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专题01第二章直线和圆的方程典型例题讲解(一)
目录
TOC\o1-2\h\u一、基本概念回归 1
二、重点例题(高频考点) 3
高频考点一:直线的倾斜角和斜率 3
高频考点二:两条直线的位置关系(平行,垂直) 5
高频考点三:直线的方程 7
高频考点四:直线过定点问题 10
高频考点五:点到直线的距离 13
高频考点六:对称问题 14
高频考点七:根据对称性求最值 19
高频考点八:斜率的几何意义 25
一、基本概念回归
知识回顾1:直线倾斜角的定义
以轴为基准,轴正向与直线向上的方向之间所成的角叫做直线的倾斜角.当直线与轴平行或者重合时,我们规定它的倾斜角为;所以倾斜角的取值范围为:;特别地,当直线与轴垂直时,直线的倾斜角为.
知识回顾2:直线的斜率
2.1倾斜角()的正切值叫做这条直线的斜率.斜率通常用字母表示,即
2.2如果直线经过两点,(),那么可得到如下斜率公式:
知识回顾3:两条直线平行
两条不重合直线平行的判定的一般结论是:或,斜率都不存在.
知识回顾4:两条直线垂直
两条直线垂直的一般结论为:
或一条直线的斜率不存在,同时另一条直线的斜率等于零.
知识回顾5:直线方程
5.1直线的点斜式方程:直线过点和斜率(已知一点+斜率):
5.2直线的斜截式方程:直线的斜率为且在轴上的纵截距为(已知斜率+纵截距):
5.3直线的截距式方程:直线在轴上的截距为,在轴上的截距为:
5.4直线的一般式方程:定义:关于,的二元一次方程都表示一条直线.我们把关于,的二元一
次方程(其中,不同时为0)叫做直线的一般式方程,简称一般式.
知识回顾6:直线系方程
6.1.平行直线系方程
把平面内具有相同方向的直线的全体称为平行直线系.一般地,与直线平行的直线系方程都可表示为(其中为参数且≠C),然后依据题设中另一个条件来确定的值.
6.2.垂直直线系方程
一般地,与直线垂直的直线系方程都可表示为(其中为参数),然后依据题设中的另一个条件来确定的值.
知识回顾7:两条直线的交点坐标
直线:()和:()的公共点的坐标与方程组的解一一对应.
与相交方程组有唯一解,交点坐标就是方程组的解;
与平行方程组无解;
与重合方程组有无数个解.
知识回顾8:距离
8.1两点间的距离公式:平面上任意两点,间的距离公式为
特别地,原点与任一点的距离.
8.2点到直线的距离
平面上任意一点到直线:的距离.
8.3两条平行线间的距离
一般地,两条平行直线:()和:()间的距离.
二、重点例题(高频考点)
高频考点一:直线的倾斜角和斜率
1.(2023秋·河北保定·高二河北省唐县第一中学校考阶段练习)直线的倾斜角的取值范围是()
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设直线的倾斜角为.
因为,,,所以,.
又,则.
当时,单调递增,解,可得;
当时,单调递增,解,可得.
综上所述,.
故选:B.
2.(2023秋·高二课时练习)直线l经过两点,那么直线l的倾斜角的取值范围为(???)
A. B.∪
C. D.
【答案】D
【详解】直线l的斜率,
因为,所以,
设直线l的倾斜角为,则,
因为,所以或,
所以直线l的倾斜角的取值范围是
故选:D.
3.(2023·全国·高二专题练习)已知坐标平面内三点,为的边上一动点,则直线斜率的变化范围是(????)
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】如图所示,
,
因为为的边上一动点,
所以直线斜率的变化范围是.
故选:D.
4.(2023秋·高二课时练习)已知实数满足,且,若直线l的方向向量为,则直线l的斜率的取值范围为.
【答案】
【详解】直线l的方向向量为,则直线l的斜率,
因为,所以,
因为,所以,所以,
即,
所以,即,
故答案为:
5.(2023·全国·高二专题练习)已知直线过点且与以,为端点的线段有公共点,则直线斜率的取值范围为.
【答案】
【详解】在同一坐标系下标出这三个点,连接,如图当直线恰好经过时为临界情况,
又,当直线从位置顺时针转动到位置时,
由倾斜角和斜率的关系可知,.
故答案为:
??
6.(2023·全国·高二课堂例题)如图,已知,,,求直线,,的斜率,并判断这些直线的倾斜角是锐角还是钝角.
??
【答案】,锐角;,钝角;,锐角
【详解】直线的斜率,直线的斜率,
直线的斜率,
由及可知,直线与的倾斜角均为锐角;
由可知,直线的倾斜角为钝角.
高频考点二:两条直线的位置关系(平行,垂直)
1.(2023·全国·高三专题练习)设不同直线,,则“”是“”的条件.
【答案】充要
【详解】当时,两直线方程为,,有,因此,
当直线时,显然,于是,解得,
所以“”是“”
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