点方向式方程

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空间直线方程的五种形式

空间直线方程的五种形式

空间直线方程的五种形式在空间几何中,直线是最基本的图形之一。

直线的方程是在数学中非常重要的一部分。

空间直线方程的五种形式是基于不同的坐标系和参数化方式,它们各自有其独特的优势和适用范围。

在本文中,我们将探讨这五种形式的具体含义和应用。

1. 点向式方程点向式方程是空间直线方程的最基本形式。

它基于点和向量的概念,可以表示为:$$vec{r}=vec{a}+tvec{b}$$其中,$vec{r}$ 是直线上任意一点的位置向量;$vec{a}$ 是直线上已知的一点的位置向量;$vec{b}$ 是直线的方向向量,它的大小和方向决定了直线的方向;$t$ 是参数,可以取任意实数值。

点向式方程的优势在于它直观地表达了直线的位置和方向。

同时,它也很容易与向量运算相结合,便于进行计算。

但是,它的缺点是不够简洁,需要使用向量的加法和数乘运算,不太方便。

2. 对称式方程对称式方程是空间直线方程的另一种基本形式。

它基于平面和点的概念,可以表示为:$$frac{x-x_0}{a}=frac{y-y_0}{b}=frac{z-z_0}{c}$$ 其中,$(x_0,y_0,z_0)$ 是直线上已知的一点的坐标;$a,b,c$ 是直线的方向比例系数,它们的比值决定了直线的方向;$x,y,z$ 是直线上任意一点的坐标。

对称式方程的优势在于它简洁明了,易于计算。

同时,它也可以很容易地转化为其他形式的方程。

但是,它的缺点是不够直观,不容易理解直线的位置和方向。

3. 参数式方程参数式方程是空间直线方程的常用形式之一。

它基于参数化的概念,可以表示为:$$begin{cases} x=x_0+at y=y_0+bt z=z_0+ct end{cases}$$ 其中,$(x_0,y_0,z_0)$ 是直线上已知的一点的坐标;$a,b,c$ 是直线的方向比例系数,它们的比值决定了直线的方向;$t$ 是参数,可以取任意实数值。

参数式方程的优势在于它直观地表达了直线的位置和方向,同时也很容易进行计算和推导。

空间直线方程的五种形式

空间直线方程的五种形式

空间直线方程的五种形式空间直线是三维几何中的基本概念之一,它在建模、计算机图形学、机器人学、计算机视觉等领域中有着广泛的应用。

本文将介绍空间直线的五种方程形式,分别是点向式、参数式、对称式、标准式和一般式。

一、点向式点向式是一种常用的表示空间直线的方式,它使用一条直线上的一点和该直线的方向向量来描述直线。

设直线上一点为 $P_0$,方向向量为 $vec{v}$,则该直线的点向式方程为:$$vec{OP} = vec{OP_0} + tvec{v}$$其中 $vec{OP}$ 表示直线上任意一点 $P$ 到原点 $O$ 的向量,$t$ 为参数。

点向式方程中的 $vec{v}$ 是直线的方向向量,它的模长为 $|vec{v}|$,方向与直线相同。

点向式方程的优点是简单明了,易于理解和计算。

二、参数式参数式是另一种表示空间直线的方式,它使用一个参数来描述直线上的所有点。

设直线上一点为 $P_0$,方向向量为 $vec{v}$,则该直线的参数式方程为:$$begin{cases}x = x_0 + tv_x y = y_0 + tv_y z = z_0 + tv_z end{cases}$$其中 $(x_0, y_0, z_0)$ 是直线上的一点,$(v_x, v_y,v_z)$ 是直线的方向向量,$t$ 是参数。

参数式方程中的 $t$ 可以取任意实数,它表示直线上的所有点。

参数式方程的优点是方便计算直线上的任意一点的坐标。

三、对称式对称式是一种表示空间直线的方式,它使用一个点和一个平面来描述直线。

设直线上一点为 $P$,平面的法向量为 $vec{n}$,则该直线的对称式方程为:$$vec{OP} cdot vec{n} = vec{OP_0} cdot vec{n}$$ 其中 $vec{OP}$ 表示直线上任意一点 $P$ 到原点 $O$ 的向量,$vec{n}$ 是平面的法向量,$vec{OP_0}$ 是直线上的一点。

高二数学直线方程1

高二数学直线方程1

y - y0 0 点 方 向 式 行 列 式 形 式 v
注: (1)直线L的点方向 式方程不能表示坐标平 面
内与x轴、y轴平行的 直线;但行列式方程 x x0 u y y0 v 0能表示所有的直线。
(2)当u 0时,直线L与y轴平 行 . L:x x 0
(3)当v 0时,直线L与x轴平 行 . L:y y 0
直 线 方 程 (一)
一、点方向式方程
经过点P(x0 ,y 0 ), 且与已 知向量d平行的直线是唯一的。
Q(x,y)
O
y
l P(x0,y0)
d
x
设非零向量d (u ,v), 点Q(x ,y)是直线L上任意 一点,则PQ//d
又 PQ (x - x 0 , y - y0 ) , 由PQ//d的充要条件知:
(2)以 方 程 (1)的 解为坐标的点都在直线 L上 。
我们把满足以上两条的方程(1)叫做直线L的方 程;直线L叫做方程(1)的图形。
如果d (u , v)坐标u 0且v 0, 那么方程(1)可化为 :
x x0 y y0 u v
或 x - x0 u
直 线 L的 点 方 向 式 方 程
(4)经过点A(-5 ,1),且与B(1, - 2),C(3, - 2)
二.直线的两点式方程:
请同学们完成下题 : 求经过A( 3 , 2)B(3, 7)两点的直线方程。ຫໍສະໝຸດ 经过两点能唯一确定一条直线。
设A(x1 ,y1), B(x2 ,y 2 )是直线L上不同 的两点,则直线L的一 个方向向量是:
例1:求满足下列条件 的直线方程: (1)经过点A(4, 6),且与B(-3, - 1),C(4, - 5) 所在直线平行的直线方 程。 (2)经过点A(-1 ,2),且与直线3x 4y 12 0 平行的直线平行的直线 方程。 在直线平行的直线方程 。 所在直线平行的直线方 程。

11.1(1)直线方程(点方向式方程)

11.1(1)直线方程(点方向式方程)

11.1 (1)直线方程(点方向式方程)一、教学内容分析本节的重点是直线的方程的概念、直线的点方向式方程.用向量方法推导直线方程是二期课改的亮点之一,体现了从几何角度出发,除两点确定一条直线外,确定直线需要两个独立的条件:点和方向.利用给定的条件,通过向量平行的充要条件(对应坐标的关系式)推导出直线的点方向式方程.本节的难点是理解直线方程的定义.通过推导直线的点方向式方程,从中体会向量知识的应用和坐标法的含义.通过对直线与二元一次方程关系的分析,初步认识曲线与方程的关系并体会解析几何的基本思想!从而培养学生用坐标法对平面直线(和以后的圆锥曲线)的研究能力.二、教学目标设计理解直线方程的意义,掌握直线的点方向式方程;加强分类讨论、数形结合等数学思想和探究能力的培养;体验探究新事物的过程,树立学好数学的信心.三、教学重点及难点直线的方程的概念、直线的点方向式方程;理解直线方程以及点方向式方程的推导.四、教学过程设计(一)新课引入初中我们学习过的直线是一次函数的图像。

