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承接上次课:
倾斜角:当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角
叫做直线l的倾斜角
关键:①直线向上方向;②x轴的正方向;③小于平角的正角.
注意:当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度..
斜率:一条直线的倾斜角
()
2
的正切值叫做这条直线的斜率.记为tank.
时,斜率不存在。当时,当
的增大而减小;随的增大而增大,但随时,,当
的增大而增大;也随的增大而增大,随时,当
2
;00
,0)
2
(
,0)
2
,0(
k
kkk
kkk
斜率公式:已知直线上两点
111222
(,),(,)PxyPxy
12
()xx
的直线的斜率公式:21
21
yy
k
xx
.
例题1:如图,图中的直线
321
lll、、、的斜率分别为k1,k2,k3,则(D)
A.k1
例题2:若经过P(-2,m)和Q(m,4)的直线的斜率为1,则m=(A)
A、1B、4C、1或3D、1或4
例题3:若A(3,-2),B(-9,4),C(x,0)三点共线,则x=(B)
A、1B、-1C、0D、7
例题4:直线经过原点和(-1,1),则它的倾斜角为(B)
A、45°B、135°C、45°或135°D、-45°
例题5:若经过点P(1-
a
,1+
a
)和Q(3,2
a
)的直线的倾斜角为钝角,求实数
a
的取
值范围.
解:(-2,1)
学习小结:
1.任何一条直线都有唯一确定的倾斜角,直线斜角的范围是
[0,180).
2.直线斜率的求法:⑴利用倾斜角的正切来求;⑵利用直线上两点
111222
(,),(,)PxyPxy
的坐标
来求;⑶当直线的倾斜角
90
时,直线的斜率是不存在的
3.直线倾斜角、斜率、斜率公式三者之间的关系:
直线的倾斜
角
直线的斜率k直线的斜率公式
定
义
tank
12
12
xx
yy
k
取值范
围
[0,180)),()(
21
xx
题型一:已知两点坐标求直线斜率
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例题1:经过下列两点直线的斜率是否存在,若存在,求其斜率
(1)(1,1),(-1,-2)(2)(1,-1),(-2,4)(3)(-2,-3),(-2,3)
题型二:求直线的倾斜角
例题2:设直线L过坐标原点,它的倾斜角为
,如果将L绕坐标远点按逆时针方向旋转45,
得到直线L1那么L1的倾斜角为(D)
A.45B.135C.135
D.
135
4
3
45
4
3
0,为),;当)时,为,当
例题3:变式:已知直线L1的倾斜角为
,则L1关于x轴对称的直线L1的倾斜角=
题型三:斜率与倾斜角关系
例题4:当斜率k的范围如下时,求倾斜角
的变化范围:
1)1(k1)2(k33)3(k
题型四:利用斜率判定三点共线
例题5:已知三点A(a,2),B(5,1),C(-4,2a)在同一条直线上,求a的值。
利用斜率相等即可
即AB的斜率=BC的斜率
用两点式计算斜率
(1-2)/(5-a)=(2a-1)/(-4-5)
(5-a)(2a-1)=9
-2a²+11a-5=9
2a²-11a+14=0
(2a-7)(a-2)=0
∴a=7/2或a=2
题型五:平行于垂直的判定
不存在)3(
3
5
)2(
2
3
)1(
k
k
00
0
,当
,),,(当
3
(1)[0,)[,)
24
(2)[0,](,)
42
2
(3)[0,](,)
33
2
7
2aa或
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例题6:已知A(1,-1),B(2,2),C(3,0)三点,求点D的坐标,使直线,ABCD且
CB//AD.
