新课标高中数学必修2直线与方程.docx
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新课标高中数学必修2直线与方程
3.1知识表
直线方程的概念及直线的倾斜角和斜率
(1)直线的方程:
如果以一个方程的解为坐标的点都是某条直线上的点;反之,这条直线上的点的坐标都是这个方程的解,这时,这个方程就叫做这条直线的方程,这条直线叫做这个方程的直线.
(2)直线的倾斜角:
一条直线向上的方向与x轴正方向所成的最小正角叫这条直线的倾斜角.倾斜角的取值范围是0°≤α<180°.
(3)直线的斜率:
倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率.倾斜角是90°的直线的斜率不存在.过P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x2≠x1)两点的直线的斜率
特别地是,当
,
时,直线与x轴垂直,斜率k不存在;当
,
时,直线与y轴垂直,斜率k=0.
注意:
直线的倾斜角α=90°时,斜率不存在,即直线与y轴平行或者重合.当α=90°时,斜率k=0;当
时,斜率
,随着α的增大,斜率k也增大;当
时,斜率
,随着α的增大,斜率k也增大.这样,可以求解倾斜角α的范围与斜率k取值范围的一些对应问题.
倾斜角
斜率
1.特殊角与斜率
※基础达标
1.若直线
的倾斜角为
,则
等于().
A.0B.45°C.90°D.不存在
2.已知直线
的斜率的绝对值等于
,则直线的倾斜角为().
A.60°B.30°C.60°或120°D.30°或150°
3.已知直线经过点A(0,4)和点B(1,2),则直线AB的斜率为__________
4.经过两点
的直线的倾斜角为1350,则
的值等于()
5.过点P(-2,m)和Q(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为().
A.1B.4C.1或3D.1或4
6.已知两点A(
,-2),B(3,0),并且直线AB的斜率为2,则
=.
7.已知过两点
的直线l的倾斜角为45°,求实数
的值.
8.若三点P(2,3),Q(3,
),R(4,
)共线,那么下列成立的是()
A.
B.
C.
D.
9.若A(1,2),B(-2,3),C(4,y)在同一条直线上,则y的值是.
10.已知三点A(a,2)、B(3,7)、C(-2,-9a)在一条直线上,求实数a的值.
11.光线从点
出发射入y轴上点Q,再经y轴反射后过点
试求点Q的坐标,以及入射光线、
反射光线所在直线的斜率.
※能力提高
12.已知
两点,直线
过定点
且与线段AB相交,求直线
的斜率
的取值范围.
13.已知两点M(2,-3)、N(-3,-2),直线l过点P(1,1)且与线段MN相交,则直线l的斜率k的取值范围是(A)
A.k≥
或k≤-4B.-4≤k≤
C.
≤k≤4D.-
≤k≤4
14.已知两点A(-2,-3),B(3,0),过点P(-1,2)的直线
与线段AB始终有公共点,求直线
的斜率
的取值范围.
15.右图中的直线l1、l2、l3的斜率分别为k1、k2、k3,则().
A.k1<k2<k3B.k3<k1<k2C.k3<k2<k1D.k1<k3<k2
§3.1.2两条直线平行与垂直的判定
基础知识:
1.两条不重合的直线平行或垂直,则
(1)l1∥l2
k1=k2
(2)l1⊥l2
k1·k2=-1.
若l1和l2都没有斜率,则l1与l2平行或重合.若l1和l2中有一条没有斜率而另一条斜率为0,则l1⊥l2.
【例1】四边形ABCD的顶点为
、
、
、
,试判断四边形ABCD的形状.
【例2】已知
的顶点
,其垂心为
,求顶点
的坐标.
【例3】
(1)已知直线
经过点M(-3,0)、N(-15,-6),
经过点R(-2,
)、S(0,
),试判断
与
是否平行?
(2)
的倾斜角为45°,
经过点P(-2,-1)、Q(3,-6),问
与
是否垂直?
【例4】已知A(1,1),B(2,2),C(3,-3),求点D,使直线CD⊥AB,且CB∥AD.
点评:
通过设点D的坐标,把已知条件中的垂直与平行的两种关系、三点的坐标联系在一起,联系的纽带是斜率公式.解题的数学思想是方程求解,方程的得到是利用平行与垂直时斜率的关系.
※基础达标
1.下列说法中正确的是().
A.平行的两条直线的斜率一定存在且相等B.平行的两条直线的倾斜角一定相等
C.垂直的两直线的斜率之积为-1D.只有斜率相等的两条直线才一定平行
2.若直线
的倾斜角分别为
,则有().
A.
B.
C.
D.
3.经过点
和
的直线平行于斜率等于1的直线,则
的值是().
A.4B.1C.1或3D.1或4
4.若
,则下面四个结论:
①
;②
;③
;④
.其中正确的序号依次为().
A.①③B.①④C.②③D.②④
5.已知
的三个顶点坐标为
,则其形状为().
A.直角三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.无法判断
6.直线
的斜率是方程
的两根,则
的位置关系是.
7.若过点
的直线与过点
的直线平行,则m=.
※能力提高
8.已知矩形
的三个顶点的分别为
,求第四个顶点D的坐标.
9.
的顶点
,若
为直角三角形,求m的值.
※探究创新
10.已知过原点O的一条直线与函数y=log8x的图象交于A、B两点,分别过点A、B作y轴的平行线与函数y=log2x的图象交于C、D两点.
(1)证明:
点C、D和原点O在同一直线上.