求直线方程的方法是利用一次函数y=kx+b 来解决:“已知一次函数经过点(-4,0)与(0,3),求此一次函数的解析式(即为直线方程)”我们现在开始所学习的内容是解析几何,其的主要思想:用坐标表示点,用方程表示曲线,把几何图形代数化,并能够参与代数运算.(二)讲授新课1、直线方程的概念定义:对于坐标平面内的一条直线l ,如果存在一个方程(,)0f x y =,满足(1)直线l 上的点的坐标(,)x y 都满足方程(,)0f x y =;(2)以方程(,)0f x y =的解(,)x y 为坐标的点都在直线l 上.那么我们把方程(,)0f x y =叫做直线l 的方程.从上述定义可见,满足(1)、(2),直线l 上的点的集合与方程(,)0f x y =的解的集合就建立了对应关系,点与其坐标之间的一一对应关系.在几何上,要确定一条直线需要一些条件,如两个不重合的点(不重合的两点确定一条直线),又如一个点和一个平行方向(原因是过已知点作平行于一条直线的直线有且只有一条)等等.我们将这些条件用代数形式描述出来,从而建立方程.若此方程满足直线方程定义中的(1)、(2),就找到了直线的方程.2、平面内直线确定的条件分析a.平面上过两点A 、B 的直线有且仅有一条(两点确定一条直线)b.平面上过一点且给定直线的方向,这条直线唯一(一点、一方向确定一条直线)直线的方向可以设定“直线的平行方向”也可设定“直线的垂直方向”例题1.直线l 的方程:3x -4y +3=0,确定l 的方向,写出该直线的一个方向向量3.直线的方向向量与直线l 平行的非零向量叫直线l 的方向向量。

点方向式方程

点方向式方程

点方向式方程
点方向式方程,又称为点矢量方程,是应用数学中描述直线或平面的最为基本的方法,其主要用途是用来表示点在某一空间中的位置关系。

它可以精确表达出点和有向线段之间的关系,以及点与向量或者另一点之间的关系,因而也称为点线段方程或点矢量方程。

点方向式方程主要由两部分组成,一部分是一个由形式参数决定的表达式,通常写为y=ax+b(a,b为实数);另一部分是线上的点或点组,这些点的坐标决定了该直线的方向。

由此我们知道,要表达一条直线,其实可以求出直线的斜率,然后求出任意一点的坐标,就具有了点方向式方程的表达形式。

在求出斜率的过程中,可以使用点斜式来求出,也可以使用斜率公式来求出。

在求出点方向式方程后,可以通过它来解决一些具体的问题,比如,给出两点坐标,求出他们所围成的直线;给出一点坐标和斜率,求出该直线的点方向式方程;给出一点和两个向量,求出两个向量的叉乘结果,以及其所围成的平面的方向。

点方向式方程不仅可以用来解决几何问题,还可以用来解决一些物理问题,比如空气流动、电磁场、电磁力等。

点方向式方程也可以用来描述某一图形的局部性质,使得复杂的几何形状可以用简单的方程和数字进行描述,从而可以更好地计算某个图形的面积、距离等等。

此外,由于点方向式方程很容易实现,也可以用于图像处理,
比如图像的线段拟合、轮廓检测等,这些技术的基础正是点方向式方程。

总而言之,点方向式方程由其强大的表现力和完善的理论模型而受到广泛的应用,它不仅仅可以应用在几何,物理,图像处理等领域,还可以用于某些经济动态模型、投资管理等方面,从而帮助人们理解几何结构和其它系统机制,提高条件决策的能力。

【初中数学】初中数学直线的方程公式

【初中数学】初中数学直线的方程公式

【初中数学】初中数学直线的方程公式【—直线的方程公式】我们在初中学习的直线的方程包括有平面方程和空间方程两种,相较于空间方程来说,平面方程的运用比较的多。

直线的方程平面方程1、一般式:适用于所有直线ax+by+c=0(其中a、b不同时为0)2、点斜式:知道直线上一点(x0,y0),并且直线的斜率k存在,则直线可表示为y-y0=k(x-x0)当k不存在时,直线可表示为x=x03、斜截式:在y轴上截距为b(即过(0,b)),斜率为k的直线由点斜式只须斜截式y=kx+b与点斜式一样,也需要考虑k存不存在4、dT式:呼吸困难用作和任一坐标轴横向的直线知道直线与x轴交于(a,0),与y轴交于(0,b),则直线可表示为bx+ay-ab=0特别地,当ab均不为0时,斜截式可写为x/a+y/b=15、两点式:过(x1,y1)(x2,y2)的直线(y-y1)/(y1-y2)=(x-x1)/(x1-x2)(斜率k需存在)6、法线式xcosθ+ysinθ-p=0其中p为原点至直线的距离,θ为法线与x轴正方向的夹角7、点方向式(x-x0)/u=(y-y0)/v(u,v不等同于0,即点方向式无法则表示与座标平行的式子)8、点法向式a(x-x0)+b(y-y0)=0空间方程1、通常式ax+bz+c=0,dy+ez+fc=02、点向式:设直线方向向量为(u,v,w),经过点(x0,y0,z0)(x-x0)/u=(y-y0)/v=(x-x0)/w3、x0y式x=kz+b,y=lz+b总结归纳一共有11个直线的方程公式,要运用好的时候也请大家选择了。