题型六:综合应用
例题7:变式:若三点A(3,1),B(-2,k),C(8,1)能够成三角形,求实数k的取值范围。
解:能够成三角形则不能共线
AC垂直y轴
是y=1
则k≠1
例题8:已知两点A(-3,4),B(3,2),过点P(2,-1)的直线L与线段AB有公共点,
求直线L的斜率k的取值范围
例题1.下列命题正确的个数是(C)
)1,0(
12
33
,2,
1
1
1,
3
,3
),D
D
yx
yx
kkk
x
y
k
kk
x
y
kk
yx
BCADBCAD
CDABCDAB
得
点坐标为(解:设
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1)若a是直线L的倾斜角,则1800a2)若k是直线的斜率,则Rk
3)任一直线都有倾斜角,但不一定有斜率4)任一直线都有斜率,但不一定有倾斜角
A.1B.2C.3D.4
例题2.直线L过(,)ab,(,)ba两点,其中0,abba则(D)
A.L与x轴垂直B.L与y轴垂直C.L过原点和一,三象限D.L的倾斜角为135
例题3.已知点)1,1(),321,1(BA,直线L的倾斜角是直线AB的倾斜角的一半,则L的斜
率为(B)
A.1
3
3
.B
3.C
D.不存在
例题4.直线L经过二、三、四象限,L的倾斜角为a,斜率为k,则(B)
0sin.akA0cos..akB0sin.akC0cos.akD
例题5.若),0(),2,(),5,1(aCaaBaA三点共线,则a=2
例题6.已知四边形ABCD的顶点为)5,2(),3,3(),1,6(),,(DCBnmA,求m和n的值,使四边形
ABCD为直角梯形。
86251829
(,),(,)
131355
AA
解:有两种情况
1、AB//CD角A=90=角D
(5-3)/(2-3)=(n-1)/(m-6)
2m+n=13
(n-5)/(m-2)=1/2
m=18/5
n=29/5
2、AD//BC角A=90=角B
(n-5)/(m-2)=(3-1)/(3-6)=-2/3
2m+3n=19
(n-1)/(m-6)=3/2
3m-2n=16
m=86/13
n=25/13
两直线平行与垂直的判定:
平行:两条直线有斜率且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的
斜率相等,则它们平行,即12
//ll1
k
=2
k
垂直:两条直线都有斜率,如果它们互相垂直,则它们的斜率互为负倒数;反之,如果它们
的斜率互为负倒数,则它们互相垂直.
即12
ll1
2
1
k
k
12
1kk
学习小结:
1.
1212
//llkk
或
12
,ll
的斜率都不存在且不重合.
2.
1212
1llkk
或
1
0k
且
2
l
的斜率不存在,或
2
0k
且
1
l
的斜率不存在.
直线的点斜式方程:
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直线的点斜式方程:已知直线
l
经过点
00
(,)Pxy
,且斜率为
k
,则方程
00
()yykxx
为直
线的点斜式方程.
直线的斜截式方程:直线
l
与y轴交点
(0,)b
的纵坐标
b
叫做直线
l
在y轴上的截距.直线
ykxb
叫做直线的斜截式方程.
例题1、过点(5,2)且在两坐标轴截距相等的直线方程是__2x-5y=0或y-2=-(x-5)__.
例题2、经过点(1,2)A并且在两个坐标轴上的截距的绝对值相等的直线有几条?请求出这些
直线的方程。
直线的两点式方程:
直线的两点式方程:已知直线上两点
112222
(,),(,)PxxPxy
且
1212
(,)xxyy
,则通过这两点的
直线方程为11
1212
2121
(,)
yyxx
xxyy
yyxx
,由于这个直线方程由两点确定,所以我们把它
叫直线的两点式方程
直线的截距式方程.:已知直线l与x轴的交点为
(,0)Aa
,与y轴的交点为
(0,)Bb
,其中
0,0ab,则直线
l
的方程1
b
y
a
x
叫做直线的截距式方程.
例题1、已知直线l经过两点)5,3(),2,1(
21
PP,求直线l的方程.
例题2、已知两点),(),,(
222211
yxPxxP其中),(
2121
yyxx,求通过这两点的直线
方程。
例题3、已知三角形的三个顶点A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),求BC边所在
直线的方程,以及该边上中线所在直线的方程。
解:
直线BC:
(y+3)/(y-2)=(x-3)/(x-0)
即5x+3y-6=0
直线BC的中点坐标:
x=(3+0)/2=3/2
y=(-3+2)/2=-1/2
即点(3/2,-1/2)
直线BC边中线所在的直线方程:
(y-0)/(y+1/2)=(x+5)/(x-3/2)
即x+13y+5=0
学习小结:
)1(
2
3
2xy
)(
1
12
12
1
xx
xx
yy
yy
0513,0635yxyx
19
13
9
6.2()
13
yx
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1.直线方程的各种形式总结为如下表格:
2.中点坐标公式:已知
1122
(,),(,)AxyBxy
,则AB的中点(,)Mxy,则2121,
22
xxyy
xy
.
例题1、过点P(2,1)作直线
l
交,xy正半轴于AB两点,当
||||PAPB
取到最小值时,求直
线
l
的方程.
直线的一般式方程:
直线的一般式方程:关于,xy的二元一次方程
0AxByC
(A,B不同时为0)叫做直线
的一般式方程,简称一般式
例题1、在方程0CByAx中,A,B,C为何值时,方程表示的直线
(1)平行于x轴;(2)平行于y轴;(3)与x轴重合;(4)与y重合。
解:(1)A=0且B≠0且C≠0(2)B=0且A≠0且C≠0
直
线
名
称
已知条件直线方程使用范围
点
斜
式
111
(,),Pxyk
11
()yykxx
k存在
斜
截
式
bk,ykxb
k存在
两
点
式
),(
11
yx
(),
22
yx
11
2121
yyxx
yyxx
12
xx
12
yy
截
距
式
ba,
1
xy
ab
0a
0b
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(3)A=0且B≠0且C=0(4)B=0且A≠0且C=0
例题2、根据下列各条件写出直线的方程,并且化成一般式:
⑴斜率是
1
2
,经过点
(8,2)A
;
⑵经过点
(4,2)B
,平行于x轴;
⑶在
x
轴和y轴上的截距分别是
3
,3
2
;
⑷经过两点
12
(3,2),(5,4)PP
.
