握直线方程的五种形式(点斜式、斜截式、两点式、截距式及一般式).
1.直线的倾斜角
(1)定义:当直线l与x轴相交时,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,规定它的倾斜角为0°.
(3)范围:直线的倾斜角α的取值范围是 0°≤α<180°.
2.直线的斜率
条件
公式
直线的倾斜角为θ,且θ≠90°
k=tan θ
直线过点A(x1,y1),B(x2,y2),且x1≠x2
k=
直线的一个方向向量的坐标为(x,y),且x≠0
k=
提醒 如果y2=y1且x2≠x1,则直线l与x轴平行或重合,斜率等于0;如果y2≠y1且x2=x1,则直线l与x轴垂直,倾斜角等于90°,斜率不存在.
3.直线方程的五种形式
名称
方程
适用范围
点斜式
y-y0=k(x-x0)
不含直线x=x0
斜截式
y=kx+b
不含垂直于x轴的直线
两点式
=
(x1≠x2,y1≠y2)
不含直线x=x1和直线y=y1
截距式
+=1(a≠0,b≠0)
不含垂直于坐标轴和过原点的直线
一般式
Ax+By+C=0
(其中A,B不同时为0)
平面直角坐标系内的直线都适用
常用结论
1.直线的倾斜角α和斜率k之间的对应关系
α
0
0<α<
<α<π
k
0
k>0
不存在
k<0
2.直线Ax+By+C=0(A2+B2≠0)的一个方向向量为a=(-B,A).
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在平面直角坐标系内,任何一条直线均有倾斜角与斜率.( )
(2)直线的倾斜角越大,其斜率就越大.( )
(3)若直线的斜率为tan α,则其倾斜角为α.( )
(4)斜率相等的两直线的倾斜角不一定相等.( )
(5)经过点P(x0,y0)的直线都可以用方程y-y0=k(x-x0)表示.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
2.(选择性必修第一册P67T1(2)改编)已知直线l过点(1,1),且倾斜角为90°,则直线l的方程为( )
A.x+y=1
B.x-y=1
C.y=1
D.x=1
解析:选D.因为直线l的倾斜角为90°,所以该直线的斜率不存在,即直线l与x轴垂直,又因为直线l过点(1,1),所以直线l的方程为x=1.
3.(用结论)如图,设直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则k1,k2,k3的大小关系为( )
A.k1<k2<k3 B.k2<k1<k3
C.k3<k2<k1 D.k1<k3<k2
解析:选D.由题图可知,l2,l3的倾斜角为锐角,且l2比l3的倾斜程度大,l1的倾斜角为钝角,故k1<k3<k2.
4.(选择性必修第一册P62 T3改编)倾斜角为135°,在y轴上的截距为-1的直线方程为_____________________________.
解析:由题意得,直线的斜率k=tan 135°=-1,所以直线方程为y=-x-1,即x+y+1=0.
答案:x+y+1=0
5.若直线过坐标平面内两点(4,2),(1,2+),则此直线的倾斜角是________.
解析:由题意知直线的斜率k==-,所以直线的倾斜角为150°.
答案:150°
考点一 直线的倾斜角与斜率
(1)(多选)已知直线l:x+y-2=0,则下列选项中正确的有( )
A.直线l的斜率为-
B.直线l的倾斜角为
C.直线l不经过第四象限
D.直线l的一个方向向量为v=(-,3)
(2)已知过点P(1,0)斜率存在的直线l与以A(2,1),B(0,)为端点的线段有公共点,则直线l的斜率的取值范围为__________________________.
【解析】 (1)由x+y-2=0,可得y=-x+2,故其斜率k=-,倾斜角为,故A正确,B错误;
由直线y=-x+2知其斜率k<0,纵截距b=2>0,所以直线l经过第一、二、四象限,不经过第三象限,故C错误;
取直线l上两点A(0,2),B(,-1),可得=(-,3),即直线l的一个方向向量为v=(-,3),故D正确.
