内容正文:
单元复习课
第三章
类型一:直线的倾斜角与斜率
【典例1】(1)过点A(2,b)和点B(3,-2)的直线的倾斜
角为 ,则b的值是 ( )
A.-1 B.1 C.-5 D.5
(2)(2015·重庆高一检测)已知两点A(-3,4),B(3,2),过点P(1,0)的直线l与线段AB有公共点.
①求直线l的斜率k的取值范围;
②求直线l的倾斜角α的取值范围.
【解析】(1)选A.因为k= 且k=
所以-2-b=-1,所以b=-1.
(2)如图,由题意可知,直线PA的斜率
直线PB的斜率
①要使l与线段AB有公共点,则直线l的斜
率k的取值范围是k≤-1或k≥1.
②由题意可知直线l的倾斜角介于直线PB与PA的倾斜角之间,又直线PB的倾斜角是45°,直线PA的倾斜角是135°,故α的取值范围是45°≤α≤135°.
【规律总结】
1.倾斜角与斜率的联系.
(1)每一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率.
(2)直线的倾斜角α的范围是0°≤α<180°,斜率的取值范围是R.
(3)当α=90°时,直线l垂直于x轴,它的斜率k不存在.
2.过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜
率公式:
【巩固训练】已知直线l:ax+by-1=0在y轴上的截距是-1,
若l的倾斜角是直线 x-y=3 的倾斜角的一半,求a的
值.
【解析】l在y轴上的截距为-1,即l过点(0,-1).
即有-b-1=0,所以b=-1.
直线 的斜率为 ,倾斜角为60°.
所以l的倾斜角为30°,故l的斜率为k=
即
所以a= .
类型二:直线的方程的求法
【典例2】根据下列条件,求直线方程:
(1)已知直线过点P(-2,2)且与两坐标轴所围成的三角形面积为1.
(2)过两直线3x-2y+1=0和x+3y+4=0的交点,且垂直于直线x+3y+4=0.
【解析】(1)设所求直线的方程为
依题意,得
故所求直线方程是
即x+2y-2=0或2x+y+2=0.
(2)设所求直线的方程为
(3x-2y+1)+λ(x+3y+4)=0,
即(3+λ)x+(3λ-2)y+(1+4λ)=0.
由所求直线垂直于直线x+3y+4=0,得
故所求直线的方程是3x-y+2=0.
【延伸探究】把例(2)的条件“垂直于直线x+3y+4=0”换成“平行于直线x+y+1=0”如何求解?
【解析】设所求直线方程为(3x-2y+1)+λ(x+3y+4)=0,
即(3+λ)x+(3λ-2)y+(1+4λ)=0,
由所求直线平行于直线x+y+1=0,得
3+λ=3λ-2≠1+4λ,即λ= .
故所求直线方程为x+y+2=0.
【规律总结】
1.直线方程的几种形式
(1)直线方程的点斜式、斜截式、两点式、截距式都有各自的限制条件,不能表示所有的直线,直线方程的一般式则可以表示所有直线.
(2)在解题的时候,如果没有特别说明,最后的结果都要化成一般式.
2.确定直线方程的两种方法
(1)待定系数法,在设直线方程的时候,要注意对斜率不存在的直线讨论.
(2)从直线的几何性质出发,建立方程.
【巩固训练】求与直线3x+4y+1=0平行,且在两坐标轴
上截距之和为 的直线l的方程.
【解析】方法一:设直线l的方程为3x+4y+m=0,
令x=0得y轴上的截距b=- ,
令y=0得x轴上的截距a=- ,
所以 解得m=-4,
所以所求直线l的方程为3x+4y-4=0.
方法二:易知直线l在两坐标轴上的截距不为0,设直
线l的方程为 所以
所以所求直线的方程为 即3x+4y-4=0.
类型三:距离问题
【典例3】已知直线l经过点P(3,1),且被两平行直线l1:x+y+1=0和l2:x+y+6=0截得的线段长为5,求直线l的方程.
【解析】若直线l的斜率不存在,则直线l的方程为x=3,此时与l1,l2的交点分别为(3,-4)或(3,-9),截得的线段的长为|-4+9|=5,符合题意.
若直线l的斜率存在,则设直线l的方程为y=k(x-3)+1.解方程组 得交点坐标
解方程组 得交点坐标
由线段长为5,得
解之得k=0,直线l的方程为y=1.
综上可知,所求直线l的方程为x=3或y=1.
【规律总结】处理距离问题的方法技巧
(1)距离问题是几何学研究的一个重要方面.在平面几何中可以借助于图形的几何性质求解,在学习了直线的方程后,便可以用坐标法求解,在具体解题过程中往往是代数运算与几何图形直观分析相结合,这体现了代数与几何的紧密联系,同时也是数形结合这一重要数学思想的一个