第8讲 直线的方程-2022年暑假人教A版高中数学必修二(新高二)同步讲义(Word版含答案)

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第8讲 直线的方程-2022年暑假人教A版高中数学必修二(新高二)同步讲义(Word版含答案)

资源简介

教师 学科 数学
学生 年级 高二
课程类型 预习课 授课时间
课题 直线的方程
教学目标
1、梳理基础知识点。 2、让学生熟悉本章考点及常考题型。 3、培养学生的计算能力。
教学重点/难点
1、分析问题的灵活性及全面性。 2、计算环节的准确性。
教学安排环节
课程类型 复习课程
第1课时 进门测
作业检查
阶段知识点梳理
第2课时 阶段训练
第3课时 阶段重难点梳理
重点题型训练
思导总结
作业布置
判断题:
(1)经过点P(x0,y0)的直线,都可以用y-y0=k(x-x0)来表示.(×)
(2)经过A(0,b)的直线都可以用方程y=kx+b表示.(×)
(3)直线的点斜式方程y-y0=k(x-x0)可以表示不与x轴垂直的直线.(√)
(4)直线l在y轴上的截距b一定是正数.(×)
(5)经过任意两点的直线都可以用(x2-x1)(y-y1)=(y2-y1)(x-x1)来表示.(√)
(6)不经过原点的直线都可以用方程+=1表示.(×)
(7)一条直线不与坐标轴平行或重合,则它的方程可以写成两点式或斜截式或点斜式.(√)
(8)若方程Ax+By+C=0表示直线,则A·B≠0.(×)
提示 (1)经过点P(x0,y0)垂直于x轴的直线方程为x=x0.
(2)当直线与x轴垂直时,直线不能用斜截式表示,其方程可表示为x=0.
(4)直线l在y轴上的截距b实际上是直线l与y轴交点的纵坐标,因此b可以是正数,也可以是负数,还可以是0.
(6)若直线垂直于坐标轴,此时a或b不存在,不能用+=1表示.
(8)方程Ax+By+C=0表示直线的条件是A,B不同时为0,若A=0,B≠0,或A≠0,B=0时,方程也表示直线.
1. 直线的点斜式方程--已知直线经过点,且斜率为,直线的方程:为直线方程的点斜式.
直线的斜率时,直线方程为;当直线的斜率不存在时,不能用点斜式求它的方程,这时的直线方程为.
2.直线的斜截式方程-已知直线经过点P(0,b),并且它的斜率为k,直线的方程:为斜截式.
⑴斜截式是点斜式的特殊情况,某些情况下用斜截式比用点斜式更方便.
⑵斜截式在形式上与一次函数的表达式一样,它们之间只有当时,斜截式方程才是一次函数的表达式.
⑶斜截式中,,的几何意义
应用直线方程的点斜式,求经过下列两点的直线方程:
⑴A(2,1),B(6,-3);⑵A(0,5) B(5,0);⑶A(-4,-5) B(0,0).
3. 直线方程的两点式
已知直线上两点,B( ,求直线方程.
首先利用直线的斜率公式求出斜率,然后利用点斜式写出直线方程为:
由可以导出,这两者表示了直线的范围是不同的.后者表示范围缩小了.但后者这个方程的形式比较对称和美观,体现了数学美,同时也便于记忆及应用.所以采用后者作为公式,由于这个方程是由直线上两点确定的,所以叫做直线方程的两点式
所以,当,时,经过 B(的直线的两点式方程可以写成:
探究1:哪些直线不能用两点式表示?
答:倾斜角是或的直线不能用两点式公式表示
探究2:若要包含倾斜角为或的直线,应把两点式变成什么形式?
答:应变为的形式
探究3:我们推导两点式是通过点斜式推导出来的,还有没有其他的途径来进行推导呢?
答:有,利用同一直线上三点中任意两点的斜率相等
4.直线方程的截距式
定义:直线与轴交于一点(,0)定义为直线在轴上的截距;直线与y轴交于一点(0,)定义为直线在轴上的截距.
易得过A(,0) B(0, ) (,均不为0)的直线方程为,将其变形为:
以上直线方程是由直线在轴和轴上的截距确定的,所以叫做直线方程的截距式.有截距式画直线比较方便,因为可以直接确定直线与轴和轴的交点的坐标
5.直线方程的一般式
定义:在平面直角坐标系中,对于任何一条直线,都有一个表示这条直线的关于x,y的二元一次方程;任何关于x,y的二元一次方程都表示一条直线.方程Ax+By+C=0(其中A、B不同时为0)叫做直线方程的一般式.
对于直线Ax+By+C=0,当B≠0时,其斜率为-,在y轴上的截距为-;当B=0时,在x轴上的截距为-;当AB≠0时,在两轴上的截距分别为-,-.
根据两直线的一般式方程判定两直线平行的方法
(1)判定斜率是否存在,若存在,化成斜截式后,则k1=k2且b1≠b2;若都不存在,则还要判定不重合.
(2)可直接采用如下方法:
一般地,设直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0.l1∥l2 A1B2-A2B1=0,且B1C2-B2C1≠0,或A1C2-A2C1≠0.
这种判定方法避开了斜率存在和不存在两种情况的讨论,可以减小因考虑不周而造成失误的可能性.
根据两直线的一般式方程判定两直线垂直的方法
(1)若一个斜率为零,另一个不存在,则垂直;若两个都存在斜率,化成斜截式后,则k1k2=-1.
(2)一般地,设l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,l1⊥l2 A1A2+B1B2=0.
第二种方法可避免讨论,减小失误.
6.中点的坐标表示
若点P1,P2的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)且线段P1P2的中点M的坐标为(x,y),则.
【概念辨析】
类型一 直线的点斜式方程(互动探究)
【例1】 求满足下列条件的直线的点斜式方程.
(1)过点P(-4,3),斜率k=-3;
(2)过点P(3,-4),且与x轴平行;
(3)过P(-2,3),Q(5,-4)两点.
[思路探究]
探究点一 直线的点斜式方程的适用条件是什么?
提示 点P(x0,y0)和斜率k.
探究点二 求直线的点斜式方程的方法步骤是什么?
提示 在直线的斜率存在时,先确定所过定点,再确定直线的斜率,然后代入公式.
解 (1)∵直线过点P(-4,3),斜率k=-3,
由直线方程的点斜式得直线方程为y-3=-3(x+4),
(2)与x轴平行的直线,其斜率k=0,由直线方程的点斜式可得直线方程为
y-(-4)=0×(x-3),即y+4=0.
(3)过点P(-2,3),Q(5,-4)的直线的斜率kPQ===-1.
又∵直线过点P(-2,3).∴直线的点斜式方程为y-3=-(x+2).
规律方法 (1)求直线的点斜式方程的步骤:定点(x0,y0)→定斜率k→写出方程y-y0=k(x-x0).
(2)点斜式方程y-y0=k·(x-x0)可表示过点P(x0,y0)的所有直线,但x=x0除外.
【巩固训练】 (1)过点(-1,2),且倾斜角为135°的直线方程为________.
(2)已知直线l过点A(2,1)且与直线y-1=4x-3垂直,则直线l的方程为________.
解析 (1)k=tan 135°=-1,
由直线的点斜式方程得y-2=-(x+1),即x+y-1=0.
