人教A版 (2019)选择性必修 第一册2.2 直线的方程复习ppt课件
展开1.理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式.2.根据确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、斜截式、两点式、截距式及一般式).
第一部分 落实主干知识
第二部分 探究核心题型
1.直线的方向向量设A,B为直线上的两点,则 就是这条直线的方向向量.2.直线的倾斜角(1)定义:当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准, 与直线l_____的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.(2)范围:直线的倾斜角α的取值范围为 .
3.直线的斜率(1)定义:把一条直线的倾斜角α的 叫做这条直线的斜率.斜率常用小写字母k表示,即k= .(α≠90°)(2)过两点的直线的斜率公式如果直线经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2),其斜率k= .
4.直线方程的五种形式
y-y0=k(x-x0)
Ax+By+C=0(A2+B2≠0)
1.直线的斜率k与倾斜角α之间的关系
牢记口诀:“斜率变化分两段,90°是分界线;遇到斜率要谨记,存在与否要讨论”.2.“截距”是直线与坐标轴交点的坐标值,它可正,可负,也可以是零,而“距离”是一个非负数.应注意过原点的特殊情况是否满足题意.3.斜率为k的直线的一个方向向量为(1,k).
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)(1)坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角.( )(2)直线的斜率越大,倾斜角就越大.( )(3)若直线的倾斜角为α,则斜率为tan α.( )(4)经过P0(x0,y0)的任意直线方程可表示为y-y0=k(x-x0).( )
2.(选择性必修第一册P55T4改编)已知点A(2,0),B(3, ),则直线AB的倾斜角为A.30° B.60° C.120° D.150°
∵0°≤α<180°,∴α=60°.
3.(选择性必修第一册P67T7)过点P(2,3)且在两坐标轴上截距相等的直线方程为_______________________.
3x-2y=0或x+y-5=0
当截距为0时,直线方程为3x-2y=0;当截距不为0时,
解得a=5,直线方程为x+y-5=0.所以直线方程为3x-2y=0或x+y-5=0.
4.(选择性必修第一册P80T16改编)直线x+(m+1)y+m=0(m∈R)所过的定点坐标为__________.
直线x+(m+1)y+m=0(m∈R)可以化为m(y+1)+y+x=0,
例1 (1)若直线l过点P(1,0),且与以A(2,1),B(0, )为端点的线段有公共点,则直线l的斜率的取值范围是
题型一 直线的倾斜角与斜率
本例(1)条件不变,则直线l的倾斜角的取值范围是_________.
设直线l的倾斜角为θ(0≤θ<π),
(2)(2024·广州模拟)在平面直角坐标系中,等边三角形ABC的边AB所在直线斜率为 ,则边AC所在直线斜率的一个可能值为_____________.
设直线AB的倾斜角为α,
设直线AC的倾斜角为θ,则kAC=tan θ,因为在等边三角形ABC中,∠BAC=60°,所以θ=α±60°,当θ=α+60°时,tan θ=tan(α+60°)
当θ=α-60°时,tan θ=tan(α-60°)
例2 求符合下列条件的直线方程:
(3)直线过点(2,1),且横截距为纵截距的两倍.
当横截距与纵截距都为0时,可设直线方程为y=kx,又直线过点(2,1),
当横截距与纵截距都不为0时,
综上,所求直线方程为x-2y=0或x+2y-4=0.
求直线方程的两种方法(1)直接法:由题意确定出直线方程的适当形式.(2)待定系数法:先由直线满足的条件设出直线方程,方程中含有待定的系数,再由题设条件求出待定系数.
跟踪训练2 (1)过点P(1,4)在两坐标轴上的截距的绝对值相等的直线有A.1条 B.2条C.3条 D.4条
当截距为0时,设直线方程为y=kx,将P(1,4)代入y=kx,求得k=4,故方程为y=4x;当截距不为0时,
故方程为x-y+3=0.一条是截距为0,一条是截距相等(不为0),一条是截距互为相反数(不为0),共3条.
(2)在△ABC中,若A(2,3),B(-2,0),C(2,0),则∠BAC的角平分线所在直线l的方程是A.2x-y+1=0 B.2x-y-1=0C.2x-3y-2=0 D.3x-y-1=0
如图所示,设∠BAC的角平分线所在直线l与横轴的交点为D(a,0),
例3 已知直线l过点M(2,1),且分别与x轴的正半轴、y轴的正半轴交于A,B两点,O为原点,当△AOB面积最小时,求直线l的方程.
题型三 直线方程的综合应用
方法一 设直线l的方程为y-1=k(x-2)(k<0),
因为直线l过点M(2,1),
1.在本例条件下,当|OA|+|OB|取最小值时,求直线l的方程.
2.在本例条件下,当|MA|·|MB|取得最小值时,求直线l的方程.
即k=-1时等号成立.此时直线l的方程为x+y-3=0.
直线方程综合问题的两大类型及解法(1)与函数相结合的问题:一般是利用直线方程中x,y的关系,将问题转化为关于x(或y)的函数,借助函数的性质解决.(2)与方程、不等式相结合的问题:一般是利用方程、不等式的有关知识来解决.
