直线与方程专题复习(教师)
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直线与方程知识梳理:1.倾斜角的定义(1)当直线l 与x 轴相交时,取x 轴作为基准,x 轴正方向与直线l 向上方向之间所成的角α叫做直线l 的倾斜角.(2)当直线l 与x 轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°. 2.倾斜角的范围直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°. 3.直线的斜率直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率.斜率常用小写字母k 表示,即k =tan_α. 4.斜率与倾斜角的对应关系α=0° 0°<α<90°α=90° 90°<α<180°5.直线的斜率公式已知直线过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则其斜率k =y 2-y 1x 2-x 1(x 1≠x 2).6.两条直线平行与斜率之间的关系设两条不重合的直线l 1,l 2,倾斜角分别为α1,α2,斜率存在时斜率分别为k 1,k 2.则对应关系如下:7.8.直线方程的五种形式(1)直线的点斜式方程: y -y 0=k(x -x 0). 由直线上一定点P 0(x 0,y 0)及斜率k 确定. (2)直线的斜截式方程:y =kx +b. 由直线的斜率k 和它在y 轴上的截距b 确定. (3)直线的两点式方程:y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1. 由直线上两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)确定. (4)直线的截距式方程:x a +yb=1 . 由直线分别在x ,y 轴上的截距a ,b 确定.(5)直线的一般式方程: Ax +By +C =0. 当B≠0时,其斜率是-A B ,在y 轴上的截距是-CB 当B =0时,这条直线垂直于x 轴. 9.两条直线的位置关系已知直线l 1:y =k 1x +b 1与直线l 2:y =k 2x +b 2.(1) l 1∥l 2⇔k 1=k 2且b 1≠b 2. (2) l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1. 10.线段的中点坐标公式若点P 1,P 2的坐标分别为(x 1,y 1)、(x 2,y 2),设P(x ,y)是线段P 1P 2的中点,则⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1+x 22,y =y 1+y22.11.两条直线的交点已知两直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0;l 2:A 2x +B 2y +C 2=0.若两直线方程组成的方程组⎩⎪⎨⎪⎧A 1x +B 1y +C 1=0A 2x +B 2y +C 2=0有惟一解⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0,y =y 0,则两直线相交,交点坐标为(x 0,y 0).12.两点间的距离公式(1)已知平面上的两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)则它们的距离|P 1P 2|=x 2-x 12+y 2-y 12.(2)两点间距离的特殊情况①原点O(0,0)与任一点P(x ,y)的距离|OP|=x 2+y 2. ②当P 1P 2∥x 轴(y 1=y 2)时,|P 1P 2|=|x 2-x 1|. ③当P 1P 2∥y 轴(x 1=x 2)时,|P 1P 2|=|y 2-y 1|. 13.点到直线的距离公式点P(x 0,y 0)到直线l :Ax +By +C =0的距离d =|Ax 0+By 0+C|A 2+B 2. 14.两条平行直线间的距离公式两条平行直线l 1:Ax +By +C 1=0与l 2:Ax +By +C 2=0之间的距离d =|C 1-C 2|A 2+B2.巩固练习:1.如图,直线l 的倾斜角为( )A .45°B .135°C .0°D .不存在2.已知直线l的倾斜角为30°,则直线l的斜率为__________.3.已知A(2,3)、B(-1,4),则直线AB的斜率是________.4.已知三点A(a,2),B(3,7),C(-2,-9a)在同一条直线上,则实数a的值为_______.5.已知直线l1∥l2,直线l1的斜率k1=2,则直线l2的斜率k2=________.6.