(1)在平面直角坐標(biāo)系中,結(jié)合具體圖形,確定直線位置的幾何要素.(2)理解直線的傾斜角和斜率的概念,掌握過兩點(diǎn)的直線斜率的計(jì)算公式.(3)掌握直線方程的幾種形式(點(diǎn)斜式、兩點(diǎn)式及一般式),了解斜截式與一次函數(shù)的關(guān)系.一、直線的傾斜角與斜率
1.直線的傾斜角
(1)定義:在平面直角坐標(biāo)系中,對于一條與x軸相交的直線,把x軸所在的直線繞著交點(diǎn)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到和直線重合時(shí)所轉(zhuǎn)過的最小正角稱為這條直線的傾斜角.當(dāng)直線l與x軸平行或重合時(shí),規(guī)定它的傾斜角為.
(2)范圍:直線l傾斜角的范圍是.
2.斜率公式
(1)若直線l的傾斜角90°,則斜率.
(2)P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直線l上,且x1≠x2,則直線l的斜率k=.
二、直線的方程
1.直線方程的五種形式
方程
適用范圍
①點(diǎn)斜式:
不包含直線
②斜截式:
不包含垂直于x軸的直線
③兩點(diǎn)式:
不包含直線和直線
④截距式:
不包含垂直于坐標(biāo)軸和過原點(diǎn)的直線
⑤一般式:不全為
平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的直線都適用
2.必記結(jié)論
常見的直線系方程
(1)過定點(diǎn)P(x0,y0)的直線系方程:A(x-x0)+B(y-y0)+C=0(A2+B2≠0)還可以表示為y-y0=k(x-x0),斜率不存在時(shí)可設(shè)為x=x0.(2)平行于直線Ax+By+C=0的直線系方程:Ax+By+C1=0(C1≠C).
(3)垂直于直線Ax+By+C=0的直線系方程:Bx-Ay+C1=0.(4)過兩條已知直線A1x+B1y+C1=0,A2x+B2y+C2=0交點(diǎn)的直線系方程:A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(其中不包括直線A2x+B2y+C2=0).
考向一
直線的傾斜角與斜率
1.由斜率取值范圍確定直線傾斜角的范圍要利用正切函數(shù)y=tan
x的圖象,特別要注意傾斜角取值范圍的限制.2.求解直線的傾斜角與斜率問題要善于利用數(shù)形結(jié)合的思想,要注意直線的傾斜角由銳角變到直角及由直角變到鈍角時(shí),需依據(jù)正切函數(shù)y=tan
x的單調(diào)性求k的范圍.
典例1
若兩直線的傾斜角和斜率分別為和,則下列四個(gè)命題中正確的是
A.若,則兩直線的斜率:
B.若,則兩直線的斜率:
C.若兩直線的斜率:,則
D.若兩直線的斜率:,則
【答案】D
【名師點(diǎn)睛】本題主要考查直線的斜率與傾斜角之間的關(guān)系,正切函數(shù)的單調(diào)性及其應(yīng)用等知識,意在考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力和計(jì)算求解能力.典例2
直線經(jīng)過點(diǎn),兩點(diǎn)(),那么l的傾斜角的取值范圍是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由直線經(jīng)過點(diǎn),兩點(diǎn),則可利用斜率公式得.來源:Zxxk.Com]
由,則傾斜角取值范圍是.故選B.1.已知,直線過點(diǎn)且與線段相交,那么直線的斜率的取值范圍是
A.
B.
C.
D.
考向二
直線的方程
求直線方程的常用方法有
1.直接法:根據(jù)已知條件靈活選用直線方程的形式,寫出方程.[來源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]
2.待定系數(shù)法:先根據(jù)已知條件設(shè)出直線方程,再根據(jù)已知條件構(gòu)造關(guān)于待定系數(shù)的方程(組)求系數(shù),最后代入求出直線方程.
3.直線在x(y)軸上的截距是直線與x(y)軸交點(diǎn)的橫(縱)坐標(biāo),所以截距是一個(gè)實(shí)數(shù),可正、可負(fù),也可為0,而不是距離.
學(xué)#
4.求直線方程時(shí),如果沒有特別要求,求出的直線方程應(yīng)化為一般式Ax+By+C=0,且A≥0.典例3
已知,則過點(diǎn)和線段的中點(diǎn)的直線方程為
A.
B.
C.
D.
【答案】B
典例4
△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別為A(-3,0),B(2,1),C(-2,3),求:
(1)BC邊所在直線的方程;
(2)BC邊上中線AD所在直線的方程;
(3)BC邊的垂直平分線DE的方程.
