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α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()2παα≠的正切值叫做这条直线的斜率.记为tan k α=.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;0 0,0)2(,0 )2,0 (πααααππαααπα===<∈>∈k k k k k k k 斜率公式: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 -=-. 例题1:如图,图中的直线321l l l 、、、的斜率分别为k 1, k 2 ,k 3,则( D )A. k 1< k 2 <k 3B. k 3< k 1 <k 2C. k 3< k 2 <k 1D. k 1< k 3 <k 2 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 (3,2a )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(,),(,)P x y P x y 的坐标来求;⑶当直线的倾斜角90οα=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:题型一:已知两点坐标求直线斜率例题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α,如果将L 绕坐标远点按逆时针方向旋转︒45,得到直线L 1那么L 1的倾斜角为 ( D )A.︒+45αB.︒-135αC.α-︒135D.[︒-⎢⎣⎡∈︒+∈1354345430αππααπα,为),;当)时,为,当 例题3:变式:已知直线L 1的倾斜角为α,则L 1关于x 轴对称的直线L 1的倾斜角β= 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α的变化范围: 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 -2a ²+11a-5=9 2a ²-11a+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,AB CD ⊥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) 若a 是直线L 的倾斜角,则︒<≤︒1800a 2)若k 是直线的斜率,则R k ∈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 .1 B.2 C.3 D.4例题2.直线L 过(,)a b , (,)b a 两点,其中0,≠≠ab b a 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(-+B A ,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 33.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 ) 例题5.若),0(),2,(),5,1(a C a a B a A ---三点共线,则a= 2)1,0(1233,2,111,3,3),D D y x y x k k k x y k k k x yk k y x BCAD BC AD CD AB CD AB ⎩⎨⎧=+=+=-=-+=-=⋅-==得点坐标为(解:设例题6.已知四边形ABCD 的顶点为)5,2(),3,3(),1,6(),,(D C B n m A ,求m 和n 的值,使四边形ABCD 为直角梯形。
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=29/52、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//l l ⇔1k =2k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12l l ⊥⇔121k k =-⇔121k k =-学习小结: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.直线的点斜式方程:直线的点斜式方程: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.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y kx b =+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(,),(,)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,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)A a ,与y 轴的交点为(0,)B b ,其中0,0a b ≠≠,则直线l 的方程1=+bya 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(21P P ,求直线l 的方程. 例题2、已知两点),(),,(222211y x P x x P 其中),(2121y y x x ≠≠,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))(112121x x x x y y y y ---=-0513,0635=++=-+y x y x 191396.2()13y x -=--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.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(,),(,)A x y B x y ,则AB 的中点(,)M x y ,则2121,22x x y y x y ++==.例题1、过点P (2,1)作直线l 交,x y 正半轴于AB 两点,当||||PA PB ⋅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,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,简称一般式例题1、在方程0=++C By Ax 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(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12-,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3,32-;⑷ 经过两点12(3,2),(5,4)P P --. 解:(1)042;221=-++-=y x x y (2)02;2=-=y y(3)032;13132=--=-y x y x (4)012322=-+-=-+y x x y ; 两条直线的交点坐标:已知方程组 A 1x +B 1y +C 1=0 (1)A 2x +B 2y +C 2= 0 (2)当A 1,A 2,B 1,B 2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)×B 2-(2)×B 1得(A 1B 2-A 2B 1)x=B 1C 2-B 2C 11、当A 1B 2-A 2B 1≠0时,方程组有唯一解,相交:且当2121B B A A =时,两直线垂直2、当A 1B 2-A 2B 1=0,B 1C 2-B 2C 1≠0 时,方程组无解,平行3、当A 1B 2-A 2B 1=0,B 1C 2-B 2C 1=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)l 1:x -y =0, l 2:3x +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⎪⎭⎫⎝⎛35,35;(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⎩⎨⎧-==⎩⎨⎧=-+=--13012072y x y x y x 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 ∴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=03122=-+-∴λλ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(,),(,)P x y P x y ,则12PP .特殊地:(,)P x y 与原点的距离为OP点到直线的距离: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 =.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1l 10Ax By C ++=,2:l20Ax By C ++=,则1l 与2l 的距离为d =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,x y 的系数相等.例题1、已知点P(x 0,y 0),直线l :A x +C=0,求点P 到直线的距离.)(0A C x -- 例题2、已知点P(x 0,y 0),直线l :B y +C=0,求点P 到直线的距离.)(0BC y -- 例题3、已知点P(x 0,y 0),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(x 0,y 0),则2 x 0-7 y 0-6=0,点P(x 0,y 0)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 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·。