1、第1节直线的方程最新考纲1.在平面直角坐标系中,结合具体图形,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.掌握确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系知 识 梳 理1直线的倾斜角与斜率(1)直线的倾斜角定义:当直线l与x轴相交时,我们取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角叫做直线l的倾斜角;规定:当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0;范围:直线的倾斜角的取值范围是0,)(2)直线的斜率定义:当直线l的倾斜角时,其倾斜角的正切值tan 叫做这条直线的斜率,斜率通常
2、用小写字母k表示,即ktan_;斜率公式:经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1x2)的直线的斜率公式为k2直线方程的五种形式名称几何条件方程适用条件斜截式纵截距、斜率ykxb与x轴不垂直的直线点斜式过一点、斜率yy0k(xx0)两点式过两点与两坐标轴均不垂直的直线截距式纵、横截距1不过原点且与两坐标轴均不垂直的直线一般式AxByC0(A2B20)所有直线3.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),则此公式为线段P1P2的中点坐标公式常用结论与微点提醒1直线的斜率k与倾斜角之间的关系00909090180
3、k0k0不存在k02.牢记口诀“斜率变化分两段,90是分界线;遇到斜率要谨记,存在与否要讨论”诊 断 自 测1思考辨析(在括号内打“”或“”)(1)直线的倾斜角越大,其斜率就越大()(2)直线的斜率为tan ,则其倾斜角为.()(3)斜率相等的两直线的倾斜角不一定相等()(4)经过点P(x0,y0)的直线都可以用方程yy0k(xx0)表示()(5)经过任意两个不同的点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线都可以用方程(yy1)(x2x1)(xx1)(y2y1)表示()解析(1)当直线的倾斜角1135,245时,12,但其对应斜率k11,k21,k1k2.(2)当直线斜率为tan(45)时
4、,其倾斜角为135.(3)两直线的斜率相等,则其倾斜角一定相等(4)当直线的斜率不存在时,不可以用方程yy0k(xx0)表示答案(1)(2)(3)(4)(5)2直线xy10的倾斜角为()A30 B45C120 D150解析由题得,直线yx1的斜率为1,设其倾斜角为,则tan 1,又0180,故45,故选B.答案B3如果AC0,且BC0,在y轴上的截距0,故直线经过第一、二、四象限,不经过第三象限答案C4(2018舟山月考)已知A(3,5),B(4,7),C(1,x)三点共线,则x_解析A,B,C三点共线,kABkAC,x3.答案35(必修2P100A9改编)过点P(2,3)且在两轴上截距相等的
5、直线方程为_解析当纵、横截距为0时,直线方程为3x2y0;当截距不为0时,设直线方程为1,则1,解得a5.所以直线方程为xy50.答案3x2y0或xy506(2017金华调研)直线kxy2k40过定点P的坐标为_;若幂函数yf(x)也过点P,则f(x)的解析式为_解析直线kxy2k40可化为y4k(x2),直线过定点P(2,4),设幂函数yf(x)为yx,把P(2,4)代入,得42,2,即yf(x)x2.答案(2,4)f(x)x2考点一直线的倾斜角与斜率【例1】 (1)直线2xcos y30的倾斜角的取值范围是()A. B.C. D.(2)直线l过点P(1,0),且与以A(2,1),B(0,)
6、为端点的线段有公共点,则直线l斜率的取值范围为_解析(1)直线2xcos y30的斜率k2cos ,因为,所以cos ,因此k2cos 1,设直线的倾斜角为,则有tan 1,又0,),所以,即倾斜角的取值范围是.(2)如图,kAP1,kBP,直线l的斜率k(,1,)答案(1)B(2)(,1,)规律方法直线倾斜角的范围是0,),而这个区间不是正切函数的单调区间,因此根据斜率求倾斜角的范围时,要分与两种情况讨论由正切函数图象可以看出,当时,斜率k0,);当时,斜率不存在;当时,斜率k(,0)【训练1】 (2018嘉兴测试)直线xsin y20的倾斜角的取值范围是()A0,) B.C. D.解析设直
7、线的倾斜角为,则有tan sin .因为sin 1,1,所以1tan 1,又0,),所以0或,故选B.答案B考点二直线方程的求法【例2】 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;(2)直线过点(3,4),且在两坐标轴上的截距之和为12;(3)直线过点(5,10),且到原点的距离为5.解(1)由题设知,该直线的斜率存在,故可采用点斜式设倾斜角为,则sin (00;当k0时,直线为y1,符合题意,故k的取值范围是0,)(3)解由题意可知k0,再由l的方程,得A,B(0,12k)依题意得解得k0.S|OA|OB|12k|(224)4,“”成立的条件是k0且4k,即k,S
8、min4,此时直线l的方程为x2y40.规律方法在求直线方程的过程中,若有以直线为载体的求面积、距离的最值问题,则可先设出直线方程,建立目标函数,再利用基本不等式求解最值【训练3】 (一题多解)已知直线l过点P(3,2),且与x轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,如图所示,求ABO的面积的最小值及此时直线l的方程解法一设直线方程为1(a0,b0),点P(3,2)代入得12,得ab24,从而SABOab12,当且仅当时等号成立,这时k,从而所求直线方程为2x3y120.法二依题意知,直线l的斜率k存在且k0.则直线l的方程为y2k(x3)(k0),且有A,B(0,23k),SABO(23k)(1
