第三章 直线与方程
1、直线倾斜角的概念: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.特别地,当直线l与x轴平行或重合时, 规定α= 0°. 2、 倾斜角α的取值范围: 0°≤α<180°. 当直线l与x轴垂直时, α= 90°.
3、直线的斜率:⑴一条直线的倾斜角α(α≠90°)的正切值叫做这条直线的斜率,常用小写字母k表示,也就是 k = tanα。
①当直线l与x轴平行或重合时, α=0°, k = tan0°=0; ②当直线l与x轴垂直时, α= 90°, k 不存在. 当时,,k随着α的增大而增大; 当时,,k随着α的增大而增大; 当时,不存在。 由此可知, 一条直线l的倾斜角α一定存在,但是斜率k不一定存在. ⑵过两点的直线的斜率公式:k?y2?y1x?x(x1?x2)
21注意下面四点:
(1)当时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90°; (2)k与的顺序无关;
(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得; (4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率,再求倾斜角。
※三点共线的条件:如果所给三点中任意两点的连线都有斜率且都相等,那么这三点共线;反之,三点共线,任意两点连线的斜率不一定相等。解决此类问题要先考虑斜率是否存在。 4、直线方程(注意各种直线方程之间的转化)
①直线的点斜式方程:y?y0?k(x?x0),k为直线的斜率,且过点?x0,y0?,适用条件是不垂直x轴。
注意:当直线的斜率为0°时,k=0,直线的方程是y?y0。
当直线的斜率为90°时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x0,所以它的方程是x=x0。
②斜截式:y?kx?b, k为直线的斜率,直线在y轴上的截距为b
③两点式:
y?y1y?y?x?x1x(x1?x2,y1?y2)直线两点?x1,y1?,?x2,y2?
21x2?1④截矩式:xya?b?1,其中直线l与x轴交于点(a,0),与y轴交于点(0,b),即l与x轴、y轴的截距分别为a,b。 ⑤一般式:(A,B不全为0)
注意:①在平时解题或高考解题时,所求出的直线方程,一般要求写成斜截式或一般式。
②各式的适用范围 ③特殊的方程如: 平行于x轴的直线:y?b(b为常数);平行于y轴的直线:x?a(a为常数); 5、直线系方程:即具有某一共同性质的直线 (1)平行直线系
平行于已知直线A0x?B0y?C0?0(A0,B0是不全为0的常数)的直线系:A0x?B0y?C?0(C为常数),所以平行于已知直线A0x?B0y?C0?0的直线方程可设:A0x?B0y?C?0,C?C0 垂直于已知直线A0x?B0y?C0?0(A0,B0是不全为0的常数)的直线方程可设:
B0x?A0y?C?0(C为常数)
(2)过定点的直线系 ①斜率为k的直线系:y?y0?k?x?x0?,直线过定点?x0,y0?;
②过两条直线l1:A1x?B1y?C1?0,l2:A2x?B2y?C2?0的交点的直线系方程为
?A1x?B1y?C1????A2x?B2y?C2??0(?为参数),其中直线l2不在直线系中。 6、两直线平行与垂直
(1)当l1:y?k1x?b1,l2:y?k2x?b2时,
l1//l2?k1?k2,b1?b2;l1?l2?k1k2??1
注意:利用斜率判断直线的平行与垂直时,要注意斜率的存在与否。 (2)当l1:A1x?B1y?C1?0,l2:A2x?B2y?C2?0时,
l1//l2?A1B2?A2B1?0且B1C2?B2C1?0;l1?l2?A1A2?B1B2?0
例:设直线l1经过点A(m,1)、B(—3,4),直线l2经过点C(1,m)、D(—1,m+1),
当(1) l1/ /l2 (2) l1⊥l2时,分别求出m的值 7、两条直线的交点
当l1:A1x?B1y?C1?0 l2:A2x?B2y?C2?0相交时,
交点坐标是方程组??A1x?B1y?C1?0的一组解。 ?A2x?B2y?C2?0方程组无解?l1//l2;方程组有无数解l1与l2重合。
8. 中点坐标公式:已知两点P1 (x1,y1)、P2(x2,y2),则线段的中点M坐标为(
x1?x2y?y22,12)例:已知点A(7,—4)、B(—5,6),求线段AB的垂直平分线的方程。
9、两点间距离公式:设A(x1,y1),(Bx2,y2)是平面直角坐标系中的两个点,则
|AB|?(x222?x1)?(y2?y1)
10、点到直线距离公式:一点P?x0,y0?到直线l:Ax?By?C?0的距离为d?Ax0?By0?C
A2?B211、两平行直线距离公式(1)两平行直线距离转化为点到直线的距离进行求解,即:先在任一直线上任取一点,再利用点到直线的距离进行求解。
(2)两平行线间的距离公式:已知两条平行线直线和的一般式方程为l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0,
则与的距离为d?C1?C2A2?B2
一、选择题
1.若直线x=1的倾斜角为 ,则( ). A.等于0
B.等于
C.等于
?2 D.不存在
2.图中的直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则( ). A.k1<k2<k3 B.k3<k1<k2 C.k3<k2<k1
D.k1<k3<k2
3.已知直线l1经过两点(-1,-2)、(-1,4),直线l2经过两点(2(,第1)2题、)(
x,6),且l1∥l2,则x=( ).
