高中数学一轮复习 直线与方程
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字母 k 表示,即 k=______(α≠______).当直线平行于 x 轴或者与 x 轴重
合时,k______0;当直线的倾斜角为锐角时,k______0;当直线的倾斜角
为钝角时,k______0;倾斜角为______的直线没有斜率.倾斜角不同,直 线的斜率也不同.因此,我们可以用斜率表示直线的倾斜程度.
(2)直线方程的五种形式
名称 点斜式 斜截式 两点式 截距式
方程 ① ② ③ ⑤
一般式
⑥
适用范围 k 存在 k 存在
④ a≠0 且 b≠0
平面直角坐标系内的所有直线
注 : 斜 截 式 是 ________ 的 特 例 ; 截 距 式 是
________的特例.
(3)过点 P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线方程 ①若 x1=x2,且 y1≠y2 时,直线垂直于 x 轴,方 程为____________; ②若 x1≠x2,且 y1=y2 时,直线垂直于 y 轴,方 程为____________; ③若 x1=x2=0,且 y1≠y2 时,直线即为 y 轴, 方程为____________; ④若 x1≠x2,且 y1=y2=0 时,直线即为 x 轴,
|A1P0|+|P0B|=|P0A|+|P0B|.
当 P 点运动到 P0 点时,|PA|+|PB|取到最小值|A1B|.
因为点 A,A1 关于直线 l 对称,所以由对称的充要条件知,
yx11+ -14×1=-1, x1+2 4-y1-2 1-1=0,
解得x1=0, y1=3,
即 A1(0,3).
方程为____________.
自查自纠:
2
2
1.(1)|x2-x1| (2)① (x2-x1) +(y2-y1)
②x1+x2 y1+y2
2
2
2.(1)正向 平行 重合 0°≤α<180°
(2)正切值 tanα 90° = > < 90°
3.(1)横坐标 a 纵坐标 b 不是 (2)①y-y0=k(x-x0) ②y=kx+b ③yy2--yy11=xx2--xx11 ④x1≠x2 且 y1≠y2
第九章
平面解析几何
考纲链接
1.平面解析几何初步
(1)直线与方程
①在平面直角坐标系中,结合具体图形掌握确定直线位置的几何要素.
②理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公
式. ③能根据两条直线的斜率判定这两条直线平行或垂直.
④掌握确定直线的几何要素,掌握直线方程的三种形式(点斜式、两点
A.m>1 且 n<1 C.m>0 且 n<0
B.mn<0 D.m<0 且 n<0
解:因为 y=-mn x+1n的图象经过第一、三、四象限,故-mn > 0,1n<0,即 m>0,n<0 为充要条件,因此 mn<0 是它的一个必
要不充分条件.故选 B.
类型三 直线方程的应用
(1)已知点 A(4,-1),B(8,2)和直线 l:x-y-1
(3)经过两点 P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为 k=
.
3.直线方程的几种形式
(1)截距 直线 l 与 x 轴交点(a,0)的____________叫做直线 l 在 x 轴上的截距,直线 l 与 y 轴交点(0,b)的____________叫做直
线 l 在 y 轴上的截距. 注:截距____________距离(填“是”或“不是”).
(3)直线过点(5,10),且到原点的距离为 5.
解:(1)由题意知,直线的斜率存在, 设倾斜角为 α,则 sinα= 1100(α∈[0,π)),
从而 cosα=±3 1010,则 k=tanα=±13. 故所求直线的方程为 y=±13(x+4),即 x±3y+4=0.
(2)若截距不为 0,设直线的方程为ax+ay=1, 因为直线过点(-3,4),所以-a3+4a=1,解得 a=1. 此时直线方程为 x+y-1=0. 若截距为 0,设直线方程为 y=kx,代入点(-3,4), 有 4=-3k,解得 k=-43,此时直线方程为 4x+3y=0. 综上,所求直线方程为 x+y-1=0 或 4x+ 3y=0.