(2)方程y-1=4x-3可化为y-1=4,
由点斜式方程知其斜率k=4.又因为l与直线y-1=4x-3垂直,所以直线l的斜率为-.又因为l过点A(2,1),所以直线l的方程为y-1=-(x-2),
即x+4y-6=0.
答案 (1)x+y-1=0 (2)x+4y-6=0
类型二 直线的斜截式方程
【例2】 根据条件写出下列直线的斜截式方程.
(1)斜率为2,在y轴上的截距是5;
(2)倾斜角为150°,在y轴上的截距是-2;
(3)倾斜角为60°,与y轴的交点到坐标原点的距离为3.
解 (1)由直线方程的斜截式方程可知,所求直线方程为y=2x+5.
(2)∵倾斜角α=150°,∴斜率k=tan 150°=-.
由斜截式可得方程为y=-x-2.
(3)∵直线的倾斜角为60°,∴其斜率k=tan 60°=,
∵直线与y轴的交点到原点的距离为3,
∴直线在y轴上的截距b=3或b=-3.
∴所求直线方程为y=x+3或y=x-3.
规律方法 1.本题(3)在求解过程中,常因混淆截距与距离的概念,而漏掉解“y=x-3”.
2.截距是直线与x轴(或y轴)交点的横(或纵)坐标,它是个数值,可正、可负、可为零.
【巩固训练】 写出下列直线的斜截式方程:
(1)斜率是3,在y轴上的截距是-3;
(2)倾斜角是60°,在y轴上的截距是5;
(3)倾斜角是30°,在y轴上的截距是0.
解 (1)由直线方程的斜截式可得,所求直线方程为y=3x-3.
(2)由题意可知,直线的斜率k=tan 60°=,所求直线的方程为y=x+5.
(3)由题意可知所求直线的斜率k=tan 30°=,
由直线方程的斜截式可知,直线方程为y=x.
类型三 直线的两点式方程
【例3】 已知A(-3,2),B(5,-4),C(0,-2),在△ABC中,
(1)求BC边的方程;
(2)求BC边上的中线所在直线的方程.
解 (1)∵BC边过两点B(5,-4),C(0,-2),
∴由两点式得=,
即2x+5y+10=0.
故BC边的方程为2x+5y+10=0(0≤x≤5).
(2)设BC的中点为M(x0,y0),
则x0==,y0==-3.∴M,
又BC边上的中线经过点A(-3,2).
∴由两点式得=,即10x+11y+8=0.
故BC边上的中线所在直线的方程为10x+11y+8=0.
规律方法 (1)首先要鉴别题目条件是否符合直线方程相应形式的要求,对含有字母的则需分类讨论;(2)注意问题叙述的异同,本题中第一问是表示的线段,所以要添加范围;第二问则表示的是直线.
【巩固训练】 已知△ABC三个顶点坐标A(2,-1),B(2,2),C(4,1),求三角形三条边所在的直线方程.
解 ∵A(2,-1),B(2,2),A、B两点横坐标相同,
∴直线AB与x轴垂直,故其方程为x=2.
∵A(2,-1),C(4,1),由直线方程的两点式可得直线AC的方程为=,
即x-y-3=0.
同理可由直线方程的两点式得直线BC的方程为=,即x+2y-6=0.
类型四 直线的截距式方程
【例4】 求过点(4,-3)且在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线l的方程.
解 设直线在x轴、y轴上的截距分别为a、b.
①当a≠0,b≠0时,设l的方程为+=1.
∵点(4,-3)在直线上,∴+=1,
若a=b,则a=b=1,直线的方程为x+y-1=0.
若a=-b,则a=7,b=-7,直线的方程为x-y-7=0.
②当a=b=0时,直线过原点,且过点(4,-3),
∴直线的方程为3x+4y=0.
综上知,所求直线l的方程为x+y-1=0或x-y-7=0或3x+4y=0.
规律方法 (1)当直线与两坐标轴相交时,一般可考虑用截距式表示直线方程,用待定系数法求解.
(2)选用截距式时一定要注意条件,直线不能过原点.
【巩固训练】 求过定点P(2,3)且在两坐标轴上的截距相等的直线l的方程.
解 设直线的两截距都是a,则有
①当a=0时,直线为y=kx,将P(2,3)代入得k=,
∴l∶3x-2y=0;
②当a≠0时,直线设为+=1,即x+y=a,把P(2,3)代入得a=5,∴l:x+y=5.∴直线l的方程为3x-2y=0或x+y-5=0.
类型五 直线的一般式与其他形式的转化(互动探究)
【例5】 已知直线l经过点A(-5,6)和点B(-4,8),求直线l的一般式方程和截距式方程,并画出图形.
[思路探究]
探究点一 两点式方程的适用条件是什么?两点的坐标满足什么条件?
提示 两点式方程的适用条件:两点的连线不垂直于坐标轴,两点的坐标应满足x1≠x2且y1≠y2.
探究点二 直线Ax+By+C=0能化为截距式的条件是什么?
提示 当A,B,C≠0时,直线Ax+By+C=0能化为截距式.
解 因为直线l经过点A(-5,6),B(-4,8),所以由两点式,得=,
整理得2x-y+16=0,化为截距式得+=1,
所以直线l的一般式方程为2x-y+16=0,截距式方程为+=1.
图形如图所示:
规律方法 (1)一般式化为斜截式的步骤:
①移项得By=-Ax-C;
②当B≠0时,得斜截式:y=-x-.
(2)一般式化为截距式的步骤:
方法一:
①把常数项移到方程右边,得Ax+By=-C;
②当C≠0时,方程两边同除以-C,得+=1;
③化为截距式:+=1.
方法二:
①令x=0求直线在y轴上的截距b;
②令y=0求直线在x轴上的截距a;
③代入截距式方程+=1.由于直线方程的斜截式和截距式是唯一的,而两点式和点斜式不唯一,因此,通常情况下,一般式不化为两点式和点斜式.
【巩固训练】 (1)下列直线中,斜率为-,且不经过第一象限的是(  )
A.3x+4y+7=0 B.4x+3y+7=0
C.4x+3y-42=0 D.3x+4y-42=0
(2)直线x-5y+9=0在x轴上的截距等于(  )
A. B.-5 C. D.-3
解析 (1)将一般式化为斜截式,斜率为-的有:B、C两项.又y=-x+14过点(0,14)即直线过第一象限,所以只有B项正确.
(2)令y=0则x=-3.
答案 (1)B (2)D
类型六 直线过定点问题
【例6】 求证:不论m为何值时,直线l:y=(m-1)x+2m+1总过第二象限.
证明 法一 直线l的方程可化为y-3=(m-1)(x+2),
∴直线l过定点(-2,3),
由于点(-2,3)在第二象限,故直线l总过第二象限.
法二 直线l的方程可化为m(x+2)-(x+y-1)=0.
令解得
∴无论m取何值,直线l总经过点(-2,3).
∵点(-2,3)在第二象限,∴直线l总过第二象限.
规律方法 本例两种证法是证明直线过定点的基本方法,法一体现了点斜式的应用,法二体现代数方法处理恒成立问题的基本思想.
【巩固训练】 已知直线l:5ax-5y-a+3=0.求证:不论a为何值,直线l总经过第一象限.
证明 法一 由已知,得直线l的点斜式方程为y-=a.
故直线l的斜率为a,且过定点,而该点在第一象限,因而结论成立.
