资源简介 第一节 直线的倾斜角与斜率、直线的方程·最新考纲·1.在平面直角坐标系中,结合具体图形掌握确定直线位置的几何要素.2.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.3.掌握确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的三种形式(点斜式、两点式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系.·考向预测·考情分析:直线方程单独考查较少,与圆的方程、圆锥曲线方程结合考查是高考的热点,各种题型都有.学科素养:通过直线的倾斜角、斜率、方程的求解考查数学运算的核心素养;通过直线方程的综合应用考查直观想象的核心素养.积 累 必备知识——基础落实 赢得良好开端一、必记4个知识点1.直线的倾斜角(1)定义(2)范围:直线的倾斜角α的取值范围是:________.2.直线的斜率条件 公式直线的倾斜角θ,且θ≠90° k=________直线过点A(x1,y1), B(x2,y2)且x1≠x2 k=________直线Ax+By+C=0(B≠0) k=________3.直线方程的五种形式名称 方程 适用范围点斜式 ______________ 不含直线x=x0斜截式 ______________ 不含垂直于x轴的直线两点式 = 不含直线x=x1(x1≠x2)和直线y=y1(y1≠y2)截距式 =1 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[提醒] “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.4.线段的中点坐标公式若点P1,P2的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),线段P1P2的中点M的坐标为(x,y)则此公式为线段P1P2的中点坐标公式.二、必明2个常用结论1.直线倾斜角和斜率的关系(1)直线都有倾斜角,但不一定都有斜率.(2)不是倾斜角越大,斜率k就越大,因为k=tan α,当α∈时,α越大,斜率k就越大,同样α∈时也是如此,但当α∈[0,π)且α≠时就不是了.2.特殊直线的方程(1)直线过点P1(x1,y1),垂直于x轴的方程为x=x1;(2)直线过点P1(x1,y1),垂直于y轴的方程为y=y1;(3)y轴的方程为x=0;(4)x轴的方程为y=0.三、必练3类基础题(一)判断正误1.判断下列说法是否正确(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与斜率.( )(2)过点M(a,b),N(b,a)(a≠b)的直线的倾斜角是45°.( )(3)直线的倾斜角越大,斜率k就越大.( )(4)经过点P(x0,y0)的直线都可以用方程y-y0=k(x-x0)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(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)表示.( )(二)教材改编2.[必修2·P95习题T2改编]直线l:x sin 30°+y cos 150°+a=0的斜率为( )A. B.C.- D.-3.[必修2·P96例4改编]已知△ABC的三个顶点坐标为A(1,2),B(3,6),C(5,2),M为AB的中点,N为AC的中点,则中位线MN所在直线的方程为( )A.2x+y-12=0 B.2x-y-12=0C.2x+y-8=0 D.2x-y+8=0(三)易错易混4.(混淆倾斜角与斜率的关系)若直线x=2的倾斜角为α,则α的值为( )A.0 B.C. D.不存在5.(忽视斜率与截距对直线的影响)如果A·C<0,且B·C<0,那么直线Ax+By+C=0不经过第________象限.6.(忽视截距为0的情况)经过点P(4,1)且在两坐标轴上截距相等的直线方程为________.提 升 关键能力——考点突破 掌握类题通法考点一 直线的倾斜角与斜率 [基础性]1.直线l:x+y+1=0的倾斜角的大小为( )A.30° B.60°C.120° D.150°2.设直线l的方程为x+y cos θ+3=0(θ∈R),则直线l的倾斜角α的取值范围是( )A.[0,π) B.C. D.3.若点A(4,3),B(5,a),C(6,5)三点共线,则a的值为________.4.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________.反思感悟 解决直线的倾斜角与斜率问题的方法数形结合法 作出直线在平面直角坐标系中可能的位置,借助图形,结合正切函数的单调性确定函数图象法 根据正切函数图象,由倾斜角范围求斜率范围,反之亦可考点二 直线的方程 [综合性][例1] (1)求过点A(1,3),斜率是直线y=-4x的斜率的的直线方程;(2)求经过点A(-5,2),且在x轴上的截距等于在y轴上的截距的2倍的直线方程.听课笔记:反思感悟 求解直线方程的两种方法直接法 根据已知条件,选择适当的直线方程形式,直接写出直线方程待定系数法 ①设所求直线方程的恰当形式(点斜式、斜截式、两点式、截距式和一般式);②由条件建立所求参数的方程(组);③解这个方程(组)求出参数;④把参数的值代入所设直线方程[提醒] (1)选用点斜式和斜截式时,要注意讨论斜率是否存在.(2)选用截距式时,要注意讨论直线是否过原点,截距是否为0.(3)选用一般式Ax+By+C=0确定直线的斜率时,要注意讨论B是否为0.【对点训练】根据所给条件求直线的方程:(1)直线经过点P(4,1),且在两坐标轴上的截距相等;(2)直线过点(5,10),到原点的距离为5.考点三 直线方程的综合应用 [综合性]角度1 直线过定点问题[例2] 已知k∈R,写出以下动直线所过的定点坐标;(1)若直线方程为y=kx+3,则直线过定点________;(2)若直线方程为y=kx+3k,则直线过定点________;(3)若直线方程为x=ky+3,则直线过定点________.听课笔记:反思感悟 1.