A.(-1,15) B.(-1,12) C.(-∞,-1)∪(15,+∞) D.(-∞,-1)∪(12,+∞)
解:取 B(-3,0),C(3,0),则 kBA=12,kCA=-1.故选 D.
(2)直线 l 经过点 A(3,1),B(2,-m2)(m∈R)两点,则直
线 l 的倾斜角 α 的取值范围是________.
所以由点斜式可得直线 l 的方程为 y-0=43(x-1),
即 4x-3y-4=0.故选 D.
(2016·浙江)过 A(1,2),B(2,1)的直
线的斜率为________.
解:kAB=21- -12=-1.故填-1.
直线 x+a2y-a=0(a>0),当此直线在 x,y
轴上的截距和最小时,a 的值为________.
2y-2=0 的倾斜角的 2 倍,则直线 l 的方程为( )
A.4x-3y-3=0
B.3x-4y-3=0
C.3x-4y-4=0
D.4x-3y-4=0
解:由题意可设直线 l0,l 的倾斜角分别为 α,2α,
因为直线 l0:x-2y-2=0 的斜率为12,则
tanα=12,
所以直线 l 的斜率 k=tan2α=1-2tatannα2α=1-2×12122=43,
点 拨: 任一直线都有倾斜角,但斜率不一定都存在;直线
倾斜角的范围是[0,π),斜率的取值范围是 R.正切函
数在[0,π)不单调,借助图象或单位圆数形结合,确定
倾斜角 α 的取值范围.解题(2)要注意两点:一是斜率公
式的正确计算;二是数形结合写出斜率的范围,切莫想
当然认为- 3≤k≤1.
(1)(2017·惠州质检)直线 l 经过点 A(1,2),在 x 轴上 的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率 k 的取值范围是 ( )
解:直线 l 的斜率 k=13+-m22=1+m2≥1,所以 k=tanα≥1. 又 y=tanα 在(0,π2)上是增函数,因此π4≤α<π2. 故填[π4,π2).
类型二 求直线方程
根据所给条件求直线的方程.
(1)直线过点(-4,0),倾斜角的正弦值为 1100; (2)直线过点(-3,4),且在两坐标轴上的截距相等;
直线与方程
1.平面直角坐标系中的基本公式
(1)数轴上 A,B 两点的距离 数轴上点 A 的坐标为 x1,点 B 的坐标为 x2,则 A,B 两点间
的距离|AB|=____________.
(2)平面直角坐标系中的基本公式 ①两点间的距离公式:在平面直角坐标系中,两点 A(x1,y1), B(x2,y2)之间的距离公式为
的13的直线方程为________.
解:设直线的斜率为 k,则 k=-4×13=-43,又直线经过 点 A(1,3),故所求直线方程为 y-3=-43(x-1),即 4x+3y
-13=0.故填 4x+3y-13=0.
(2)一次函数 y=-mn x+1n的图象同时经过第一、三、四象
限的必要不充分条件是( )
即倾斜角的取值范围是π4,π3.故选 B.
(2)直线 l 过点 P(1,0),且与以 A(2,1),B(0, 3)为端点的线段
有公共点,则直线 l 斜率的取值范围为________.
解:如图,因为 kAP=12- -01=1,kBP= 03--10=- 3,所以直
线 l 的斜率 k∈(-∞,- 3]∪[1,+∞).故填(-∞,- 3]∪[1, +∞).
所以(|PA|+|PB|)min=|A1B|= 82+(-1)2= 65. 故填 65.
点 拨: 平面内,两点间连线中直线段最短,这一最基
d(A,B)=|AB|=_________________________.
②线段的中点坐标公式:若点 P1,P2 的坐标分别为(x1,y1),
(x2,y2),线段 P1P2 的中点 M 的坐标为(x,y),则xy==
,
.