法二 直线l的方程可化为(5x-1)a-(5y-3)=0.
∵上式对任意的a总成立,
∴必有即
即直线l过定点,而该点在第一象限,
∴结论成立.
类型七 由含参一般式方程求参数的值或取值范围
【例7】 (1)若方程(m2+5m+6)x+(m2+3m)y+1=0表示一条直线,则实数m满足________.
(2)当实数m为何值时,直线(2m2+m-3)x+(m2-m)y=4m-1.
①倾斜角为45°;②在x轴上的截距为1.
(1)解析 若方程不能表示直线,则m2+5m+6=0且m2+3m=0.
解方程组得m=-3.
所以m≠-3时,方程表示一条直线.
答案 m≠-3
(2)解 ①因为已知直线的倾斜角为45°,
所以此直线的斜率是1,所以-=1,
所以
解得所以m=-1.
②因为已知直线在x轴上的截距为1,
令y=0得x=,所以=1,
所以解得
所以m=-或m=2.
规律方法 已知含参的直线的一般式方程求参数的值或范围的步骤
【巩固训练】 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.
(1)证明 直线l的方程是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)解 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,则必须有解之得k>0;
当k=0时,直线为y=1,符合题意,故k≥0.
故k的取值范围为{k|k≥0}.
类型八 利用直线系方程求直线方程
【例8】 已知直线l的方程为3x+4y-12=0,求满足下列条件的直线l′方程,
(1)过点(-1,3),且与l平行;
(2)过点(-1,3),且与l垂直.
解 法一 由题设l的方程可化为y=-x+3,∴l的斜率为-.
(1)由l′与l平行,∴l′的斜率为-.
又∵l′过(-1,3),由点斜式知方程为y-3=-(x+1),即3x+4y-9=0.
(2)由l′与l垂直,∴l′的斜率为,
又过(-1,3),由点斜式可得方程为y-3=(x+1),
即4x-3y+13=0.
法二 (1)由l′与l平行,可设l′方程为3x+4y+m=0.
将点(-1,3)代入上式得m=-9.
∴所求直线方程为3x+4y-9=0.
(2)由l′与l垂直,可设其方程为4x-3y+n=0.
将(-1,3)代入上式得n=13.
∴所求直线方程为4x-3y+13=0.
规律方法 一般地,直线Ax+By+C=0中系数A、B确定直线的斜率,因此,与直线Ax+By+C=0平行的直线方程可设为Ax+By+m=0(m≠C),与直线Ax+By+C=0垂直的直线方程可设为Bx-Ay+n=0.这是经常采用的解题技巧.
【巩固训练】 已知A(2,2)和直线l:3x+4y-20=0.
求:(1)过点A和直线l平行的直线方程;
(2)过点A和直线l垂直的直线方程.
解 (1)将与直线l平行的方程设为3x+4y+C1=0,
又过点A(2,2),
所以3×2+4×2+C1=0,所以C1=-14.
所求直线方程为3x+4y-14=0.
(2)将与l垂直的直线方程设为4x-3y+C2=0,
又过点A(2,2),
所以4×2-3×2+C2=0,所以C2=-2,
所以直线方程为4x-3y-2=0.
类型九 直线的平行与垂直问题
【例9】 a为何值时,直线(a-1)x-2y+4=0与x-ay-1=0.
(1)平行;(2)垂直.
解 当a=0或1时,两直线既不平行,也不垂直;
当a≠0且a≠1时,直线(a-1)x-2y+4=0的斜率为k1=,b1=2;
直线x-ay-1=0的斜率为k2=,b2=-.
(1)当两直线平行时,由k1=k2,b1≠b2,
得=,a≠-,解得a=-1或a=2.
(2)当两直线垂直时,(a-1)×1+(-2)×(-a)=0,解得a=.
规律方法 1.根据两直线的一般式方程判定两直线平行的方法
(1)判定斜率是否存在,若存在,化成斜截式后,则k1=k2且b1≠b2;若都不存在,则还要判定不重合.
(2)可直接采用如下方法:
一般地,设直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0.l1∥l2 A1B2-A2B1=0,且B1C2-B2C1≠0,或A1C2-A2C1≠0.
这种判定方法避开了斜率存在和不存在两种情况的讨论,可以减小因考虑不周而造成失误的可能性.
2.根据两直线的一般式方程判定两直线垂直的方法
(1)若一个斜率为零,另一个不存在,则垂直;若两个都存在斜率,化成斜截式后,则k1k2=-1.
(2)一般地,设l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,l1⊥l2 A1A2+B1B2=0.
第二种方法可避免讨论,减小失误.
【巩固训练】 (1)直线l1:2x+(m+1)y+4=0与直线l2:mx+3y-2=0平行,求m的值.
(2)已知直线(a+2)x+(1-a)y-3=0与直线(a-1)x+(2a+3)y+2=0互相垂直,则a为(  )
A.-1 B.1 C.±1 D.-
(1)解 法一 ∵l1:2x+(m+1)y+4=0,l2:mx+3y-2=0,∴当m=0时,显然l1不平行于l2.
当m≠0时,若l1∥l2,则有=≠,即m2+m-6=0.
解得m=2或m=-3.显然m=2或m=-3符合条件.
法二 若l1∥l2,则2×3-m(m+1)=0,
解得m=2或m=-3.当m=2或m=-3时,
(m+1)×(-2)-3×4=-2m-14≠0,
∴m=2或m=-3为所求.
(2)解析 ∵两直线垂直,∴(a+2)(a-1)+(1-a)(2a+3)=0,解得a=±1.
答案 C
【知识拓展】
1.直线方程五种形式的比较
名称 方程 常数的几何意义 适用条件
①点斜式 y-y0=k(x-x0) (x0,y0)是直线上的一个定点,k是斜率 直线不垂直于x轴
②斜截式 y=kx+b k是斜率,b是直线在y轴上的截距 直线不垂直于x轴
③两点式 = (x1,y1),(x2,y2)是直线上的两个定点 直线不垂直于x轴和y轴
④截距式 +=1 a,b分别是直线在x轴、y轴上的两个非零截距 直线不垂直于x轴和y轴,且不过原点
⑤一般式 Ax+By+C=0(A,B不同时为0) A,B为系数 任何情况
特殊直线 x=a(y轴:x=0) 垂直于x轴且过点(a,0) 斜率不存在
y=b(x轴:y=0) 垂直于y轴且过点(0,b) 斜率k=0
2.关于五种形式的直线方程及其转化形式要注意:
(1)直线斜率往往是求直线的关键,若不能断定直线有无斜率,必须分两种情况讨论;
(2)在直线的斜截式或截距式中,其“截距”不等于“距离”;
(3)当斜率不存在时,会正确选择直线的表示形式,同时注意直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式表示直线的局限性.
1.直线y-2=-(x+1)的倾斜角及在y轴上的截距分别为(  )
A.60°,2 B.120°,2-
C.60°,2- D.120°,2
解析 该直线的斜率为-,当x=0时,y=2-,
∴其倾斜角为120°,在y轴上的截距为2-.
答案 B
2.直线y=kx+b通过第一、三、四象限,则有(  )
A.k>0,b>0 B.k>0,b<0
C.k<0,b>0 D.k<0,b<0
解析 ∵直线经过一、三、四象限,∴图形如图所示,由图知,k>0,b<0.
