【文档说明】高考数学(文数)一轮复习课件 第八章 解析几何 第一节 直线的倾斜角与斜率、直线的方程(含详解).ppt,共(27)页,474.000 KB,由MTyang资料小铺上传
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第一节直线的倾斜角与斜率、直线的方程第八章解析几何1.直线的倾斜角(1)定义:当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准,x轴正向与直线l之间所成的角叫做直线l的倾斜角.当直线l与x轴时,规定它的倾斜角为0.(2)范围:直线l倾斜角的取值范围是_____
_.向上方向平行或重合[0,π)2.斜率公式(1)直线l的倾斜角为α≠90°,则斜率k=.(2)P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直线l上,且x1≠x2,则l的斜率k=.3.直线方程的五种形式tanαy2-y1x2-x1名称方程适用范围点斜式______________不含直线x
=x0斜截式_________不含垂直于x轴的直线y-y0=k(x-x0)y=kx+b名称方程适用范围两点式_______________不含直线x=x1(x1≠x2)和直线y=y1(y1≠y2)截距式________不含垂直于坐标轴和过原点的直线一般式_
_____________,__________平面内所有直线都适用y-y1y2-y1=x-x1x2-x1xa+yb=1Ax+By+C=0A2+B2≠01.(教材习题改编)若过两点A(-m,6),B(1,3m)的直线的斜率为12,则m=________.答案:-2[小题体验]2
.(教材习题改编)已知三角形的三个顶点A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),则BC边上中线所在的直线方程为________.答案:x+13y+5=03.已知直线l:ax+y-2-a=0在x轴和y轴上的截距相等,则实数a=________.解析:令x=0,则l在y轴的截距为2+
a;令y=0,得直线l在x轴上的截距为1+2a.依题意2+a=1+2a,解得a=1或a=-2.答案:1或-21.点斜式、斜截式方程适用于不垂直于x轴的直线;两点式方程不能表示垂直于x,y轴的直线;截距式方程不能表示垂直
于坐标轴和过原点的直线.2.截距不是距离,距离是非负值,而截距可正可负,可为零,在与截距有关的问题中,要注意讨论截距是否为零.3.求直线方程时,若不能断定直线是否具有斜率时,应注意分类讨论,即应对斜率是否存在加以讨论.1.经过点A(2,-3),倾斜角等于直线
y=x的2倍的直线方程为________.[小题纠偏]解析:直线y=x的斜率k=1,故倾斜角为π4,所以所求的直线的倾斜角为π2,则所求的直线方程为x=2.答案:x=22.过点M(3,-4),且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程为________.解析:①若直线过原点,则k=-43,所以
y=-43x,即4x+3y=0.②若直线不过原点.设xa+ya=1,即x+y=a.则a=3+(-4)=-1,所以直线的方程为x+y+1=0.答案:4x+3y=0或x+y+1=0考点一直线的倾斜角与斜率[题组练透]1.(2016·绥化一模)直线xs
inα+y+2=0的倾斜角的取值范围是()A.[0,π)B.0,π4∪3π4,πC.0,π4D.0,π4∪π2,π解析:因为直线xsinα+y+2=0的斜率k=-s
inα,又-1≤sinα≤1,所以-1≤k≤1.设直线xsinα+y+2=0的倾斜角为θ,所以-1≤tanθ≤1,而θ∈[0,π),故倾斜角的取值范围是0,π4∪3π4,π.答案:B2
.若点A(4,3),B(5,a),C(6,5)三点共线,则a的值为________.解析:∵kAC=5-36-4=1,kAB=a-35-4=a-3.由于A,B,C三点共线,所以a-3=1,即a=4.答案:43.若直线l经
过点A(1,2),在x轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率的取值范围是________.解析:设直线l的斜率为k,则直线方程为y-2=k(x-1),在x轴上的截距为1-2k.令-3<1-2k<3,解得k<-1或k>12.故其
斜率的取值范围为(-∞,-1)∪12,+∞.答案:(-∞,-1)∪12,+∞[谨记通法]1.倾斜角与α斜率k的关系当α∈0,π2且由0增大到π2α≠π2时,k的值由0增大到+∞.当α∈π2,π时,k
也是关于α的单调函数,当α在此区间内由π2α≠π2增大到π(α≠π)时,k的值由-∞趋近于0(k≠0).2.斜率的2种求法(1)定义法:若已知直线的倾斜角α或α的某种三角函数值,一般根据k=tanα求斜率.(2)公式法:若已知直线上两点A(x1,y1),B(x2,y2),一般
根据斜率公式k=y2-y1x2-x1(x1≠x2)求斜率.考点二直线的方程[典例引领](1)求过点A(1,3),斜率是直线y=-4x的斜率的13的直线方程;(2)求经过点A(-5,2),且在x轴上的截距等于在y轴上截