2.直线的倾斜角与斜率
(1)直线的倾斜角 当直线 l 与 x 轴相交时,取 x 轴作为基准,x 轴________与直线 l 向
(3)yx22--yx11
⑤ax+by=1 ⑥Ax+By+C=0(A,B 不同时为 0)
点斜式 两点式
(3)①x=x1 ②y=y1 ③x=0 源自文库y=0
直线 x-y+1=0 的倾斜角为
()
A.30° B.45° C.120° D.150°
解:由题得,直线 y=x+1 的斜率为 1,设其倾 斜角为 α,则 tanα=1,又 0°≤α<180°,故 α=45
式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系. ⑤能用解方程组的方法求两相交直线的交点坐标.
⑥掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两平行直线间的
距离.
(2)圆与方程 ①掌握确定圆的几何要素,掌握圆的标准方程与一般方程. ②能根据给定直线、圆的方程,判断直线与圆的位置关系;能根据给定两个圆 的方程判断圆与圆的位置关系. ③能用直线和圆的方程解决一些简单的问题. ④初步了解用代数方法处理几何问题的思想. 2.圆锥曲线 (1)了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题 中的作用. (2)掌握椭圆、抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质(范围、对 称性、顶点、离心率). (3)了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道它的简单几何性质(范围、 对称性、顶点、离心率、渐近线). (4)了解曲线与方程的对应关系. (5)理解数形结合的思想. (6)了解圆锥曲线的简单应用.
解:方程可化为ax+1y=1,因为 a>0,所以截距之和 t=a a
+1a≥2,当且仅当 a=1a,即 a=1 时取等号,故 a 的值为 1.故 填 1.
类型一 直线的倾斜角和斜率
范围是(
(1)直线 2xcosα-y-3=0α∈π6,π3的倾斜角的取值
)
A.π6,3π
B.π4,π3
点 拨: 本题考查应用直线方程的几种形式求直线方程,
难度虽不大,但每小题都有陷阱.题(1)给出了倾斜角
的正弦值,求正切值时,应注意倾斜角的范围;题(2) 截距相等包括经过原点的直线,还要注意截距不是距 离;题(3)应用点斜式求直线方程时,注意点斜式的局
限性,它不能表示平面内所有直线.
(1)过点 A(1,3),斜率是直线 y=-4x 的斜率
(3)由题意知,当直线的斜率不存在时符合题意,此时直线方程
为 x-5=0.
当直线斜率存在时,设其方程为 y-10=k(x-5),
即 kx-y+(10-5k)=0.
由点到直线的距离公式,得|101-+5kk2|=5,解得 k=34.
此时直线方程为 3x-4y+25=0. 综上知,所求直线方程为 x-5=0 或 3x-4y+25=0.
=0,动点 P(x,y)在直线 l 上,则|PA|+|PB|的最小值为________.
解:设点 A1(x1,y1)与 A(4,-1)关于直线 l 对称,P0 为 A1B 与直线 l 的
交点,所以|P0A1|=|P0A|,|PA1|= |PA|.所以|PA|+|PB|=|PA1| +|PB|≥|A1B|=
C.π4,π2
D.π4,23π
解:直线 2xcosα-y-3=0 的斜率 k=2cosα,
因为 α∈π6,π3,所以12≤cosα≤ 23,
因此 k=2cosα∈[1, 3 ]. 设直线的倾斜角为 θ,则有 tanθ∈[1, 3 ].
又 θ∈[0,π),所以 θ∈π4,π3,
上方向之间所成的角 α 叫做直线 l 的倾斜角.当直线 l 与 x 轴________或 ________时,我们规定它的倾斜角为 0°.因此,直线的倾斜角 α 的取值 范围为__________________.
(2)斜率 一条直线的倾斜角 α 的____________叫做这条直线的斜率,常用小写
°.故选 B.
如果 A·C<0,且 B·C<0,那么直线 Ax+By
+C=0 不经过( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
解:由已知得直线 Ax+By+C=0 在 x 轴上的截距 -CA>0,在 y 轴上的截距-CB>0,故直线经过第一、
二、四象限,不经过第三象限.故选 C.
