3.1知识表直线方程的概念及直线的倾斜角和斜率(1)直线的方程:如果以一个方程的解为坐标的点都是某条直线上的点;反之,这条直线上的点的坐标都是这个方程的解,这时,这个方程就叫做这条直线的方程,这条直线叫做这个方程的直线.(2)直线的倾斜角:一条直线向上的方向与x 轴正方向所成的最小正角叫这条直线的倾斜角.倾斜角的取值范围是0°≤α<180°.(3)直线的斜率:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率.倾斜角是90°的直线的斜率不存在.过P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)(x 2≠x 1)两点的直线的斜率特别地是,当12x x =,12y y ≠时,直线与x 轴垂直,斜率k 不存在;当12x x ≠,12y y =时,直线与y 轴垂直,斜率k =0.注意:直线的倾斜角α=90°时,斜率不存在,即直线与y 轴平行或者重合. 当α=90°时,斜率k =0;当090α︒<<︒时,斜率0k >,随着α的增大,斜率k 也增大;当90180α︒<<︒时,斜率0k <,随着α的增大,斜率k 也增大. 这样,可以求解倾斜角α的范围与斜率k 取值范围的一些对应问题.1.特殊角与斜率※基础达标1.若直线1x =的倾斜角为α,则α等于( ). A .0 B .45° C .90° D .不存在2.已知直线l 3 ).A. 60°B. 30°C. 60°或120°D. 30°或150° 3. 已知直线经过点A(0,4)和点B (1,2),则直线AB 的斜率为__________4.经过两点)3,2(),12,4(-+B y A 的直线的倾斜角为1350,则y 的值等于 ( ) 5.过点P (-2,m )和Q (m ,4)的直线的斜率等于1,则m 的值为( ). A.1 B.4 C.1或3 D.1或46.已知两点A (x ,-2),B (3,0),并且直线AB 的斜率为2,则x = .7.已知过两点22(2,3)A m m +-, 2(3,2)B m m m --的直线l 的倾斜角为45°,求实数m 的值.8.若三点P (2,3),Q (3,a ),R (4,b )共线,那么下列成立的是( ) A .4,5a b == B .1b a -= C .23a b -= D .23a b -=9.若A (1,2),B (-2,3),C (4,y )在同一条直线上,则y 的值是 . 10.已知三点A (a ,2)、B (3,7)、C (-2,-9a )在一条直线上,求实数a 的值.11.光线从点(2,1)A 出发射入y 轴上点Q , 再经y 轴反射后过点(4,3)B , 试求点Q 的坐标,以及入射光线、 反射光线所在直线的斜率.倾斜角 斜率※能力提高12.已知(2,3),(3,2)A B ---两点,直线l 过定点(1,1)P 且与线段AB 相交,求直线l 的斜率k 的取值范围.13.已知两点M (2,-3)、N (-3,-2),直线l 过点P (1,1)且与线段MN 相交,则直线l 的斜率k 的取值范围是( A )A.k ≥43或k ≤-4 B.-4≤k ≤43 C. 43≤k ≤4 D.-43≤k ≤4 14.已知两点A (-2,- 3) , B (3, 0) ,过点P (-1, 2)的直线l 与线段AB 始终有公共点,求直线l 的斜率k 的取值范围.15.右图中的直线l 1、l 2、l 3的斜率分别为k 1、k 2、k 3,则( ). A .k 1<k 2<k 3 B. k 3<k 1<k 2 C. k 3<k 2<k 1 D. k 1<k 3<k 2§3.1.2 两条直线平行与垂直的判定基础知识:1.两条不重合的直线平行或垂直,则(1)l 1∥l 2 ⇔k 1=k 2(2)l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1. 若l 1和l 2都没有斜率,则l 1与l 2平行或重合.若l 1和l 2中有一条没有斜率而另一条斜率为0,则l 1⊥l 2.