平面解析几何经典题(含答案)

  • 格式:doc
  • 大小:18.31 MB
  • 文档页数:13

.

1 / 13 平面解析几何

一、直线的倾斜角与斜率

1、直线的倾斜角与斜率

(1)倾斜角的围000180

(2)经过两点的直线的斜率公式是

(3)每条直线都有倾斜角,但并不是每条直线都有斜率

2.两条直线平行与垂直的判定

(1)两条直线平行

对于两条不重合的直线12,ll,其斜率分别为12,kk,则有1212//llkk。特别地,当直线12,ll的斜率都不存在时,12ll与的关系为平行。

(2)两条直线垂直

如果两条直线12,ll斜率存在,设为12,kk,则12121llkk

注:两条直线12,ll垂直的充要条件是斜率之积为-1,这句话不正确;由两直线的斜率之积为-1,可以得出两直线垂直,反过来,两直线垂直,斜率之积不一定为-1。如果12,ll中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0时,12ll与互相垂直。

二、直线的方程

1、直线方程的几种形式

名称 方程的形式 已知条件 局限性

点斜式

为直线上一定点,k为斜率 不包括垂直于x轴的直线

斜截式 k为斜率,b是直线在y轴上的截距 不包括垂直于x轴的直线

两点式

是直线上两定点 不包括垂直于x轴和y轴的直线

截距式

a是直线在x轴上的非零截距,b是直线在y轴上的非零截距 不包括垂直于x轴和y轴或过原点的直线 .

2 / 13 一般式

A,B,C为系数 无限制,可表示任何位置的直线

三、直线的交点坐标与距离公式

三、直线的交点坐标与距离公式

1.两条直线的交点

设两条直线的方程是,两条直线的交点坐标就是方程组的解,若方程组有唯一解,则这两条直线相交,此解就是交点的坐标;若方程组无解,则两条直线无公共点,此时两条直线平行;反之,亦成立。

2.几种距离

(1)两点间的距离平面上的两点间的距离公式

(2)点到直线的距离

点到直线的距离;

(3)两条平行线间的距离

两条平行线间的距离

注:(1)求点到直线的距离时,直线方程要化为一般式;

(2)求两条平行线间的距离时,必须将两直线方程化为系数相同的一般形式后,才能套用公式计算

(二)直线的斜率及应用

利用斜率证明三点共线的方法:

已知112233(,),(,),(,),AxyBxyCxy若123ABACxxxkk或,则有A、B、C三点共线。

注:斜率变化分成两段,090是分界线,遇到斜率要谨记,存在与否需讨论。 .

3 / 13 直线的参数方程

〖例1〗已知直线的斜率k=-cos  (∈R).求直线的倾斜角的取值围。

思路解析:cos的围斜率k的围tan的围倾斜角的取值围。

〖例2〗设,,abc是互不相等的三个实数,如果333(,)(,)(,)AaaBbbCcc、、在同一直线上,求证:0abc

思路解析:若三点共线,则由任两点所确定的直线斜率相等或都不存在。

〖例3〗已知点M(2,2),N(5,-2),点P在x轴上,分别求满足下列条件的P点坐标。

(1)∠MOP=∠OPN(O是坐标原点);

(2)∠MPN是直角。

思路解析:∠MOP=∠OPNOM//PN,∠MPN是直角MPNP,故而可利用两直线平行和垂直的条件求得。

注:(1)充分掌握两直线平行的条件及垂直的条件是解决本题的关键,对于斜率都存在且不重合的两条直线1l和2l,。若有一条直线的斜率不存在,那么另一条直线的斜率是多少一定要特别注意 .

4 / 13 〖例4〗求过点P(2,-1),在x轴和y轴上的截距分别为a、b,且满足a=3b的直线方程。

思路解析:对截距是否为0分类讨论设出直线方程代入已知条件求解得直线方程。

(二)用一般式方程判定直线的位置关系

两条直线位置关系的判定

已知直线1111:0lAxByC,2222:0lAxByC,则

(1)

12122112211221111222222//00(0)(0).llABABACACBCBCABCABCABC且或或记为:、、不为

(2)121212//0.llAABB

(3)1l与2l重合01221BABA且01221CACA(或01221CBCB)或记为(111CCBBAA

(4)

〖例5〗已知直线1:260laxy和直线22:(1)10lxaya,(1)试判断1l与2l是否平行;(2)1l⊥2l时,求a的值。

思路解析:可直接根据方程的一般式求解,也可根据斜率求解,所求直线的斜率可能不存在,故应按2l的斜率是否存在为分类标准进行分类讨论。

.

5 / 13 〖例6〗已知点P(2,-1)。

(1)求过P点且与原点距离为2的直线l的方程;

(2)求过P点且与原点距离最大的直线l的方程,最大距离是多少?

(3)是否存在过P点且与原点距离为6的直线?若存在,求出方程;若不存在,请说明理由。

思路解析:设出直线方程由点到直线距离求参数判断何时取得最大值并求之。

(三)轴对称

①点关于直线的对称

若两点关于直线l:Ax+By+C=0对称,则线段的中点在对称轴l上,而且连接的直线垂直于对称轴l上,由方程组

可得到点1P关于l对称的点2P的坐标22,xy(其中120,Axx)

②直线关于直线的对称

此类问题一般转化为点关于直线的对称来解决,有两种情况:一是已知直线与对称轴相交;二是已知直线与对称轴平行。 .

6 / 13 〖例7〗求直线1:23lyx关于直线:1lyx对称的直线2l的方程。

思路解析:转化为点关于直线的对称问题,利用方程组求解。

练习题

1.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

2.圆22:2440Cxyxy的圆心到直线3440xy的距离d。

3.已知圆C过点(1,0),且圆心在x轴上,直线:1lyx过圆C所截得的弦长为22,则过圆心有与直线l垂直的直线的方程为

4.倾斜角为45,在y轴上的截距为1的直线方程是()

A.01yxB.01yx C.01yx D.01yx

5.过点2,1M的直线l与x轴、y轴的正半轴分别交于P、Q两点,且2MQMP,则直线l的方程为()

A.x+2y-4=0 B.x-2y=0 C.x-y-1=0 D.x+y-3=0

.

7 / 13 6.已知过点(2,)Am和(,4)Bm的直线与直线012yx平行,则m的值为( )

A. 0B. 8 C. 2 D. 10

7.已知0,0abbc,则直线axbyc通过( )

A. 第一、二、三象限B. 第一、二、四象限

C. 第一、三、四象限D. 第二、三、四象限

8.若方程014)()32(22mymmxmm表示一条直线,则实数m满足( )

A. 0mB. 23m

C. 1mD.1m,23m,0m

9.函数xey2图像上的点到直线042yx距离的最小值是_

10. 若直线1:10lmxy与2:250lxy垂直,则m的值是.

11.一条光线从点A(-1,3)射向x轴,经过x轴上的点P反射后通过点B(3,1),求P点的坐标.

12.写出下列直线的点斜式方程.

(1)经过点A(2,5),且与直线y=2x+7平行;

(2)经过点C(-1,-1),且与x轴平行.

.

8 / 13

13.三角形ABC的三个顶点分别为A(0,4),B(-2,6),C(-8,0).

(1)求边AC和AB所在直线的方程;

(2)求AC边上的中线BD所在直线的方程;

(3)求AC边上的中垂线所在直线的方程.

14.已知直线l1:(m+3)x+y-3m+4=0,l2:7x+(5-m)y-8=0,问当m为何值时,直线l1与l2平行

.

9 / 13 .

10 / 13 .

11 / 13 .

12 / 13 .

13 / 13