已知直线 l 过点(1,0),且倾斜角为直线 l0:x-
合时,k______0;当直线的倾斜角为锐角时,k______0;当直线的倾斜角
为钝角时,k______0;倾斜角为______的直线没有斜率.倾斜角不同,直 线的斜率也不同.因此,我们可以用斜率表示直线的倾斜程度.
(2)直线方程的五种形式
名称 点斜式 斜截式 两点式 截距式
方程 ① ② ③ ⑤
一般式
⑥
适用范围 k 存在 k 存在
④ a≠0 且 b≠0
平面直角坐标系内的所有直线
注 : 斜 截 式 是 ________ 的 特 例 ; 截 距 式 是
________的特例.
(3)过点 P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线方程 ①若 x1=x2,且 y1≠y2 时,直线垂直于 x 轴,方 程为____________; ②若 x1≠x2,且 y1=y2 时,直线垂直于 y 轴,方 程为____________; ③若 x1=x2=0,且 y1≠y2 时,直线即为 y 轴, 方程为____________; ④若 x1≠x2,且 y1=y2=0 时,直线即为 x 轴,
|A1P0|+|P0B|=|P0A|+|P0B|.
当 P 点运动到 P0 点时,|PA|+|PB|取到最小值|A1B|.
因为点 A,A1 关于直线 l 对称,所以由对称的充要条件知,
yx11+ -14×1=-1, x1+2 4-y1-2 1-1=0,
解得x1=0, y1=3,
即 A1(0,3).
方程为____________.
自查自纠:
2
2
1.(1)|x2-x1| (2)① (x2-x1) +(y2-y1)
②x1+x2 y1+y2
2
2
2.(1)正向 平行 重合 0°≤α<180°
(2)正切值 tanα 90° = > < 90°
3.(1)横坐标 a 纵坐标 b 不是 (2)①y-y0=k(x-x0) ②y=kx+b ③yy2--yy11=xx2--xx11 ④x1≠x2 且 y1≠y2
第九章
平面解析几何
考纲链接
1.平面解析几何初步
(1)直线与方程
①在平面直角坐标系中,结合具体图形掌握确定直线位置的几何要素.
②理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公
式. ③能根据两条直线的斜率判定这两条直线平行或垂直.
④掌握确定直线的几何要素,掌握直线方程的三种形式(点斜式、两点
A.m>1 且 n<1 C.m>0 且 n<0
B.mn<0 D.m<0 且 n<0
解:因为 y=-mn x+1n的图象经过第一、三、四象限,故-mn > 0,1n<0,即 m>0,n<0 为充要条件,因此 mn<0 是它的一个必
要不充分条件.故选 B.
类型三 直线方程的应用
(1)已知点 A(4,-1),B(8,2)和直线 l:x-y-1
(3)经过两点 P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为 k=
.
3.直线方程的几种形式
(1)截距 直线 l 与 x 轴交点(a,0)的____________叫做直线 l 在 x 轴上的截距,直线 l 与 y 轴交点(0,b)的____________叫做直
线 l 在 y 轴上的截距. 注:截距____________距离(填“是”或“不是”).
(3)直线过点(5,10),且到原点的距离为 5.
解:(1)由题意知,直线的斜率存在, 设倾斜角为 α,则 sinα= 1100(α∈[0,π)),
从而 cosα=±3 1010,则 k=tanα=±13. 故所求直线的方程为 y=±13(x+4),即 x±3y+4=0.
(2)若截距不为 0,设直线的方程为ax+ay=1, 因为直线过点(-3,4),所以-a3+4a=1,解得 a=1. 此时直线方程为 x+y-1=0. 若截距为 0,设直线方程为 y=kx,代入点(-3,4), 有 4=-3k,解得 k=-43,此时直线方程为 4x+3y=0. 综上,所求直线方程为 x+y-1=0 或 4x+ 3y=0.
