第1章第1.2节 直线的方程 高中数学选择性必修一同步复习讲义(沪教版2020)

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第1章第1.2节 直线的方程 高中数学选择性必修一同步复习讲义(沪教版2020)

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第1章第1.2节 直线的方程
题型1 直线的点斜式方程 题型2 直线的两点式方程
题型3 直线的一般式方程与直线的性质 题型4 待定系数法求直线方程
▉题型1 直线的点斜式方程
【知识点的认识】
设P(x,y)是直线l上不同于P0的任意一点.
方程y﹣y0=k(x﹣x0)是由直线上一点和直线的斜率确定的,所以叫做直线的点斜式方程.
1.已知直线l的倾斜角为60°,且经过点(0,1),则直线l的方程为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:由题意知:直线l的斜率为,则直线l的方程为.
故选:C.
2.若直线l的方向向量为,且过点(0,2),则直线l的方程为(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:直线l的方向向量为,则k,
直线过点(0,2),则直线l的方程为y2,
即x+y﹣2=0.
故选:A.
3.过点(1,﹣1)且斜率为的直线l的方程是(  )
A.3x+2y﹣7=0 B.2x+y﹣4=0 C.x﹣2y﹣3=0 D.x﹣2y+3=0
【答案】C
【解答】解:过点(1,﹣1)且斜率为的直线l的方程是,
即x﹣2y﹣3=0.
故选:C.
4.过点P(2,3),且倾斜角为90°的直线方程为(  )
A.x=2 B.x=3 C.y=2 D.y=3
【答案】A
【解答】解:∵直线的倾斜角为90°,∴直线的斜率不存在,直线垂直于x轴,
又直线过点(2,3),
∴直线方程为x=2.
故选:A.
▉题型2 直线的两点式方程
【知识点的认识】
直线的两点式方程:
经过直线上两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2)的直线方程叫做直线的两点式方程,简称两点式.
(x1≠x2,y1≠y2)
#注意:两点式适用于与两坐标轴不垂直的直线.
特别地:①当x1=x2时,直线l的方程为x=x1;
②当y1=y2时,直线l的方程为y=y1.
(多选)5.下列说法错误的是(  )
A.直线xsinα+y+2=0的倾斜角θ的取值范围是[0,]∪[,π)
B.“a=﹣1”是“直线a2x﹣y+1=0与直线x﹣ay﹣2=0互相垂直”的充要条件
C.过(x1,y1),(x2,y2)两点的所有直线的方程为
D.经过点(1,1)且在x轴和y轴上截距都相等的直线方程为x+y﹣2=0
【答案】BCD
【解答】解:对于A:直线xsinα+y+2=0的倾斜角为θ,则tanθ=﹣sinθ∈[﹣1,1],
因为0≤θ<π,所以,故选项A说法正确;
对于B:当a=﹣1时,x﹣y+1=0与直线x+y﹣2=0斜率乘积等于﹣1,
两直线互相垂直,所以充分性成立,
若“直线a2x﹣y+1=0与直线x﹣ay﹣2=0互相垂直”,则a2+a=0,可得a=0或a=﹣1,
所以得不出a=﹣1,故必要性不成立,
“a=﹣1”是“直线a2x﹣y+1=0与直线x﹣ay﹣2=0互相垂直”的充分不必要条件,
故选项B说法不正确;
对于C:当x1=x2或y1=y2时,直线的方程为x=x1或y=y1,
此时直线的方程不成立,故选项C说法不正确;
对于D:当过(1,1)且横纵截距都为0时,所求直线方程为x﹣y=0,
当过(1,1)且横纵截距相等不为0时,
设所求直线方程为,即,可得a=2,
所以直线的方程为x+y﹣2=0,故选项D说法不正确;
故选:BCD.
▉题型3 直线的一般式方程与直线的性质
【知识点的认识】
直线方程表示的是只有一个自变量,自变量的次数为一次,且因变量随着自变量的变化而变化.直线的一般方程的表达式是ay+bx+c=0.
1、两条直线平行与垂直的判定
对于两条不重合的直线l1、l2,其斜率分别为k1、k2,有:
(1)l1∥l2 k1=k2;(2)l1⊥l2 k1 k2=﹣1.