已知直线l1⊥l2,若直线l1的倾斜角为30°,则直线l2的斜率为________.7.直线l1的斜率为2,直线l2上有三点M(3,5),N(x,7),P(-1,y),若l1⊥l2,则x=________,y =________.8.若直线l1,l2的倾斜角分别为α1,α2,且l1⊥l2,则( )A.α1-α2=90° B.α2-α1=90° C.|α1-α2|=90° D.α1+α2=180°9.直线l过点A(-1,2),斜率为3,则直线l的方程为___________________.10.已知直线l的点斜式方程为y-1=x-1,那么直线l的斜率为________,倾斜角为________,在y 轴上的截距为________.11.(1)斜率为2,在y轴上的截距是5的直线方程为____________________;(2)倾斜角为150°,在y轴上的截距是-2的直线方程为_____________________;12.(1)经过点(1,1)且与直线y=2x+7平行的直线方程为_____________________;(2)经过点(-1,1)且与直线y=-2x+7垂直的直线方程为_________________.13.过P1(2,0),P2(0,3)两点的直线方程是_________________.14.直线2x+3y+1=0的斜率为________;在x轴上的截距为________;在y轴上的截距为________.15.已知点A(1,2),B(3,1),则线段AB的垂直平分线的方程是( )A.4x+2y=5 B.4x-2y=5 C.x+2y=5 D.x-2y=516.若直线ax+by+c=0经过第一、二、三象限,则( )A.ab>0,bc>0 B.ab>0,bc<0 C.ab<0,bc>0 D.ab<0,bc<017.在下列各种情况下,直线Ax+By+C=0(A,B不同时为零)的系数A,B,C之间各有什么关系:(1)直线与x轴平行时:_____________; (2)直线与y轴平行时:_________________;(3)直线过原点时:_________________; (4)直线过点(1,-1)时:_______________.18.直线x+2y-2=0与直线2x+y-3=0的交点坐标是______________.19.已知M(2,1),N(-1,5),则|MN|=_____________. 20.直线x -2y +1=0与2x +y -1=0的位置关系是( )A .平行B .相交且垂直C .相交但不垂直D .重合 21.原点到直线x +2y -5=0的距离为___________.22.两条平行线l 1:3x +4y -7=0和l 2:3x +4y -12=0的距离为________________. 23.若点(1,a)到直线y =x +1的距离是322,则实数a 为___________.24.已知直线3x +2y -3=0和6x +my +1=0互相平行,则它们之间的距离是_________. 25.当a 为何值时,直线l 1:y =-x +2a 与直线l 2:y =(a 2-2)x +2 (1)平行; (2)垂直26.已知在△ABC 中,A ,B 的坐标分别为(-1,2),(4,3),AC 的中点M 在y 轴上,BC 的中点N 在x 轴上.(1)求点C 的坐标; (2)求直线MN 的方程.。
直线与方程复习优秀教案教案标题:直线与方程复习教学目标:1.理解直线的定义,能够识别直线的特征和性质。
2.掌握直线的各种表示方法,包括点斜式、一般式和截距式。
3.能够根据给定条件写出直线的方程,并且能够在直线和坐标系中相互转换。
4.能够应用直线的性质和方程解决实际问题。
5.培养学生的逻辑思维、分析问题和解决问题的能力。
教学重点:1.直线的特征和性质。
2.直线的表示方法与转换。
3.直线的方程的写法和应用。
教学难点:1.直线方程的应用。
教学准备:1.教材课件、笔记本电脑以及投影仪。
2.小白板、粉笔、草稿纸和橡皮擦。
3.直线和坐标系的图形素材。
教学过程:一、导入(5分钟)1.引发学生对直线的思考:请学生回答,直线有什么特征和性质?为什么我们要学习直线的方程?2.引入本节课的主要内容:通过讨论学生提出的问题,引导学生了解直线方程的重要性。
二、直线的特征和性质(10分钟)1.讲解直线的定义:直线是由无数个点连在一起形成的。
指出直线的两边无限延伸、不弯曲以及无端点等特征。
2.引导学生找出直线的性质,包括直线的斜率、方向、长度等。
三、直线的表示方法与转换(20分钟)1.介绍直线的表示方法:点斜式、一般式和截距式。
以示意图解释每种表示方法的意义和用法。
2.通过例题的演示,讲解点斜式、一般式和截距式的转换方法。
3.练习:给学生一些小练习,巩固直线表示方法和转换的理解。
四、直线的方程的写法和应用(25分钟)1.讲解直线方程的写法:写出通过给定点的直线方程、写出经过给定两点的直线方程、写出垂直于给定直线的直线方程和写出平行于给定直线的直线方程。