A.(-1,15) B.(-1,12) C.(-∞,-1)∪(15,+∞) D.(-∞,-1)∪(12,+∞)
解:取 B(-3,0),C(3,0),则 kBA=12,kCA=-1.故选 D.
(2)直线 l 经过点 A(3,1),B(2,-m2)(m∈R)两点,则直
线 l 的倾斜角 α 的取值范围是________.
所以由点斜式可得直线 l 的方程为 y-0=43(x-1),
即 4x-3y-4=0.故选 D.
(2016·浙江)过 A(1,2),B(2,1)的直
线的斜率为________.
解:kAB=21- -12=-1.故填-1.
直线 x+a2y-a=0(a>0),当此直线在 x,y
轴上的截距和最小时,a 的值为________.
2y-2=0 的倾斜角的 2 倍,则直线 l 的方程为( )
A.4x-3y-3=0
B.3x-4y-3=0
C.3x-4y-4=0
D.4x-3y-4=0
解:由题意可设直线 l0,l 的倾斜角分别为 α,2α,
因为直线 l0:x-2y-2=0 的斜率为12,则
tanα=12,
所以直线 l 的斜率 k=tan2α=1-2tatannα2α=1-2×12122=43,
点 拨: 任一直线都有倾斜角,但斜率不一定都存在;直线
倾斜角的范围是[0,π),斜率的取值范围是 R.正切函
数在[0,π)不单调,借助图象或单位圆数形结合,确定
倾斜角 α 的取值范围.解题(2)要注意两点:一是斜率公
式的正确计算;二是数形结合写出斜率的范围,切莫想
当然认为- 3≤k≤1.
(1)(2017·惠州质检)直线 l 经过点 A(1,2),在 x 轴上 的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率 k 的取值范围是 ( )
解:直线 l 的斜率 k=13+-m22=1+m2≥1,所以 k=tanα≥1. 又 y=tanα 在(0,π2)上是增函数,因此π4≤α<π2. 故填[π4,π2).
类型二 求直线方程
根据所给条件求直线的方程.
(1)直线过点(-4,0),倾斜角的正弦值为 1100; (2)直线过点(-3,4),且在两坐标轴上的截距相等;
直线与方程
1.平面直角坐标系中的基本公式
(1)数轴上 A,B 两点的距离 数轴上点 A 的坐标为 x1,点 B 的坐标为 x2,则 A,B 两点间
的距离|AB|=____________.
(2)平面直角坐标系中的基本公式 ①两点间的距离公式:在平面直角坐标系中,两点 A(x1,y1), B(x2,y2)之间的距离公式为
的13的直线方程为________.
解:设直线的斜率为 k,则 k=-4×13=-43,又直线经过 点 A(1,3),故所求直线方程为 y-3=-43(x-1),即 4x+3y
-13=0.故填 4x+3y-13=0.
(2)一次函数 y=-mn x+1n的图象同时经过第一、三、四象
限的必要不充分条件是( )
即倾斜角的取值范围是π4,π3.故选 B.
(2)直线 l 过点 P(1,0),且与以 A(2,1),B(0, 3)为端点的线段
有公共点,则直线 l 斜率的取值范围为________.
解:如图,因为 kAP=12- -01=1,kBP= 03--10=- 3,所以直
线 l 的斜率 k∈(-∞,- 3]∪[1,+∞).故填(-∞,- 3]∪[1, +∞).
所以(|PA|+|PB|)min=|A1B|= 82+(-1)2= 65. 故填 65.
点 拨: 平面内,两点间连线中直线段最短,这一最基
d(A,B)=|AB|=_________________________.
②线段的中点坐标公式:若点 P1,P2 的坐标分别为(x1,y1),
(x2,y2),线段 P1P2 的中点 M 的坐标为(x,y),则xy==
,
.
