直线与方程知识点一、基础知识回顾1.倾斜角与斜率 知识点1:当直线l 与x 轴相交时, x 轴正方向与直线l 向上方向之间所成的角α叫做直线l 的倾斜角.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.知识点2:直线的倾斜角(90)αα≠︒的正切值叫做这条直线的斜率.记为tan k α=. 注意: 当直线的倾斜角90οα=时,直线的斜率是不存在的知识点3:已知直线上两点111222(,),(,)P x y P x y 12()x x ≠的直线的斜率公式:2121y y k x x -=-. 知识点4:两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//l l ⇔1k =2k .知识点5:两条直线都有斜率,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12l l ⊥⇔121k k =-⇔121k k =-注意:1.1212//l l k k ⇔=或12,l l 的斜率都不存在且不重合.2.12121l l k k ⊥⇔=-或10k =且2l 的斜率不存在,或20k =且1l 的斜率不存在. 2.直 线 的 方 程知识点6:已知直线l 经过点00(,)P x y ,且斜率为k ,则方程00()y y k x x -=-为直线的点斜式方程. 注意:⑴x 轴所在直线的方程是 ,y 轴所在直线的方程是 . ⑵经过点000(,)P x y 且平行于x 轴(即垂直于y 轴)的直线方程是 . ⑶经过点000(,)P x y 且平行于y 轴(即垂直于x 轴)的直线方程是 . 知识点7: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y kx b =+叫做直线的斜截式方程.注意:截距b 就是函数图象与y 轴交点的纵坐标.知识点8:已知直线上两点112222(,),(,)P x x P x y 且1212(,)x x y y ≠≠,则通过这两点的直线方程为1112122121(,)y y x x x x y y y y x x --=≠≠--,由于这个直线方程由两点确定,叫做直线的两点式方程. 知识点9:已知直线l 与x 轴的交点为(,0)A a ,与y 轴的交点为(0,)B b ,其中0,0a b ≠≠,则直线l 的方程为1=+bya x ,叫做直线的截距式方程. 注意:直线与x 轴交点(a ,0)的横坐标a 叫做直线在x 轴上的截距;直线与y 轴交点(0,b )的纵坐标b 叫做直线在y 轴上的截距.知识点10:关于,x y 的二元一次方程0Ax By C ++=(A ,B 不同时为0)叫做直线的一般式方程. 注意:(1)直线一般式能表示平面内的任何一条直线(2)点00(,)x y 在直线0Ax By C ++=上⇔00Ax By +0C += 3、直线的交点坐标与距离知识点11: 两直线的交点问题.一般地,将两条直线的方程联立,得方程组1112220A x B y C A x B y C ++=⎧⎨++=⎩,若方程组有唯一解,则两直线相交;若方程组有无数组解,则两直线重合;若方程组无解,则两直线平行.知识点12:已知平面上两点111222(,),(,)P x y P x y ,则12PP =特殊地:(,)P x y 与原点的距离为OP 知识点13:已知点00(,)P x y 和直线:0l Ax By C ++=,则点P 到直线l 的距离为:d =.知识点14:已知两条平行线直线1l 10Ax By C ++=,2:l 20Ax By C ++=,则1l 与2l 的距离为d =知识点15:巧妙假设直线方程:(1)与10Ax By C ++=平行的直线可以假设成:20Ax By C ++=(C 1和C 2不相等) (2)与0Ax By C ++=垂直的直线可以假设成:Bx -Ay+m=0 (3)过1l :A 1x+B 1y+C 1=0和2:l A 2x+B 2y+C 2=0交点的直线可以假设成A 1x+B 1y+C 1+λ(A 2x+B 2y+C 2)=0(该方程不包括直线2:l )知识点16:1l :A 1x+B 1y+C 1=0和2:l A 2x+B 2y+C 2=0垂直等价于:A 1A 2+B 1B 2=0(A 1和B 1不全为零;A 2和B 2不全为零;)知识点17:中点坐标公式:1122(,),(,)A x y B x y ,则AB 的中点(,)M x y ,则2121,22x x y y x y ++==. 例题解析例1. 在第一象限的ABC ∆中,(1,1),(5,1)A B ,60,45O O A B ∠=∠=.求 ⑴AB 边的方程;⑵AC 和BC 所在直线的方程.例2.点(3,9)关于直线3100x y +-=对称的点的坐标是( ). A .(1,3)-- B.(17,9)- C .(1,3)- D .(17,9)-思考:(1)点关于点的对称点如何求? (2)线关于点的对称线如何求? (3)线关于线的对称线如何求?例3. 