1、直线与方程预习提纲1斜率及斜率公式:倾斜角:倾斜角与斜率的关系:2直线方程的五种形式点斜式:斜截式:两点式:截距式:一般式:3两直线平行与垂直4方程组的解与交点个数的关系直线系方程:5两点间距离公式:中点公式:点到直线的距离公式:直线与方程教案例 1:已知直线 l1 的倾斜角1300,直线 l2l1,求 l1、l2 的斜率。例 2:一条直线经过点 P1(2,3),倾斜角 45,求这条直线方程,并画出图形.例 3:三角形的顶点是 A(5,0)、B(3,3)、C(0,2),求这个三角形三边所在直线的方程。例 4:已知直线 m 的倾斜角的余弦值等于 45,在 y 轴上的截距为2,求直线方程。例 5:
2、求过点 P(5,4),且与 y 轴夹角为 3 的直线方程。例 6:一条直线经过点 A(2,2),并且与两坐标轴围成的三角形面积为 1,求这直线的方程。例 7:求通过点 P(2,3),并在两坐标轴上截距相等的直线方程。例 8:求斜率为 k 且被两坐标轴截得线段为定长 m 的直线方程。例 9:已知直线 l 在 x 轴上的截距比 y 轴上的截距大 6,且过点(4,4),求其直线方程。例 10:已知直线经过点 A(6,-4),斜率为43,求直线的点斜式和一般式方程.例 11:把直线 l 的方程 x2y60 化成斜截式,求出直线 l 的斜率和它在 x 轴与 y 轴上的截距,并画图.例 12:直线 l 过
3、 P(3,2)且与 l:x3y9=0 及 x 轴围成底边在 x 轴上的等腰三角形,求直线 l 的方程。例 13:已知点 P(6,4)和直线 l1:y=4x,求过 P 点的直线 l,使它与直线 l1 以及 x 轴在第一象限内围成的三角形的面积最小。例 14:若一直线 l 被直线 l1:4xy6=0 和 l2:3x5y6=0 截得的线段的中点恰好在坐标原点,求这条直线方程。例 15:已知直线方程 l1:2x4y70,l2:x2y50,证明 l1l2 例 16:求过点 A(1,-4)且与直线0532 yx平行的直线的方程.例 17:求与直线 l1:AxByC=0 平行的直线方程。例 18:求和直线
4、2x6y11=0 平行,且与坐标轴围成的三角形面积为 6 的直线方程。例 19:ABC 中,A(1,1),B(3,5),C(5,1),直线 lAC,且 l 平分ABC 的面积,求 l 的方程。例 20:求过点 A(2,1),且与直线0102 yx垂直的直线l 的方程.例 21:已知三角形两顶点是 A(10,2),B(6,4),垂心是 H(5,2),求第三个顶点 C 的坐标。例 22:求经过原点且经过以下两条直线的交点的直线的方程:022:,022:21yxlyxl 例 23:已知两条直线 l1:xmy6=0,l2:(m2)x3y2m=0,当 m 为何值时,l1与 l2(1)相交(2)平行(3)
5、重合 例 24:已知两条直线 l1:xm 2y6=0,l2:(m2)x3my2m=0,问当 m 为何值时,l1与 l2 (1)平行(2)重合(3)相交 例 25:求点 P0(-1,2)到下列直线的距离:(1).23)2(;0102xyx 例 26:求平行线0872 yx和0672 yx的距离.例 27:已知 l1:AxByC10,l2:AxByC20,求 l1与 l2间的距离。例 28:求与直线 3x7y5=0 的距离为 2 的直线方程。例 29:求两直线 l1:xy2=0,l2:7xy4=0 所成角的平分线方程。例 30:求过点 P(1,2)且与两点 A(2,3),B(4,5)距离相等的直线
6、 l 的方程。例 31:求过点 P(1,1)且被两平行直线 3x4y13=0 与 3x4y7=0 截得线段的长为4 2 的直线方程。例 32:求经过两已知直线 l1:x3y5=0 和 l2:x2y7=0 的交点及点 A(2,1)的直线l 的方程。例 33:设直线方程为(2m1)x(3m2)y18m5=0,求证:不论 m 为何值时,所给的直线经过一定点。直线与方程教案例 1:已知直线 l1 的倾斜角1300,直线 l2l1,求 l1、l2 的斜率。解:l1 的斜率 k1tan1tan300 33l2 的倾斜角29003001200,l2 的斜率 k2tan2tan1200tan600 3例 2:
7、一条直线经过点 P1(2,3),倾斜角 45,求这条直线方程,并画出图形.解:这条直线经过点 P1(2,3),斜率是 ktan4501.代入点斜式方程,得 y3x2,即 xy50这就是所求的直线方程,图形略例 3:三角形的顶点是 A(5,0)、B(3,3)、C(0,2),求这个三角形三边所在直线的方程。解:直线 AB 过 A(5,0)、B(3,3)两点,由两点式得y030 x(5)3(5)整理得:3x8y150,即直线 AB 的方程.直线 BC 过 C(0,2),斜率是 k2(3)0353,由点斜式得:y353(x0)整理得:5x3y60,即直线 BC 的方程.直线 AC 过 A(5,0),C