2.直线的倾斜角与斜率
(1)直线的倾斜角 当直线 l 与 x 轴相交时,取 x 轴作为基准,x 轴________与直线 l 向
(3)yx22--yx11
⑤ax+by=1 ⑥Ax+By+C=0(A,B 不同时为 0)
点斜式 两点式
(3)①x=x1 ②y=y1 ③x=0 源自文库y=0
直线 x-y+1=0 的倾斜角为
()
A.30° B.45° C.120° D.150°
解:由题得,直线 y=x+1 的斜率为 1,设其倾 斜角为 α,则 tanα=1,又 0°≤α<180°,故 α=45
式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系. ⑤能用解方程组的方法求两相交直线的交点坐标.
⑥掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两平行直线间的
距离.
(2)圆与方程 ①掌握确定圆的几何要素,掌握圆的标准方程与一般方程. ②能根据给定直线、圆的方程,判断直线与圆的位置关系;能根据给定两个圆 的方程判断圆与圆的位置关系. ③能用直线和圆的方程解决一些简单的问题. ④初步了解用代数方法处理几何问题的思想. 2.圆锥曲线 (1)了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题 中的作用. (2)掌握椭圆、抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质(范围、对 称性、顶点、离心率). (3)了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道它的简单几何性质(范围、 对称性、顶点、离心率、渐近线). (4)了解曲线与方程的对应关系. (5)理解数形结合的思想. (6)了解圆锥曲线的简单应用.
解:方程可化为ax+1y=1,因为 a>0,所以截距之和 t=a a
+1a≥2,当且仅当 a=1a,即 a=1 时取等号,故 a 的值为 1.故 填 1.
类型一 直线的倾斜角和斜率
范围是(
(1)直线 2xcosα-y-3=0α∈π6,π3的倾斜角的取值
)
A.π6,3π
B.π4,π3
点 拨: 本题考查应用直线方程的几种形式求直线方程,
难度虽不大,但每小题都有陷阱.题(1)给出了倾斜角
的正弦值,求正切值时,应注意倾斜角的范围;题(2) 截距相等包括经过原点的直线,还要注意截距不是距 离;题(3)应用点斜式求直线方程时,注意点斜式的局
限性,它不能表示平面内所有直线.
(1)过点 A(1,3),斜率是直线 y=-4x 的斜率
(3)由题意知,当直线的斜率不存在时符合题意,此时直线方程
为 x-5=0.
当直线斜率存在时,设其方程为 y-10=k(x-5),
即 kx-y+(10-5k)=0.
由点到直线的距离公式,得|101-+5kk2|=5,解得 k=34.
此时直线方程为 3x-4y+25=0. 综上知,所求直线方程为 x-5=0 或 3x-4y+25=0.
=0,动点 P(x,y)在直线 l 上,则|PA|+|PB|的最小值为________.
解:设点 A1(x1,y1)与 A(4,-1)关于直线 l 对称,P0 为 A1B 与直线 l 的
交点,所以|P0A1|=|P0A|,|PA1|= |PA|.所以|PA|+|PB|=|PA1| +|PB|≥|A1B|=
C.π4,π2
D.π4,23π
解:直线 2xcosα-y-3=0 的斜率 k=2cosα,
因为 α∈π6,π3,所以12≤cosα≤ 23,
因此 k=2cosα∈[1, 3 ]. 设直线的倾斜角为 θ,则有 tanθ∈[1, 3 ].
又 θ∈[0,π),所以 θ∈π4,π3,
上方向之间所成的角 α 叫做直线 l 的倾斜角.当直线 l 与 x 轴________或 ________时,我们规定它的倾斜角为 0°.因此,直线的倾斜角 α 的取值 范围为__________________.
(2)斜率 一条直线的倾斜角 α 的____________叫做这条直线的斜率,常用小写
°.故选 B.
如果 A·C<0,且 B·C<0,那么直线 Ax+By
+C=0 不经过( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
解:由已知得直线 Ax+By+C=0 在 x 轴上的截距 -CA>0,在 y 轴上的截距-CB>0,故直线经过第一、
二、四象限,不经过第三象限.故选 C.
已知直线 l 过点(1,0),且倾斜角为直线 l0:x-