1、版高考数学一轮复习第九章平面解析几何第1讲直线的倾斜角与斜率直线的方程教学案理北师大版第1讲直线的倾斜角与斜率、直线的方程一、知识梳理1直线的倾斜角(1)定义:在平面直角坐标系中,对于一条与x轴相交的直线l,把x轴(正方向)按逆时针方向绕着交点旋转到和直线l重合所成的角,叫作直线l的倾斜角当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0(2)倾斜角的范围为0,)2直线的斜率(1)定义:一条直线的倾斜角的正切值叫作这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即ktan ,倾斜角是90的直线没有斜率(2)过两点的直线的斜率公式经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1x2)的直线的斜率公式为k
2、.3直线方程的五种形式名称已知条件方程适用范围点斜式斜率k与点(x1,y1)yy1k(xx1)不含直线xx1斜截式斜率k与直线在y轴上的截距bykxb不含垂直于x轴的直线两点式两点(x1,y1),(x2,y2)(x1x2,y1y2)不含直线xx1(x1x2)和直线yy1(y1y2)截距式 直线在x轴、y轴上的截距分别为a,b1(a0,b0)不含垂直于坐标轴和过原点的直线一般式AxByC0(A2B20)平面直角坐标系内的直线都适用常用结论1直线倾斜角和斜率的关系不是倾斜角越大,斜率k就越大,因为ktan ,当时,越大,斜率k就越大,同样时也是如此,但当0,)且时就不是了2五种特殊位置的直线方程(
3、1)x轴:y0.(2)y轴:x0.(3)平行于x轴的直线:yb(b0)(4)平行于y轴的直线:xa(a0)(5)过原点且斜率存在的直线:ykx.二、教材衍化1若过点M(2,m),N(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为_解析:由题意得1,解得m1.答案:12直线3x4yk0在两坐标轴上的截距之和为2,则实数k_解析:令x0,得y; 令y0,得x,则有2,所以k24.答案:24一、思考辨析判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)直线的倾斜角越大,其斜率就越大()(2)直线的斜率为tan ,则其倾斜角为.()(3)斜率相等的两直线的倾斜角不一定相等()(4)经过点P(x0,y0)的直线都可以
4、用方程yy0k(xx0)表示()(5)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(yy1)(x2x1)(xx1)(y2y1)表示()答案:(1)(2)(3)(4)(5)二、易错纠偏(1)由直线方程求斜率的思路不清;(2)忽视斜率和截距对直线位置的影响;(3)忽视直线斜率不存在的情况;(4)忽视截距为0的情况1直线l:xsin 30ycos 150a0的斜率为_解析:设直线l的斜率为k,则k.答案:2如果AC0且BC0,在y轴上的截距0,故直线经过第一、二、四象限,不经过第三象限答案:三3过直线l:yx上的点P(2,2)作直线m,若直线l,m与x轴围成的三角形的
5、面积为2,则直线m的方程为_解析:若直线m的斜率不存在,则直线m的方程为x2,直线m,直线l和x轴围成的三角形的面积为2,符合题意;若直线m的斜率k0,则直线m与x轴没有交点,不符合题意;若直线m的斜率k0,设其方程为y2k(x2),令y0,得x2,依题意有22,即1,解得k,所以直线m的方程为y2(x2),即x2y20.综上可知,直线m的方程为x2y20或x2.答案:x2y20或x24过点P(2,3)且在两坐标轴上截距相等的直线方程为_解析:当截距为0时,直线方程为3x2y0;当截距不为0时,设直线方程为1,则1,解得a5,所以直线方程为xy50.答案:3x2y0或xy50学生用书P150直
6、线的倾斜角与斜率(典例迁移) (1)直线xsin y20的倾斜角的取值范围是()A. BC. D(2)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斜率的取值范围为_【解析】(1)设直线的倾斜角为,则有tan sin .因为sin 1,1,所以1tan 1,又0,),所以0或,故选B.(2)如图,因为kAP1,kBP,所以直线l的斜率k.【答案】(1)B(2)【迁移探究1】(变条件)若将本例(2)中P(1,0)改为P(1,0),其他条件不变,求直线l斜率的取值范围解:因为P(1,0),A(2,1),B(0,),所以kAP,kBP.如图可知,直线l斜率的取值
7、范围为.【迁移探究2】(变条件)若将本例(2)中的B点坐标改为(2,1),其他条件不变,求直线l倾斜角的范围解:如图,直线PA的倾斜角为45,直线PB的倾斜角为135,由图象知l的倾斜角的范围为0,45135,180)(1)求倾斜角的取值范围的一般步骤求出斜率ktan 的取值范围; 利用三角函数的单调性,借助图象,确定倾斜角的取值范围(2)斜率的求法定义法:若已知直线的倾斜角或的某种三角函数值,一般根据ktan 求斜率;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(x1x2)求斜率提醒直线倾斜角的范围是,而这个区间不是正切函数的单调区间,因此根据斜率求倾斜角的
8、范围时,要分,与三种情况讨论由正切函数图象可以看出,当倾斜角时,斜率k;当时,斜率不存在;当时,斜率k.1若点A(4,3),B(5,a),C(6,5)三点共线,则a的值为_解析:因为kAC1,kABa3.由于A,B,C三点共线,所以a31,即a4.答案:42已知点(1,2)和在直线l:axy10(a0)的同侧,则直线l倾斜角的取值范围是_解析:点(1,2)和在直线l:axy10同侧的充要条件是(a21)0,解得a0,b0),将点P(3,2)代入得12,得ab24,从而SAOBab12,当且仅当时等号成立,这时k,从而所求直线l的方程为2x3y120.所以ABO的面积的最小值为12,所求直线l的
9、方程为2x3y120.法二:依题意知,直线l的斜率k存在且k0,可设直线l的方程为y2k(x3)(k0),则A,B(0,23k),SABO(23k)(1212)12,当且仅当9k,即k时,等号成立此时直线l的方程为2x3y120.所以ABO的面积的最小值为12,所求直线l的方程为2x3y120.【迁移探究1】(变问法)若本例条件不变,求|OA|OB|的最小值及此时l的方程解:法一:由原例题法一知1.因为|OA|OB|ab,所以(ab)552.当且仅当ab,且1,即a3,b2时,|OA|OB|的最小值为52.此时,直线l的方程为1,即x3y630.法二:由原例题解法二知|OA|OB|323k(k0)5(3k)5252.当且仅当3k,即k时,|OA|OB|取最小值52.此时直线l的方程为y2(x3),即x3y630.【迁移探究2】(变问法)若本例条件不变求的最大值及此时直线l的方程解:由原例题法二知A(3,0),B(0,23k),(,2)(3,3k)6k()(6k)2 12,当且仅当6k时,即k1时等号成立,此时直线l的方程为xy50.所以的最大值为12,所求直线l的方程为xy50.(1)给定条件求直线方程的思路考虑问题的特殊情况,如斜率不存在的情况,截距等于零的情况;在一般情况下准确选定直线方程的形式,用待定系数法求出直线方程;重视直线方程一般形式的应用,因为它具有广泛的
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