2.引导学生通过例题,练习直线方程的写法。
3.应用:通过实际问题,引导学生运用直线方程解决实际问题。
五、错误分析和答疑(10分钟)1.分析学生在学习过程中产生的常见错误,解释正确的做法。
2.解答学生提出的问题,澄清学生对直线和方程的疑惑。
六、课堂练习(15分钟)1.分发练习题,让学生独立完成。
【课题】:《直线与方程》小结与复习【教学目标】:(1)知识与技能:通过小结与复习,帮助学生梳理本章知识内容,掌握本章的基础知识,强化知识间的内在联系;通过例题讲解和进一步的训练,提高学生灵活运用本章知识解决问题的能力.(2)过程与方法:在问题探究的过程中,让学生体会用代数的表达式来研究几何的思想方法,加深对本章知识的理解,培养学生分析问题解决问题的能力。
(3)情感态度与价值观:通过精心设计适宜的教学情境,让学生在师生和谐、互动的氛围中,轻松地、主动地掌握基本知识和基本技能;在问题探究的过程中,培养学生积极进行数学交流、勇于探索的科学精神。
【教学重点】:本章知识内容的梳理以及知识、方法的运用【教学难点】:本章知识的灵活运用【课前准备】:Powerpoint或投影片【教学过程设计】:PB 的倾斜角最大,PC 的倾斜角次之,PA 的倾斜角最小.这点可用三角形的外角性质去帮助理解.设PA 的倾斜角为α1,PC 的倾斜角为α,PB 的倾斜角为α2,α1<α<α2,12,,2παααπ<<,正切函数为增函数。
12tan tan tan ααα<<,∴152k -≤≤-解法二:可以实实在在地去求解,再来判断k 的取值范围.过A 、B 两点的直线为30x y --=,若要使直线y=kx +k +2与线段AB有交点,则方程组302x y y kx k --=⎧⎨=++⎩在[][]0,33,0x y ∈∈-或上有解,得5031k x k --≤=≤-,∴152k -≤≤-【思考】为什么只考虑[]0,3x ∈,是否还应当去考虑[]3,0y ∈-呢?例2.设△ABC 的顶点A(1,3),边AB 、AC 上的中线所在直线的方程分别为210x y -+=,y=1,求△ABC 中AB 、AC 各边所在直线的方程.【讲评】为了搞清△ABC 中各有关元素的位置状况,我们首先根据已知条件,画出单图,帮助思考问题.设AC 的中点为F ,AC 边上的中线BF :y=1.AB 边的中点为E ,AB 边上中线CE :210x y -+=.设C 点坐标为(m ,n).在A 、C 、F 三点中,A 点已知,C 点未知,F 虽为未知但其在中线BF 上,满足y=1这一条件.则12132FFm x n n y+⎧=⎪⎪⇒=-⎨+⎪=⎪⎩∵C 点在中线CE 上,应当满足CE 的方程,则m -2n +1=0.∴m=-3. ∴C 点为(-3,-1).用同样的思路去求B 点:设B 点为(a ,b),显然b=1.又B 点、A 点、E 点中,E 为中点,C 点为(a ,1),131(,)22a E ++即1(,2)2aE +,E 在CE 上,∴1+a4102-+=解得5a =,∴B 点为(5,1). 下面由两点式,就很容易的得到AB ,AC 所在直线的方程 :20,:270AC x y AB x y -+=+-=.〖评析〗这题思路较为复杂,做完后应当从中领悟到两点: (1)中点公式要灵活应用;(2)如果一个点在直线上,则这点的坐标满足这条直线的方程,这观念必须牢牢地树立起来.四、拓展训练1.已知点A(1,1)和点B(3,3),则在x 轴上必存在一点P ,使得从A 出发的入射光线经过点P 反射后经过点B ,点P 的坐标为__________. 2.已知点M (4,2)与N (2,4)关于直线l 对称,则直线l 的方程为对学生运用知识解决问题的能力进行训练,提倡学生进练习与测试1.如果直线0=++C By Ax 的倾斜角为45,则有关系式( )A.B A = B.0=+B A C.1=AB D.以上均不可能 2.直线,031=-+-k y kx 当k 变动时,所有直线都过定点( )A .(0,0)B .(0,1)C .(3,1)D .(2,1)3.过点(1,3)且与原点距离为1的直线有( )A.3条B. 2条C. 1条D. 0条4.设直线0123201832,06232=+-=+-=++y mx y m x y x 和围成直角三角形,则m 的取值是( )A .01或±B .或094-C .941,0或--D .941-或- 5.如果0<ac 且0<bc ,那么直线0=++c by ax 不通过( )A 、第一象限B 、第二象限C 、第三象限D 、第四象限 6.直线l 与直线0632=-+y x 关于点)1,1(-对称,则直线l 的方程是( )A 、0223=+-y xB 、0732=++y xC 、01223=--y xD 、0832=++y x7.与两平行直线:1l :;093=+-y x l 2:330x y --=等距离的直线方程为 . 