高二数学直线的点法向式方程和直线的一般式方程

高二数学直线的点法向式方程和直线的一般式方程
a, b不全为0 ,由此我们知道直线的方程一定是二元一次方程。
反之, 任意二元一次方程 ax by c 0 (a, b不全为0) 都是直线方程么?回答是 肯定的。首先,当 b 0 时,方程可化为 ax b( y 程可知,这是过点 (0,
c ) 0 ,根据直线点法向式方 b
; / 就要来海淘
;Байду номын сангаас
形是平原,一眼就能发现通道口の存在,所以拼命情况下,还是能有大部分不咋大的队成员能过去の. 十多分钟之后,大部分の血虎已经被清除干净了.屠黑下令大部分の人开始休息.马上就要闯第九关了,必须保持不咋大的队の巅峰战力. 雪无痕非常低调の盘坐在一群金袍人之中,一路上 来他从来没有动用过他の十二头金甲虫,他在等,等着绝佳の机会,要么夺宝,要么杀人.他相信,他の十二头吞食黑雪莲而变异の金甲虫,要么不出手,一出手,这落神山内の人,无人可挡,就是帝王境巅峰の屠黑也不能… "走!" 半个不咋大的时之后,屠黑站起身子,冷冷の一挥手,全体金袍 人全部都站起身子,气势狂暴の朝第八关の通道口涌去. 出了通道口,他们没有在休息地停留,直接出了傀儡通道,而后集体冲入第九关. "咦…怎么回事?第九关の地形怎么变了?" 一进入第九关,屠黑以及以前闯过第九关の强者,纷纷诧异起来,这第九关の地形突然变成了峡谷地形,并且 还是那种迷宫峡谷地形.这不对啊,以前几次闯关和神城の记录可是从来没有出现过这样の问题啊. "狗屎,落神山异变了,这关如果守护智还是吞石鼠の话,那就麻烦了!"屠黑脸色一沉,暗叹不好.吞石鼠不难对付,但是数量确实太多,以往是平原地形の话,那还好对付,拼下,硬抗一下,很 容易就杀到了通道口.现在这迷宫地形,通道口随机不定,寻找通道口都是件麻烦事,更别说还要对付无穷无尽の吞石鼠了. "吱吱…" 说什么来什么,随着一条道尖啸声,峡谷の两端,涌来无数の,铺天盖地の吞石鼠,地上,空中,峡谷两侧,到处都是吞石鼠.密密麻麻一片黑压压の,让人感觉 到一股发自脚底の寒意… "狗屎,全体都有,三角箭阵,朝前突击!"屠黑怒骂一句,无可奈何,开始指挥不咋大的队,和无数の吞石鼠奋战起来. "真是狗屎,怎么参杂了有八品上阶の吞石鼠?这是怎么回事?落神山出了什么问题?"屠黑却是越战越头痛,按照前面八关の难度,这关应该最多就 是八品下阶の吞石鼠,但是刚才却出现了几只最少有八品上阶实力の吞石鼠,让他们不咋大的队阵型一乱,两名队员当场惨死. "全部转向,背靠墙壁防御阵型,轮流防御!等候三府和隐岛强者,否则俺们会全军覆没!"片刻之后,屠黑下达了一些无奈の命令.吞石鼠太多了,如果他们继续进 攻前进の话,那么他们会不断の有人因为气场被攻破,而死于非命,最后下去,只有全军覆没の结果.无奈之下,他只有原地轮流防御,等待其余三府,和隐岛の人来了才一起冲锋,闯关. 这个命令下去,不咋大的队の人全部松了一口气.迅速组成了防御阵型,轮流防御,总算顶住了前仆后继,源 源不断の吞石鼠攻击. …… 十二关大厅,鹿希却是望着前面の那块大屏幕内の情况嘿嘿一笑,悠闲の说道:"这才乖嘛,你呀们冲太快,这样玩没什么意思,等你呀们全被人到齐了,再给你呀们一些更好玩の!嘿嘿,好玩,好玩!" 第九关の异变,当然是出自鹿希之手.其实数千年来,鹿希一 直在控制着落神山の机关,玩弄着无数の闯关者.当然,他并没有违背他主人定下の规则,他只是想让游戏更好玩一些,更刺激一些… 几个不咋大的时之后! 妖神府の不咋大的队,达到了第九关,但是他们一出现,立即就遭受了同样の海量吞石鼠围攻,也就只能勉强の防御着,不敢前进. 三 个不咋大的时之后! 蛮神府の蛮子进来了. 而这些蛮子却凭借着自己の超强防御,竟然无视吞石鼠の攻击,开始前进.结果却突然遇到了一群八品上阶の吞石鼠,在付出几条人命の情况下,他们也不敢前行了,似乎也在等待着其他练家子の到来,一同前进. 五个不咋大的时后! 隐岛の人 也到了,反而破仙府の人却是最后才到达の.而破仙府の人却是陆续到达の,最先到达の是,风家の人,而当他们看到海量の吞石鼠の时候,当然不敢乱动,原地防御着,等待着后面の其他世家の势力到达. 最后进来の是白家の子弟,而当白家子弟一进入第九关,很怪异の事情发生了,吞石鼠 却突然全部退去了,一只都没有停留,只留下地面无数の鼠尸,以及一地の鲜血. "发生了什么事?龙飞,风萧萧,月柔,花六有没有发现俺家白重炙?"夜枪望着眼前の破仙府各世家精英,有多人都挂了彩,甚至有几名强者,手骨都被咬断,露出血淋淋の伤口,以及森寒の白骨,非常诧异の说道. 【作者题外话】:四更爆发完毕,大家新年快乐! 本书来自 品&书#网 当前 第2陆捌章 抢宝 文章阅读 "额…俺刚才问了,俺们一路走过来,都没有发现你呀家不咋大的子.请大家检索(品%书¥¥网)看最全!更新最快の这里の俺不清楚,这地方太怪异了,以前从来没有遇到这样怪异の 事情,并且这吞石鼠居然在你呀们一到达突然全部消失了,太诡异了,莫非有什么阴谋?"龙城带队名字叫龙飞,龙飞见吞石鼠退去,松了一口气,叹道. "是啊,太诡异了,怎么夜枪你呀们一来,吞石鼠就退去了?刚才俺们都奋战都一些多不咋大的时!"风家带队风萧萧,满身是血,正轻轻の擦拭 着衣服. 月柔,没有说话,只是淡淡の摇了摇头,表示着她没有遇到或者找到白重炙.神情也有些焦急,月柔是月烟儿那一代の人,可谓是看着月倾城长大の,当然希望能找到白重炙,以免月倾城伤心. 夜轻语也没有说话,只是见众人没有找到白重炙,神情更是落魄伤心了几分.每一关她都饱 含希望,满心期待,但是换来の却是一次次の心痛和伤心… "俺建议,大家分别开走了,这里很诡异,休整一下一起走吧,安全第一!"一直没有说话の花六开口了.众人商议一阵,也觉得应该走一起,毕竟这里可是迷宫地形,万一再来一波吞石鼠,也好应付.并且此地诡异,他们估计其他两府以 及神城隐岛の强者很可能还在这一关,如果遇到了也好有个照应. 半个不咋大的时之后,破仙府强者,开始集体前行,不断の在峡谷内游走,寻找着下一关の通道口. 只是,迷宫地形实在太大了,也太多复杂了,众人转了许久都没有找到出口.很奇怪の是,他们一路走来,也没有遇到一只吞石 鼠. 而神城,和隐岛妖族蛮族の部队,也在白家强者到达第九关の时候,攻击他们の吞石鼠突然退去,而后他们开始寻找第九关の出口. 诡异の是,几个不咋大的队,不断の在迷踪峡谷内前行,却没有相遇一次,也没有遇到一只吞石鼠. 十二关大厅,鹿希却发出了暗暗の笑声,他眼前の屏幕上, 几只不咋大的队,正按照他设置の路线,不断の前进着,如果不出意外の话,半个不咋大的时之后,四方势力就会在峡谷迷宫の中央の一块超级大の空地上同时相遇. "哈哈,好玩,好玩!额…时候不多了,不咋大的寒子快要炼化了,最后玩一次,就玩大点吧!"鹿希宛如一些孩子一样,盯着屏 幕の上面,一双眼睛眯成了一条细缝,满脸の得意和开心. …… 夜枪很疑惑,他怀疑,他们似乎都在里面绕圈一样. 不咋大的队走了几个不咋大的时了,但是却什么都没有发现,不光是人,连吞石鼠都还是没有遇到一只,更多说找到第九关の出口了. 其他の各世家队长,也明显发现了这一诡 异の情况.只是在如此场景,他们也没有方法,只能继续前行,希望能找到通道口. 峡谷虽然很大,但是不咋大的队却有着数百人,所以不咋大的队被拉成了长蛇行.花家和龙城のの人在前探路,月家剧中,白家和风家の殿后. 十多分钟之后,峡谷却是越来越宽阔起来,长蛇阵逐渐の变成了三 角箭矢阵.这么宽阔の地形,他们还是第一次在迷宫峡谷遇到,所以他们很是谨慎,脚步放慢了许多,并且全部刀甲在身,战气运转,随时准备应对突发の状况. 慢慢の,地形越老越开阔,不得已,不咋大的队阵型再次变换,变成了圆形防御阵型.大部分の帝王境巅峰强者,被派到了前方,月家女 子和风家の人被围在了中央.速度也再次慢了下来. 一百米,两百米,五百米. 当众人转了一些大弯の时候,他们眼前の视野突然变得无比开阔起来.前方,出现了一块宽阔宛