求经过直线3260x y ++=和2570x y +-=的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.例4.方程(1)210()a x y a a R --++=∈所表示的直线( ). A .恒过定点(2,3)- B .恒过定点(2,3) C .恒过点(2,3)-和(2,3) D .都是平行直线 例5.已知直线12:220,:1l x ay a l ax y +--=+-a -0=. ⑴若12//l l ,试求a 的值;⑵若12l l ⊥,试求a 的值例6 .已知两直线1:40l ax by -+=,2:(1)l a x y -+0b +=,求分别满足下列条件的,a b 的值. ⑴直线1l 过点(3,1)--,并且直线1l 与直线2l 垂直;⑵直线1l 与直线2l 平行,并且坐标原点到12,l l 的距离相等.例7. 过点(4,2)P 作直线l 分别交x 轴、y 轴正半轴于,A B 两点,当AOB ∆面积最小时,求直线l 的方程.例8点P(x,y)在x+y-4=0上,则x 2+y 2最小值为多少?巩固练习:1.已知点(3,)m 到直线40x -=的距离等于1,则m =( ).A B . C . D 2.已知(3,)P a 在过(2,1)M -和(3,4)N -的直线上,则a = .3.将直线2)y x =-绕点(2,0)按顺时针方向旋转30o ,所得的直线方程是 .4.两平行直线12,l l 分别过点1(1,0)P 和(0,5)P , ⑴若1l 与2l 的距离为5,求两直线的方程; ⑵设1l 与2l 之间的距离是d ,求d 的取值范围。
5.设直线l 的方程为(2)3m x y m ++=,根据下列条件分别求m 的值.⑴l 在x 轴上的截距为2-;⑵斜率为1-.达标测试一、选择题(每题3分,共36分)1.直线x+6y+2=0在x 轴和y 轴上的截距分别是( ) A.213, B.--213, C.--123, D.-2,-3 2.直线3x+y+1=0和直线6x+2y+1=0的位置关系是( )A.重合B.平行C.垂直D.相交但不垂直3.直线过点 (-3,-2)且在两坐标轴上的截距相等,则这直线方程为( )(A )2x -3y =0; (B )x +y +5=0; (C )2x -3y =0或x +y +5=0 (D )x +y +5或x -y +5=0 4.直线x=3的倾斜角是( ) A.0 B.2πC.πD.不存在 5.圆x 2+y 2+4x=0的圆心坐标和半径分别是( ) A.(-2,0),2 B.(-2,0),4 C.(2,0),2 D.(2,0),4 6.点(-1,2)关于直线y = x -1的对称点的坐标是 (A )(3,2) (B )(-3,-2) (C )(-3,2) (D )(3,-2)7.点(2,1)到直线3x -4y + 2 = 0的距离是(A )54 (B )45(C )254 (D )425 8.直线x - y + 3 = 0的倾斜角是( )(A )30° (B )45° (C )60° (D )90° 9.与直线l :3x -4y +5=0关于x 轴对称的直线的方程为(A )3x +4y -5=0 (B )3x +4y +5=0 (C )-3x +4y -5=0 (D )-3x +4y +5=010.设a 、b 、c 分别为 ABC 中∠A 、∠B 、∠C 对边的边长,则直线x sin A +ay +c =0与直线bx -y sin B +sin C =0的位置关系( )(A )平行; (B )重合; (C )垂直; (D )相交但不垂直11.直线l 沿x 轴负方向平移3个单位,再沿y 轴正方向平1个单位后,又回到原来位置,那么l 的斜率为( )(A )-;31(B )-3;(C );31(D )312.直线,31k y kx =+-当k 变动时,所有直线都通过定点( ) (A )(0,0) (B )(0,1) (C )(3,1) (D )(2,1) 二、填空题(每题4分,共16分) 13.直线过原点且倾角的正弦值是54,则直线方程为 14.直线mx +ny =1(mn ≠0)与两坐标轴围成的三角形面积为 15.如果三条直线mx +y +3=0,x -y -2=0,2x -y +2=0不能成为一个三角形三边所在的直线,那么m 的一个..值是_______. 16.已知两条直线l 1:y =x ;l 2:ax -y =0(a ∈R ),当两直线夹角在(0,12π)变动时,则a 的取值范围为 三、解答题(共48分)17. ABC ∆中,点A (),1,4-AB 的中点为M (),2,3重心为P (),2,4求边BC 的长(12分)18.若N a ∈,又三点A(a ,0),B (0,4+a ),C (1,3)共线,求a 的值(12分)20.若直线062=++y ax 和直线0)1()1(2=-+++a y a a x 垂直,求a 的值(12分)21.如图,在∆ABC 中,∠C=90O,P 为三角形内的一点,且PCA PBC PAB S S S ∆∆∆==,求证:│PA │2+│PB │2=5│PC │2(12分)。