【例1】四边形ABCD 的顶点为(2,222)A +、(2,2)B -、(0,222)C -、(4,2)D ,试判断四边形ABCD 的形状.【例2】已知ABC ∆的顶点(2,1),(6,3)B C -,其垂心为(3,2)H -,求顶点A 的坐标.【例3】(1)已知直线1l 经过点M (-3,0)、N (-15,-6),2l 经过点R (-2,32)、S (0,52),试判断1l 与2l 是否平行?(2)1l 的倾斜角为45°,2l 经过点P (-2,-1)、Q (3,-6),问1l 与2l 是否垂直?【例4】已知A (1,1),B (2,2),C (3,-3),求点D ,使直线CD ⊥AB ,且CB ∥AD .点评:通过设点D 的坐标,把已知条件中的垂直与平行的两种关系、三点的坐标联系在一起,联系的纽带是斜率公式. 解题的数学思想是方程求解,方程的得到是利用平行与垂直时斜率的关系.※基础达标1.下列说法中正确的是( ).A. 平行的两条直线的斜率一定存在且相等B. 平行的两条直线的倾斜角一定相等C. 垂直的两直线的斜率之积为-1D. 只有斜率相等的两条直线才一定平行 2.若直线12l l 、的倾斜角分别为12,αα、且12l l ⊥,则有( ).A. 1290αα-=B. 2190αα-=C. 2190αα-= D. 12180αα+= 3.经过点(2,)P m -和(,4)Q m 的直线平行于斜率等于1的直线,则m 的值是( ).A .4B .1C .1或3D .1或4 4.若(4,2),(6,4),(12,6),(2,12)A B C D --, 则下面四个结论:①//AB CD ;②AB CD ⊥;③//AC BD ;④AC BD ⊥. 其中正确的序号依次为( ).A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④5.已知ABC ∆的三个顶点坐标为(5,1),(1,1),(2,3)A B C -,则其形状为( ).A. 直角三角形B. 锐角三角形C. 钝角三角形D. 无法判断6.直线12,l l 的斜率是方程2310x x --=的两根,则12l l 与的位置关系是 . 7.若过点(2,2),(5,0)A B -的直线与过点(2,1),(1,)P m Q m --的直线平行,则m = . ※能力提高8.已知矩形ABCD 的三个顶点的分别为(0,1),(1,0),(3,2)A B C ,求第四个顶点D 的坐标. 9. ABC ∆的顶点(5,1),(1,1),(2,)A B C m -,若ABC ∆为直角三角形,求m 的值.※探究创新10.已知过原点O 的一条直线与函数y =log 8x 的图象交于A 、B 两点,分别过点A 、B 作y 轴的平行线与函数y =log 2x 的图象交于C 、D 两点.(1) 证明:点C 、D 和原点O 在同一直线上. (2)当BC 平行于x 轴时,求点A 的坐标.必修二3.2知识表名称几何条件方程 局限性点斜式 过点(x 0,y 0),斜率为k y -y 0=k(x -x 0) 不含垂直于x 轴的直线 斜截式 斜率为k ,纵截距为by=kx +b不含垂直于x 轴的直线找要素,写方程(两点、一点一斜、两截)设方程,求系数(讨论)线段12P P 中点坐标公式1212(,)22x x y y ++ §3.2.1 直线的点斜式方程※基础达标1..写出下列点斜式直线方程:(1)经过点(2,5)A ,斜率是4;54(3)y x -=-(2)经过点(3,1)B -,倾斜角是30.13)y x +=-. 2. 倾斜角是135,在y 轴上的截距是3的直线方程是 .求直线方程的方法 “先判断,后计算”,“特殊提前,通法接连”。