直线的方向向量与点向式方程

直线的方向向量与点向式方程
例2.求下列过点P,切一个方向向量为V的直线方程: (1)P(3,-2),V=(0,2) (2)P(2,-1),V=(3,0)
3X+Y-1=0
X=3
Y=-1
例3
求过点A(-2,1)和点B(1,3).
2X-3Y+7=0
例 4:过直线2X-Y=0与X+Y-3=0的交点且平行于 向量V=(7,3)的直线方程。 例5:已知;ABC三个顶点的坐标分别为 A(2,1),B(1,3),c(-3,-1),求BC边上中线所在的方程。
直线的方向向量与点向式方程
专业班用
知识回顾:

知识回顾Biblioteka 引例:思考:怎么样才能使母球所走路线是一条直 线? 击球点和击球方向
直线的方向向量
思考:已知一个点和一个非零的方向向量, 是否确定唯一的一条直线? 唯一
不唯一

直线的点向式方程

V2(x-x0)- v1(y-y0)=0 (1)
点向式方程
这样的两个方程是有直线上的一个点 P0(X0,Y0)和直线的一个方向向量V=(V1,V2)确 定的,所以都叫做直线的点向式方程。
X=X0
2.若果V2=0,则直线方程是什么?
Y=Y0 注意:方程(1)也说成直线(1)
课堂巩固:
例1.求通过点A(1,-2)。且方向向量为 V=(-1,3)的直线方程。
3X-7Y+11=0
2X+3Y-1=0
小结:

直线方程公式汇总

直线方程公式汇总

直线方程公式汇总1. 斜率公式①若直线的倾斜角为α, 则tan ,2k παα⎛⎫=≠⎪⎝⎭. ②若直线过点111(,)P x y 和222(,)P x y 两点,则2121y y k x x -=-.2. 方向向量坐标 :122121212111(,)(1,)PP x x y y k x x x x =--=-- . 3. 两条直线的平行和垂直的条件 (1)若111:l y k x b =+,222:l y k x b =+①121212||,l l k k b b ⇔=≠, ②12121l l k k ⊥⇔=-.(2)若1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,且A 1、A 2、B 1、B 2都不为零,①11112222||A B C l l A B C ⇔=≠; ②1212120l l A A B B ⊥⇔+=; ③1l 与2l 重合111222A B C A B C ⇔==. 4. 直线的五种方程(1)点方向式方程:x x y y u v--=;方向向量为(,)d u v = . (2)点法向式方程:()()0a x x b y y -+-= ;法向量为(,)n a b =.(3)点斜式()y y k x x -=- (直线l 过点(,)P x y ,且斜率为k ). (4)一般式0Ax By C ++=(其中A 、B 不同时为0). (5)斜截式y kx b =+(b 为直线l 在y 轴上的截距).(6)两点式112121y y x x y y x x --=--(12y y ≠)(111(,)P x y 、222(,)P x y (12x x ≠)).(8)截距式1x ya b+=(a b 、分别为直线的横、纵截距,0a b ≠、)5. “夹角”公式 :(1)设1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,1l 与2l 的夹角θ,[0,]2πθ∈,121222221122cos A A B B A B A Bθ+=+⋅+;(2)设1l :11y k x b =+,222:l y k x b =+,1l 与2l 的夹角θ,[0,]2πθ∈,1222121cos 11k k k k θ+=+⋅+;或211212tan (1)1k k k k k k θ-=≠-+.6. 两点间的距离公式若点1122(,),(,)A x y B x y ,则221212||()()AB x x y y =-+-;若(,)a x y = ,则向量的模22a x y =+ .7. 点到直线间的距离公式点(,)P x y 到:0l Ax By C ++=的距离为22||Ax By C d A B++=+ .8. 平行线间的距离公式11:0l Ax By C ++=,22:0l Ax By C ++=的距离为1222||C C d A B-=+.9. 四种常用直线系方程 (1)定点直线系方程:①经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()y y k x x -=-(除直线0x x =),其中k 是待定的系数;②经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()()0A x x B y y -+-=,其中,A B 是待定的系数. (2)共点直线系方程:经过两直线1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=的交点的直线系方程为111222()()0A x B y C A x B y C λ+++++=(除2l ),其中λ是待定的系数.(3)平行直线系方程:直线y kx b =+中当斜率k 一定而b 变动时,表示平行直线系方程.与直线0Ax By C ++=平行的直线系方程是0Ax By λ++=(0λ≠),λ是参变量. (4)垂直直线系方程:与直线0Ax By C ++= (A≠0,B≠0)垂直的直线系方程是0Bx Ay λ-+=,λ是参变量.。