直线过定点问题,可以根据方程的结构特征,得出直线过的定点坐标.2.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”.角度2 与直线方程有关的多边形面积的最值问题[例3] 过点P(4,1)作直线l分别交x轴,y轴正半轴于A,B两点.(1)当△AOB的面积最小时,求直线l的方程;(2)当|OA|+|OB|取最小值时,求直线l的方程.听课笔记:一题多变(变问题)若例3中条件不变,求当||·||取得最小值时直线l的方程.反思感悟 与直线方程有关问题的常见类型及解题策略(1)求解与直线方程有关的最值问题:先设出直线方程,建立目标函数,再利用基本不等式求解最值.(2)求直线方程:弄清确定直线的两个条件,由直线方程的几种特殊形式直接写出方程.(3)求参数值或范围:注意点在直线上,则点的坐标适合直线的方程,再结合函数的单调性或基本不等式求解.【对点训练】已知直线l:kx-y+1+2k=0(k∈R).(1)证明:直线l过定点;(2)若直线不经过第四象限,求k的取值范围;(3)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的最小值并求此时直线l的方程.第九章 平面解析几何第一节 直线的倾斜角与斜率、直线的方程积累必备知识一、1.(2)[0,π)2.tan θ -3.y-y0=k(x-x0) y=kx+b Ax+By+C=0,A2+B2≠04. 三、1.答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√2.解析:cos 150°=-,sin 30°= ,所以k=- =- =答案:A3.解析:由中点坐标公式得M(2,4),N(3,2),则kMN==-2,∴MN所在直线的方程为:y-2=-2(x-3),即2x+y-8=0.答案:C4.解析:因为直线x=2垂直于x轴,所以倾斜角α为 .答案:C5.解析:将Ax+By+C=0化为y=- x- ,∵A·C<0,B·C<0,∴-<0,->0.∴直线过一、二、四象限,不过第三象限.答案:三6.解析:当直线过原点时,方程为y= x.即x-4y=0.当直线不过原点时,设直线的方程为x+y=k,把点A(4,1)代入直线的方程可得k=5,故直线方程是x+y-5=0.答案:x-4y=0或x+y-5=0提升关键能力考点一1.解析:由l:x+y+1=0可得y=-x-,所以直线l的斜率为k=-,设直线l的倾斜角为α,则tan α=-,因为0°≤α<180°,所以α=150°.答案:D2.解析:当cos θ=0时,方程变为x+3=0,其倾斜角为,当cos θ≠0时,由直线方程可得斜率k=-,∵cos θ∈[-1,1]且cos θ≠0,∴k∈(-∞,-1]即tan α∈(-∞,-1]又α∈[0,π),∴α∈,由上知,倾斜角的范围是.答案:C3.解析:依题意得kAC==1,kAB==a-3,由于A,B,C三点共线,所以a-3=1,即a=4.答案:44.解析:如图所示,因为kAP==1,kBP==-,所以直线l斜率的取值范围为(-∞,-答案:(-∞,-考点二例1 解析:(1)设所求直线的斜率为k,依题意k=-4×=-.又直线经过点A(1,3),因此所求直线方程为y-3=-(x-1),即4x+3y-13=0.(2)当直线不过原点时,设所求直线方程为=1. ①将(-5,2)代入①,解得a=-,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=-,所以直线方程为y=-x,即2x+5y=0.故所求直线方程为2x+5y=0或x+2y+1=0.对点训练解析:(1)设直线在x,y轴上的截距均为a.若a=0,即直线过(0,0)及(4,1)两点,所以直线的方程为y=x,即x-4y=0.若a≠0,则直线的方程为=1.因为直线过点(4,1),所以=1,所以a=5,所以直线的方程为x+y-5=0.综上可知,所求直线的方程为x-4y=0或x+y-5=0.(2)当直线斜率不存在时,所求直线方程为x-5=0;当直线斜率存在时,设其为k,则所求直线方程为y-10=k(x-5),即kx-y+(10-5k)=0.由点到直线的距离公式,得=5,解得k=.故所求直线方程为3x-4y+25=0.综上可知,所求直线方程为x-5=0或3x-4y+25=0.考点三例2 解析:(1)当x=0时, y=3,所以直线过定点(0,3);(2)直线方程可化为y=k(x+3),故直线过定点(-3,0);(3)当y=0时,x=3,所以直线过定点(3,0).答案:(1)(0,3) (2)(-3,0) (3)(3,0)例3 解析:设直线l:=1(a>0,b>0),因为直线l经过点P(4,1),所以=1.(1)因为=1≥2=,所以ab≥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=1,即x+4y-8=0.(2)因为=1,a>0,b>0,所以|OA|+|OB|=a+b=(a+b)=5+≥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x+2y-6=0.一题多变解析:设A(a,0),B(0,b),则a>0,b>0,直线l的方程为=1,所以=1.||·||=-·=-(a-4,-1)·(-4,b-1)=4(a-4)+b-1=4a+b-17=(4a+b)-17=16++1-17≥2×4=8当且仅当a=b=5时取等号,此时直线l的方程为x+y-5=0.对点训练解析:(1)证明:直线l的方程可化为k(x+2)+(1-y)=0,令,解得.∴无论k取何值,直线总经过定点(-2,1).(2)由方程知,当k≠0时,直线在x轴上的截距为-,在y轴上的截距为1+2k,要使直线不经过第四象限,则必须有,解得k>0;当k=0时,直线为y=1,符合题意,故k的取值范围是[0,+∞).解析:(3)由题意可知k≠0,再由l的方程,得A,B(0,1+2k).依题意得,解得k>0.∵S=·|OA|·|OB|=··|1+2k|=·=≥×(2×2+4)=4,“=”成立的条件是k>0且4k=,即k=,∴Smin=4,此时直线l的方程为x-2y+4=0. 展开更多...... 收起↑ 资源预览