(2)当BC平行于x轴时,求点A的坐标.
必修二3.2知识表
名称
几何条件
方程
局限性
点斜式
过点(x0,y0),斜率为k
y-y0=k(x-x0)
不含垂直于x轴的直线
斜截式
斜率为k,纵截距为b
y=kx+b
不含垂直于x轴的直线
求直线方程的方法“先判断,后计算”,“特殊提前,通法接连”。
找要素,写方程(两点、一点一斜、两截)
设方程,求系数(讨论)
线段
中点坐标公式
§3.2.1直线的点斜式方程
※基础达标
1..写出下列点斜式直线方程:
(1)经过点
,斜率是4;
(2)经过点
,倾斜角是
.
.
2.倾斜角是
,在
轴上的截距是3的直线方程是.
3.直线
(
=0)的图象可以是().
4.已知直线l过点
,它的倾斜角是直线
的两倍,则直线l的方程为().
A.
B.
C.
D.
5.过点
的直线与x、y轴分别交于P、Q,若M为线段PQ的中点,则这条直线的方程为_____________
6.将直线
绕它上面一点(1,
)沿逆时针方向旋转15°,得到的直线方程是.
7.方程
表示().
A.通过点
的所有直线 B.通过点
的所有直线
C.通过点
且不垂直于
轴的直线D.通过点
且除去
轴的直线
8.直线
必过定点,该定点的坐标为(B)
A.(3,2)B.(2,3)C.(2,–3)D.(–2,3)
※能力提高
9.已知△
在第一象限,若
,求:
(1)边
所在直线的方程;
(2)边
和
所在直线的方程.
10.已知直线
.
(1)求直线恒经过的定点;
(2)当
时,直线上的点都在
轴上方,求实数
的取值范围.
11.光线从点A(-3,4)发出,经过x轴反射,再经过y轴反射,光线经过点B(-2,6),求射入y轴后的反射线的方程.
12.已知直线
在
轴上的截距为-3,且它与两坐标轴围成的三角形的面积为6,求直线
的方程.
13.已知直线
经过点
,且
与两坐标轴围成的三角形的面积为5,求直线
的方程.
※探究创新
14.国庆庆典活动的中心广场有数万名学生手持圆花组成大型图案方阵,方阵前排距观礼台120米,方阵纵列95人,每列长度192米,问第一、二排间距多大能达到满意的观礼效果?
两点式
在x轴、y轴上的截距分别为a,b(a,b≠0)a——直线的横截距b——直线的纵截距
不包括垂直于坐标轴的直线.
截距式
在x轴、y轴上的截距分别为a,b(a,b≠0)
不包括垂直于坐标轴和过原点的直线.
§3.2.2直线的两点式方程
※基础达标
1.过两点
和
的直线的方程为().A.
B.
C.
D.
2.已知△
顶点为
,求过点
且将△
面积平分的直线方程.
3.过两点
和
的直线在
轴上的截距为().A.
B.
C.
D.2
4.已知
,则过点
的直线
的方程是().
A.
B.
C.
D.
5.求过点
,并且在两轴上的截距相等的直线方程.
6.经过点(-3,4)且在两个坐标轴上的截距和为12的直线方程是:
____________________
7..已知直线l过点(3,-1),且与两轴围成一个等腰直角三角形,则l的方程为.
8.菱形的两条对角线长分别等于8和6,并且分别位于x轴和y轴上,求菱形各边所在的直线的方程.
※能力提高
9.三角形ABC的三个顶点A(-3,0)、B(2,1)、C(-2,3),求:
(1)BC边所在直线的方程;
(2)BC边上中线AD所在直线的方程;
10.长途汽车客运公司规定旅客可随身携带一定重量的行李,如果超过规定,则需要购买行李票,行李费用y(元)是行李重
量x(千克)的一次函数,直线过两点
(1)求y与x之间的函数关系式,并说明自变量x的取值范围;
(2)如果某旅客携带了75千克的行李,则应当购买多少元行李票?
11.直线
在X轴、Y轴上的截距之比是2:
3,且过点
求直线
的方程.
12.已知直线l的斜率为6,且被两坐标轴所截得的线段长为
,求直线l的方程.
13.已知直线
过点
,且与两坐标轴构成单位面积的三角形,求直线
的方程.
14.与两坐标轴围成的三角形周长为9,且斜率为
的直线
的方程为
15.已知△ABC的顶点A(-4,2),两条中线所在的直线方程分别为
求BC边所在的直线方程。
※探究创新
16.光线从点A(-3,4)射出,经x轴上的点B反射后交y轴于C点,再经C点从y轴上反射恰好经过点D(-1,6),求直线AB,BC,CD的方程.
17.一束光线从点
射到点
后被X轴反射,求入射线和反射线所在的直线方程
18.已知点
、
,点P是x轴上的点,求当
最小时的点P的坐标.
一般式
,
,
分别为斜率、横截距和纵截距
Ax+By+C=0
A、B不能同时为零
§3.2.3直线的一般式方程
¤知识要点:
1.一般式(generalform):
,注意A、B不同时为0.直线一般式方程
化为斜截式方程
,表示斜率为
,y轴上截距为
的直线.
第24练§3.2.3直线的一般式方程
※基础达标
1.如果直线
的倾斜角为
,则有关系式().A.
B.
C.
D.以上均不可能
2.若
,则直线
必经过一个定点是().A.
B.
C.
D.
3.直