8.一束光线从点(1,1)A -出发,经x 轴反射到点(2,3)O ,光线经过的最短路程是 . 9.直线()0232=++-t y x t 不经过第二象限,则t 的取值范围是 .10.已知两直线01012211=++=++y b x a y b x a 和都通过点()3,2P ,则经过两点()()222111,,b a Q b a Q 、的直线方程是 .11.已知直线l 过点(1,2),且与x ,y 轴正半轴分别交于点A 、B (1)求△AOB 面积为4时l 的方程;(2)求l 在两轴上截距之和为+3l 的方程.12.△ABC 中,A (0,1),AB 边上的高线方程为x +2y -4=0,AC 边上的中线方程为2x +y -3=0,求AB ,BC ,AC 边所在的直线方程.答案与解析: 1—6.BCBCCD .7.设所求直线方程为03=+-c y x ,则10|3|10|9|+=-c c ,解得3=c ,故所求直线方程为3x-y+3=0.8.点B (2,3)关于x 轴的对称点是C (2,-3),光线经过的最短路程与A ,C 两点的距离相等,故光线经过的最短路程为5.9.因为直线()0232=++-t y x t 不经过第二象限,所以232--t >0且2t-<0,解得∈t )23,0(. 10.因为两直线01012211=++=++y b x a y b x a 和都通过点()3,2P ,所以013201322211=++=++b a b a 和,即点()()222111,,b a Q b a Q 、的坐标都满足方程2x+3y+1=0,从而经过两点()()222111,,b a Q b a Q 、的直线方程是2x+3y+1=0.11.设直线l 的方程为),1(2-=-x k y k<0,则直线l 在x ,y 轴上的截距分别为k21-,2-k. ① 当△AOB 面积为4时,4)2)(21(21=--k k,解得k=-2,从而直线l 的方程为2x+y-4=0;②当l 在两轴上截距之和为+3(k21-)+(2-k )= +3,解得2-=k ,从而求得直线l 的方程2x-y-2-2=0.12.因为AB 边与AB 边上的高线方程x +2y -4=0垂直,所以由点斜式得AB 边所在的直线方程为x y 21=-,即012=+-y x ;AC 边的中点M 在AC 边上的中线方程2x +y -3=0上,可设)23,(a a M -,则)45,2(a a C -,由点C 在AB 边上的高线方程x +2y -4=0上可求得1=a ,所以C (2,1),又联立AB 边所在的直线方程012=+-y x 和AC 边上的中线方程2x +y -3=0求得)2,21(B ,于是由两点式即可求得BC ,AC 边所在的直线方程0732=-+y x ,y =1.故AB ,BC ,AC 边所在的直线方程分别是012=+-y x ,0732=-+y x ,y =1.。
第三章 直线与方程(一)直线的倾斜角1.定义:在平面直角坐标系中,当直线与x 轴相交时,取x 轴非负半轴作为基准,把x 轴的正方向按逆时针旋转至与直线重合的最小角,叫做直线的倾斜角.当直线平行于 x 轴或与x 轴重合时,我们规定直线的倾斜角为0°.2. 范围: 0°≤α<180° 倾斜角[0°,180°) 二面角[0°,180°]线面角[0°,90°] 异面直线成角(0°,90°](二)直线的斜率1.定义:倾斜角α不是90°的直线,正切值叫做这条直线的斜率,直线的斜率常用k 表示,即k=tanα,当直线的倾斜角等于90°时,直线的斜率不存在.2.倾斜角α与斜率k 的范围之间的对应关系 (三)斜率公式经过两点P ₁(x ₁,y ₁),P ₂(x ₂,y ₂)的直线的斜率是: k =y 2−y1x 2−x 1注:(1)斜率公式适用范围x ₁≠ x ₂ (2)斜率公式变形. y₂−y₁=k (x₂−x₁)例1 (1)过 P(-1,-1)的直线l 与x 轴和y 轴分别交于A 、B 两点,若 P 恰为线段AB 的中点,求直线l 的斜率和倾斜角.k =-1,α = 135°(2)若经过点A(1-t ,1+t)和点B(3,2t)的直线的倾斜角为钝角,求实数t 的取值范围.(-2,1)(3)若直线l 的倾斜角是连接(-3,5),(0,9)两点的直线倾斜角的2倍,则直线l 的斜率为 −247.k =tanα=43k ′=tan2α=−247(4)直线l 的方程为x+ycosθ+3=0(θ∈R),则倾斜角的范围为 [π4,3π4].tanα=−1cosθ∈(−∞,+∞)(5)已知两点A(2,3)和B(-1,2),过点 P(1,-1)的直线l 与线段AB 有交点,则直线l 斜率k 的取值范围为 (−∞,−32]U [4,+∞).名称 方程 适用条件 参数几何意义 斜截式 y=kx+b α≠90° k:斜率b :纵截距(可正,可负)点斜式y-y ₀=k(x-x ₀)α≠90°k:斜率 点(x ₀,y ₀)例2 (1)过P(-2,2)点引一条直线l,使其与两坐标轴围成的三角形的面积等于4,求直线 l的方程.