高考数学新教材专题09 直线方向向量和法向量的应用

高考数学新教材专题09   直线方向向量和法向量的应用

专题09直线方向向量和法向量的应用[新教材的新增内容]背景分析:在旧教材中直线方程只涉及了斜率和倾斜角的概念与向量知识缺少联系,而在新教材中引入了直线的方向向量和法向量的概念,让向量与直线联系到一起,为解决直线方程问题提供了向量工具. 1、点方向式方程(1)直线的方向向量:把与直线平行的向量叫着直线的方向向量,记着(,)d u v = (2)点方向式方程:如果直线的方向向量的坐标都不为零,即0u ≠,0v ≠时,直线通过某个点00(,)x y ,把方程00x x y y u v--=叫做直线的点方向式方程. 2、直线的点法向式方程(1)直线的法向量:把与直线垂直的向量叫着直线的法向量,记着(,)n a b =(2)点法向式方程:如果直线通过某个点00(,)x y ,且与向量(,)n a b =垂直的 直线方程00()()0a x x b y y -+-=,叫做直线的点法向式方程. 3.理解方程中各字母及其系数的几何意义by c[新增内容的考查分析]1.直线方向向量的应用(应用主要体现在,会求直线的方向向量,应用直线的方向向量解决直线中的相关问题.)【考法示例1】过,两点的直线的一个方向向量为则()A. B. C. D.1【答案】C【分析】解法一:根据AB坐标求得向量,根据与直线的方向向量共线即可求得结果.解法二:根据直线的方向向量求得直线的斜率,结合两点的斜率公式即可求得结果.【详解】解法一:由直线上的两点,,得,又直线的一个方向向量为,因此,∴,解得,故选:C.解法二:由直线的方向向量为得,直线的斜率为,所以,解得.故选:C.【考法示例2】已知过定点的直线的一个方向向量是,则直线的点方向式方程可以为()A. B.C. D.【答案】B【详解】因为直线的方向向量为且经过点,故直线的点向式方程为.故选:B.【考法示例3】设两条不重合的直线的方向向量分别为,则“存在正实数,使得是“两条直线平行”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件 【答案】A 【详解】依题意为两条不重合的直线的方向向量,若存在正实数,使得,则,即可得到这两条直线平行,即充分性成立;若两直线平行,即,则存在实数,使得,不一定为正,当与同向时,当与反向时,,故必要性不成立;故“存在正实数,使得”是“两条直线平行”的的充分不必要条件,故选:2.直线法向量的应用(直线的法向量应用主要在两方面,1.会求直线的方向向量;2.应用直线的法向量解决直线中的相关问题.)【考法示例4】已知直线的方向向量为(1,5),则直线的法向量为( ) A.B.C.D.【答案】C【分析】根据直线的方向向量与法向量的数量积等于零即可求解. 【详解】因为直线的方向向量为,所以直线的法向量可以是或.故选:C.【考法示例5】已知两条直线,,若的一个法向量恰为的一个方向向量,则________.【答案】【分析】根据题意可得,利用两直线垂直的等价条件即可求解.【详解】因为直线的一个法向量恰为的一个方向向量,所以,所以,解得:.[新增内容的针对训练]1. 设()()111222,,,P x y P x y 为直线l 上的两点,则()122121,PP x x y y =--,我们把向量12PP 以及与它平行的向量都称为直线l 的方向向量,把与直线l 的方向向量垂直的向量称为直线l 的法向量.若直线l 经过点(1,4),(3,2)A B -,则直线的一个法向量n 为( ) A. ()1,2n =- B. ()4,2n =- C. ()4,2n = D. ()1,2n =【答案】D 【解析】【分析】先计算出直线l 的方向向量AB ,然后通过数量积逐项判断n 与AB 是否垂直.【详解】因为()4,2AB =-,A .当()1,2n =-,则4480AB n ⋅=+=≠,不满足, B .当()4,2n =-,则164200AB n ⋅=+=≠,不满足,C .当()4,2n =,则164120AB n ⋅=-=≠,不满足,D .当()1,2n =,则440AB n ⋅=-=,满足, 故选:D.2. 下列命题正确的有( ).∴直线的方向向量是唯一的;∴经过点()00,P x y 且与向量(,)d u v =平行的直线l 的点方向式方程为00x x y y u v--=;∴直线10y =的一个方向向量是(1,0). A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个【答案】B 【解析】【分析】由于直线的方向向量是不唯一的,可判定∴不正确;由直线的点方向式方程,可判定∴不正确;由直线10y =的斜率为0,可判定∴是正确的. 【详解】对于∴中,由于直线的方向向量是不唯一的,所以∴不正确;对于∴中,只有等0,0u v ≠≠时,经过点()00,P x y 且与向量(,)d u v =平行的直线l的点方向式方程为00x x y y u v--=,所以∴不正确; 对于∴中,直线10y =的斜率为0,所以直线10y =的一个方向向量可以是(1,0),所以∴是正确的. 故选:B.【点睛】本题主要考查了直线的方向向量的概念与辨析,以及直线的点方向式方程的应用,着重考查概念的辨析能力,属于基础题.3. 若过点(3,2)P m 和点(,2)Q m -的直线与方向向量为(5,5)a =-的直线平行,则实数m 的值是( ) A.13 B. 13-C. 2D. 2-【答案】B 【解析】【分析】求出PQ 坐标,由向量共线可得关于m 的方程,进而可求出m 的值. 【详解】由题意得,(3,22)PQ m m =---与(5,5)a =-共线,所以5(3)(5)(22)0m m ----⋅-=,解得13m =-.经检验知,13m =-符合题意,故选:B .【点睛】本题考查了由向量平行求参数,属于基础题.4. 已知直线l 经过点(1,2)P 和点(2,2)Q --,则直线l 的单位方向向量为 A. (3,4)-- B. 34,55⎛⎫-- ⎪⎝⎭C. 34,55⎛⎫±± ⎪⎝⎭D. 34,55⎛⎫± ⎪⎝⎭【答案】D 【解析】【分析】求出直线l 的一个方向向量为(3,4)PQ =--,再求出向量的模,根据单位向量||PQPQ ±即可求解. 【详解】由题意得,直线l 的一个方向向量为(21,22)(3,4)PQ =----=--,则||(5PQ =-=,因此直线l 的单位方向向量为134(3,4),555||PQ PQ ⎛⎫±=±--=± ⎪⎝⎭,故选:D .【点睛】本题考查了直线的方向向量以及单位向量的求法,考查了基本运算,属于基础题.5. 设直线:tan α=+l y x b ,其中,2k k πα≠π+∈Z 且0,≠∈R b b .给出下列结论其中真命题有( ) A. l 的斜率是tan α B. l 的倾斜角是αC. l 的方向向量与向量(sin ,cos )a αα=平行D. l 的法向量与向量(sin ,cos )b αα=-平行. 【答案】AD 【解析】【分析】由直线方程得斜率,由斜率得倾斜角,注意倾斜角的范围判断AB ,由直线的方向向量与法向量定义及向量共线的坐标表示判断CD . 【详解】因为直线:tan α=+l y x b ,其中,2k k πα≠π+∈Z ,所以l 的斜率是tan α;所以A 对;l 的倾斜角θ满足tan tan θα=,但不一定有θα=,所以B 错;l 的方向向量为(1,tan )α,因为1cos sin tan ααα⨯≠,所以C 错; l 的法向量为(tan ,1)α-,因为1sin cos tan ααα-⨯=-,所以D 对;故选:AD.6. 直线l 经过点(2,3)P ,且一个方向向量是(3,1)d =,则直线的点法向式方程是( )A. 3(2)(3)0x y -+-=B. (2)3(3)0x y --+-=C.2331x y --= D.2313x y --=- 【答案】BC【解析】【分析】直接利用直线的点法向式方程求解.【详解】因为直线l 经过点(2,3)P ,且一个方向向量是(3,1)d =, 所以直线的点法向式方程是(2)3(3)0x y --+-=或2331x y --= 故选:BC【点睛】本题主要考查直线的点法向式方程的求法,还考查了运算求解的能力,属于基础题.7. 若一条直线的斜率为k ,则它的一个方向向量是___________,一个法向量是________.【答案】 ∴. (1,)k ∴. (,1)k - 【解析】【分析】根据直线方向向量与直线斜率关系,在直线上任取两点坐标相减得到的向量即为方向向量,再由法向量和方向向量的数量积为0,即可求得法向量. 【详解】因为直线的斜率为k ,所以它的一个方向向量为(1,)k ,设一个法向量为(),x y ,则()(),1,0x y k x ky ⋅=+=,不妨取,1x k y ==-,则它的一个法向量是(),1k -, 故答案为:(1,)k ;(,1)k -.【点睛】本题考查直线方向向量以及法向量,掌握直线斜率和方向向量以及法向量的关系是关键,考查了分析求解能力,属基础题.8. 直线1:2330l x y -+=,那么直线1l 的一个方向向量1d 为_____________;2l 过点(2,1),并且2l 的一个方向向量2d 满足120d d ⋅=,则2l 的点方向式方程是_____________.【答案】 ∴. ()3,2(与该项量共线的非零向量均可) ∴. 2123x y --=- 【解析】【分析】由题意结合直线方向向量的知识可得直线1l 的一个方向向量;求得一个满足要求的向量2d 后,利用直线的点方向式即可得2l 的点方向式方程.【详解】由题意可得直线1:2330l x y -+=的一个方向向量为()3,2, 所以1d 可为()3,2(与该项量共线的非零向量均可); 设向量()2,n d m =,由120d d ⋅=可得320m n +=, 令2m =则3n =-,所以直线2l 的一个方向向量为()2,3-,又直线2l 过点(2,1),所以该直线的点方向式方程为2123x y --=-. 故答案为:()3,2(与该项量共线的非零向量均可);2123x y --=-. 【点睛】本题考查了直线方向向量的求解及直线点方向式方程的应用,考查了运算求解能力,属于基础题.9. 已知平面上直线l 的方向向量43,55e ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,点(0,0)O 和(1,2)A -在l 上的射影分别为1O 和1A ,则11O A e λ=,其中λ=________. 【答案】2- 【解析】【分析】由题意结合平面向量的坐标运算、模的坐标运算可得(1,2)OA =-、1e =,进而可得λ即为OA 在e 方向上的投影,再由e OAeλ⋅=即可得解. 【详解】43,55e ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,(0,0)O ,(1,2)A -;∴415e ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,(1,2)OA =-, ∴λ即为OA 在e 方向上的投影,∴465521e OA e λ--===-⋅.故答案为:2-.【点睛】本题考查了平面向量的坐标表示、模的坐标表示,考查了平面向量数量积的应用,属于基础题.10. 如图,射线OA ,OB 所在直线的方向向量分别为()11,d k =,()()21,0d k k =->,点P 在AOB ∠内,PM OA ⊥于M ,PN OB ⊥于N .(1)若1k =,31,22P ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,求OM 的值; (2)若()2,1P ,OMP 的面积是65,求k 的值; (3)已知k 为常数,M ,N 的中点为T ,且1MON S k=△,当P 变化时,求OT 的取值范围.【答案】(1(2)112或2;(3)1,k ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【解析】 【分析】(1)求出||OP ,点P 到直线的距离,利用勾股定理,求||OM 的值; (2)直线OA 的方程为0kx y ,求出(2,1)P 到直线的距离,利用勾股定理求出||OM ,利用OMP 的面积为65,求k 的值; (3)设直线OA 的倾斜角为α,求出||OM ,||ON ,利用1MON S k=△,可得P 变化时,动点T 轨迹方程,求出||OT ,即可求||OT 的取值范围.【详解】(1)31,22P ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,||OP ∴=, 若1k =,则()11,1d =,OA ∴的方程为y x =,即0x y -=,则点P 到直线OA2=,||OM ∴== (2)直线OA 的方程为0kx y ,(2,1)P到直线的距离为d =||OM ∴=, OMP ∴的面积为1625=, 112k ∴=或2; (3)设()11,M x kx ,()22,N x kx -,(,)T x y ,1>0x ,20x >,0k >, 设直线OA 的倾斜角为α,则tan k α=,22sin 21kk α=+, 根据题意得()121222x x x k x x y OM x ON x +⎧=⎪⎪-⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪=⎪⎩,解得12y x x ky x x k ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, 代入11||||sin 22MONSOM ON kα==, 化简得动点T 轨迹方程为22211k x y x k ⎛⎫-=≥ ⎪⎝⎭.1||OT k∴====, 当且仅当11,,0x T k k ⎛⎫=⎪⎝⎭时,||OT 取得最小值1k.||OT∴的取值范围是1,k⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.【点睛】本题考查三角形面积,考查轨迹方程,解题的关键是正确利用图形关系,得出三角形面积的表达式.。