【思路分析】
2.已知直線過點(diǎn),且在兩坐標(biāo)軸上的截距之和為12,則直線的方程為________________.
考向三
共線問題
已知三點(diǎn)若直線的斜率相同,則三點(diǎn)共線.因此三點(diǎn)共線問題可以轉(zhuǎn)化為斜率相等問題,用于求證三點(diǎn)共線或由三點(diǎn)共線求參數(shù).學(xué)#
典例4
若三點(diǎn)共線,則實(shí)數(shù)m=_____________.【思路分析】由三點(diǎn)共線構(gòu)造兩條直線的斜率相等,問題便轉(zhuǎn)化為解方程.【解析】由題意得.∵三點(diǎn)共線,∴,∴,解得.
3.若三點(diǎn)共線,則
.1.已知M(a,b),N(a,c)(b≠c),則直線MN的傾斜角是
A.不存在B.45°
C.135°
D.90°
2.如果直線l過點(diǎn)(1,2),且不通過第四象限,那么l的斜率的取值范圍是
A.[0,1]
B.[0,2]
C.
D.(0,3]
3.已知直線經(jīng)過點(diǎn),且斜率為,則直線的方程為
A.
B.
C.
D.
4.若過點(diǎn)P(1-a,1+a)和Q(3,2a)的直線的傾斜角為鈍角,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是
A.(-2,1)
B.(-1,2)
C.(-∞,0)
D.(-∞,-2)∪(1,+∞)
5.若直線l1:y=k(x?4)與直線l2關(guān)于點(diǎn)(2,1)對稱,則直線l2過定點(diǎn)
A.(0,4)
B.(0,2)
C.(?2,4)
D.(4,?2)
6.若過不重合的兩點(diǎn)的直線傾斜角為45°,則的取值為
A.
B.
C.
D.
7.如圖,已知直線l1:y=-2x+4與直線l2:y=kx+b(k≠0)在第一象限交于點(diǎn)M.若直線l2與x軸的交點(diǎn)為A(-2,0),則k的取值范圍是
A.-2<k<2
B.-2<k<0
C.0<k<4
D.0<k<2
8.直線過點(diǎn),且與以,為端點(diǎn)的線段總有公共點(diǎn),則直線斜率的取值范圍是
A.
B.
C.
D.
9.設(shè)直線的傾斜角為,且,則直線的斜率的取值范圍是__________.
10.已知直線l的斜率是直線2x-3y+12=0的斜率的,l在y軸上的截距是直線2x-3y+12=0在y軸上的截距的2倍,則直線l的方程為__________.
11.在平面直角坐標(biāo)系中,經(jīng)過點(diǎn)的直線與軸交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn).若,則直線的方程是_________.12.一張坐標(biāo)紙對折一次后,點(diǎn)與點(diǎn)重疊,若點(diǎn)與點(diǎn)重疊,則__________.
13.已知直線l:5ax-5y-a+3=0.(1)求證:不論a為何值,直線l總經(jīng)過第一象限;
(2)為使直線l經(jīng)過第一、三、四象限,求a的取值范圍.
14.求滿足下列條件的直線的方程:
(1)直線經(jīng)過點(diǎn),并且它的傾斜角等于直線的傾斜角的2倍,求直線的方程;
(2)直線過點(diǎn),并且在軸上的截距是軸上截距的,求直線的方程.15.已知的三個(gè)頂點(diǎn)分別為是,.(1)求邊上的高所在的直線方程;
(2)求過點(diǎn)且在兩坐標(biāo)軸上的截距相等的直線方程.16.已知直線l經(jīng)過點(diǎn)P(2,2)且分別與x軸正半軸,y軸正半軸交于A、B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn).(1)求面積的最小值及此時(shí)直線l的方程;
(2)求的最小值及此時(shí)直線l的方程.變式拓展
1.【答案】A
【解析】如圖所示:
∴直線的方程為或,即或.
3.【答案】
【解析】易知直線BC的方程為,由點(diǎn)A在直線BC上,得,故.考點(diǎn)沖關(guān)
故選A.學(xué)#
5.【答案】B
【解析】因?yàn)橹本€l1:y=k(x?4)過定點(diǎn)(4,0),所以原問題轉(zhuǎn)化為求(4,0)關(guān)于(2,1)的對稱點(diǎn).設(shè)直線l2過定點(diǎn)(x,y),則,解得x=0,y=2.故直線l2過定點(diǎn)(0,2).6.【答案】B
【解析】過
兩點(diǎn)的直線的斜率,∵直線的傾斜角為,解得或,當(dāng)時(shí),重合,舍去,∴.故選B.