答案 B
3.经过P(4,0),Q(0,-3)两点的直线方程是(  )
A.+=1 B.+=1
C.-=1 D.-=1
解析 因为由点坐标知直线在x轴,y轴上截距分别为4,-3,所以直线方程为
+=1.
答案 C
4.已知ab<0,bc<0,则直线ax+by=c通过(  )
A.第一、二、三象限 B.第一、二、四象限
C.第一、三、四象限 D.第二、三、四象限
解析 由ax+by=c,得y=-x+,∵ab<0,∴直线的斜率k=->0,
∵bc<0,∴直线在y轴上的截距<0.
由此可知直线通过第一、三、四象限.
答案 C
5.经过M(3,2)与N(6,2)两点的直线方程为(  )
A.x=2 B.y=2 C.x=3 D.x=6
解析 由M,N两点的坐标可知,直线MN与x轴平行,所以直线方程为y=2,故选B.
答案 B
6.直线(2m2-5m+2)x-(m2-4)y+5m=0的倾斜角为45°,则m的值为(  )
A.-2 B.2 C.-3 D.3
解析 由已知得m2-4≠0,且=1,
解得:m=3或m=2(舍去).
答案 D
7.直线ax+3my+2a=0(m≠0)过点(1,-1),则直线的斜率k等于(  )
A.-3 B.3 C. D.-
解析 由点(1,-1)在直线上可得a-3m+2a=0(m≠0),解得m=a,故直线方程为ax+3ay+2a=0(a≠0),即x+3y+2=0,其斜率k=-.
答案 D
8.已知直线(a-2)x+ay-1=0与直线2x+3y+5=0平行,则a的值为(  )
A.-6 B.6 C.- D.
解析 直线2x+3y+5=0的斜率为k=-,则a≠0,直线(a-2)x+ay-1=0的斜率为k1=-,∴-=-,解得a=6.
答案 B
9.已知直线l的倾斜角是直线y=x+1的倾斜角的2倍,且过定点P(3,3),则直线l的方程为________.
解析 直线y=x+1的斜率为1,所以倾斜角为45°,又所求直线的倾斜角是已知直线倾斜角的2倍,所以所求直线的倾斜角为90°,其斜率不存在.又直线过定点P(3,3),所以直线l的方程为x=3.
答案 x=3
10.直线mx+3y-5=0经过连接点A(-1,-2),B(3,4)的线段的中点,则m=________.
解析 线段AB的中点坐标是(1,1),代入直线方程得m+3-5=0,所以m=2.
答案 2
11.直线l:ax+(a+1)y+2=0的倾斜角大于45°,则a的取值范围是________________.
解析 当a=-1时,直线l的倾斜角为90°,符合要求;
当a≠-1时,直线l的斜率为-,只要->1或者-<0即可,
解得-10.
综上可知,实数a的取值范围是(-∞,-)∪(0,+∞).
答案 (-∞,-)∪(0,+∞)
12.求过点M(3,-4),且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程.
解 ①若直线过原点,则k=-,
∴y=-x,即4x+3y=0.
②若直线不过原点,设+=1,即x+y=a.
∴a=3+(-4)=-1,∴x+y+1=0.
故直线方程为4x+3y=0或x+y+1=0.
13.直线l经过点P(3,4),它的倾斜角是直线y=x+的倾斜角的2倍,求直线l的点斜式方程和斜截式方程.
解 ∵直线y=x+的斜率k=,∴其倾斜角为60°,
∴直线l的倾斜角为60°×2=120°,
∴直线l的斜率k′=tan 120°=-,
又∵直线l过点P(3,4),
∴直线l的点斜式方程为y-4=-(x-3),
化为斜截式方程为y=-x+4+3
点斜式、斜截式
【基础巩固】
1.直线的点斜式方程y-y0=k(x-x0)可以表示(  )
A.任何一条直线 B.不过原点的直线
C.不与坐标轴垂直的直线 D.不与x轴垂直的直线
解析 点斜式方程适用的前提条件是斜率存在,故其可表示不与x轴垂直的直线.
答案 D
2.经过点(-1,1),斜率是直线y=x-2的斜率的2倍的直线方程是(  )
A.x=-1 B.y=1
C.y-1=(x+1) D.y-1=2(x+1)
解析 由方程知,已知直线的斜率为,
∴所求直线的斜率是,由直线方程的点斜式可得方程为y-1=(x+1),
∴选C.
答案 C
3.与直线y=2x+1垂直,且在y轴上的截距为4的直线的斜截式方程是(  )
A.y=x+4 B.y=2x+4
C.y=-2x+4 D.y=-x+4
解析 直线y=2x+1的斜率为2,∴与其垂直的直线的斜率是-,
∴直线的斜截式方程为y=-x+4,故选D.
答案 D
4.已知直线l的倾斜角为60°,在y轴上的截距为6,则直线l的斜截式方程为________.
解析 因为直线l的倾斜角为60°,故其斜率为,由斜截式方程,
得y=x+6.
答案 y=x+6
5.过点(1,2)且与直线y=-2x垂直的点斜式方程是________.
解析 设所求直线的斜率为k,则-2·k=-1,∴k=.
∴直线的点斜式方程为y-2=(x-1).
答案 y-2=(x-1)
6.根据条件写出下列直线的斜截式方程:
(1)写出斜率为-1,在y轴上截距为-2的直线方程的斜截式;
(2)求过点A(6,-4),斜率为-的直线方程的斜截式.
解 (1)易知所求直线的斜率k=-1,在y轴上的截距b=-2,
由直线方程的斜截式知,所求直线方程为y=-x-2.
(2)所求直线的斜率k=-,且过点A(6,-4),
根据直线方程的点斜式得直线方程为y+4=-(x-6),
化为斜截式为y=-x+4.
7.已知△ABC的三个顶点坐标分别是A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),求BC边上的高所在的直线方程.
解 设BC边上的高为AD,则BC⊥AD,
∴kAD·kBC=-1,∴·kAD=-1,解得kAD=.
∴BC边上的高所在的直线方程为y-0=(x+5),即y=x+3.
【能力提升】
8.过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是(  )
A.x-2y-1=0 B.x-2y+1=0
C.2x+y-2=0 D.x+2y-1=0
解析 直线x-2y-2=0的斜率为,又所求直线过点(1,0),故由点斜式方程可得,所求直线方程为y=(x-1),即x-2y-1=0.
答案 A
9.方程y=ax+表示的直线可能是图中的(  )
解析 直线y=ax+的斜率是a,在y轴上的截距.
当a>0时,斜率a>0,在y轴上的截距>0,则直线y=ax+过第一、二、三象限,四个选项都不符合;当a<0时,斜率a<0,在y轴上的截距<0,则直线y=ax+过第二、三、四象限,仅有选项B符合.故正确答案为B.
答案 B
10.已知直线y=x+k与两坐标轴围成的三角形的面积不小于1,则实数k的取值范围是________.
解析 令y=0,则x=-2k.令x=0,则y=k,则直线与两坐标轴围成的三角形的面积为S=|k|·|-2k|=k2.
由题意知,三角形的面积不小于1,可得k2≥1,所以k的范围是k≥1或k≤-1.
答案 k≥1或k≤-1
11.已知位于第一象限的△ABC中,A(1,1),B(5,1),∠A=60°,∠B=45°.
求:(1)AB边所在直线的方程;
(2)AC边与BC边所在直线的方程.