点向式方程公式

点向式方程公式

点向式方程公式嘿,咱今天来聊聊点向式方程公式。

说起这点向式方程公式啊,它在数学的领域里可有着不小的作用。

就好像是一把神奇的钥匙,能帮咱们解开好多几何问题的谜团。

先给您讲讲点向式方程公式到底是啥。

它一般用来描述直线的方程,要是有一个点的坐标,再加上直线的方向向量,那就能把这条直线的方程给确定下来。

比如说,有个点 A(x₁, y₁, z₁),还有个方向向量 v= (a, b, c) ,那这条直线的点向式方程就是 (x - x₁) / a = (y - y₁) / b = (z- z₁) / c 。

还记得我当年上高中的时候,有一次数学考试,就有一道关于点向式方程的大题。

当时我一看那题,心里就“咯噔”一下,觉得有点难。

题目是这样的:给了一个点 B(2, 3, 1) ,方向向量是 (1, -2, 3) ,让求这条直线和某个平面的交点。

我就赶紧拿起笔,按照点向式方程的公式,一步步地去算。

可算着算着,我就有点晕乎了,感觉自己好像算错了。

这时候我就深吸一口气,告诉自己别慌,重新又理了一遍思路。

我仔细地对照着公式,检查每一步的计算,终于发现是中间有个符号给弄反了。

最后算出了正确答案,那次可真是让我深刻体会到了点向式方程公式的重要性,也让我明白,做题得细心,不能马虎。

咱们再来说说这公式在实际生活中的应用。

您想想,比如说建筑设计,工程师要确定一条钢梁的位置和走向,那点向式方程公式就能派上用场啦。

还有在计算机图形学里,绘制三维图形的时候,也得靠它来准确地描述线条的位置和方向呢。

学习点向式方程公式的时候,可别死记硬背,得理解着来。

要多做几道练习题,熟悉熟悉它的用法。

就像学骑自行车,刚开始可能会摇摇晃晃,但多骑几次,掌握了平衡的技巧,就能骑得稳稳当当啦。

总之,点向式方程公式虽然看起来有点复杂,但只要咱用心去学,多练习,就能把它掌握好,让它成为咱们解决数学问题的得力工具。

相信您在学习的过程中,也能发现其中的乐趣和奥妙!。

点向式方程公式是什么

点向式方程公式是什么

点向式方程公式是什么
点法向式就是由直线上一点的坐标和与这条直线的法向量确定的——((x0,y0)为直线上一点,{u,v}为直线的法向向量)。

高中数学中直线方程之一。

u(x-x0)+v(y-y0)=0,且u,v不全为零的方程,称为点法向式方程。

该方程可以表示全部直线。

已知一般式方程求点法向式方程
设平面方程为ax+by+cz+d=0,则其法向量为(a/√(a²+b²+c²),b/√(a²+b²+c²),c/√(a²+b²+c²))。

二次函数配方法就可以了。

比如y=x^2+4*x+5=(x+2)^2+1,过点(-2,1),法线为x=-2
由直线一般方程求点向式方程
直线一般方程可理解为两个平面方程的交线,可以分别写出两平面的法向量n1、n2,依据法向量的定义,n1和n2垂直于本平面的全部直线。