解:(1)042;2
2
1
yxxy
(2)02;2yy
(3)032;1
3
1
3
2
yxyx
(4)01
2
3
2
2
yx
xy
;
两条直线的交点坐标:
已知方程组A1x+B1y+C1=0(1)
A2x+B2y+C2=0(2)
当A1,A2,B1,B2全不为零时,方程组的解的各种情况分别对应的两条直线的位置关系
解:在直线上
另(1)×B2-(2)×B1得(A1B2-A2B1)x=B1C2-B2C1
1、当A1B2-A2B1≠0时,方程组有唯一解,相交:且当
2121
BBAA时,两直线垂直
2、当A1B2-A2B1=0,B1C2-B2C1≠0时,方程组无解,平行
3、当A1B2-A2B1=0,B1C2-B2C1=0时,方程组有无穷多解,重合
例题1、判断下列各对直线的位置关系,如果相交,求出交点坐标:
(1)l1:x-y=0,l2:3x+3y-10=0
(2)l
1
:3x-y+4=0,l
2
:6x-2y=0
(3)l
1
:3x+4y-5=0,l
2
:6x+8y-10=0
解:(1)相交交点坐标
3
5
,
3
5
;
(2)平行,无交点
(3)同一条直线,无穷多解
例题2、求经过两条直线x+2y-1=0和2x-y-7=0的交点,且垂直于直线x+3y-5=0的直
线方程
解:解法一:解方程组
1
3
012
072
y
x
yx
yx
得
∴这两条直线的交点坐标为(3,-1)又∵直线x+2y-5=0的斜率是-1/3
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∴所求直线的斜率是3,所求直线方程为y+1=3(x-3)即3x-y-10=0
解法二:所求直线在直线系2x-y-7+λ(x+2y-1)=0中
经整理,可得(2+λ)x+(2λ-1)y-λ-7=0
3
12
2
解得λ=1/7因此,所求直线方程为3x-y-10=0
两点间的距离:
两点之间距离公式:已知平面上两点
111222
(,),(,)PxyPxy
,则22
122121
()()PPxxyy.
特殊地:
(,)Pxy
与原点的距离为22OPxy.
点到直线的距离:已知点
00
(,)Pxy
和直线
:0lAxByC
,则点P到直线
l
的距离为:
00
22
AxByC
d
AB
.
注意:⑴点到直线的距离是直线上的点与直线外一点的连线的最短距离;
⑵在运用公式时,直线的方程要先化为一般式
平行线间的距离:已知两条平行线直线
1
l
1
0AxByC
,
2
:l
2
0AxByC
,则
1
l
与
2
l
的距离为12
22
CC
d
AB
注意:应用此公式应注意如下两点:(1)把直线方程化为一般式方程;(2)使,xy的系数
相等.
例题1、已知点P(x0,y0),直线l:Ax+C=0,求点P到直线的距离.)(
0A
C
x
例题2、已知点P(x0,y0),直线l:By+C=0,求点P到直线的距离.)(
0B
C
y
例题3、已知点P(x0,y0),直线l:Ax+By+C=0,求点P到直线的距离.
例题4、点P(3,-2)到直线的距离为
例题5、两条平行线与间的距离是
例题6、求平行线2x-7y+8=0和2x-7y-6=0的距离.
解:在直线2x-7y-6=0上任取点P(x0,y0),则2x0-7y0-6=0,点P(x0,y0)到直线2x
-7y+8=0的距离是
例题7、直线经过原点,且点M(5,0)到直线l的距离等于3,求l的方程
546yxxy
2
3
02543:yxl
22
00
BA
CByAx
d
5
24
26
135
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解:3x±4y=0
例题8、直线l过点(1,2)且两点(2,-3),(4,-5)到l的距离相等,求l的方程
解:x+y-3=0或3x+y-5=0
例题9、△ABC的一个顶点是A(3,-1),∠B,∠C的内角平分线所在的直线方程分别为
x=0和y=x,求顶点B、C坐标·。
解:A点关于x=0的对称点为(-3,-1),A点关于y=x的对称点为(-1,3)都在BC上
BC的方程为x-2y+1=0所以B(0,0.5)、C(1,1)
例题10、已知点A(1,3),B(3,1),C(-1,0),求△ABC的面积
解:
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