2、直线的一般式方程:
(1)一般式:Ax+By+C=0,注意A、B不同时为0.直线一般式方程Ax+By+C=0(B≠0)化为斜截式方程yx,表示斜率为,y轴上截距为的直线.
(2)与直线l:Ax+By+C=0平行的直线,可设所求方程为Ax+By+C1=0;与直线Ax+By+C=0垂直的直线,可设所求方程为Bx﹣Ay+C1=0.
(3)已知直线l1,l2的方程分别是:l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0),则两条直线的位置关系可以如下判别:
①l1⊥l2 A1A2+B1B2=0;
②l1∥l2 A1B2﹣A2B1=0,A1C2﹣A2B1≠0;
③l1与l2重合 A1B2﹣A2B1=0,A1C2﹣A2B1=0;
④l1与l2相交 A1B2﹣A2B1≠0.
如果A2B2C2≠0时,则l1∥l2 ;l1与l2重合 ;l1与l2相交 .
6.已知直线l:ax+by+c=0的斜率为正,且a,b,c∈{﹣2,﹣1,0,1,2},则符合上述条件的不同的直线条数为(  )
A.40 B.20 C.17 D.15
【答案】C
【解答】解:直线l:ax+by+c=0的斜率为正,且a,b,c∈{﹣2,﹣1,0,1,2},
则ab<0,
当a>0,b<0时,a的取值有2种取法,b的取值有2种取法,c的取值有5种取法,共有2×2×5=20种取法,
其中x﹣y﹣1=0和2x﹣2y﹣2=0,2x﹣2y=0和x﹣y=0,2x﹣2y+2=0和x﹣y+1=0表示同一条直线,
故符合条件的直线共有20﹣3=17条.
当a<0,b>0时,此时所得直线与a>0,b<0时所得直线相同.
故选:C.
(多选)7.下列说法中,正确的是(  )
A.直线x﹣y﹣4=0与两坐标轴围成的三角形的面积是8
B.过(x1,y1),(x2,y2)两点的直线方程为
C.过点(1,1)且与直线2x+y+1=0相互平行的直线方程是y=﹣2x+3
D.经过点(1,2)且在两坐标轴上截距都相等的直线方程为x+y﹣3=0
【答案】AC
【解答】解:对于A:直线x﹣y﹣4=0与两坐标轴的交点坐标为(0,﹣4)和(4,0),故围成的三角形的面积是S8,故A正确;
对于B:过(x1,y1),(x2,y2)且满足x1≠x2,y1≠y2,故并不满足的直线方程,故B错误;
对于C:过点(1,1)且与直线2x+y+1=0相互平行的直线方程设为2x+y+c=0,整理得y=﹣2x+3,故C正确;
对于D:经过点(1,2)且在两坐标轴上截距都相等的直线方程为x+y﹣3=0或y=2x,故D错误.
故选:AC.
(多选)8.下列说法正确的是(  )
A.直线x﹣y﹣2=0与两坐标轴围成的三角形的面积是2
B.点(0,2)关于直线y=x+1的对称点为(1,1)
C.过(x1,y1),(x2,y2)两点的直线方程为
D.经过点(1,1)且在x轴和y轴上截距都相等的直线方程为x+y﹣2=0
【答案】AB
【解答】解:直线x﹣y﹣2=0在两坐标轴上的截距分别为:2,﹣2,与坐标轴围成的三角形的面积是:2=2,所以A正确;
点(0,2)与(1,1)的中点坐标(,)满足直线方程y=x+1,并且两点的斜率为:﹣1,所以点(0,2)关于直线y=x+1的对称点为(1,1),所以B正确;
当x1≠x2,y1≠y2时,过(x1,y1),(x2,y2)两点的直线方程为,所以C不正确;
经过点(1,1)且在x轴和y轴上截距都相等的直线方程为x+y﹣2=0或y=x,所以D不正确;
故选:AB.
9.已知△ABC的顶点B(﹣2,0),AB边上的高所在的直线方程为x+3y﹣26=0.
(1)求直线AB的方程;
(2)在两个条件中任选一个,补充在下面问题中并作答.
①角A的平分线所在直线方程为x+y﹣2=0;
②BC边上的中线所在的直线方程为y=3.
若_____,求直线AC的方程.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
【答案】(1)3x﹣y+6=0;
(2)x﹣3y+10=0.