待求直线为两平面交线,所以必定垂直于n1和n2;依据向量叉乘的几何意义,直线的方向向量L必定平行于n1×n2,可直接令L=n1×n2。

再从方程中求出直线上的任意一点(例如可令z=0,直线方程变成二元一次方程组,解出x和y,就得到一个点坐标)
综上就可列出直线的点向式方程。

1。

直线点向式方程公式

直线点向式方程公式

直线点向式方程公式
点向式方程是几何学中表示直线方程的一种形式,其一般形式为:(X-X0)/A = (Y-Y0)/B = (Z-Z0)/C。

其中,(X0,Y0,Z0)是直线上的一个已知点,A、B、C为直线的方向向量。

这个方程的特点是可以直接看出直线的方向以及直线上的一个点的坐标。

对于二维平面中的情况,点向式方程可以简化为:(x-x0)/a=(y-y0)/b,其中(a,b)为直线的方向向量,(x0,y0)为直线上的一个已知点。

当直线水平时,方向向量的纵坐标b为0,此时方程变为x=x0;当直线垂直时,方向向量的横坐标a为0,此时方程变为y=y0。

点向式方程常用于求解几何问题,如求两条直线的交点、判断一个点是否在直线上等。

同时,点向式方程也有许多变形,如参数式、斜截距式等,这些都能更方便地解决某些具体问题。

参考:百度文库
在三维空间中,点向式方程可以以更为一般的形式出现,既适用于直线,也可用于表示平面。

在表示平面时,可以将其理解为一个特定点(x0,y0,z0)与平面上任意一点(x,y,z)的向量与法向量之间的点积为零。

对此问题进行进一步研究,我们会发现点向式方程的广泛应用,如物体在三维空间中的旋转动作、光线穿过某一点的反射与折射等。

它其实是一种通用的数学描绘方式,不仅在初高中数学课本中广泛运用,在高等数学、线性代数等课程中也有重要应用。

借助它能够更全面、深入地理解直线与空间的关系,揭示了几何与数学的内在联系。

空间直线方程

空间直线方程


C1z C2z

D1 D2
0 0
先在直线上任取一点。再求直线的方向向量。 uur
1 : A1 x B1 y C1z D1 0 nuu1r (A1, B1,C1) 2 : A2 x B2 y C2z D2 0 n2 ( A2 , B2 ,C2 )

x x

y 2z 2y z

1 1

0 0
的直线方程。
uur
uur
解 由题意有:nr1 r(1,1ur, 2), n2 (1, 2, 1)
r uur uur i j k
s n1 n2 1 1 2
1 2 1
r1 i
2 r 1 2 ur 1 1
定义 空间直线可看成两平面的交线.
1 : A1 x B1 y C1z D1 0 z 1
2 : A2 x B2 y C2z D2 0
2
A1 x B1 y C1z D1 0

A2
x

B2
y

C2z

D2

0
L
o
y
x 空间直线的一般方程
二、空间直线的点向式方程与参数方程
上的投影。
-2
解 公共部分体在xoy坐标面的投-1影为圆面 0
x2 y2 ax2
1 2

y0
2 1.5
1
0.5
公共部分体在xoz坐标面的-02投-1影为
1

x2 z2 a2
4 0 1
2

y0
-2 -1 0
1
2
2 1.5

空间直线一般式转化为点向式

空间直线一般式转化为点向式

空间直线一般式转化为点向式
在三维空间中,直线可以用一般式表示,即Ax+By+Cz+D=0,其中A、B、C分别为直线的方向向量在x、y、z轴上的分量,D为常数项。

但在计算中,常用的是点向式表示直线,即L=P+tV,其中P为直线上的一点,V为直线的方向向量,t为实数。

因此,需要将一般式转化为点向式。

具体方法如下:
1. 求出直线上的一点P。

将x=y=z=0代入一般式中,得D=0。

则直线上的一点为P=(0, 0, 0)。

2. 求出直线的方向向量V。

设(x0, y0, z0)为直线上的一点,则(x0, y0, z0)满足
Ax0+By0+Cz0+D=0。

因为P=(0, 0, 0)也在直线上,所以有
A(0)+B(0)+C(0)+D=0,即D=0。

将D=0代入原式,得Ax0+By0+Cz0=0,即(x0, y0, z0)为向量(-B, A, 0)与向量(-C, 0, A)的叉积的倍数,即(x0, y0, z0)=k1(-B, A, 0)+k2(-C, 0, A),其中k1、k2为实数。

令k1=1,k2=0,则(x0, y0, z0)=(-B, A, 0)。

又因为P=(0, 0, 0),所以V=(-B, A, 0)。

3. 将P和V代入点向式L=P+tV中,得到L=(-Bt, At, 0t)。

因此,一般式Ax+By+Cz+D=0表示的直线可以表示为L=(-Bt, At, 0t),即x=-Bt,y=At,z=0t。

这就是将一般式转化为点向式的方法。

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杨浦长宁数学一模串讲——阙老师同学们:大家好!为了能够使大家流畅的听讲答疑,请按照以下步骤进行登录:1.登录,2.选择所在的年级,3.点击如图在线答疑(年级的下面)4.从答疑安排表中选择所要参加的答疑科目,点击我要参加,即可.谢谢配合!附:为了保证答疑的有效性,同学们可以提前下载答疑材料进行预习,有问题可以在答疑中进行提问.另外,如其他时间有不会的问题可以到360答疑上来问,会有老师及时作答的。