解 如图,
(1)∵A(1,1),B(5,1),∴直线AB与x轴平行.
∴直线AB的斜率为0,从而该直线的方程为y-1=0.
(2)∵∠A=60°,∴kAC=,
AC边所在直线方程为y-1=(x-1),即x-y+1-=0.
又∵∠B=45°,∴直线BC的倾斜角为135°,其斜率为-1.
∴BC边所在直线方程为y-1=-(x-5),即x+y-6=0.
【创新应用】
12.已知直线l:y=kx+2k+1.
(1)求证:直线l恒过一个定点;
(2)当-3(1)证明 由y=kx+2k+1,得y-1=k(x+2).
由直线方程的点斜式可知,直线恒过定点(-2,1).
(2)解 设函数f(x)=kx+2k+1,显然其图象是一条直线(如图所示),
若使当-3需满足
即解得-≤k≤1.
所以,实数k的取值范围是-≤k≤1.
两点式、截距式、一般式
【基础巩固】
1.一条直线不与坐标轴平行或重合,则它的方程(  )
A.可以写成两点式或截距式
B.可以写成两点式或斜截式或点斜式
C.可以写成点斜式或截距式
D.可以写成两点式或截距式或斜截式或点斜式
解析 由于直线不与坐标轴平行或重合,所以直线的斜率存在,且直线上任意两点的横坐标及纵坐标都不相同,所以直线能写成两点式或斜截式或点斜式.由于直线在坐标轴上的截距有可能为0,所以直线不一定能写成截距式.故选B.
答案 B
2.直线+=1过第一、二、三象限,则(  )
A.a>0,b>0 B.a>0,b<0
C.a<0,b>0 D.a<0,b<0
解析 因为直线l在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b,且经过第一、二、三象限,故a<0,b>0.
答案 C
3.在直角坐标系中,直线x+y-3=0的倾斜角是(  )
A.30° B.60°
C.150° D.120°
解析 直线斜率k=-,所以倾斜角为150°,故选C.
答案 C
4.已知A(3,0),B(0,4),动点P(x0,y0)在线段AB上移动,则4x0+3y0的值等于________.
解析 AB所在直线方程为+=1,则+=1,即4x0+3y0=12.
答案 12
5.已知直线(a+2)x+(a2-2a-3)y-2a=0在x轴上的截距为3,则该直线在y轴上的截距为________.
解析 把(3,0)代入已知方程得:(a+2)×3-2a=0,∴a=-6.
∴直线方程为-4x+45y+12=0,令x=0,得y=-.
答案 -
6.求过点P(-2,3)且与两坐标轴围成的三角形面积为12的直线的条数.
解 设过点P(-2,3)且与两坐标轴围成的三角形面积为12的直线的斜率为k,则有直线的方程为y-3=k(x+2),即kx-y+2k+3=0,它与坐标轴的交点分别为M(0,2k+3)、N.
再由12=|OM|·|ON|=|2k+3|×,可得=24,即4k++12=24,或4k++12=-24.解得k=或k=或k=,故满足条件的直线有3条.
7.根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程:
(1)斜率为,且经过点A(5,3);
(2)过点B(-3,0),且垂直于x轴;
(3)斜率为4,在y轴上的截距为-2;
(4)在y轴上的截距为3,且平行于x轴;
(5)经过C(-1,5),D(2,-1)两点;
(6)在x轴,y轴上截距分别是-3,-1.
解 (1)由点斜式方程得y-3=(x-5),
即x-y+3-5=0.
(2)x=-3,即x+3=0.
(3)y=4x-2,即4x-y-2=0.
(4)y=3,即y-3=0.
(5)由两点式方程得=,
即2x+y-3=0.
(6)由截距式方程得+=1,即x+3y+3=0.
【能力提升】
8.已知△ABC三顶点坐标A(1,2),B(3,6),C(5,2),M为AB中点,N为AC中点,则中位线MN所在直线方程为(  )
A.2x+y-8=0 B.2x-y+8=0
C.2x+y-12=0 D.2x-y-12=0
解析 由中点坐标公式可得M(2,4),N(3,2),再由两点式可得直线MN的方程为=,即2x+y-8=0.
答案 A
9.直线l1:ax-y+b=0,l2:bx-y+a=0(a≠0,b≠0,a≠b)在同一坐标系中的图形大致是(  )
解析 将l1与l2的方程化为斜截式得:
y=ax+b,y=bx+a,
根据斜率和截距的符号可得选C.
答案 C
10.已知两条直线a1x+b1y+4=0和a2x+b2y+4=0都过点A(2,3),则过两点P1(a1,b1),P2(a2,b2)的直线方程为________.
解析 由条件知易知两点P1(a1,b1),P2(a2,b2)都在直线2x+3y+4=0上,即2x+3y+4=0为所求.
答案 2x+3y+4=0
11.设直线l的方程为(m2-2m-3)x+(2m2+m-1)y=2m-6,根据下列条件分别求m的值.
(1)在x轴上的截距为1;
(2)斜率为1;
(3)经过定点P(-1,-1).
解 (1)∵直线过点P′(1,0),
∴m2-2m-3=2m-6.解得m=3或m=1.
当m=3时不合题意,故m=1.
(2)由斜率为1,得解得m=.
(3)直线过定点P(-1,-1),
则-(m2-2m-3)-(2m2+m-1)=2m-6,
解得m=或m=-2.
【创新应用】
12.已知直线l:y=-x+1,试求:
(1)点P(-2,-1)关于直线l的对称点坐标;
(2)直线l1:y=x-2关于直线l对称的直线l2的方程;
(3)直线l关于点A(1,1)对称的直线方程.
解 (1)设点P关于直线l的对称点为P′(x0,y0),则线段PP′的中点M在直线l上,且PP′⊥l.
∴解得
即P′点的坐标为.
(2)法一 由
得l与l1的交点A(2,0),
在l1上任取一点B(0,-2),设B关于l的对称点B′为(x0,y0),则
即∴
即B′,∴l2的斜率为kAB′==7.
∴l2的方程为y=7(x-2),即7x-y-14=0.
法二 直线l1:y=x-2关于直线l对称的直线为l2,则l2上任一点P1(x,y)关于l的对称点P1′(x′,y′)一定在直线l1上,反之也成立.
由得
把(x′,y′)代入方程y=x-2并整理,得:7x-y-14=0,
即直线l2的方程为7x-y-14=0.
(3)设直线l关于点A(1,1)的对称直线为l′,直线l上任一点P2(x1,y1)关于点A的对称点P2′(x,y)一定在直线l′上,反之也成立.
由得
将(x1,y1)代入直线l的方程得:x+2y-4=0,
∴直线l′的方程为x+2y-4=0.
直线方程的综合应用
【基础巩固】
1.已知直线(2+m-m2)x-(4-m2)y+m2-4=0的斜率不存在,则m的值是(  )
A.1 B. C.-2 D.2
解析 由题意得解得m=-2.
答案 C
2.已知直线ax+by-1=0在y轴上的截距为-1,且它的倾斜角是直线x-y-=0的倾斜角的2倍,则a,b的值分别为(  )
A.,1 B.,-1
C.-,1 D.-,-1
解析 原方程化为+=1,∴=-1,∴b=-1.又∵ax+by-1=0的斜率k=-=a,且x-y-=0的倾斜角为60°,∴k=tan 120°,∴a=-,故选D.