9、212)12.当且仅当9k,即k时,等号成立,即ABO的面积的最小值为12.故所求直线的方程为2x3y120.基础巩固题组一、选择题1直线xya0(a为常数)的倾斜角为()A30 B60C120 D150解析直线的斜率为ktan ,又因为0180,所以60.答案B2已知直线l过圆x2(y3)24的圆心,且与直线xy10垂直,则直线l的方程是()Axy20 Bxy20Cxy30 Dxy30解析圆x2(y3)24的圆心为点(0,3),又因为直线l与直线xy10垂直,所以直线l的斜率k1.由点斜式得直线l:y3x0,化简得xy30.答案D3直线x(a21)y10的倾斜角的取值范围是()A.B.C.D
10、.解析直线的斜率k,1k0,则倾斜角的范围是.答案B4(2018萧山月考)若直线l与直线y1,x7分别交于点P,Q,且线段PQ的中点坐标为(1,1),则直线l的斜率为()A. B C D.解析依题意,设点P(a,1),Q(7,b),则有解得a5,b3,从而可知直线l的斜率为.答案B5(2017浙江三市十二校联考)经过抛物线y22x的焦点且平行于直线3x2y50的直线l的方程是()A6x4y30 B3x2y30C2x3y20 D2x3y10解析因为抛物线y22x的焦点坐标为,直线3x2y50的斜率为,所以所求直线l的方程为y,化为一般式,得6x4y30.答案A6已知直线l的斜率为,在y轴上的截距
11、为另一条直线x2y40的斜率的倒数,则直线l的方程为()Ayx2 Byx2Cyx Dyx2解析直线x2y40的斜率为,直线l在y轴上的截距为2,直线l的方程为yx2,故选A.答案A7(2017浙江五校联考)在同一平面直角坐标系中,直线l1:axyb0和直线l2:bxya0有可能是()解析当a0,b0时,a0,b0.选项B符合答案B8若直线axbyab(a0,b0)过点(1,1),则该直线在x轴、y轴上的截距之和的最小值为()A1 B2 C4 D8解析直线axbyab(a0,b0)过点(1,1),abab,即1,ab(ab)2224,当且仅当ab2时上式等号成立直线在x轴,y轴上的截距之和的最小
12、值为4.答案C二、填空题9过点M(3,4),且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程为_解析若直线过原点,则k,所以yx,即4x3y0.若直线不过原点,设直线方程为1,即xya.则a3(4)1,所以直线的方程为xy10.答案4x3y0或xy1010若直线l的斜率为k,倾斜角为,而,则k的取值范围是_解析当时,tan 1,k1.当时,tan 0,即k0,k,0)答案,0)11(2017温州调研)已知三角形的三个顶点A(5,0),B(3,3),C(0,2),则BC边上中线所在的直线方程为_;BC边上中线的方程为_解析BC的中点坐标为,BC边上中线所在直线方程为,即x13y50.故BC边上中线的方程为x
13、13y50(5x)答案x13y50x13y5012(2018金丽衢十二校联考)直线l:xy230(R)恒过定点_,P(1,1)到该直线的距离最大值为_解析已知直线方程转化为(x2)(y3)0,由求得定点(2,3);点P(1,1)到直线l的距离最大值即为点P(1,1)到定点(2,3)的距离,即为.答案(2,3)13(2018湖州调研)直线l1:xy20在x轴上的截距为_;若将l1绕它与y轴的交点顺时针旋转,则所得到的直线l2的方程为_解析对直线l1:xy20,令y0,得x2,即直线l1在x轴上的截距为2;令x0,得y2,即l1与y轴的交点为(0,2),直线l1的倾斜角为135,直线l2的倾斜角为
14、1359045,l2的斜率为1,故l2的方程为yx2,即为xy20.答案2xy20能力提升题组14已知直线l过点(1,0),且倾斜角为直线l0:x2y20的倾斜角的2倍,则直线l的方程为()A4x3y30 B3x4y30C3x4y40 D4x3y40解析由题意可设直线l0,l的倾斜角分别为,2,因为直线l0:x2y20的斜率为,则tan ,所以直线l的斜率ktan 2,所以由点斜式可得直线l的方程为y0(x1),即4x3y40.答案D15(2018宁波调研)设P为曲线C:yx22x3上的点,且曲线C在点P处的切线倾斜角的取值范围为,则点P横坐标的取值范围为()A. B1,0C0,1 D.解析由
15、题意知y2x2,设P(x0,y0),则k2x02.因为曲线C在点P处的切线倾斜角的取值范围为,则0k1,即02x021,故1x0.答案A16已知直线l过坐标原点,若直线l与线段2xy8(2x3)有公共点,则直线l的斜率的取值范围是_解析设直线l与线段2xy8(2x3)的公共点为P(x,y)则点P(x,y)在线段AB上移动,且A(2,4),B(3,2),设直线l的斜率为k.又kOA2,kOB.如图所示,可知k2.直线l的斜率的取值范围是.答案17设M,N,则M与N的大小关系为_解析设A(2 011,2 012),B(2 012,2 011),C(2 014,2 013),则有MkAB,NkAC(如图所示),则直线BD的倾斜角BDO和直线AC的倾斜角CEO均为锐角,且BDOCEO,所以kABkAC,即MN.答案M0)将ABC分割为面积相等的两部分,则b的取值范围是_解析由题意可得SABCABOC1.(1)当直线yaxb与AB,BC相交时(如图),由得yE,又易知xD,|BD|1,由SDBE得ba.(2)当直线yaxb与AC,BC相交时(如图),同(1)可求得xG,xF,yMb,由SFCG(xGxF)|CM|得b1(0a0恒成立,b,即b.答案