【文档说明】高考统考数学理科北师大版一轮复习教师用书:第8章 第1节 直线的倾斜角与斜率、直线的方程 含解析【高考】.doc,共(9)页,478.500 KB,由小赞的店铺上传
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-1-全国卷五年考情图解高考命题规律把握1.考查形式高考在本章一般命制1~2道小题,1道解答题,分值约占20~24分.2.考查内容(1)对直线方程、圆及圆锥曲线的概念和性质的考查一般以选择题或填空题为主,重在考查学生的双基.(2)对直线与
圆锥曲线的位置关系的考查,常以定点问题、最值问题及探索性问题为载体,重在考查等价转化思想、方程思想及数学运算能力.直线的倾斜角与斜率、直线的方程[考试要求]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.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.(2)当直线l和x轴平行时,它的倾斜角为0,倾斜角的范围是[0,π).2.直线的斜率-2-(1)定义:一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表
示,即k=tan_α,倾斜角是π2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)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=y2-y1x2-x1.3.直线方程的五种形式名称几何条件方
程适用条件斜截式纵截距,斜率y=kx+b与x轴不垂直的直线点斜式过一点,斜率y-y0=k(x-x0)两点式过两点y-y1y2-y1=x-x1x2-x1与两坐标轴均不垂直的直线截距式纵、横截距xa+yb=1不过原点,且与两坐标轴均不垂直的
直线一般式Ax+By+C=0(A2+B2≠0)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.[常用结论]1.直线的斜率k和倾斜角α之间的函数关系如图,当α∈0,π2时,斜率
k∈[0,+∞);当α=π2时,斜率不存在;当α∈π2,π时,斜率k∈(-∞,0).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.-3-一、易错易误辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)直线的斜率为tanα,则其倾斜角为α.()(2)直线的倾斜角越大,其斜率就越大.()(3)直线的截距就是直线与坐标
轴的交点到原点的距离.()(4)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.()[答案](1)×(2)×(3)×
(4)√二、教材习题衍生1.已知两点A(-3,3),B(3,-1),则直线AB的斜率是()A.3B.-3C.33D.-33D[kAB=3+1-3-3=-33,故选D.]2.过点(-1,2)且倾斜角为30°的直线方程为()A.3x-3y+6+3=0B.3x-3y-6+3=0C.3x+3y+
6+3=0D.3x+3y-6+3=0A[直线的斜率k=tan30°=33.由点斜式方程得y-2=33(x+1),即3x-3y+6+3=0,故选A.]3.在x轴、y轴上的截距分别是4,-3的直线方程为________.3x-4y-12=0[由题意知,直线方程为x4+y-3=
1,即3x-4y-12=0.]4.已知直线斜率的绝对值等于1,则直线的倾斜角为________.π4或3π4[设直线的倾斜角为α,则|tanα|=1,∴tanα=±1.又α∈[0,π),∴α=π4或3π4.]-4-考点一直线的倾斜
角与斜率斜率取值范围的两种求法1.若经过两点A(4,2y+1),B(2,-3)的直线的倾斜角为3π4,则y等于()A.-1B.-3C.0D.2B[由题意可知2y+1-(-3)4-2=tan3π4=-1,解得y=-3.故选
B.]2.若直线l的斜率k∈[-1,1],则直线l的倾斜角θ的范围是________.0,π4∪3π4,π[当-1≤k<0时,3π4≤θ<π,当0≤k≤1时,0≤θ≤π4.因此θ的取值范围是0,π4∪3π4,π.]3.直线l
过点P(1,0),且与以A(2,1),B(0,3)为端点的线段有公共点,则直线l斜率的取值范围为__________.(-∞,-3]∪[1,+∞)[如图,∵kAP=1-02-1=1,kBP=3-00-1=-3,∴k∈(-∞,-3
]∪[1,+∞).]点评:(1)解决直线的倾斜角与斜率问题,常采用数形结合思想.注意区分含有90°和不含90°两种情况的讨论.(2)根据斜率求倾斜角的范围时,要分0,π2与π2,π两种情况讨论.考点二直线方程的求法-5-求直线方程的两种
方法[典例1]求适合下列条件的直线方程:(1)经过点P(3,2),且在两坐标轴上的截距相等;(2)直线经过点A(-3,3),且倾斜角为直线3x+y+1=0的倾斜角的一半;(3)在△ABC中,已知A(5,-2),B(7,3),且AC的中点M在y轴上,BC的中点N在x轴上,求