8、(0,2)两点,由两点式得:y020 x(5)0(5)整理得:2x5y100,即直线 AC 的方程.例 4:已知直线 m 的倾斜角的余弦值等于 45,在 y 轴上的截距为2,求直线方程。解:cos 45,0k tan34,得 y 34 x2例 5:求过点 P(5,4),且与 y 轴夹角为 3 的直线方程。x 3 y54 3=0 或 x 3 y54 3=0例 6:一条直线经过点 A(2,2),并且与两坐标轴围成的三角形面积为 1,求这直线的方程。解法一:设直线方程为 xa yb=1,则有:2a+2b=112 ab=1解得 a=1,b=2 或 a=2,b=1直线方程为x1 y2=1 或 x2 y1
9、=1解法二:令 y2=k(x2)从 y=0 得 x=2k 2从 x=0 得 y=2k212(2k 2)(2k2)1得 k=12 或 k=2例 7:求通过点 P(2,3),并在两坐标轴上截距相等的直线方程。解:设直线方程为 xa ya=1,则有:2a 3a=1 得 a=5直线方程为 x5 y5=1又:直线过原点 k=32y=32 x例 8:求斜率为 k 且被两坐标轴截得线段为定长 m 的直线方程。解:设直线方程为 y=kxb,则有:b2b2k2=m2即 b=km1k2y=kxkm1k2例 9:已知直线 l 在 x 轴上的截距比 y 轴上的截距大 6,且过点(4,4),求其直线方程。解:设直线方程
10、为 y4=k(x4),则:(44k,0),(0,44k)44k=44k6 得 k=2 或 k=12即 y4=2(x4)或 y4=12(x4)例 10:已知直线经过点 A(6,-4),斜率为43,求直线的点斜式和一般式方程.解:经过点 A(6,4)并且斜率等于43 的直线方程的点斜式是:y443(x6)化成一般式,得 4x3y120.例 11:把直线 l 的方程 x2y60 化成斜截式,求出直线 l 的斜率和它在 x 轴与 y 轴上的截距,并画图.解:将原方程移项,得 2yx6两边除以 2,得斜截式 y12 x3因此,直线 l 的斜率 k12,它在 y 轴上的截距是 3,在上面的方程中令 y0,
11、可得 x6,即直线 l 在 x 轴上的截距是6.由上述内容可得直线 l 与 x 轴、y 轴的交点为 A(6,0)、B(0,3),过点 A、B 作直线,就得直线 l.(如右图).例 12:直线 l 过 P(3,2)且与 l:x3y9=0 及 x 轴围成底边在 x 轴上的等腰三角形,求直线 l 的方程。解法一:求 k解法二:求 l 与 x 轴的交点坐标例 13:已知点 P(6,4)和直线 l1:y=4x,求过 P 点的直线 l,使它与直线 l1 以及 x 轴在第一象限内围成的三角形的面积最小。解:设 l 与 l1 的交点为 Q(x1,4x1)(x11),则直线 l 的方程为 y4=4x14x16(
12、x6)l 与 x 轴的交点为 R(5x1x11,0)S 10 x12x1110 x12Sx1S=0由0,得:S40当 S40 时,x12,此时:xy10=0例 14:若一直线 l 被直线 l1:4xy6=0 和 l2:3x5y6=0 截得的线段的中点恰好在坐标原点,求这条直线方程。解:设 l:y=kx由y=kx4xy6=0得 x=64k由y=kx3x5y6=0得 x=635k 64k 635k=0 k=16得 l:x6y=0例 15:已知直线方程 l1:2x4y70,l2:x2y50,证明 l1l2 证明:把 l1、l2 的方程写成斜截式 l1:y12 x74,l2:y12 x52 12121
13、,lbbkk 2l 例 16:求过点 A(1,-4)且与直线0532 yx平行的直线的方程.解:已知直线的斜率是23,因为所求直线与已知直线平行,因此它的斜率也是23.根据点斜式,得到所求直线的方程是:)1(324xy 即01032 yx.例 17:求与直线 l1:AxByC=0 平行的直线方程。解:所求直线 l 的斜率 kAB 所求直线方程为:y=AB xb 即:AxByBb=0 也就是 AxByb=0 例 18:求和直线 2x6y11=0 平行,且与坐标轴围成的三角形面积为 6 的直线方程。解:设所求直线方程为 2x6yb=0 则有:(0,b6),(b2,0)S=12b212=6b2=14