【解答】解:(1)因为AB边上的高所在的直线方程为x+3y﹣26=0,
所以直线AB的斜率为k=3,又因为△ABC的顶点B(﹣2,0),
所以直线AB的方程为:y=3(x+2),即3x﹣y+6=0;
(2)若选①,角A的平分线所在直线方程为x+y﹣2=0,
由,解得x=﹣1,y=3,所以点A坐标为A(﹣1,3),
设点B关于x+y﹣2=0的对称点为B'(x0,y0),
则,解得x0=2,y0=4,即B'坐标为(2,4),
又点B'(4,2)在直线AC上,所以,
所以直线AC的方程为y﹣4(x﹣2),即x﹣3y+10=0.
若选②:BC边上的中线所在的直线方程为y=3,
由,解得x=﹣1,y=3,所以点A(﹣1,3),
设点C(x1,y2),则BC的中点在直线y=3上,
所以,即y1=6,又点C(x1,6)在直线x+3y﹣26=0上,所以C(8,6),
所以,所以直线AC的方程为,
即直线AC的方程为x﹣3y+10=0.
10.在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,已知直线l1:2x﹣y﹣2=0和l2:x+y+3=0,
(1)求直线l1与l2的交点坐标;
(2)过点P(3,0)作直线l与直线l1,l2分别交于点A、B,且满足,求直线l的方程.
【答案】(1);
(2)8x﹣y﹣24=0.
【解答】解:(1)根据题意,由,解得,
所以直线l1与l2的交点坐标为;
(2)由可知,点P是线段AB的中点,
在直线l2上任取一点M(x0,﹣3﹣x0),所以点M关于P(3,0)的对称点为N(6﹣x0,3+x0),
根据题意,可知点N在直线l1上,把点N(6﹣x0,3+x0)代入l1 方程2x﹣y﹣2=0,
得2(6﹣x0)﹣(3+x0)﹣2=0,解得所以,直线l的斜率,
因此,直线l方程为y=8(x﹣3),即8x﹣y﹣24=0.
11.已知点A(1,﹣6),B(3,2),直线l的方程为ax+y+a+1=0(a∈R).
(1)若直线l不经过第二象限,求a的取值范围;
(2)若点A,B到直线l的距离相等,求a的值
【答案】(1)[﹣1,0];
(2)a=﹣4或.
【解答】解:(1)直线l的方程化为斜截式,得y=﹣ax﹣a﹣1,
当a=0时,直线为y=﹣1,不经过第二象限,符合题意;
当a≠0时,若直线l不经过第二象限,则,解得﹣1<a≤0.
综上所述,﹣1≤a≤0,即实数a的取值范围为[﹣1,0].
(2)由点到直线的距离公式,可得,即|2a﹣5|=|4a+3|,
所以2a﹣5=±(4a+3),解得a=﹣4或.
12.已知直线l经过两直线3x+4y﹣2=0与2x+y+2=0的交点P,且垂直于直线x﹣3y﹣1=0.
(1)求直线l的方程;
(2)求直线l与两坐标轴围成的三角形的面积S.
【答案】(1)3x+y+4=0;
(2).
【解答】解:(1)由,得x=﹣2,y=2,即点P(﹣2,2),
由题意设直线l为3x+y+m=0,
因为直线l过P(﹣2,2),
所以3×(﹣2)+2+m=0,得m=4,
所以直线l的方程为3x+y+4=0;
(2)当x=0时,y=﹣4,
当y=0时,,
所以直线l与两坐标轴围成的三角形的面积为.
13.已知△ABC的三个顶点A(4,0),B(8,10),C(0,6).
(Ⅰ)求过A点且垂直于BC的直线方程;
(Ⅱ)求过B点且与点A,C距离相等的直线方程.
【答案】(Ⅰ)2x+y﹣8=0;
(Ⅱ)7x﹣6y+4=0或3x+2y﹣44=0.
【解答】解:(I)kBC,∴与BC垂直的直线斜率为﹣2.
∴过A点且垂直于BC的直线方程为:y﹣0=﹣2(x﹣4),化为:2x+y﹣8=0.
(II)当经过点B的直线方程斜率不存在时,不满足要求.