解析{b−a=12abab=8或−8∴{a=2+2√3b=−2+2√3 j{a=−2−2√3b=2−2√3(2)直线l过点P(-2,3),且与x轴、y轴分别交于A、B两点,若 P恰为线段AB 的中点,求直线l的方程.3x-2y+12 = 0(3)若直线((2m²+m-3)x+(2-m)y=4m-1在 x轴上的截距为1,则实数 m是(D)A.1B.2C.−12 D.2 或−12(4)①在x轴,y轴上截距分别是-2,3的直线方程是3x-2y+6=0②求过点 P(2,3),并且在两轴上截距相等的直线方程y=32x或.x+y-5 =0例3 (1)直线l的方程为.Ax+By+C=0(A、B不同时为零),根据下列各位置特征,写出A,B,C应满足的关系:①l与两坐标轴都相交A≠0;B≠0 ;②l过原点 C=0 ;③l只与x轴相交 B=0 ;④l是y轴所在直线 B=0,C=0 ;⑤l在x,y轴上的截距互为相反数①C=0. A≠0,B≠0②C≠0且A= B≠0 .(2)①直线kx+y+1=0(k∈ R)恒过定点 (0,-1) .②直线kx+k+3k²x+k²y=0(k∈R)恒过定点 (-1,3) .(3)过点P(3,0)有一条直线l,它夹在两条直线l₁:2x−y−2=0与l₂:x+y+3=0之间的线段恰被点 P平分,求直线l的方程。
【知识点一: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:1、与x 轴相交;2、x 轴正向;3、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0③倾斜角α的范围000180α≤<(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。
记作tan k α=0(90)α≠⑴当直线l 与x 轴平行或重合时, 00α=,0tan 00k ==⑵当直线l 与x 轴垂直时, 090α=,k 不存在.②经过两点1112212(,),(,)P x y P x y xx ≠()的直线的斜率公式是2121y y k x x -=-③每条直线都有倾斜角,但并不是每条直线都有斜率. (3)求斜率的一般方法:①已知直线上两点,根据斜率公式212121()yy k x x x x -=≠-求斜率;②已知直线的倾斜角α或α的某种三角函数根据tan k α=来求斜率;(4)利用斜率证明三点共线的方法: 已知112233(,),(,),(,)A x y B x y C x y ,若123AB BC xx x k k ===或,则有A 、B 、C 三点共线。
【知识点二:直线平行与垂直】(1)两条直线平行:对于两条不重合的直线12,l l ,其斜率分别为12,k k ,则有2121 // k k ll =⇔特别地,当直线12,l l 的斜率都不存在时,12l l 与的关系为平行(2)两条直线垂直:如果两条直线12,l l 斜率存在,设为12,k k ,则有1- 2121=⋅⇔⊥k k ll注:两条直线12,l l 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,l l 中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0时,12l l 与互相垂直.【知识点三:直线的方程】(1)直线方程的几种形式问题:过两点111222(,),(,)P x y P x y 的直线是否一定可用两点式方程表示? 【不一定】。
直线的方程重难点专题常考结论及公式结论一:两直线平行与垂直的充要条件若l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2;①l 1∥l 2⇒k 1=k 2⇒≠b 2;②l 1⊥l 2⇔k 1k 2=-1.若l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,且A 1、A 2、B 1、B 2都不为零.①l 1∥l 2⇒A 1A 2=B 1B 2≠C 1C 2;l 1与l 2重合⇒A 1A 2=B 1B 2=C1C 2;②l 1⊥l 2⇔A 1A 2+B 1B 2=0.结论二:到角公式和夹角公式(1)l 1到l 2的角公式①tan α=k 2-k 11+k 2k 1.(l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2,k 1k 2≠-1);②tan α=A 1B 2-A 2B 1A 1A 2+B 1B 2(l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,A 1A 2+B 1B 2≠0)(2)夹角公式①tan α=k 2-k 11+k 1k 2.