14、4 b=12 即:2x6y12=0 或 2x6y12=0 例 19:ABC 中,A(1,1),B(3,5),C(5,1),直线 lAC,且 l 平分ABC 的面积,求 l 的方程。解:kAC=1151=12 设 l:y=12 xb 且交 AB 于 D l 平分ABC 的面积 BDBA=12BDDA=121=2 1 D 点坐标:x=4 22 2,y=6 22 2则:6 22 2=124 22 2 b得 b=135 22 l:x2y135 2=0例 20:求过点 A(2,1),且与直线0102 yx垂直的直线l 的方程.解:直 线0102 yx的 斜 率 是-2,因 为 直 线 l 与 已 知 直
15、 线 垂 直,所 以 它 的 斜 率为:2121 k 根据点斜式,得到l 的方程:),2(211xy即02 yx.解法二:设所求直线方程为 x2yb=0 则:221b=0 得 b=0 l:02 yx例 21:已知三角形两顶点是 A(10,2),B(6,4),垂心是 H(5,2),求第三个顶点 C 的坐标。解:kBH=2 kAC=12 lAC:y2=12(x10)又 BCy 轴 C(6,6)解法二:kAB=18kCH=8 又 H(5,2)lCH:y2=8(x5)又 BCy 轴 C(6,6)例 22:求经过原点且经过以下两条直线的交点的直线的方程:022:,022:21yxlyxl 解:解方程组2
16、2022022yxyxyx得 所以,l1与 l2的交点是(2,2).设经过原点的直线方程为kxy,把点(2,2)的坐标代入以上方程,得1k,所以所求直线方程为.xy 例 23:已知两条直线 l1:xmy6=0,l2:(m2)x3y2m=0,当 m 为何值时,l1与 l2(1)相交(2)平行(3)重合 解:当A1A2=B1B2 时,1m2=m3,解得 m=1 或 m=3 当A1A2=C1C2 时,1m2=62m,解得 m=3 (1)当 m1 且 m3 时,l1与 l2相交(2)当 m=1 时,l1l2(3)当 m=3 时,l1与 l2重合。例 24:已知两条直线 l1:xm 2y6=0,l2:(
17、m2)x3my2m=0,问当 m 为何值时,l1与 l2 (1)平行(2)重合(3)相交 解:当 m=0 时,l1:x6=0,l2:x=0,此时 l1l2 当 m0 时,m21=3mm2 得 m=3 或 m=1 m21=2m6得 m=3 (1)当 m=0 或 m=1 时,l1l2 (2)当 m=3 时,l1与 l2重合(3)当 m0,m1 且 m3 时,l1与 l2相交。例 25:求点 P0(-1,2)到下列直线的距离:(1).23)2(;0102xyx 解:(1)根据点到直线的距离公式得.5251012102)1(222d(2)因为直线23 x平行于 y 轴,所以.35)1(32d 例 26
18、:求平行线0872 yx和0672 yx的距离.解:在直线0672 yx上任取一点,例如取P(3,0),则点P(3,0)到直线0872 yx的距离就是两平行线间的距离.因此:5353145314)7(28073222d.例 27:已知 l1:AxByC10,l2:AxByC20,求 l1与 l2间的距离。略解:(0,C1B)l1 d=A0B(C1B)C 2/A2B2=C 2C 1/A2B2 例 28:求与直线 3x7y5=0 的距离为 2 的直线方程。解:设 P(x,y)是所求直线上一点,则:3x7y5949=23x7y5=2 58 3x7y52 58=0例 29:求两直线 l1:xy2=0,
19、l2:7xy4=0 所成角的平分线方程。解一:设 P(x,y)是角平分线上任意一点,则:xy22=7xy45 2得 5(xy2)(7xy4)即:x3y7=0(舍)或 6x2y3=0解二:k1=1,k2=7 k11k 7k17k得 k=13(舍)或 k=3例 30:求过点 P(1,2)且与两点 A(2,3),B(4,5)距离相等的直线 l 的方程。解:l 与 x 轴不垂直可设 l 的方程为:y2=k(x1)即:kxy2k=0得:2k32kk 21=4k52kk 21k=32 或 k=4所求直线方程为:4xy6=0 或 3x2y7=0例 31:求过点 P(1,1)且被两平行直线 3x4y13=0
20、与 3x4y7=0 截得线段的长为4 2 的直线方程。解:两平行线间的距离为:7(13)3 24 2=4所求直线与平行线的夹角为 45 0,设其斜率为 k,则:k34134 k=1 解得 k=17 或 k=7所求直线方程为:y1=7(x1)或 y1=17(x1)即:7xy6=0 或 x7y8=0例 32:求经过两已知直线 l1:x3y5=0 和 l2:x2y7=0 的交点及点 A(2,1)的直线l 的方程。略解:x3y5(x2y7)=0将 A(2,1)代入得:107l:3x41y35=0例 33:设直线方程为(2m1)x(3m2)y18m5=0,求证:不论 m 为何值时,所给的直线经过一定点。略证:方程化为 x2y5m(2x3y18)=0 x2y5=02x3y18=0得(3,4)