当经过点B的直线方程斜率存在时,设为k,则直线方程为:y﹣10=k(x﹣8),即kx﹣y+10﹣8k=0.
则,解得k或k.
因此所求的直线方程为:7x﹣6y+4=0,或3x+2y﹣44=0.
▉题型4 待定系数法求直线方程
【知识点的认识】
求直线方程的一般方法:
(1)直接法:
根据已知条件,选择适当的直线方程形式,直接求出直线方程.应明确直线方程的几种形式及各自的特点,合理选择解决方法.一般地,已知一点通常选择点斜式;已知斜率选择斜截式或点斜式;已知在两坐标轴上的截距用截距式;已知两点用两点式,这时应特别注意斜率不存在的情况.
(2)待定系数法:
先设出直线的方程,再根据已知条件求出假设系数,最后代入直线方程,待定系数法常适用于斜截式,已知两点坐标等.
利用待定系数法求直线方程的步骤:
①设方程;
②求系数;
③代入方程得直线方程,如果已知直线过一个定A(x0,y0),可以利用直线的点斜式y﹣y0=k(x﹣x0)求方程,也可以利用斜截式、截距式等形式求解.
14.已知△ABC的三个顶点分别为A(﹣3,0),B(2,1),C(﹣2,3),试求:
(1)边AC所在直线的方程;
(2)BC边上的中线AD所在直线的方程;
(3)BC边上的高AE所在直线的方程.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵A(﹣3,0),C(﹣2,3),
故边AC所在直线的方程为:,
即3x﹣y+9=0,
(2)BC边上的中点D(0,2),
故BC边上的中线AD所在直线的方程为,
即2x﹣3y+6=0,
(3)BC边斜率k,
故BC边上的高AE的斜率k=2,
故BC边上的高AE所在直线的方程为:y=2(x+3),
即2x﹣y+6=0.第1章第1.2节 直线的方程
题型1 直线的点斜式方程 题型2 直线的两点式方程
题型3 直线的一般式方程与直线的性质 题型4 待定系数法求直线方程
▉题型1 直线的点斜式方程
【知识点的认识】
设P(x,y)是直线l上不同于P0的任意一点.
方程y﹣y0=k(x﹣x0)是由直线上一点和直线的斜率确定的,所以叫做直线的点斜式方程.
1.已知直线l的倾斜角为60°,且经过点(0,1),则直线l的方程为(  )
A. B. C. D.
2.若直线l的方向向量为,且过点(0,2),则直线l的方程为(  )
A. B.
C. D.
3.过点(1,﹣1)且斜率为的直线l的方程是(  )
A.3x+2y﹣7=0 B.2x+y﹣4=0 C.x﹣2y﹣3=0 D.x﹣2y+3=0
4.过点P(2,3),且倾斜角为90°的直线方程为(  )
A.x=2 B.x=3 C.y=2 D.y=3
▉题型2 直线的两点式方程
【知识点的认识】
直线的两点式方程:
经过直线上两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2)的直线方程叫做直线的两点式方程,简称两点式.
(x1≠x2,y1≠y2)
#注意:两点式适用于与两坐标轴不垂直的直线.
特别地:①当x1=x2时,直线l的方程为x=x1;
②当y1=y2时,直线l的方程为y=y1.
(多选)5.下列说法错误的是(  )
A.直线xsinα+y+2=0的倾斜角θ的取值范围是[0,]∪[,π)
B.“a=﹣1”是“直线a2x﹣y+1=0与直线x﹣ay﹣2=0互相垂直”的充要条件
C.过(x1,y1),(x2,y2)两点的所有直线的方程为
D.经过点(1,1)且在x轴和y轴上截距都相等的直线方程为x+y﹣2=0
▉题型3 直线的一般式方程与直线的性质
【知识点的认识】
直线方程表示的是只有一个自变量,自变量的次数为一次,且因变量随着自变量的变化而变化.直线的一般方程的表达式是ay+bx+c=0.
1、两条直线平行与垂直的判定
对于两条不重合的直线l1、l2,其斜率分别为k1、k2,有:
(1)l1∥l2 k1=k2;(2)l1⊥l2 k1 k2=﹣1.
2、直线的一般式方程:
(1)一般式:Ax+By+C=0,注意A、B不同时为0.直线一般式方程Ax+By+C=0(B≠0)化为斜截式方程yx,表示斜率为,y轴上截距为的直线.