跟踪训练3 (1)(2023·贵州联考)若直线l:(a-2)x+ay+2a-3=0经过第四象限,则a的取值范围为
由kx-y+2k-2=0,得y=k(x+2)-2.∴直线kx-y+2k-2=0恒过定点(-2,-2),即A(-2,-2),∵点A在直线mx+ny+2=0上,∴m+n=1,
一、单项选择题1.(2023·阜阳模拟)在x轴与y轴上截距分别为-2,2的直线的倾斜角为A.45° B.135° C.90° D.180°
由题意知直线过点(-2,0),(0,2),设直线斜率为k,倾斜角为α,
2.已知ab<0,bc<0,则直线ax+by=c不过A.第一象限 B.第二象限C.第三象限 D.第四象限
3.已知直线l的一个方向向量为n=(2,3),若l过点A(-4,3),则直线l的方程为
因为直线l的一个方向向量为n=(2,3),
∴其倾斜角为60°,∴直线l的倾斜角为120°,
5.(2023·南通联考)已知直线a1x+b1y+1=0和直线a2x+b2y+1=0都过点A(4,3),则过点P1(a1,b1)和点P2(a2,b2)的直线方程为A.4x-3y+1=0 B.3x-4y-1=0C.4x+3y+1=0 D.3x+4y-1=0
因为直线a1x+b1y+1=0和直线a2x+b2y+1=0都过点A(4,3),所以4a1+3b1+1=0,4a2+3b2+1=0.由上式可得点P1(a1,b1)和点P2(a2,b2)都在直线4x+3y+1=0上,即过点P1(a1,b1)和点P2(a2,b2)的直线方程为4x+3y+1=0.
二、多项选择题7.已知直线l的方程为ax+by-2=0,则下列判断正确的是A.若ab>0,则直线l的斜率小于0B.若b=0,a≠0,则直线l的倾斜角为90°C.直线l可能经过坐标原点D.若a=0,b≠0,则直线l的倾斜角为0°
将(0,0)代入ax+by-2=0中,显然不成立,故C错误;
8.(2023·盐城模拟)下列说法正确的是A.直线的倾斜角越大,其斜率就越大B.倾斜角相等的两直线的斜率一定相等C.经过任意两个不同的点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线都可以用方程(y- y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)表示D.若直线l沿x轴向左平移3个单位长度,再沿y轴向上平移2个单位长度后, 回到原来的位置,则该直线l的斜率为
对于C,当x1=x2时,经过P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线方程为x=x1,此时适合(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1);当y1=y2时,经过P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线方程为y=y1,此时适合(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1);
也即(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1),故经过任意两个不同的点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线方程可以表示为(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1),故C正确;对于D,设直线l为y=kx+b,由题意得y=k(x+3)+b+2=kx+3k+b+2,则3k+b+2=b,即k= ,故D正确.
三、填空题9.已知直线y=(3-2k)x-6不经过第一象限,则k的取值范围为__________.
10.过点M(-3,5)且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程为______________________.
过点M(-3,5)且在两坐标轴上的截距互为相反数,
当截距不为0时,设所求直线方程为x-y=a,代入M的坐标,可得a=-3-5=-8,即直线方程为x-y+8=0.
11.已知点A(2,4),B(4,2),直线l:y=kx-2,则直线l经过定点________,若直线l与线段AB有公共点,则k的取值范围是_______.
要使直线l与线段AB有公共点,由图可知k∈[1,3].
12.若ab>0,且A(a,0),B(0,b),C(-2,-2)三点共线,则ab的最小值为________.
又因为C(-2,-2)在该直线上,
又因为ab>0,故a<0,b<0.
故ab≥16,当且仅当a=b=-4时取等号,即ab的最小值为16.
四、解答题13.根据所给条件求直线方程.(1)直线过点A(1,2),倾斜角α的正弦值为 ;
即3x-4y+5=0或3x+4y-11=0.
(2)直线过点A(1,3),且在两坐标轴上的截距之和为8;
依题意得,直线的横截距、纵截距均不为0,
即所求直线方程为3x+y-6=0或x+y-4=0.
(3)直线过点A(2,4),B(-2,8).
则所求直线方程为y-4=-(x-2),即x+y-6=0.
14.已知直线l:x-ky+2+k=0(k∈R).(1)若直线l不经过第一象限,求k的取值范围;
当k=0时,方程x-ky+2+k=0可化为x=-2,不经过第一象限;
要使直线不经过第一象限,
综上,k的取值范围为[-2,0].
(2)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,△AOB的面积为S(O为坐标原点),求S的最小值和此时直线l的方程.
由题意可得k>0,由x-ky+2+k=0,令y=0,得x=-2-k,
此时Smin=4,直线l的方程为x-2y+4=0.
15.如图,8个半径为1的圆摆在坐标平面的第一象限(每个圆与相邻的圆或坐标轴外切),设L为八个圆形区域的并集,斜率为3的直线l将L划分为面积相等的两个区域,则直线l的方程为_________________________.
3x-y-5=0(答案不唯一)
∴直线AB的方程为y-1=3(x-2),即直线l:3x-y-5=0(答案不唯一).
16.设m∈R,过定点A的动直线x+my+1=0和过定点B的动直线mx-y-2m+3=0交于点P(x,y),则|PA|+|PB|的最大值为______.
由题意知,动直线x+my+1=0过定点A(-1,0),动直线mx-y-2m+3=0可化为(x-2)m+3-y=0,
又1×m+m×(-1)=0,所以两动直线互相垂直,且交点为P,所以|PA|2+|PB|2=|AB|2=(-1-2)2+(0-3)2=18,
当且仅当|PA|=|PB|=3时取等号,即|PA|+|PB|的最大值为6.
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