(2)如图,因为kAP==1,kBP==-,所以直线l的斜率kl∈(-∞,- ]∪[1,+∞).
【答案】 (1)AD (2)(-∞,- ]∪[1,+∞)
【感悟进阶】 直线倾斜角的范围是[0,π),而这个区间不是正切函数的单调区间,因此根据斜率求倾斜角的范围时,要分与两种情况讨论.
(2026·新余模拟)已知直线l的方程为y=(-a2+1)x+b,则直线l的倾斜角的取值范围为( )
A. B. C.∪ D.∪
解析:选D.直线l的斜率k=-a2+1≤1,设该直线的倾斜角为θ,则tan θ≤1,又因为0≤θ<π,故θ∈[0,]∪(,π).
考点二 直线的方程
求适合下列条件的直线方程.
(1)经过点B(3,4),且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形;
(2)经过点A(-1,-3),倾斜角为直线y=3x的倾斜角的2倍.
【解】 (1)由题意可知,所求直线的斜率为±1.又过点B(3,4),由点斜式,得y-4=±(x-3).故所求直线的方程为x-y+1=0或x+y-7=0.
(2)设直线y=3x的倾斜角为α,
则所求直线的倾斜角为2α.
因为tan α=3,
所以tan 2α==-.
又直线经过点A(-1,-3),
故所求直线的方程为y+3=-(x+1),
即3x+4y+15=0.
【感悟进阶】 求直线方程的两种方法
(1)直接法:由题意确定直线方程的形式,直接写出直线方程.
(2)待定系数法:①设所求直线方程的某种形式;②由已知条件建立所求参数的方程(组);③解方程(组)求出参数;④把参数的值代入所设的直线方程.
1.若直线的截距式方程+=1化为斜截式方程为y=-2x+b,化为一般式方程为bx+ay-8=0(a>0),则a-b=( )
A.-2 B.2 C.6 D.8
解析:选A.易知ab≠0,由y=-2x+b,得2x+y-b=0.由已知一般式方程为bx+ay-8=0(a>0),所以有==,则b2=16,解得b=±4,又a>0,a=b,所以a=2,b=4,则a-b=-2.
2.在△ABC中,已知点A(5,-2),B(7,3),且AC边的中点M在y轴上,BC边的中点N在x轴上,则MN所在直线的方程为( )
A.5x-2y-5=0 B.2x-5y-5=0
C.5x-2y+5=0 D.2x-5y+5=0
解析:选A.设C(x,y),M(0,m),N(n,0),
则有且解得x=-5,y=-3,m=-,n=1,
即C(-5,-3),M(0,-),N(1,0),
所以MN所在直线的方程为=,
即5x-2y-5=0.
考点三 直线方程的综合应用
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l不经过第四象限,求k的取值范围;
(3)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,△AOB的面积为S(O为坐标原点),求S的最小值并求此时直线l的方程.
【解】 (1)证明:直线l的方程可化为
k(x+2)+(1-y)=0,
令解得所以无论k取何值,直线l总经过定点(-2,1).
(2)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l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,+∞).
(3)由题意可知k≠0,再由l的方程,
得A(-,0),B(0,1+2k).
依题意得解得k>0.
因为S=|OA|·|OB|
=··|1+2k|
=·=(4k++4)
≥×(2+4)=4,
当且仅当k>0,且4k=,
即k=时,等号成立,所以Smin=4,此时直线l的方程为x-2y+4=0.
【感悟进阶】 (1)直线过定点问题,将参数的“系数”化为0,解关于x,y的方程组可求定点.
(2)求解与直线方程有关的最值问题,先设出直线方程,建立目标函数,再利用基本不等式求解最值.
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为坐标原点.当|OA|+|OB|取最小值时,求直线l的方程.
解:设所求直线l的方程为+=1(a>0,b>0),则+=1,所以|OA|+|OB|=a+b=(a+b)·
(+)=3++≥3+2,当且仅当=,即a=2+,b=1+时,等号成立,所以当|OA|+|OB|取最小值时,直线l的方程为x+y-2-=0.
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