(l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2,k 1k 2≠-1);②tan α=A 1B 2-A 2B 1A 1A 2+B 1B 2.(l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,A 1A 2+B 1B 2≠0)直线l 1⊥l 2时,直线l 1与l 2的夹角是π2.结论三:四种常用直线系方程(1)定点直线系方程:经过定点P 0(x 0,y 0)的直线系方程为y -y 0=k (x -x 0)(除直线x =x 0),其中k 是待定的系数;经过定点P 0(x 0,y 0)的直线系方程为A (x -x 0)+B (y -y 0)=0,其中A 、B 是待定的系数.(2)共点直线系方程:经过两直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0的交点的直线系方程为l 1:(A 1x +B 1y +C 1)+λ(A 2x +B 2y +C 2)=0(除l 2),其中λ是待定的系数.(3)平行直线系方程:直线y =kx +b 中当斜率k 一定而b 变动时,表示平行直线系方程.与直线Ax +By +C =0平行的直线系方程是Ax +By +λ=0(λ≠0),λ是参变量.(4)垂直直线系方程:与直线Ax +By +C =0(A ≠0,B ≠0)垂直的直线系方程是Bx -Ay +λ=0,λ是参变量.结论四:与对称有关的一些结论(1)点P (u ,v )关于点Q (s ,t )的对称点的坐标为:(2s -u ,2t -v ),特别地,点P (u ,v )关于原点的对称点的坐标为:(2×0-u ,2×0-v ),即(-u ,-v ).(2)直线Ax +By +C =0关于点P (-u ,-v )对称的直线的方程为:(2u -x )+B (2v -y )+C =0.(3)直线Ax +By +C =0关于原点、x 轴、y 轴对称的直线的方程分别为:A (-x )+B (-y )+C =0,Ax +B (-y )+C =0,A (-x )+By +C =0.(4)直线Ax +By +C =0关于直线x =u ,y =v 对称的直线的方程分为:A (2u -x )+By +C =0,Ax +B (2v -y )+C =0.(5)曲线f (x ,y )=0关于点P (u ,v )对称的直线的方程为:f (2u -x ,2v -y )=0.(6)点P (s ,t )关于直线Ax +By +C =0的对称点的坐标为:s -2A ∙As +Bt +C A 2+B 2,t -2B ∙As +Bt +CA 2+B2.特别地,当A =B ≠0时,点P (s ,t )关于直线Ax +By +C =0的对称点的坐标为:-Bt +C A,-As +CB .点P (s ,t )关于x 轴、y 轴,直线x =u ,直线y =v 的对称点的坐标分别为(s ,-t ),(-s ,t ),(2u -s ),(s ,2v -t ).题型一直线的倾斜角与斜率关系问题例1.直线x cos θ+y sin θ=0,θ∈0,5π6的斜率的取值范围为()A.-∞,3B.2,+∞C.-∞,0 ∪0,3D.-∞,2【答案】A【分析】求出直线的斜率的表达式,通过角的范围求解斜率的范围即可.【详解】由x cos θ+y sin θ=0,θ∈0,5π6 可得直线的斜率为:k =-cos θsin θ=-1tan θ.因为θ∈0,5π6 ,所以tan θ∈-∞,-33 ∪0,+∞ ,所以k =-1tan θ∈-∞,0 ∪0,3 当θ=π2时,易得k =0。
科 目数学 年级 高三 备课人 高三数学组 第 课时 10.1直线与方程1考纲定位 理解直线的倾斜角和斜率的概念及对应关系;灵活运用直线方程的点斜式、两点式及一般式,并能根据条件熟练地求出直线的方程.一、直线的倾斜角与斜率:1.一直线倾斜角为30°,则其斜率为 ;2.一直线斜率为3-,则其倾斜角为 ;3.由点(6,9),(14,1)所确定直线的斜率为 ;4.直线310x y -+=的斜率为 ;倾斜角为 .【考点整合】1、直线的倾斜角θ:(1)定义: ;倾斜角θ的范围: .2、直线的斜率k :(1)定义:(2)斜率k 的计算公式: ; ;斜率k 的范围: .3、直线的倾斜角与斜率之间的关系:当θ为锐角时,k 0;当θ为钝角时,k 0;当θ=0时,k 0;当θ为直角时,k .二、直线方程1.过点(2,1)-且斜率为3的直线方程为 ;2.经过两点(3,5),(2,1)---的直线方程为 ;3.斜率为2,且与y 轴的截距为-1的直线方程为 ;4.与x 轴,y 轴的截距分别为2,-3的直线方程为 ;5.经过两点(1,0),(2,0)的直线方程为 ;此时倾斜角为 ;斜率为 .6.