拓展16 直线的方向向量与参数方程(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·数学(创新版)

2026-08-12
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摘要:

该高中数学高考复习讲义聚焦直线的方向向量与参数方程核心考点,梳理其与点斜式、一般式的内在联系及两直线位置关系判定,通过考点梳理、方法指导(如由方向向量求斜率)、真题训练(典例及练习题)环节,帮助学生构建知识网络,突破难点,体现复习的系统性和针对性。 讲义采用问题驱动与模型建构策略,如典例1中由方向向量求斜率结合相切条件列方程,培养数学思维;典例2用参数方程设点求距离,强化模型观念。设置分层练习,配合即时反馈,确保高效复习,为教师把控节奏提供支撑,提升学生应考能力。

内容正文:

 直线的方向向量与参数方程 人教A版选择性必修第一册P68探究与发现: 直线的方程除了点斜式、斜截式、两点式、截距式、一般式外,还有一种形式的直线方程与向量有紧密的联系,它由一个定点和这条直线的方向向量唯一确定. 如图,设直线l过点P0(x0,y0),且一个方向向量为v=(m,n).P(x,y)是直线l上任意一点,则与v共线,根据向量共线的充要条件,存在唯一的实数t,使=tv,即(x-x0,y-y0)=t(m,n),所以①这就是直线的参数方程. ①式消去t可得y-y0=(x-x0),即为直线过点P0(x0,y0),斜率k=的点斜式方程,从而l的方向向量v=(m,n)=m=m(1,k).所以,我们经常称直线的方向向量为(1,k). ①式消去t也可得nx-my-nx0+my0=0,即为直线的一般式方程Ax+By+C=0. 因此我们得直线l:Ax+By+C=0的一个方向向量为(-B,A). 从而若直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0. (1)l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0; (2)l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0,且A1C2-A2C1≠0(或B1C2-B2C1≠0). 证明:易知,l1与l2的一个方向向量分别为 v1=(-B1,A1),v2=(-B2,A2). (1)l1⊥l2⇔v1⊥v2⇔(-B1)(-B2)+A1A2=0⇔A1A2+B1B2=0. (2)l1∥l2⇔v1∥v2⇔-B1A2-(-B2)A1=0⇔A1B2-A2B1=0. 当A1C2-A2C1=0(或B1C2-B2C1=0)时,A1∶B1∶C1=A2∶B2∶C2,两直线重合. 所以l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0,且A1C2-A2C1≠0(或B1C2-B2C1≠0). 【典例】 (1)(2026·杭州模拟)与圆x2+y2=1相切且方向向量为(1,)的直线的方程为___________________. (2)直线(t是参数)上与点P(2,-)距离等于4的点Q的坐标为_______________________. 【解析】 (1)因为直线的方向向量为(1,),所以直线的斜率为,故可设直线方程为y=x+b,又因为直线y=x+b与圆x2+y2=1相切,且圆x2+y2=1的圆心坐标为(0,0),半径为1,圆心到直线y=x+b的距离为=, 所以=1,解得b=2或b=-2,所以与圆x2+y2=1相切且方向向量为(1,)的直线方程为y=x+2或y=x-2. (2)由直线的参数方程(t是参数), 可设点Q(2+t,-+t), 因为P(2,-)且|PQ|=4, 所以(t)2+(t)2=16,解得t=±4, 所以点Q的坐标为(4,)或(0,-3). 【答案】 (1)y=x+2或y=x-2 (2)(4,)或(0,-3) 1.过直线x+y=2与x-y=0的交点,且平行于向量v=(3,2)的直线方程为(  ) A.3x-2y-1=0 B.3x+2y-5=0 C.2x-3y+1=0 D.2x-3y-1=0 解析:选C.由得所以交点坐标为(1,1),又因为直线平行于向量v=(3,2),所以所求直线方程为y-1=(x-1),即2x-3y+1=0. 2.若直线(t为参数)与直线kx+y+1=0平行,则实数k=(  ) A.- B.- C. D. 解析:选D.将直线(t为参数)消去参数t,并化简得x+y-5=0,由题意得k=. 学科网(北京)股份有限公司 $

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