A.2
B.-2
C.4
D.1
4.已知直线l与过点M(-3,2),N(2,-3)的直线垂直,则直线l的倾斜角是( ).A.
??3 B.
2?3 C.
4 D.
3?4 5.如果AC<0,且BC<0,那么直线Ax+By+C=0不通过( ). A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
6.设A,B是x轴上的两点,点P的横坐标为2,且|PA|=|PB|,若直线PA的方程为x-y+1=0,则直线PB的方程是( ).
A.x+y-5=0
B.2x-y-1=0 C.2y-x-4=0
D.2x+y-7=0
7.过两直线l1:x-3y+4=0和l2:2x+y+5=0的交点和原点的直线方程为( ). A.19x-9y=0 B.9x+19y=0 C.19x-3y= 0
D.3x+19y=0
8.直线l2
1:x+ay+6=0和直线l2 : (a-2)x+3ay+2a=0没有公共点,则a的值 是( ).
A.3
B.-3
C.1
D.-1
9.将直线l沿y轴的负方向平移a(a>0)个单位,再沿x轴正方向平移a+1个单位得直线l',
此时直线l' 与l重合,则直线l' 的斜率为( ).
A.
aa+1 B.-aa+1 C.
a+1a D.-a+1a 10.点(4,0)关于直线5x+4y+21=0的对称点是( ). A.(-6,8) B.(-8,-6) C.(6,8) D.(-6,-8)
二、填空题
11.已知直线l1的倾斜角
1
=15°,直线l1与l2的交点为A,把直线l2绕着点A按逆时针方
向旋转到和直线l1重合时所转的最小正角为60°,则直线l2的斜率k2的值为 .
12.若三点A(-2,3),B(3,-2),C(
12,m)共线,则m的值为 . 13.已知长方形ABCD的三个顶点的坐标分别为A(0,1),B(1,0),C(3,2),求第四个顶点D的坐标为 .
14.求直线3x+ay=1的斜率 .
15.已知点A(-2,1),B(1,-2),直线y=2上一点P,使|AP|=|BP|,则P点坐标为 . 16.与直线2x+3y+5=0平行,且在两坐标轴上截距的和为6的直线方程是 .
17.若一束光线沿着直线x-2y+5=0射到x轴上一点,经x轴反射后其反射线所在直线的方程是 .
三、解答题
18.设直线l的方程为(m2
-2m-3)x+(2m2
+m-1)y=2m-6(m∈R,m≠-1),根据下列条件分别求m的值:
①l在x轴上的截距是-3; ②斜率为1.
19.已知△ABC的三顶点是A(-1,-1),B(3,1),C(1,6).直线l平行于AB,交AC,BC分别于E,F,△CEF的面积是△CAB面积的
14.求直线l的方程.
20.一直线被两直线l1:4x+y+6=0,l2:3x-5y-6=0截得的线段的中点恰好是坐标原点,求该直线方程.
(第19题)
.
21.直线l过点(1,2)和第一、二、四象限,若直线l的横截距与纵截距之和为6,求直线l的方程.
第三章 直线与方程
参考答案
A组 一、选择题