经过两点(1,1),(2,1)的直线方程为 ;此时倾斜角为 ;斜率为 .【考点整合】直线方程的几种形式:(1)点斜式: ; 两点式: ;(2)斜截式: ; 截距式: ;(3)一般式: ;三、两直线平行或垂直时,斜率之间的关系:1.过点(2,1)-,且与直线10x y -+=平行的直线方程为 ;2.过点(2,1)-,且与直线10x y -+=垂直的直线方程为 ;3.过点(2,1)-,且与直线1x =平行的直线方程为 ;4.过点(2,1)-,且与直线1x =垂直的直线方程为 ;5.过点(2,1)-,且与直线0y =平行的直线方程为6.过点(2,1)-,且与直线0y =垂直的直线方程为【考点整合】1、如果两直线111222:,:l y k x b l y k x b =+=+;(1)12//l l ⇔ ; (2)12l l ⊥⇔ .2、如果两直线11112222:0,:0l A x B y C l A x B y C ++=++=;(1)12//l l ⇔ ; (2)12l l ⊥⇔ .例1:已知(1,2),(5,6)A B -,直线l 经过AB 的中点M ,且在两坐标轴上的截距相等,求直线l 的方程.【答案】:50230x y x y +-=-=或例2:若三点A (2,3),B (3,2),C (1,2m )共线,则实数m= .92【高考真题】1、(2011 安徽)若直线30x y a ++=过圆22240x y x y ++-=的圆心,则a 的值为( )BA.-1B.1C.3D.-32、(2012 辽宁)将圆222410x y x y +--+=平分的直线是( )CA.10x y +-=B.30x y ++=C.10x y -+=D.30x y -+=3、(2010 安徽)过点(1,0)且与直线220x y --=平行的直线方程是( )AA.210x y --=B.210x y -+=C.220x y +-=D.210x y +-=4、(2009 安徽)过点(-1,2)且与直线2340x y -+=垂直的直线方程是( )AA.3210x y +-=B.3270x y ++=C.2350x y -+=D.2380x y -+=5、(2012 湖北)过点P(1,1)的直线,将圆形区域22{(,)|4}x y x y +≤分为两部分,使得这两部分的面积之差最大,则该直线的方程为( )AA.20x y +-=B.10y -=C.0x y -=D.340x y +-=6、(2012 浙江)设a R ∈,则“1a =”是“直线12:210:(1)40l ax y l x a y +-=+++=与直线平行”的( )AA.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件7、(2011 浙江)若直线250x y -+=与直线260x my +-=互相垂直,则实数m= .18、(2008 广东)经过圆2220x x y ++=的圆心C ,且与直线0x y +=垂直的直线方程为 .10x y -+=【课后反思】。
直线与方程专题复习
【学习目标】
1在平面直角坐标系中,结合具体图形,探索确定直线位置的几何要素
2理解直线的倾斜角和斜率的概念,经历用代数方法刻画直线斜率的过程,掌握过两点的直线斜率的计算公式•
3能根据斜率判定两条直线平行或垂直
4根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),体会斜截式与一次函数的关系•
5能用解方程组的方法求两直线的交点坐标
6探索并掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距
离•
【学习流程】
一、知识归类
1.直线的倾斜角与斜率
(1)直线的倾斜角与斜率是反映直线倾斜程度的两个量,
它们的关系是_____________ (9O0).
(2)直线倾斜角的范围是
(3)直线过^(X!,y!),P2(X2,y2)(X! X2)两点的斜率公式为:k •
2.两直线垂直与平行的判定
(1 )对于不重合的两条直线l,,l2,其斜率分别为k「k2,,则有:
I l〃l2 ___________ ;11 12 —一
(2)当不重合的两条直线的斜率都不存在时,这两条直线___________ ;当一条直线斜率为0,另一条直线斜率不存在时,两条直线.
3.直线方程的几种形式
注意:求直线方程时,要灵活选用多种形式•
4.几个距离公式
(1)两点P i(x「yj, F2(X2 $2)之间的距离公式是:IRP2I _______ . ______
(2)点P(x o,y。
)到直线l : Ax By c 0的距离公式是:d
(3)两条平行线I : Ax By G 0,l : Ax By c20间的距离公式是:d
、典型例题
题型一:直线的倾斜角与斜率问题
例1已知坐标平面内三点A( 1,1), B(1,1), C(2,、.. 3 1).