7.【答案】D
【解析】因?yàn)橹本€l2與x軸的交點(diǎn)為A(-2,0),所以,即,將其與聯(lián)立可得,由題設(shè),解得,故選D.【名師點(diǎn)睛】解答本題的關(guān)鍵是借助題設(shè)中提供的圖象及函數(shù)的解析式聯(lián)立方程組求出交點(diǎn)坐標(biāo),借助點(diǎn)的位置建立不等式組,通過解不等式組使得問題獲解.8.【答案】B
【名師點(diǎn)睛】本題考查了求直線的斜率問題,考查數(shù)形結(jié)合思想,屬于簡單題.數(shù)形結(jié)合是根據(jù)數(shù)量與圖形之間的對應(yīng)關(guān)系,通過數(shù)與形的相互轉(zhuǎn)化來解決數(shù)學(xué)問題的一種重要思想方法,是中學(xué)數(shù)學(xué)四種重要的數(shù)學(xué)思想之一,尤其在解決選擇題、填空題時(shí)發(fā)揮著奇特功效,大大提高了解題能力與速度.結(jié)合函數(shù)的圖象,求出線段端點(diǎn)與點(diǎn)連線的斜率,從而求出斜率的范圍即可.9.【答案】
【解析】∵直線的傾斜角為,且,∴直線的斜率的取值范圍是或,∴或,∴直線的斜率的取值范圍是.
10.【答案】
【名師點(diǎn)睛】本題考查直線的各種方程間的互化以及直線中的系數(shù)求法,求斜率就要化簡為斜截式,求截距就令或,要熟練掌握直線方程的不同形式所對應(yīng)的不同已知條件,注意各種形式下的限制條件.11.【答案】
學(xué)@
【解析】設(shè),由,可得,則,由截距式可得直線方程為,即,故答案為.【名師點(diǎn)睛】本題主要考查向量相等的性質(zhì)以及直線的方程,直線方程主要有五種形式,每種形式的直線方程都有其局限性,斜截式與點(diǎn)斜式要求直線斜率存在,所以用這兩種形式設(shè)直線方程時(shí)要注意討論斜率是否存在;截距式要注意討論截距是否為零;兩點(diǎn)式要注意討論直線是否與坐標(biāo)軸平行;求直線方程的最終結(jié)果往往需要化為一般式.12.【答案】
【解析】(1)設(shè)線段的中點(diǎn)為,則點(diǎn),則對折后,對折直線l的方程為;設(shè)直線的方程為,∵點(diǎn)在直線上,∴,則直線的方程為;設(shè)直線與直線的交點(diǎn)為則解方程組得.即,則,∴.13.【答案】(1)見解析;(2)a>3.【名師點(diǎn)睛】有關(guān)直線過定點(diǎn)的求法:當(dāng)直線方程含有參數(shù)時(shí),把含參數(shù)的項(xiàng)放在一起,不含參數(shù)的項(xiàng)放在一起,分別令其為零,可求出直線過定點(diǎn)的坐標(biāo);直線l經(jīng)過第一、三、四象限,只需斜率為正,截距為負(fù),列出不等式組解出a的范圍.14.【答案】(1);(2)或.【解析】(1)設(shè)直線的傾斜角為,則,∴,∴直線的斜率為,又∵直線經(jīng)過點(diǎn),∴直線的方程為:,即.(2)若直線在兩坐標(biāo)軸上的截距均不為0,設(shè)直線在軸上的截距為(),則直線在軸上的截距為,可設(shè):(),將點(diǎn)代入,得,∴直線:,即,若直線在兩坐標(biāo)軸上的截距均為0,由直線過點(diǎn),可得直線方程為.∴直線的方程是:或.【名師點(diǎn)睛】本題主要考查直線的方程,直線方程主要有五種形式,每種形式的直線方程都有其局限性,斜截式與點(diǎn)斜式要求直線斜率存在,所以用這兩種形式設(shè)直線方程時(shí)要注意討論斜是否存在;截距式要注意討論截距是否為零;兩點(diǎn)式要注意討論直線是否與坐標(biāo)軸平行;求直線方程的最終結(jié)果往往需要化為一般式.&網(wǎng)
15.【答案】(1)直線的方程為;(2)或.16.【答案】(1)8,;(2)8;.