答案 D
3.过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是(  )
A.x-2y-1=0 B.x-2y+1=0
C.2x+y-2=0 D.x+2y-1=0
解析 设所求直线方程为x-2y+C=0,又经过(1,0),
∴1-0+C=0,故C=-1,∴所求直线方程为x-2y-1=0.
答案 A
4.在平面直角坐标系xOy中,若直线l1:x-2y-1=0和直线l2:2x-ay-a=0平行,则常数a的值为________.
解析 由于l1∥l2,所以1×(-a)-(-2)×2=0且-2×(-a)-(-a)×(-1)≠0,得a=4.
答案 4
5.若直线x-2y+5=0与直线2x+my-6=0互相垂直,则实数m=________.
解析 由已知,得1×2-2m=0,解得m=1.
答案 1
6.已知直线l1:(k-3)·x+(4-k)y+1=0与l2:2(k-3)x-2y+3=0.
(1)若这两条直线垂直,求k的值;
(2)若这两条直线平行,求k的值.
解 (1)根据题意,得(k-3)×2(k-3)+(4-k)×(-2)=0,解得k=.
∴若这两条直线垂直,则k=.
(2)根据题意,得(k-3)×(-2)-2(k-3)×(4-k)=0,解得k=3或k=5.经检测,均符合题意.
∴若这两条直线平行,则k=3或k=5.
7.已知在△ABC中,A,B的坐标分别为(-1,2),(4,3),AC的中点M在y轴上,BC的中点N在x轴上.
(1)求点C的坐标;
(2)求直线MN的方程.
解 (1)设顶点C(m,n),AC中点M在y轴上,BC的中点N在x轴上,
由中点坐标公式解得
∴C点的坐标为(1,-3).
(2)由(1)知:点M,N的坐标分别为M,N,由直线的截距式方程得直线MN的方程是+=1,即y=x-,即2x-10y-5=0.
【能力提升】
8.两条直线l1:-=1和l2:-=1在同一直角坐标系中的图象可以是(  )
解析 化为截距式+=1,+=1.
假定l1,判断a,b,确定l2的位置,知A项符合.
答案 A
9.两条直线mx+y-n=0和x+my+1=0互相平行的条件是(  )
A.m=1 B.m=±1
C. D.或
解析 令m×m=1×1,得m=±1.当m=1时,要使x+y-n=0与x+y+1=0平行,需n≠-1.当m=-1时,
要使-x+y-n=0与x-y+1=0平行,需n≠1.
答案 D
10.垂直于直线3x-4y-7=0,且与两坐标轴围成的三角形的面积为6的直线在x轴上的截距是________.
解析 设直线方程是4x+3y+d=0,分别令x=0和y=0,得直线在两坐标轴上的截距分别是-,-,∴6=××=,∴d=±12,则直线在x轴上的截距为3或-3.
答案 3或-3
11.直线过点P且与x轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,是否存在这样的直线同时满足下列条件:(1)△AOB的周长为12;(2)△AOB的面积为6.若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
解 设所求直线方程为+=1(a>0,b>0).
若满意条件(1),由题意可知,a+b+=12①.
∵直线过点P,∴+=1②.
由①②可得5a2-32a+45=0,解得或
∴所求直线的方程为+=1或+=1,
即满足条件(1)的直线方程为:3x+4y-12=0或15x+8y-36=0.
若满足条件(2),由题意知ab=12,+=1.
整理,得a2-6a+8=0,解得或∴所求直线的方程为+=1或+=1,即满足条件(2)的直线方程为:3x+4y-12=0或3x+y-6=0.
故同时满足(1)(2)的直线方程为:3x+4y-12=0.
【创新应用】
12.某小区内有一块荒地ABCDE,今欲在该荒地上划出一块长方形地面(不改变方位)进行开发(如图所示).问如何设计才能使开发的面积最大?最大开发面积是多少?(已知BC=210 m,CD=240 m,DE=300 m,EA=180 m)
解 以BC所在直线为x轴,AE所在直线为y轴建立平面直角坐标系(如图),由已知可知A(0,60),B(90,0),
∴AB所在直线的方程为+=1,
即y=60(1-).∴y=60-x.
从而可设P(x,60-x),其中0∴所开发部分的面积为S=(300-x)(240-y).
故S=(300-x)(240-60+x)
=-x2+20x+54 000(0∴当x=-=15
且y=60-×15=50时,
S取最大值为-×152+20×15+54 000=54 150(m2).
因此点P距AE 15 m,距BC 50 m时所开发的面积最大,最大面积为54 150 m2.教师 学科 数学
学生 年级 高二
课程类型 预习课 授课时间
课题 直线的方程
教学目标
1、梳理基础知识点。 2、让学生熟悉本章考点及常考题型。 3、培养学生的计算能力。
教学重点/难点
1、分析问题的灵活性及全面性。 2、计算环节的准确性。
教学安排环节
课程类型 复习课程
第1课时 进门测
作业检查
阶段知识点梳理
第2课时 阶段训练
第3课时 阶段重难点梳理
重点题型训练
思导总结
作业布置
判断题:
(1)经过点P(x0,y0)的直线,都可以用y-y0=k(x-x0)来表示.( )
(2)经过A(0,b)的直线都可以用方程y=kx+b表示.( )
(3)直线的点斜式方程y-y0=k(x-x0)可以表示不与x轴垂直的直线.( )
(4)直线l在y轴上的截距b一定是正数.( )
(5)经过任意两点的直线都可以用(x2-x1)(y-y1)=(y2-y1)(x-x1)来表示.( )
(6)不经过原点的直线都可以用方程+=1表示.( )
(7)一条直线不与坐标轴平行或重合,则它的方程可以写成两点式或斜截式或点斜式.( )
(8)若方程Ax+By+C=0表示直线,则A·B≠0.( )
1. 直线的点斜式方程--已知直线经过点,且斜率为,直线的方程:为直线方程的点斜式.
直线的斜率时,直线方程为;当直线的斜率不存在时,不能用点斜式求它的方程,这时的直线方程为.
2.直线的斜截式方程-已知直线经过点P(0,b),并且它的斜率为k,直线的方程:为斜截式.
⑴斜截式是点斜式的特殊情况,某些情况下用斜截式比用点斜式更方便.
⑵斜截式在形式上与一次函数的表达式一样,它们之间只有当时,斜截式方程才是一次函数的表达式.
⑶斜截式中,,的几何意义
应用直线方程的点斜式,求经过下列两点的直线方程:
⑴A(2,1),B(6,-3);⑵A(0,5) B(5,0);⑶A(-4,-5) B(0,0).
3. 直线方程的两点式
已知直线上两点,B( ,求直线方程.
首先利用直线的斜率公式求出斜率,然后利用点斜式写出直线方程为:
由可以导出,这两者表示了直线的范围是不同的.后者表示范围缩小了.但后者这个方程的形式比较对称和美观,体现了数学美,同时也便于记忆及应用.所以采用后者作为公式,由于这个方程是由直线上两点确定的,所以叫做直线方程的两点式
所以,当,时,经过 B(的直线的两点式方程可以写成:
探究1:哪些直线不能用两点式表示?
答:倾斜角是或的直线不能用两点式公式表示
探究2:若要包含倾斜角为或的直线,应把两点式变成什么形式?