杨浦区2011学年度高三学科测试数学试卷(理科) 2011.12.一、填空题1.计算:=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-∞→321n n lim n .2.不等式021>+-x x的解集是 . 3.若全集U R =,函数13-=x y 的值域为集合A ,则=A C U .4.若圆锥的母线长=l )(5cm ,高)(4cm h =,则这个圆锥的体积等于 ()3cm .5.在72)x的二项展开式中,2x 的系数是 (结果用数字作答).6.若()x f y =是R 上的奇函数,且满足()()x f x f =+4,当()2,0∈x 时,()22x x f =则()=2011f . 7.若行列式112124=-x x ,则=x . 8.在100件产品中有90件一等品,10件二等品,从中随机取出4件产品.则至少含1件二等品的概率是 .(结果精确到0.01)9.某学校对学生进行该校大型活动的知晓情况分层抽样调查.若该校的高一学生、高二学生和高三学生分别有800人、1600人、1400人.若在高三学生中的抽样人数是70,则在高二学生中的抽样人数应该是 . 10.根据如图所示的某算法程序框图,则输出量y 与输入量x 之间满足的关系式是 .11.若直线1:=+by ax l 与圆1:22=+y x C 有两个不同的交点,则点()b a P ,与圆C 的位置关系是 . 12.已知0,0>>y x 且112=+yx ,若m m y x 222+>+恒成立,则实数m 的取值范围是 . 13.设函数()2()log 21xf x =+的反函数为=y 1()-f x ,若关于x 的方程1()()f x m f x -=+在[1,2]上有解,则实数m 的取值范围是 .14.若椭圆()112222>>=+b a by a x 内有圆122=+y x ,该圆的切线与椭圆交于B A ,两点,且满足0=⋅OB OA (其中O 为坐标原点),则22169b a +的最小值是 . 二.选择题(本大题满分20分)15.下列函数中,既是偶函数,又是在区间()∞+,0上单调递减的函数为 ( ).()A . ()xx f 10=.()B ()3xx f =.()C ()xx f 1lg= ()D ()x x f c o s=. 16.若等比数列{}n a 前n 项和为a S n n +-=2,则复数ia iz +=在复平面上对应的点位于 ( ).()A 第一象限 . ()B 第二象限 . ()C 第三象限 . ()D 第四象限 .17.若函数()⎩⎨⎧<+≥=.11log 2x c x x x x f ,则“1-=c ”是“()x f y =在R 上单调增函数”的( ).()A 充分非必要条件.()B 必要非充分条件.()C 充要条件.()D 既非充分也非必要条件.18.若21,F F 分别为双曲线22:1927x y C -=的左、右焦点,点A 在双曲线C 上,点M 的坐标为(2,0),AM 为21AF F ∠的平分线.则2AF 的值为 ( ).()A 3 . ()B 6. ()C 9. ()D 27.三.解答题(本大题满分74分) 19.(本题满分12分)已知在正四棱锥P -ABCD 中(如图),高为1 )(cm ,其体积为4 )(3cm , 求异面直线PA 与CD 所成角的大小.20.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分7分,第2小题满分7分 .在ABC ∆中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,已知()a c b m ,2-=,()C A n cos ,cos -= , 且⊥.1.求角A 的大小;A BPD2. 若3=a ,ABC ∆面积为433,试判断ABC ∆的形状,并说明理由. 21.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分.若函数()x f y =,如果存在给定的实数对()b a ,,使得()()b x a f x a f =-⋅+恒成立,则称()x f y =为“Ω函数” .1. 判断下列函数,是否为“Ω函数”,并说明理由; ①()3x x f = ② ()x x f 2=2.已知函数()x x f tan =是一个“Ω函数”,求出所有的有序实数对()b a ,.22.(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分3分,第2小题满分6分,第3小题满分7分. 已知函数()323+=x x x f ,数列{}n a 满足11=a ,()*+∈=N n a f a n n ,1,1. 求2a ,3a ,4a 的值;2. 求证:数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧n a 1是等差数列; 3. 设数列{}n b 满足()21≥⋅=-n a a b n n n ,n n b b b S b +⋅⋅⋅++==211,3, 若22012-<m S n 对一切*∈N n 成立,求最小正整数m 的值. 23.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分3分,第2小题满分6分,第3小题满分9分. 已知ABC ∆的三个顶点在抛物线Γ:y x =2上运动, 1. 求Γ的焦点坐标;2. 若点A 在坐标原点, 且2π=∠BAC ,点M 在BC 上,且 0=⋅,求点M 的轨迹方程;3. 试研究: 是否存在一条边所在直线的斜率为2的正三角形ABC,若存在,求出这个正三角形ABC的边长,若不存在,说明理由.2011学年长宁区第一学期高三数学质量抽测试卷(理)一.填空题(本大题满分56分)本大题共有14题,考生应在答题纸的相应编号空格内填写结果,每题填写对得4分,否则一律得零分. 1. 不等式1021xx -≥+的解集是__________. 2. 行列式11213131---中3-的代数余子式的值为__________. 3. 从总体中抽取一个样本是5,6,7,8,9,则该样本的方差是__________.4. 等比数列{}n a 的首项与公比分别是复数123i +(i 是虚数单位)的实部与虚部,则数列{}n a 的各项和的值为__________.5. 随机抽取10个同学中至少有2个同学在同一月份生日的概率为__________(精确到0.001). 6. 如图,测量河对岸的塔高AB 时,可以选与塔底B 在同一水平面内的两个测点C 与D ,测得15,30,30BCD BDC CD ∠=︒∠=︒=米,并在点C 测得塔顶A的仰角为60︒,则塔高AB =__________.7. 某程序框图如图所示,该程序运行后输出的n 值是8,则从集合{}0,1,2,3中取所有满足条件的0S 的值为__________.8. 圆锥和圆柱的底面半径和高都是R ,则圆锥的全面积与圆柱的全面积之比为__________. 9. 设n A 为()11+x n +的展开式中含1n x -项的系数,n B 为()11+x n -的展开式中二项式系数的和()*n N ∈,则能使n n A B ≥成立的n 的最大值是__________.10.已知()y f x =是偶函数,()y g x =是奇函数,他们的定义域均为[]3,3-,且它们在[]0,3x ∈上的图像如图所示,则不等式()()0f x g x <的解集是__________. 11.等比数列{}n a 的前项和n S ,已知123,2,3S S S 成等差数列,则{}n a 公比为__________.12.10,0,23x y x y >>+=,则11x y+的最小值是__________.13.已知函数()f x 的定义域为R ,且对任意x Z ∈,都有()()()11f x f x f x =-++.若()()12,13f f -==,则()()20122012f f +-=__________. 14.把正整数排列成如图甲三角形数阵,然后擦去第偶数行中的奇数和第奇数行中的偶数,得到如图乙的三角形数阵,再把图乙中的数按从小到大的顺序排成一列,得到一个数列{}n a ,若2011n a =,则n =__________.1 1234 2 456789 5 7 9 10 11 12 13 14 15 16 10 12 14 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 17 19 21 23 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 26 28 30 32 34 36图甲 图乙二.选择题(本大题满分20分)本大题共有4题,每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,每题选对得5分,否则一律得零分. 15. 下列命题正确的是 ( )A .若x AB ∈⋃,则x A ∈且x B ∈B .ABC ∆中,sin sin A B >是A B >的充要条件C. 若a b a c ⋅=⋅,则b c =D. 命题“若220x x -=,则2x =”的否命题是“若2x ≠,则220x x -≠”16.已知平面向量()()1,3,4,2a b =-=-,a b λ+与a 垂直,则λ是 ( )A . 1 B. 2 C. -2 D. -117. 下列命题中① 三点确定一个平面;② 若一条直线垂直与平面内的无数条直线,则该直线与平面垂直; ③ 同时垂直于一条直线的两条直线平行;④ 底面边长为212正确的个数为 ( ) A . 0 B. 1 C. 2 D. 318.已知()()0,1xf x aa a =>≠,()g x 为()f x 的反函数,若()()220f g -⋅<,那么()f x 与()g x 在同一坐标系内的图像可能是 ( )三.解答题(本大题满分74分)本大题共有5题,解答下列各题必须在答题纸的相应编号规定区域内写出必须的步骤. 19. (本题满分12分)设1ii+(其中i 是虚数单位)是实系数方程220x mx n -+=的一个根,求m ni +的值. 20.(本大题满分12分)本题共有2个小题,第1小题满分8分,第2小题满分4分.在正四棱柱1111ABCD A B C D -中,一直底面ABCD 的边长为2,点P 是1CC 的中点,直线AP 与平面11BCC B 成30︒角.(1)求异面直线1BC 和AP 所成角的大小. (结果用反三角函数值表示); (2)求点C 到平面1BC D 的距离.21.(本大题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分.已知α为锐角,且tan 1α=.P(1)设(),1,2,sin(2)4m x n πα⎛⎫==+ ⎪⎝⎭,若m n ⊥,求x 的值;(2)在ABC ∆中,若2,,23A C BC πα∠=∠==,求ABC ∆的面积.22. (本小题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分.设函数()()()101xxf x a k aa a -=-->≠且是定义域为R 的奇函数.(1)求k 值;(2)若()10f <,试判断函数单调性并求使不等式()()240f x tx f x ++-<恒成立的t 的取值范围;(3)若()312f =,且()()222x xg x a a mf x -=+-,在[)1,+∞上的最小值为2-,求m 的值.23. (本小题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分.对数列{}n a 和{}n b ,若对任意正整数n ,恒有n n b a ≤,则称数列{}n b 是数列{}n a 的“下界数列”. (1)设数列21n a n =+,请写出一个公比不为1的等比数列{}n b ,使数列{}n b 是数列{}n a 的“下界数列”; (2)设数列222310,27n n n a n n b n +=-+=-,求证数列{}n b 是数列{}n a 的“下界数列”;(3)设数列21n a n =,*7,1,77,21n n b n N n n n =⎧⎪=∈⎨-≥⎪-⎩,构造()()()23111,n n T a a a =---()()()12111n n P b b b =++++++,求使n n T kP ≤对*2,n n N ≥∈恒成立k 的最小值.。

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