3.直线y ax b =+(a b +=0)的图象可以是( ).4.已知直线l 过点(3,4)P ,它的倾斜角是直线1y x =+的两倍,则直线l 的方程为( ).A. 42(3)y x -=-B. 43y x -=-C. 40y -=D. 30x -=5.过点()2,1M 的直线与x 、y 轴分别交于P 、Q ,若M 为线段PQ 的中点,则这条直线的方程为_____________ 6. 将直线31y x =+-绕它上面一点(1,3)沿逆时针方向旋转15°,得到的直线方程是 . 7.方程(2)y k x =-表示( ).A. 通过点(2,0)-的所有直线B. 通过点(2,0)的所有直线C. 通过点(2,0)且不垂直于x 轴的直线D. 通过点(2,0)且除去x 轴的直线 8.直线3)2(+-=x k y 必过定点,该定点的坐标为( B )A .(3,2)B .(2,3)C .(2,–3)D .(–2,3)※能力提高9.已知△ABC 在第一象限,若(1,1),(5,1),60,45A B A B ∠=∠=,求:(1)边AB 所在直线的方程; (2)边AC 和BC 所在直线的方程.10.已知直线31y kx k =++.(1)求直线恒经过的定点;(2)当33x -≤≤时,直线上的点都在x 轴上方,求实数k 的取值范围.11.光线从点A (-3,4)发出,经过x 轴反射,再经过y 轴反射,光线经过点 B (-2,6),求射入y 轴后的反射线的方程.12. 已知直线l 在y 轴上的截距为-3,且它与两坐标轴围成的三角形的面积为6,求直线l 的方程. 13.已知直线l 经过点(5,4)P --,且l 与两坐标轴围成的三角形的面积为5,求直线l 的方程.※探究创新14.国庆庆典活动的中心广场有数万名学生手持圆花组成大型图案方阵,方阵前排距观礼台120米,方阵纵列95人,每列长度192米,问第一、二排间距多大能达到满意的观礼效果?两点式 在x 轴、y 轴上的截距分别为a ,b (a,b ≠0)a ——直线的横截距b ——直线的纵截距不包括垂直于坐标轴的直线.截距式在x 轴、y 轴上的截距分别为a ,b (a,b ≠0)不包括垂直于坐标轴和过原点的直线.§3.2.2 直线的两点式方程※基础达标1.过两点(1,2)和(3,4)的直线的方程为( ).A. 1y x =- B. 1y x =+ C. 2y x =-+ D. 2y x =--2.已知△ABC 顶点为(2,8),(4,0),(6,0)A B C -,求过点B 且将△ABC 面积平分的直线方程.3.过两点(1,1)-和(3,9)的直线在x 轴上的截距为( ). A. 32- B. 23- C. 25D. 24.已知1122234,234x y x y -=-=,则过点1122(,),(,)A x y B x y 的直线l 的方程是( ).A. 234x y -=B. 230x y -=C. 324x y -=D. 320x y -= 5.求过点(3,2)P ,并且在两轴上的截距相等的直线方程.6.经过点(-3,4)且在两个坐标轴上的截距和为12的直线方程是:____________________7..已知直线l 过点(3,-1),且与两轴围成一个等腰直角三角形,则l 的方程为 . 8.菱形的两条对角线长分别等于8和6,并且分别位于x 轴和y 轴上,求菱形各边所在的直线的方程.※能力提高9.三角形ABC 的三个顶点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;10.长途汽车客运公司规定旅客可随身携带一定重量的行李,如果超过规定,则需要购买行李票,行李费用y (元)是行李重量x (千克)的一次函数,直线过两点(1)求y 与x 之间的函数关系式,并说明自变量x 的取值范围;(2)如果某旅客携带了75千克的行李,则应当购买多少元行李票?11.直线l 在X 轴、Y 轴上的截距之比是2:3,且过点(4,9)A ,求直线l 的方程. 12.已知直线l 的斜率为6,且被两坐标轴所截得的线段长为37,求直线l 的方程. 13.已知直线l 过点(2,2)-,且与两坐标轴构成单位面积的三角形,求直线l 的方程. 14.与两坐标轴围成的三角形周长为9,且斜率为34-的直线l 的方程为 15.已知△ABC 的顶点A (-4,2),两条中线所在的直线方程分别为3220,35120,x y x y -+=+-=求BC 边所在的直线方程。