答:应变为的形式
探究3:我们推导两点式是通过点斜式推导出来的,还有没有其他的途径来进行推导呢?
答:有,利用同一直线上三点中任意两点的斜率相等
4.直线方程的截距式
定义:直线与轴交于一点(,0)定义为直线在轴上的截距;直线与y轴交于一点(0,)定义为直线在轴上的截距.
易得过A(,0) B(0, ) (,均不为0)的直线方程为,将其变形为:
以上直线方程是由直线在轴和轴上的截距确定的,所以叫做直线方程的截距式.有截距式画直线比较方便,因为可以直接确定直线与轴和轴的交点的坐标
5.直线方程的一般式
定义:在平面直角坐标系中,对于任何一条直线,都有一个表示这条直线的关于x,y的二元一次方程;任何关于x,y的二元一次方程都表示一条直线.方程Ax+By+C=0(其中A、B不同时为0)叫做直线方程的一般式.
对于直线Ax+By+C=0,当B≠0时,其斜率为-,在y轴上的截距为-;当B=0时,在x轴上的截距为-;当AB≠0时,在两轴上的截距分别为-,-.
根据两直线的一般式方程判定两直线平行的方法
(1)判定斜率是否存在,若存在,化成斜截式后,则k1=k2且b1≠b2;若都不存在,则还要判定不重合.
(2)可直接采用如下方法:
一般地,设直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0.l1∥l2 A1B2-A2B1=0,且B1C2-B2C1≠0,或A1C2-A2C1≠0.
这种判定方法避开了斜率存在和不存在两种情况的讨论,可以减小因考虑不周而造成失误的可能性.
根据两直线的一般式方程判定两直线垂直的方法
(1)若一个斜率为零,另一个不存在,则垂直;若两个都存在斜率,化成斜截式后,则k1k2=-1.
(2)一般地,设l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,l1⊥l2 A1A2+B1B2=0.
第二种方法可避免讨论,减小失误.
6.中点的坐标表示
若点P1,P2的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)且线段P1P2的中点M的坐标为(x,y),则.
类型一 直线的点斜式方程
【例1】 求满足下列条件的直线的点斜式方程.
(1)过点P(-4,3),斜率k=-3;
(2)过点P(3,-4),且与x轴平行;
(3)过P(-2,3),Q(5,-4)两点.
【巩固训练】 (1)过点(-1,2),且倾斜角为135°的直线方程为________.
(2)已知直线l过点A(2,1)且与直线y-1=4x-3垂直,则直线l的方程为________.
类型二 直线的斜截式方程
【例2】 根据条件写出下列直线的斜截式方程.
(1)斜率为2,在y轴上的截距是5;
(2)倾斜角为150°,在y轴上的截距是-2;
(3)倾斜角为60°,与y轴的交点到坐标原点的距离为3.
【巩固训练】 写出下列直线的斜截式方程:
(1)斜率是3,在y轴上的截距是-3;
(2)倾斜角是60°,在y轴上的截距是5;
(3)倾斜角是30°,在y轴上的截距是0.
类型三 直线的两点式方程
【例3】 已知A(-3,2),B(5,-4),C(0,-2),在△ABC中,
(1)求BC边的方程;
(2)求BC边上的中线所在直线的方程.
【巩固训练】 已知△ABC三个顶点坐标A(2,-1),B(2,2),C(4,1),求三角形三条边所在的直线方程.
类型四 直线的截距式方程
【例4】 求过点(4,-3)且在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线l的方程.
【巩固训练】 求过定点P(2,3)且在两坐标轴上的截距相等的直线l的方程.
类型五 直线的一般式与其他形式的转化
【例5】 已知直线l经过点A(-5,6)和点B(-4,8),求直线l的一般式方程和截距式方程,并画出图形.
【巩固训练】 (1)下列直线中,斜率为-,且不经过第一象限的是(  )
A.3x+4y+7=0 B.4x+3y+7=0
C.4x+3y-42=0 D.3x+4y-42=0
(2)直线x-5y+9=0在x轴上的截距等于(  )
A. B.-5 C. D.-3
类型六 直线过定点问题
【例6】 求证:不论m为何值时,直线l:y=(m-1)x+2m+1总过第二象限.
【巩固训练】 已知直线l:5ax-5y-a+3=0.求证:不论a为何值,直线l总经过第一象限.
类型七 由含参一般式方程求参数的值或取值范围
【例7】 (1)若方程(m2+5m+6)x+(m2+3m)y+1=0表示一条直线,则实数m满足________.
(2)当实数m为何值时,直线(2m2+m-3)x+(m2-m)y=4m-1.
①倾斜角为45°;②在x轴上的截距为1.
【巩固训练】 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.
类型八 利用直线系方程求直线方程
【例8】 已知直线l的方程为3x+4y-12=0,求满足下列条件的直线l′方程,
(1)过点(-1,3),且与l平行;
(2)过点(-1,3),且与l垂直.
【巩固训练】 已知A(2,2)和直线l:3x+4y-20=0.
求:(1)过点A和直线l平行的直线方程;
(2)过点A和直线l垂直的直线方程.
类型九 直线的平行与垂直问题
【例9】 a为何值时,直线(a-1)x-2y+4=0与x-ay-1=0.
(1)平行;(2)垂直.
【巩固训练】 (1)直线l1:2x+(m+1)y+4=0与直线l2:mx+3y-2=0平行,求m的值.
(2)已知直线(a+2)x+(1-a)y-3=0与直线(a-1)x+(2a+3)y+2=0互相垂直,则a为(  )
A.-1 B.1 C.±1 D.-
【知识拓展】
1.直线方程五种形式的比较
名称 方程 常数的几何意义 适用条件
①点斜式 y-y0=k(x-x0) (x0,y0)是直线上的一个定点,k是斜率 直线不垂直于x轴
②斜截式 y=kx+b k是斜率,b是直线在y轴上的截距 直线不垂直于x轴
③两点式 = (x1,y1),(x2,y2)是直线上的两个定点 直线不垂直于x轴和y轴
④截距式 +=1 a,b分别是直线在x轴、y轴上的两个非零截距 直线不垂直于x轴和y轴,且不过原点
⑤一般式 Ax+By+C=0(A,B不同时为0) A,B为系数 任何情况
特殊直线 x=a(y轴:x=0) 垂直于x轴且过点(a,0) 斜率不存在
y=b(x轴:y=0) 垂直于y轴且过点(0,b) 斜率k=0
2.关于五种形式的直线方程及其转化形式要注意:
(1)直线斜率往往是求直线的关键,若不能断定直线有无斜率,必须分两种情况讨论;
(2)在直线的斜截式或截距式中,其“截距”不等于“距离”;
(3)当斜率不存在时,会正确选择直线的表示形式,同时注意直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式表示直线的局限性.
