(完整版)直线与方程知识点总结

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直线与方程知识点总结

一、直线基本知识

1、直线的倾斜角与斜率

(1)直线的倾斜角

① 关于倾斜角的概念要抓住三点:

ⅰ.与x轴相交; ⅱ.x轴正向; ⅲ.直线向上方向.

② 直线与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为00.

③ 倾斜角的范围000180.

④ 0,900k; 0,18090k

(2)直线的斜率

①直线的斜率就是直线倾斜角的正切值,而倾斜角为090的直线斜率不存在。

②经过两点),(),,(222111yxPyxP(21xx)的直线的斜率公式是1212xxyyk(21xx)

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 )(11xxkyy ),(11yx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 bkxy 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

121121xxxxyyyy),(2121yyxx其中 ),(),,(2211yxyx是直线上两定点 不包括垂直于x轴和y轴的直线

截距式 1byax 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

一般式 0CByAx)不同时为其中0,(BA A,B,C为系数 无限制,可表示任何位置的直线

注:过两点),(),,(222111yxPyxP的直线是否一定可用两点式方程表示?(不一定。(1)若2121yyxx且,直线垂直于x轴,方程为1xx;

(2)若2121yyxx且,直线垂直于y轴,方程为1yy;

(3)(3)若2121yyxx且,直线方程可用两点式表示)

2、线段的中点坐标公式

若两点),(),,(222111yxPyxP,且线段21,PP的中点M的坐标为),(yx,则222121yyyxxx

3. 过定点的直线系

①斜率为k且过定点),(00yx的直线系方程为)(00xxkyy;

②过两条直线0:1111CyBxAl, 0:2222CyBxAl的交点的直线系方程为0)(222111CyBxACyBxA(为参数),其中直线l2不在直线系中.

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0:1111CyBxAl, 0:2222CyBxAl两条直线的交点坐标就是方程组00222111CyBxACyBxA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),(),,(222111yxPyxP间的距离公式21221221)()(yyxxPP

特别地,原点)0,0(O与任一点),(yxP的距离22yxOP

(2)点到直线的距离

点),(00yxP到直线0:CByAxl的距离2200BACByAxd

(3)两条平行线间的距离

两条平行线0:11CByAxl, 0:22CByAxl间的距离2212BACCd

(注意:

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。)

补充:

1、直线的倾斜角与斜率

(1)直线的倾斜角

(2).已知斜率k的范围,求倾斜角的范围时,若k为正数,则的范围为(0,)2的子集,且k=tan为增函数;若k为负数,则的范围为(,)2的子集,且k=tan为增函数。若k的范围有正有负,则可所范围按大于等于0或小于0分为两部分,针对每一部分再根据斜率的增减性求倾斜角范围。

2、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. 两条直线位置关系的判定:

已知 0:11CByAxl, 0:22CByAxl,则:

(1)0212121BBAAll

(2);0,0-//1221122121CACABABAll

(3);0,0-1221122121CACABABAll重合与

(4)1l与2l相交01221BABA

如果2220ABC时,则: (1)1221121•BABAll

(2)21//ll)不为0,,(222212121CBACCBBAA;

(3)1l与2l重合)不为0,,(222212121CBACCBBAA

(4)1l与2l相交)不为0,(222121BABBAA

4. 有关对称问题

常见的对称问题:

(1)中心对称

①若点),(11yxM及),(22yxN关于),(baP对称,则由中点坐标公式得1122ybyxax

②直线关于点的对称,其主要方法是:在已知直线上取两点,利用中点坐标公式求出它们关于已知点对称的两点坐标,再由两点式求出直线方程,或者求出一个对称点,再利用21//ll,由点斜式得到所求直线方程。

(2)轴对称

①点关于直线的对称

若两点),(111yxP与),(222yxP关于直线0:CByAxl对称,则线段21PP的中点在对称轴l上,而且连接21PP的直线垂直于对称轴l上,由方程组

•1)(0)2()2(12122121BAxxyyCyyBxxA22yx

可得到点1P关于l对称的点2P的坐标),(22yx(其中21,0xxA)

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。

注:①曲线、直线关于一直线bxy对称的解法:y换x,x换y. 例:曲线0),(yxf关于直线2xy对称曲线方程是0)2,2(xyf

②曲线0),(:yxfC关于点),(ba的对称曲线方程是0)2,2(ybxaf

5. 两条直线的交角

①直线1l到2l的角(方向角);直线1l到2l的角,是指直线1l绕交点依逆时针方向旋转到与2l重合时所转动的角,它的范围是),0(,当90时21121tankkkk.

②两条相交直线1l与2l的夹角:两条相交直线1l与2l的夹角,是指由1l与2l相交所成的四个角中最小的正角,又称为1l和2l所成的角,它的取值范围是2,0,当90,则有21121tankkkk.

6. 直线l上一动点P到两个定点A、B的距离“最值问题”:

(1) 在直线l上求一点P,使PBPA取得最小值,

① 若点BA、位于直线l的同侧时,作点A(或点B)关于l的对称点/A或/B,

.)(//即为所求点,则点于交或连接PPlABBA

② 若点BA、位于直线的异侧时,连接AB交于l点P,则P为所求点。

可简记为“同侧对称异侧连”.即两点位于直线的同侧时,作其中一个点的对称点;两点位于直线的异侧时,直接连接两点即可.

(2)在直线l上求一点P使PBPA取得最大值,

方法与(1)恰好相反,即“异侧对称同侧连”

① 若点BA、位于直线l的同侧时,连接AB交于l点P,则P为所求点。

② 若点BA、位于直线的异侧时,作点A(或点B)关于l的对称点/A或/B,

.)(//即为所求点,则点于交或连接PPlABBA

(3) 22PBPA的最值:函数思想“转换成一元二次函数,找对称轴”。

7. 直线过定点问题:

① 含有一个未知参数,

12)1(axay 1)2(xxay (1)

令202xx,

将3)1(2yx式,得代入,从而该直线过定点)3,2(

② 含有两个未知参数

0)2()3(nynmxnm 0)12()3(yxnyxm 令1203yxyx

7371yx

从而该直线必过定点)73,71(

8. 点到几种特殊直线的距离

(1)点00(,)Pxy到x轴的距离0||dy。

(2)点00(,)Pxy到y轴的距离0||dx.

(3)点00(,)Pxy到与x轴平行的直线y=a的距离0||dya。

(4)点00(,)Pxy到与y轴平行的直线x=b的距离0||dxa.

9. 与已知直线平行的直线系有:

(1)平行于直线)(00//CCCByAxCByAx的直线可表示为

(2)平行于直线)(//bbbkxybkxy的所有直线为

10. 易错辨析:

(1) 讨论斜率的存在性:

解题过程中用到斜率,一定要分类讨论:

① 斜率不存在时,是否满足题意;

② 斜率存在时,斜率会有怎样关系。

(2)注意“截距”可正可负,不能“错认为”截距就是距离,会丢解;

(求解直线与坐标轴围成面积时,较为常见。)

(3) 直线到两定点距离相等,有两种情况:

① 直线与两定点所在直线平行;

② 直线过两定点的中点。

(求解过某一定点的直线方程时,较为常见。)

(4)过点),(00yxA,平行于x轴的直线方程为0yy

过点),(00yxA,平行于y轴的直线方程为0xx