(1)求直线AB、BC、AC的斜率和倾斜角•
(2)若D为ABC的边AB上一动点,求直线CD斜率k的变化范围•
学法指导:由题目可获取以下主要信息:
(1)A、B、C三点的坐标已知•
(2)直线CD经过线段AB上的某个动点•
(3)求斜率及变化范围•
解答本题可借助图形,第(1)问利用斜率公式求斜率,由斜率与倾斜角的关系求倾斜角•第(2)问可借助图形直观观察得直线CD斜率k的取值范围本题小结:数形结合运动变化是解决数学问题的常用思想方法和观点. 当直线绕定点由与x 轴平行(或重合)位置按逆时针方向旋转到与y 轴平行(或垂直)时,斜率由零逐渐增大到(即斜率不存在);按顺时针方向旋转到与y 轴平行(或垂直)时,斜率由零逐渐减少到(即斜率不存在). 这种方法即可定性分析
倾斜角与斜率的关系,也可以定量求解斜率和倾斜角的取值范围.
题型二:直线的平行与垂直问题
例 2 已知直线l 的方程为3x 4y 12 0 ,求下列直线l 的方程,
l满足(1)过点(1,3),且与I平行;(2)过(1,3),且与I垂直.
学法指导:解答本题可先求出l 的斜率,然后由平行(垂直)的条件得所求直线的斜率,再由点斜式写方程;也可由两直线平行(垂直)的方程特征,设出方程,再由待定系数法求解.
本题小结:与直线Ax By C 0平行的直线方程可设为Ax By C1 0 ,再由其他条件列方程求出C1 ;与直线Ax By C 0 垂直的直线方程可设为Bx Ay C2 0 ,再由其他条件求出C2 .
题型三:直线的交点、距离问题
例3已知直线I经过点A (2,4),且被平行直线l1 : x y 1 0与l2:x y 1 0所
截得的线段的中点M 在直线x y 3 0上,求直线I 的方程.
学法指导:已知直线I过点A (2,4),要求直线I的方程,只需求另外一点或直线I的斜率即可.
本题小结:解此类题目常用的方法是待定系数法,然后由题意列出方程求参数;也可综合应用直线的有关知识,充分发挥几何图形的直观性,判断直线的特征,然后由已知条件写出直线的方程•
题型四:直线方程的应用
例4 已知直线丨:5ax 5y a 3 0.
(1)求证:不论a为何值,直线丨总经过第一象限;
(2)为使直线不经过第二象限,求a的取值范围•
学法指导:解答本题可先将一般式方程化为点斜式方程,然后指明直线恒过第一象限
内的某点可证得第一问;第二问可先画出草图,借助图形,然后用“数形结合”法求得.
本题小结:含有一个参数的直线方程,一般是过定点的,这里对一般式灵活变形后发现问题
是解决问题的关键,在变形后特点还不明显的情况,可研究直线过定点
【检测反馈】
1.若直线过点(1,2),(4,2 .. 3),则此直线的倾斜角是(
)•
(A)300(B)450(C)60°(D)90°
k k
2.过点E(1,1)和F( 1,0)的直线与过点M(—,0)和点N(0, —)直线的位置关系是()
2 4
(A)平行(B)重合(C)平行或重合(D)相交或重合
3.过点(1,3)且垂直于直线x 2y 3 0的直线方程为().
(A) 2x y 1 0 (B) 2x y 5 0 (C) x 2y 5 0 (D) x 2y 7 0
4.已知点A (1,2), B (3,1),则到A, B 两点距离相等的点的坐标满足的条件是(
直线I 的方程为
8. 过点A (1,4),且纵、横截距的绝对值相等的直线共有( )•
(A ) 1 条(B ) 2 条(C ) 3 条(D ) 4 条 9. 已知直线I 过点P (1,1),且被平行直线 3x 4y 13 0与3x 4y 7 0截得的线
段长为4 2,求直线I 的方程.
(A ) 4x 2y 5
(B ) 4x 2y 5 (C ) x
2y
5 (D ) x 2y 5
5.直线 l 1 : ax y b 0,l 2 : bx
a 0(a 0,
b 0,a
b )在同一直角坐标系中
的图形大致是(
6.直线I 被两直线l 1
:4x y
0,l 2 :3x 5y 6
0截得线段的中点是原点 0,则
7.已知a
0,若平面内三点A (1, a), B(2,a 2),C(3,a 3)共线,则 a =
2
l
2
).。