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数学必修二第三章章末归纳总结3


对于(2),先得出关于a,b的关系,再由原点到l1,l2的距离相 等求解.
第三章
章末归纳总结
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[解析] =0. ①
(1)∵l1⊥l2,∴a(a-1)+(-b)=0,即a2-a-b
又点(-3,-1)在l1上,∴-3a+b+4=0. 由①②解得a=2,b=2. (2)∵l1∥l2且l2的斜率为1-a, a a ∴l1的斜率也存在,b=1-a,b= , 1-a 故l1与l2的方程分别为
-2y+1=0和y-1=0,求△ABC各边所在的直线方程. [分析] 本题利用中线的特点(即AB的中点D在AB边的中
线上)可解出各顶点的坐标,然后利用两点式可求出各边的方 程.
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[解析] 为中点,
设AB、AC边的中线分别为CD、BE,其中D、E
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[例4]
已知三条直线l1:2x-y+a=0(a>0),直线l2:-
7 4x+2y+1=0和直线l3:x+y-1=0,且l1与l2的距离是10 5. (1)求a的值; (2)能否找到一点P,使得P点同时满足下列三个条件: ①P是第一象限的点; 1 ②P点到l1的距离是P点到l2的距离的2; ③P点到l1的距离与P点到l3的距离之比是 2 5 .若能, 求出P点坐标;若不能,说明理由.
[剖析]
直线的点斜式方程是以直线斜率存在为前提的,
当直线斜率不存在时,不能建立和使用直线的点斜式方 程.在错解中,设直线l的方程为y=k(x-3)+1,已经默认了 直线l的斜率存在,从而漏去了直线l斜率不存在的情况,而本 题中过P点且斜率不存在的直线恰好符合题意,所以错解丢掉 了一个解.
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[例1]
已知直线l过点P(-1,2)且与以A(-2,-3)、B(3,0)
为端点的线段相交,求直线l的斜率的取值范围. [分析] 利用数形结合思想,观察直线的变化情况,根
据斜率公式及范围求解,要特别注意当直线与x轴垂直时的情 形.
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4a-1 a l1:(a-1)x+y+ a =0,l2:(a-1)x+y+ =0. 1-a
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∵坐标原点到l1,l2的距离相等, a-1 a 2 ∴4| a |=| |,a=2或a=3. 1-a
a=2, 因此 b=-2,
2 a= , 或 3 b=2.
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[解析]
1 (1)l2即2x-y- =0, 2
1 |a--2| 7 5 ∴l1与l2的距离d= 2 2= 10 , 2 +-1 1 |a+ | 2 7 5 1 7 ∴ = 10 ,∴|a+2|=2, 5 ∵a>0,∴a=3.
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路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
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直线与方程
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知识结构
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[解析]
如图所示,直线PA的斜率
2--3 kPA= =5, -1--2 0-2 1 直线PB的斜率kPB= =-2. 3--1
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当直线l绕着点P由PA旋转到与y轴平行的位置PC时,它 的斜率变化范围是[5,+∞), 当直线l绕着点P由PC旋转到PB的位置时,它的斜率的变 1 化范围是(-∞,-2]. 1 ∴直线l的斜率的取值范围是(-∞,-2]∪[5,+∞).
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(2)设点P(x0,y0),若P点满足条件②, 则P点在与l1,l2平行的直线l′:2x-y+C=0上, 1 |C-3| 1 |C+2| 13 11 且 = 2· ,即C= 2 或C= 6 , 5 5 13 11 ∴2x0-y0+ 2 =0,或2x0-y0+ 6 =0; 若P点满足条件③,由点到直线的距离公式,
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|2x0-y0+3| 2 |x0+y0-1| 有 = · , 5 5 2 即|2x0-y0+3|=|x0+y0-1|, ∴x0-2y0+4=0或3x0+2=0; 由于P在第一象限,∴3x0+2=0不可能. 13 联立方程2x0-y0+ 2 =0和x0-2y0+4=0, x0=-3 解得 ,应舍去. 1 y0=2
∵点B在中线y-1=0上, ∴设点B的坐标为(xB,1). ∵点D为AB的中点,又点A的坐标为(1,3), xB+1 ∴点D的坐标为( ,2). 2 ∵点D在中线CD:x-2y+1=0上, xB+1 ∴ 2 -2×2+1=0,∴xB=5.
