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高中数学必修直二线和直线的方程
高中数学必修二 直线与方程
知识点复习:
一、直线与方程
(1)直线的倾斜角
定义:x轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的倾斜角。特别地,当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度。因此,倾斜角的取值范围是0°≤α<180°
(2)直线的斜率
①定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。直线的斜率常用k表示。即。斜率反映直线与轴的倾斜程度。
当时,; 当时,; 当时,不存在。
②过两点的直线的斜率公式:
注意下面四点:(1)当时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90°;
(2)k与P1、P2的顺序无关;(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得;
(4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。
(3)直线方程
①点斜式:直线斜率k,且过点
注意:当直线的斜率为0°时,k=0,直线的方程是y=y1。
当直线的斜率为90°时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x1,所以它的方程是x=x1。
②斜截式:,直线斜率为k,直线在y轴上的截距为b
③两点式:()直线两点,
④截矩式:
其中直线与轴交于点,与轴交于点,即与轴、轴的截距分别为。
⑤一般式:(A,B不全为0)
注意:各式的适用范围 特殊的方程如:
平行于x轴的直线:(b为常数); 平行于y轴的直线:(a为常数);
(5)直线系方程:即具有某一共同性质的直线
(一)平行直线系
平行于已知直线(是不全为0的常数)的直线系:(C为常数)
(二)过定点的直线系
(ⅰ)斜率为k的直线系:,直线过定点;
(ⅱ)过两条直线,的交点的直线系方程为(为参数),其中直线不在直线系中。
(6)两直线平行与垂直
当,时,
;
注意:利用斜率判断直线的平行与垂直时,要注意斜率的存在与否。
(7)两条直线的交点
相交
交点坐标即方程组的一组解。
方程组无解 ; 方程组有无数解与重合
(8)两点间距离公式:设是平面直角坐标系中的两个点,
则
(9)点到直线距离公式:一点到直线的距离
(10)两平行直线距离公式
在任一直线上任取一点,再转化为点到直线的距离进行求解。
典型例题
例1. 已知直线过点P(-5,-4),且与两坐标轴围成三角形面积为5,求直线l的方程。
解:
例2 已知两点A(-3,4),B(3,2),过点P(2,-1)的直线l与线段AB有公共点.
(1)求直线l的斜率的取值范围.(2)求直线l的倾斜角的取值范围.
分析:如图1,为使直线l与线段AB有公共点,则直线l的倾斜角应介于直线PB的倾斜角与直线PA的倾斜角之间,所以,当l的倾斜角小于90°时,有;当l的倾斜角大于90°时,则有.
解:如图1,有分析知
=-1, =3.
∴ (1)或.
(2)arctan3.
说明:容易错误地写成-1k3,原因是或误以为正切函数在上单调递增.
例3 若三点,,共线,求的值.
分析: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.
解答:由、、三点共线,则.
∴,解得.
说明:由三点共线求其中参数的方法很多,如两点间的距离公式,定比分点坐标公式,面积公式等,但用斜率公式求的方法最简便.
例4.
距离相等。
分析:(1)设P(x,y),则有y=3x+1,故点P的坐标为(x,3x+1),由距离公式得x的方程,解得x=0。
(2)设P(x,y),求出两点(1,-1),(2,0)的中垂线方程为x+y-1=0,再解方程组得P(0,1)。
解法1:设P(x,y),则有y=3x+1
故点P的坐标为(x,3x+1)
解之得:x=0
∴所求的点为P(0,1)
解法2:设P(x,y),两点(1,-1),(2,0)所连线段的中垂线方程为:
解由1、2组成的方程组得:P(0,1)
练习:
1. 直线与两坐标轴围成的三角形的面积是( )
A. B. C. D.
2. 过点A(4,1)且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程是( )
A. B.
C. 或 D. 或
3. 已知直线的横截距大于纵截距,则A、B、C应满足的条件是( )
A. A>B B. A<B C. D.
4. 直线的图象只可能是下图中的( )
5. 直线在x
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