1.直线y-2=-(x+1)的倾斜角及在y轴上的截距分别为(  )
A.60°,2 B.120°,2-
C.60°,2- D.120°,2
2.直线y=kx+b通过第一、三、四象限,则有(  )
A.k>0,b>0 B.k>0,b<0
C.k<0,b>0 D.k<0,b<0
3.经过P(4,0),Q(0,-3)两点的直线方程是(  )
A.+=1 B.+=1
C.-=1 D.-=1
4.已知ab<0,bc<0,则直线ax+by=c通过(  )
A.第一、二、三象限 B.第一、二、四象限
C.第一、三、四象限 D.第二、三、四象限
5.经过M(3,2)与N(6,2)两点的直线方程为(  )
A.x=2 B.y=2 C.x=3 D.x=6
6.直线(2m2-5m+2)x-(m2-4)y+5m=0的倾斜角为45°,则m的值为(  )
A.-2 B.2 C.-3 D.3
7.直线ax+3my+2a=0(m≠0)过点(1,-1),则直线的斜率k等于(  )
A.-3 B.3 C. D.-
8.已知直线(a-2)x+ay-1=0与直线2x+3y+5=0平行,则a的值为(  )
A.-6 B.6 C.- D.
9.已知直线l的倾斜角是直线y=x+1的倾斜角的2倍,且过定点P(3,3),则直线l的方程为________.
10.直线mx+3y-5=0经过连接点A(-1,-2),B(3,4)的线段的中点,则m=________.
11.直线l:ax+(a+1)y+2=0的倾斜角大于45°,则a的取值范围是________________.
12.求过点M(3,-4),且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程.
13.直线l经过点P(3,4),它的倾斜角是直线y=x+的倾斜角的2倍,求直线l的点斜式方程和斜截式方程.
点斜式、斜截式
【基础巩固】
1.直线的点斜式方程y-y0=k(x-x0)可以表示(  )
A.任何一条直线 B.不过原点的直线
C.不与坐标轴垂直的直线 D.不与x轴垂直的直线
2.经过点(-1,1),斜率是直线y=x-2的斜率的2倍的直线方程是(  )
A.x=-1 B.y=1
C.y-1=(x+1) D.y-1=2(x+1)
3.与直线y=2x+1垂直,且在y轴上的截距为4的直线的斜截式方程是(  )
A.y=x+4 B.y=2x+4
C.y=-2x+4 D.y=-x+4
4.已知直线l的倾斜角为60°,在y轴上的截距为6,则直线l的斜截式方程为________.
5.过点(1,2)且与直线y=-2x垂直的点斜式方程是________.
6.根据条件写出下列直线的斜截式方程:
(1)写出斜率为-1,在y轴上截距为-2的直线方程的斜截式;
(2)求过点A(6,-4),斜率为-的直线方程的斜截式.
7.已知△ABC的三个顶点坐标分别是A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),求BC边上的高所在的直线方程.
【能力提升】
8.过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是(  )
A.x-2y-1=0 B.x-2y+1=0
C.2x+y-2=0 D.x+2y-1=0
9.方程y=ax+表示的直线可能是图中的(  )
10.已知直线y=x+k与两坐标轴围成的三角形的面积不小于1,则实数k的取值范围是________.
11.已知位于第一象限的△ABC中,A(1,1),B(5,1),∠A=60°,∠B=45°.
求:(1)AB边所在直线的方程;
(2)AC边与BC边所在直线的方程.
【创新应用】
12.已知直线l:y=kx+2k+1.
(1)求证:直线l恒过一个定点;
(2)当-3两点式、截距式、一般式
【基础巩固】
1.一条直线不与坐标轴平行或重合,则它的方程(  )
A.可以写成两点式或截距式
B.可以写成两点式或斜截式或点斜式
C.可以写成点斜式或截距式
D.可以写成两点式或截距式或斜截式或点斜式
2.直线+=1过第一、二、三象限,则(  )
A.a>0,b>0 B.a>0,b<0
C.a<0,b>0 D.a<0,b<0
3.在直角坐标系中,直线x+y-3=0的倾斜角是(  )
A.30° B.60°
C.150° D.120°
4.已知A(3,0),B(0,4),动点P(x0,y0)在线段AB上移动,则4x0+3y0的值等于________.
5.已知直线(a+2)x+(a2-2a-3)y-2a=0在x轴上的截距为3,则该直线在y轴上的截距为________.
6.求过点P(-2,3)且与两坐标轴围成的三角形面积为12的直线的条数.
7.根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程:
(1)斜率为,且经过点A(5,3);
(2)过点B(-3,0),且垂直于x轴;
(3)斜率为4,在y轴上的截距为-2;
(4)在y轴上的截距为3,且平行于x轴;
(5)经过C(-1,5),D(2,-1)两点;
(6)在x轴,y轴上截距分别是-3,-1.
【能力提升】
8.已知△ABC三顶点坐标A(1,2),B(3,6),C(5,2),M为AB中点,N为AC中点,则中位线MN所在直线方程为(  )
A.2x+y-8=0 B.2x-y+8=0
C.2x+y-12=0 D.2x-y-12=0
9.直线l1:ax-y+b=0,l2:bx-y+a=0(a≠0,b≠0,a≠b)在同一坐标系中的图形大致是(  )
10.已知两条直线a1x+b1y+4=0和a2x+b2y+4=0都过点A(2,3),则过两点P1(a1,b1),P2(a2,b2)的直线方程为________.
11.设直线l的方程为(m2-2m-3)x+(2m2+m-1)y=2m-6,根据下列条件分别求m的值.
(1)在x轴上的截距为1;
(2)斜率为1;
(3)经过定点P(-1,-1).
【创新应用】
12.已知直线l:y=-x+1,试求:
(1)点P(-2,-1)关于直线l的对称点坐标;
(2)直线l1:y=x-2关于直线l对称的直线l2的方程;
(3)直线l关于点A(1,1)对称的直线方程.
直线方程的综合应用
【基础巩固】
1.已知直线(2+m-m2)x-(4-m2)y+m2-4=0的斜率不存在,则m的值是(  )
A.1 B. C.-2 D.2
2.已知直线ax+by-1=0在y轴上的截距为-1,且它的倾斜角是直线x-y-=0的倾斜角的2倍,则a,b的值分别为(  )
A.,1 B.,-1
C.-,1 D.-,-1
3.过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是(  )
A.x-2y-1=0 B.x-2y+1=0
C.2x+y-2=0 D.x+2y-1=0
4.在平面直角坐标系xOy中,若直线l1:x-2y-1=0和直线l2:2x-ay-a=0平行,则常数a的值为________.
5.若直线x-2y+5=0与直线2x+my-6=0互相垂直,则实数m=________.
6.已知直线l1:(k-3)·x+(4-k)y+1=0与l2:2(k-3)x-2y+3=0.
(1)若这两条直线垂直,求k的值;
(2)若这两条直线平行,求k的值.
7.已知在△ABC中,A,B的坐标分别为(-1,2),(4,3),AC的中点M在y轴上,BC的中点N在x轴上.
(1)求点C的坐标;
(2)求直线MN的方程.
【能力提升】
8.两条直线l1:-=1和l2:-=1在同一直角坐标系中的图象可以是(  )
9.两条直线mx+y-n=0和x+my+1=0互相平行的条件是(  )
A.m=1 B.m=±1
C. D.或
10.垂直于直线3x-4y-7=0,且与两坐标轴围成的三角形的面积为6的直线在x轴上的截距是________.
11.直线过点P且与x轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,是否存在这样的直线同时满足下列条件:(1)△AOB的周长为12;(2)△AOB的面积为6.若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
【创新应用】
12.某小区内有一块荒地ABCDE,今欲在该荒地上划出一块长方形地面(不改变方位)进行开发(如图所示).问如何设计才能使开发的面积最大?最大开发面积是多少?(已知BC=210 m,CD=240 m,DE=300 m,EA=180 m)

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