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(4)当直线垂直于坐标轴时画图求解即可,不必用公式. 求点到直线的距离时,要注意把直线方程化成一般式的 形式;求两条平行线间的距离时,先把平行线方程中x,y的 对应项系数转化为相等的形式,再利用距离公式求解,也可 转化成点到直线的距离求解.
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[例3]
已知两条直线l1:ax-by+4=0和l2:(a-1)x+y
+b=0,分别求满足下列条件的a,b的值. (1)直线l1过点(-3,-1),并且直线l1与直线l2垂直; (2)直线l1与直线l2平行,并且坐标原点到l1,l2的距离相 等. [分析] 对于(1),由题意列出关于a,b的方程组求解;
∴点B的坐标为(5,1). ∵点C在直线x-2y+1=0上, ∴设点C的坐标为(2t-1,t). t+3 ∴AC的中点E的坐标为(t, ). 2 ∵点E在中线BE:y=1上, t+3 ∴ 2 =1,∴t=-1. ∴点C的坐标为(-3,-1), ∴△ABC各边所在直线的方程为AB:x+2y-7=0; BC:x-4y-1=0,AC:x-y+2=0.
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规律总结:借助数形结合思想既可以定性地分析倾斜 角与斜率的关系,也可以定量地求解倾斜角与斜率的取值范 围,此外在特殊位置处应利用分类讨论的思想方法.
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专题二 直线方程的五种形式的应用问题 [例2] 已知△ABC中,A(1,3),AB、AC边上中线方程为x
2 1 1 1 1 2 2 2 1 2 2 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
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专题突破
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专题一 直线的倾斜角与斜率 直线的倾斜角和斜率是直线方程中最基本的两个概念, 它们从“形”与“数”两个方面刻画了直线的倾斜程度. (1)倾斜角的范围是[0° ,180° ). (2)倾斜角与斜率的对应关系 ①α≠90° 时,k=tanα; ②α=90° 时,斜率不存在. (3)倾斜角与斜率的单调性问题
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[例5]
已知直线l经过点P(3,1),且被两平行直线l1:x+y
+1=0和l2:x+y+6=0截得的线段的长为5,求直线l的方 程. [错解] 设直线l的方程为y=k(x-3)+1,解方程组
3k-2 x= , y=kx-3+1, k+1 得 x+y+1=0 4k-1 y=- k+1 .
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由题意,得|AB|=5, 3k-2 3k-7 2 4k-1 9k-1 2 ∴( - ) +(- + ) =52,解得k=0. k+1 k+1 k+1 k+1 ∴所求直线l的方程为y=1.
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专题三
两条直线的位置关系
(1)已知直线的斜截式方程:l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+ b2,则l1∥l2⇔k1=k2,且b1≠b2; l1⊥l2⇔k1k2=-1; l1与l2相交⇔k1≠k2.
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3k-2 4k-1 ∴直线l与l1交于A( ,- ). k+1 k+1 3k-7 x= , y=kx-3+1, k+1 解方程组 得 x+y+6=0 9k-1 y=- k+1 . 3k-7 9k-1 ∴直线l与l2交于B( ,- ). k+1 k+1
直线与方程
倾斜角定义:当直线l与x轴相交时,我们取x轴作为基准,x轴正方向与直线l向上方向之间所成的角 范围:[0°,180° 定义:倾斜角αα≠90°的正切值叫做这条直线的斜率,即k=tanα 斜率斜率公式:过两点P x ,y ,P x ,y x ≠x 的直线的斜率公式:k=y -y x -x 两条直线平行的判定:l ∥l ⇔k =k 的斜率均不存在 或l ,l 两条直线垂直的判定:l ⊥l ⇔k k =-1 或l 斜率不存在,l 的斜率为0
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