直线MN的方程.[解](1)法一:设直线l在x,y轴上的截距均为a,若a=0,即l过点(0,0)和(3,2),∴l的方程为y=23x,即2x-3y=0.若a≠0,则设l的方程为xa+ya=1,∵l过点(3,2),∴3a+2a=1,∴a=5,∴l的方程为x+y-5=0.综上可知,直线l的
方程为2x-3y=0或x+y-5=0.法二:由题意,所求直线的斜率k存在且k≠0,设直线方程为y-2=k(x-3),令y=0,得x=3-2k,令x=0,得y=2-3k,由已知3-2k=2-3k,解得k=-1或k=23,∴直线l的方程为y-2=-(x
-3)或y-2=23(x-3),即x+y-5=0或2x-3y=0.-6-(2)由3x+y+1=0得此直线的斜率为-3,所以倾斜角为120°,从而所求直线的倾斜角为60°,故所求直线的斜率为3.又直线过点A(-3,
3),所以所求直线方程为y-3=3(x+3),即3x-y+6=0.(3)设C(x0,y0),则M5+x02,y0-22,N7+x02,y0+32.因为点M在y轴上,所以5+x02=0,所以x0=-5.因为点N在x轴上,所以y0+32=0,所以y0=-3
,即C(-5,-3),所以M0,-52,N(1,0),所以直线MN的方程为x1+y-52=1,即5x-2y-5=0.点评:当直线在x轴、y轴上的截距相等或具有倍数关系时,一般要分截距为零和不为零两种情况求解,当出现截距之和或横截距大于纵截距时,此时横、纵截距均不为零,可
直接用待定系数法求解.[跟进训练]已知△ABC的三个顶点分别为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;(3)BC边的垂直平分线DE的方程.[解](1)因为直线BC经过B(2,1)和C(-2,3)两点,得BC的方程为y-
13-1=x-2-2-2,即x+2y-4=0.(2)设BC边的中点D(x,y),则x=2-22=0,y=1+32=2.-7-BC边的中线AD过A(-3,0),D(0,2)两点,所在直线方程为x-3+y2=1,即2x-3y+6=0
.(3)由(1)知,直线BC的斜率k1=-12,则直线BC的垂直平分线DE的斜率k2=2.由(2)知,点D的坐标为(0,2).所求直线方程为y-2=2(x-0),即2x-y+2=0.考点三直线方程的综合应用处理直线方程综合应用的两大策略(1)求解与直线方程有
关的最值问题,先求出斜率或设出直线方程,建立目标函数,再利用基本不等式求解最值.(2)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”.[典例2]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A,交y轴正半轴于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.[解](1)证明:法一:直线l的方程可化为k(x+2)+(1-y)=0,令x+2=0,1-y=0,解得x=-2,y=1.
∴无论k取何值,直线总经过定点(-2,1).法二:方程kx-y+1+2k=0可化为y-1=k(x+2),显然直线恒过定点(-2,1).(2)由方程知,当k≠0时,直线在x轴上的截距为-1+2kk,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-1+2kk≤-2,1+2k≥1,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,+∞).(3)由题意可知k≠0,再由l的方程,得A-1+2kk,
0,B(0,1+2k).-8-依题意得-1+2kk<0,1+2k>0,解得k>0.∵S=12·|OA|·|OB|=12·1+2kk·|1+2k|=12·(1+2k)2k=124k+1k+4≥12×
(2×2+4)=4,“=”成立的条件是k>0且4k=1k,即k=12,∴Smin=4,此时直线l的方程为x-2y+4=0.点评:本例(3)在求解中常忽略条件“-1+2kk<01+2k>0”的书写,进而导致S最值的求解失误.[跟进训练]1.已知直线l过点M(2,
1),且与x轴、y轴的正半轴分别相交于A,B两点,O为坐标原点,则当|MA→|·|MB→|取得最小值时,直线l的方程为________.x+y-3=0[设A(a,0),B(0,b),则a>0,b>0,直线l的方程为xa+yb=1,所以2a+1b=
1.|MA→|·|MB→|=-MA→·MB→=-(a-2,-1)·(-2,b-1)=2(a-2)+b-1=2a+b-5=(2a+b)2a+1b-5=2ba+2ab≥4,当且仅当a=b=3时取等号,此时直线l的方程为x+y-3=0.]-9-2.已知直线l1:ax-2
y=2a-4,l2:2x+a2y=2a2+4,当0<a<2时,直线l1,l2与两坐标轴围成一个四边形,当四边形的面积最小时,实数a=________.12[由题意知直线l1,l2恒过定点P(2,2),直线l1在y轴上的截距为2-a,直线l2在x轴上的截距为a2+2,所以四边形的
面积S=12×2×(2-a)+12×2×(a2+2)=a2-a+4=a-122+154,当a=12时,四边形的面积最小,故实数a的值为12.]