(2)与直线l:Ax+By+C=0平行的直线,可设所求方程为Ax+By+C1=0;与直线Ax+By+C=0垂直的直线,可设所求方程为Bx﹣Ay+C1=0.
(3)已知直线l1,l2的方程分别是:l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0),则两条直线的位置关系可以如下判别:
①l1⊥l2 A1A2+B1B2=0;
②l1∥l2 A1B2﹣A2B1=0,A1C2﹣A2B1≠0;
③l1与l2重合 A1B2﹣A2B1=0,A1C2﹣A2B1=0;
④l1与l2相交 A1B2﹣A2B1≠0.
如果A2B2C2≠0时,则l1∥l2 ;l1与l2重合 ;l1与l2相交 .
6.已知直线l:ax+by+c=0的斜率为正,且a,b,c∈{﹣2,﹣1,0,1,2},则符合上述条件的不同的直线条数为(  )
A.40 B.20 C.17 D.15
(多选)7.下列说法中,正确的是(  )
A.直线x﹣y﹣4=0与两坐标轴围成的三角形的面积是8
B.过(x1,y1),(x2,y2)两点的直线方程为
C.过点(1,1)且与直线2x+y+1=0相互平行的直线方程是y=﹣2x+3
D.经过点(1,2)且在两坐标轴上截距都相等的直线方程为x+y﹣3=0
(多选)8.下列说法正确的是(  )
A.直线x﹣y﹣2=0与两坐标轴围成的三角形的面积是2
B.点(0,2)关于直线y=x+1的对称点为(1,1)
C.过(x1,y1),(x2,y2)两点的直线方程为
D.经过点(1,1)且在x轴和y轴上截距都相等的直线方程为x+y﹣2=0
9.已知△ABC的顶点B(﹣2,0),AB边上的高所在的直线方程为x+3y﹣26=0.
(1)求直线AB的方程;
(2)在两个条件中任选一个,补充在下面问题中并作答.
①角A的平分线所在直线方程为x+y﹣2=0;
②BC边上的中线所在的直线方程为y=3.
若_____,求直线AC的方程.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
10.在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,已知直线l1:2x﹣y﹣2=0和l2:x+y+3=0,
(1)求直线l1与l2的交点坐标;
(2)过点P(3,0)作直线l与直线l1,l2分别交于点A、B,且满足,求直线l的方程.
11.已知点A(1,﹣6),B(3,2),直线l的方程为ax+y+a+1=0(a∈R).
(1)若直线l不经过第二象限,求a的取值范围;
(2)若点A,B到直线l的距离相等,求a的值
12.已知直线l经过两直线3x+4y﹣2=0与2x+y+2=0的交点P,且垂直于直线x﹣3y﹣1=0.
(1)求直线l的方程;
(2)求直线l与两坐标轴围成的三角形的面积S.
13.已知△ABC的三个顶点A(4,0),B(8,10),C(0,6).
(Ⅰ)求过A点且垂直于BC的直线方程;
(Ⅱ)求过B点且与点A,C距离相等的直线方程.
▉题型4 待定系数法求直线方程
【知识点的认识】
求直线方程的一般方法:
(1)直接法:
根据已知条件,选择适当的直线方程形式,直接求出直线方程.应明确直线方程的几种形式及各自的特点,合理选择解决方法.一般地,已知一点通常选择点斜式;已知斜率选择斜截式或点斜式;已知在两坐标轴上的截距用截距式;已知两点用两点式,这时应特别注意斜率不存在的情况.
(2)待定系数法:
先设出直线的方程,再根据已知条件求出假设系数,最后代入直线方程,待定系数法常适用于斜截式,已知两点坐标等.
利用待定系数法求直线方程的步骤:
①设方程;
②求系数;
③代入方程得直线方程,如果已知直线过一个定A(x0,y0),可以利用直线的点斜式y﹣y0=k(x﹣x0)求方程,也可以利用斜截式、截距式等形式求解.
14.已知△ABC的三个顶点分别为A(﹣3,0),B(2,1),C(﹣2,3),试求:
(1)边AC所在直线的方程;
(2)BC边上的中线AD所在直线的方程;
(3)BC边上的高AE所在直线的方程.

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