距的2倍的直线方程.解:(1)设所求直线的斜率为k,依题意k=-4×13=-43.又直线经过点A(1,3),因此所求直线方程为y-3=-43(x-1),即4x+3y-13=0.(2)当直线不过原点时,设所求直线方程为x2a+ya=1
,将(-5,2)代入所设方程,解得a=-12,所以直线方程为x+2y+1=0;当直线过原点时,设直线方程为y=kx,则-5k=2,解得k=-25,所以直线方程为y=-25x,即2x+5y=0.故所求直线方程为2x+5y=0或x+2y+1=0.[由题悟法]求直线
方程的2个注意点(1)在求直线方程时,应选择适当的形式,并注意各种形式的适用条件.(2)对于点斜式、截距式方程使用时要注意分类讨论思想的运用(若采用点斜式,应先考虑斜率不存在的情况;若采用截距式,应判断截距是否为零).[即时应用]已知点A(3,4),求满足下列条件的直线方程:(1)经过点A且
在两坐标轴上截距相等;(2)经过点A且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形.解:(1)设直线在x轴,y轴上的截距均为a.①若a=0,即直线过点(0,0)及(3,4).∴直线的方程为y=43x,即4x-3y=0.②若a≠0,设所求直线的方程为xa+ya=1,又点(3,4)在直线上,∴3a+4a=
1,∴a=7.∴直线的方程为x+y-7=0.综合①②可知所求直线的方程为4x-3y=0或x+y-7=0.(2)由题意可知,所求直线的斜率为±1.又过点(3,4),由点斜式得y-4=±(x-3).故所求直线的方程为x-y+1=0或x+y-7=0.考点三直线方程的综合应用直线方程的综合
应用是常考内容之一,它常与函数、导数、不等式、圆相结合,命题多为客观题.常见的命题角度有:(1)与基本不等式相结合的最值问题;(2)与导数的几何意义相结合的问题;(3)与圆相结合求直线方程的问题.[锁定考向][题点全练]角度一:与基本不等式相结合的最值问题1.过点P(4,1)作直线l分
别交x轴,y轴正半轴于A,B两点,O为坐标原点.(1)当△AOB面积最小时,求直线l的方程.(2)当|OA|+|OB|取最小值时,求直线l的方程.解:设直线l:xa+yb=1(a>0,b>0),因为直线l经过点P(4,1),所以4a+1b=1.(1)4a+1b=1≥24a·1b=4ab,所以a
b≥16,当且仅当a=8,b=2时等号成立,所以当a=8,b=2时,△AOB的面积最小,此时直线l的方程为x8+y2=1,即x+4y-8=0.(2)因为4a+1b=1,a>0,b>0,所以|OA|+|
OB|=a+b=(a+b)4a+1b=5+ab+4ba≥5+2ab·4ba=9,当且仅当a=6,b=3时等号成立,所以当|OA|+|OB|取最小值时,直线l的方程为x6+y3=1,即x+2y-6=0.角度二
:与导数的几何意义相结合的问题2.设P为曲线C:y=x2+2x+3上的点,且曲线C在点P处的切线倾斜角的取值范围为0,π4,则点P横坐标的取值范围为()A.-1,-12B.-1,0C.[0,1]D.12,1解析:由题意知y′=2x+2,设P(x0,
y0),则k=2x0+2.因为曲线C在点P处的切线倾斜角的取值范围为0,π4,所以0≤k≤1,即0≤2x0+2≤1,故-1≤x0≤-12.答案:A角度三:与圆相结合求直线方程的问题3.在平面直角坐标系xOy中,设A是半圆O:x2+y2=2(x≥0)上一点,直线OA的倾斜角
为45°,过点A作x轴的垂线,垂足为H,过H作OA的平行线交半圆于点B,则直线AB的方程是____________________.解析:直线OA的方程为y=x,代入半圆方程得A(1,1),∴H(1,0),直线HB的方程为y=x-1,代入半圆方程得B
1+32,-1+32.所以直线AB的方程为y-1-1+32-1=x-11+32-1,即3x+y-3-1=0.答案:3x+y-3-1=0[通法在握]处理直线方程综合应用的2大策略(1)含有参数的直线方程可看作直线系方程,这时要能够整理成过定点的
直线系,即能够看出“动中有定”.(2)求解与直线方程有关的最值问题,先求出斜率或设出直线方程,建立目标函数,再利用基本不等式求解最值.[演练冲关]1.设m∈R,过定点A的动直线x+my=0和过定点B的动直线mx-y-m+3=0交于点P(x,y),则|P
A|·|PB|的最大值是________.解析:易求定点A(0,0),B(1,3).当P与A和B均不重合时,因为P为直线x+my=0与mx-y-m+3=0的交点,且易知两直线垂直,则PA⊥PB,所以|PA|2+|PB|2=|AB|2=10,所以|PA|·|PB|≤|PA|2+
|PB|22=5(当且仅当|PA|=|PB|=5时,等号成立),当P与A或B重合时,|PA|·|PB|=0,故|PA|·|PB|的最大值是5.答案:52.(2017·衡阳一模)已知点P在直线x+3y-2=0上,点Q在直线x+3y+6=0上,
线段PQ的中点为M(x0,y0),且y0<x0+2,则y0x0的取值范围是________.解析:依题意可得|x0+3y0-2|10=|x0+3y0+6|10,化简得x0+3y0+2=0,又y0<x0+2,kOM=y0x0,在坐标轴上作出两直线,如图,当点M位于线段AB
(不包括端点)上时,kOM>0,当点M位于射线BN上除B点外时,kOM<-13.所以y0x0的取值范围是-∞,-13∪(0,+∞).答案:-∞,-13∪(0,+∞)