1、第1节直线的方程考试要求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.掌握确定直线的几何要素,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.1.直线的倾斜角(1)定义:当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,x轴正向与直线l向上的方向之间所成的角叫做直线l的倾斜角;(2)规定:当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0;(3)范围:直线的倾斜角的取值范围是|0180.2.直线的斜率(1)定义:我们把一条直线的倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即kt
2、an_.(2)计算公式经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1x2)的直线的斜率k.设P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1x2)是直线l上的两点,则向量(x2x1,y2y1)以及与它平行的向量都是直线的方向向量.若直线l的斜率为k,它的一个方向向量的坐标为(x,y),则k.3.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1.直线的倾斜角和斜率k之间的对应关系:000不
3、存在k0;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,当且仅当4k,即k,等号成立,Smin4,此时直线l的方程为x2y40.感悟提升1.含有参数的直线方程可看作直线系方程,这时要能够整理成过定点的直线系,能够看出“动中有定”.若直线的方程为yk(x1)2,则直线过定点(1,2).2.求解与直线方程有关的面积问题,应根据直线方程求解相应坐标或者相关长度,进而求得多边形面积.3.求参数值或范围.注意点在直线上,则点的坐标适合直线的方程,再结合函数的单调性或基本不等式求
4、解.训练3 已知直线l过点M(2,1),且分别与x轴的正半轴,y轴的正半轴交于A,B两点,O为原点,当AOB面积最小时,求直线l的方程.解法一设直线l的方程为y1k(x2),则可得A,B(0,12k).l与x轴,y轴正半轴分别交于A,B两点,k0.于是SAOB|OA|OB|(12k)4.当且仅当4k,即k时,AOB面积有最小值为4,此时,直线l的方程为y1(x2),即x2y40.法二设所求直线l的方程为1(a0,b0),则1.又2,ab4,当且仅当,即a4,b2时,AOB面积Sab有最小值为4.此时,直线l的方程是1,即x2y40.1.倾斜角为120且在y轴上的截距为2的直线方程为()A.yx
5、2 B.yx2C.yx2 D.yx2答案B解析斜率为tan 120,利用斜截式直接写出方程,即yx2.2.(2022广东七校联考)若过点P(1a,1a)和Q(3,2a)的直线的倾斜角为钝角,则实数a的取值范围是()A.(2,1)B.(1,2)C.(,0)D.(,2)(1,)答案A解析由题意知0,即0,解得2a1.3.(2021北京丰台区模拟)若直线yaxc经过第一、二、三象限,则有()A.a0,c0 B.a0,c0C.a0,c0 D.a0,c0答案A解析直线yaxc经过第一、二、三象限,直线的斜率a0,在y轴上的截距c0.4.直线2xcos y30的倾斜角的取值范围是()A. B.C. D.答
6、案B解析直线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.5.过点(0,1)且与直线2xy10垂直的直线方程是()A.x2y10 B.x2y20C.2xy10 D.2xy20答案B解析所求直线的斜率为,由所求直线过点(0,1),则直线方程为yx1,即x2y20.6.过函数f(x)x3x2图象上一个动点作函数图象的切线,则切线倾斜角的取值范围为()A. B.C. D.答案B解析f(x)x22x(x1)211,斜率ktan 1,解得倾斜角.7.在平面直角坐标系xOy中,经过点P(1,1)的直
7、线l与x轴交于点A,与y轴交于点B.若2,则直线l的方程是()A.x2y30 B.x2y10C.2xy30 D.2xy10答案A解析设A(a,0),B(0,b),由2,可得a12(01),012(b1),则a3,b.由截距式可得直线l的方程为1,即x2y30.8.(多选)若直线过点A(1,2),且在两坐标轴上截距的绝对值相等,则直线l的方程为()A.xy10 B.xy30C.2xy0 D.xy10答案ABC解析当直线经过原点时,斜率为k2,所求直线为y2x,即2xy0.当直线不经过原点时,设所求直线方程为xyk,把点A(1,2)代入可得12k或12k,求得k1或k3,故所求的直线方程为xy10
8、或xy30.9.把直线xy10绕点(1,)逆时针旋转15后,所得直线l的方程是_.答案yx解析已知直线的斜率为1,则其倾斜角为45,绕点逆时针旋转15后,得到的直线l的倾斜角451560,直线l的斜率为tan tan 60,直线l的方程为y(x1),即yx.10.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_.答案x13y50解析BC的中点坐标为,BC边上中线所在直线方程为,即x13y50.11.设直线l的方程为2x(k3)y2k60(k3),若直线l的斜率为1,则k_;若直线l在x轴、y轴上的截距之和等于0,则k_.答案51解析因为直线l的斜率
9、存在,所以直线l的方程可化为yx2.由题意得1,解得k5.直线l的方程可化为1,由题意得k320,解得k1.12.(2022重庆质检)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_.答案解析依题意,设点P(a,1),Q(7,b),则有解得从而可知直线l的斜率为.13.(2022长沙调研)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. B.1,0C.0,1 D.答案A解析由题意知,y2x2,设P(x0,y0),则在点P处的切线的斜率k2x02.因为曲线C在点P处的切线倾斜角的取值范围为,
10、则0k1,即02x021,故1x0.14.(多选)已知直线xsin ycos 10(R),则下列命题正确的是()A.直线的倾斜角是B.无论如何变化,直线不过原点C.直线的斜率一定存在D.当直线和两坐标轴都相交时,它和坐标轴围成的三角形的面积不小于1答案BD解析根据直线倾斜角的范围为0,),而R,所以A不正确;当xy0时,xsin ycos 110,所以直线必不过原点,B正确;当时,直线斜率不存在,C不正确;当直线和两坐标轴都相交时,它和坐标轴围成的三角形的面积为S1,所以D正确.15.已知直线l1:ax2y2a4,l2:2xa2y2a24,当0a2时,直线l1,l2与两坐标轴围成一个四边形,当
11、a_时,四边形的面积最小,最小值为_.答案解析由题意知直线l1,l2恒过定点P(2,2),直线l1在y轴上的截距为2a,直线l2在x轴上的截距为a22,所以四边形的面积S2(2a)2(a22)a2a4,故当a时,四边形面积的最小值为.16.如图,射线OA,OB分别与x轴正半轴成45和30角,过点P(1,0)作直线AB分别交OA,OB于A,B两点,当AB的中点C恰好落在直线yx上时,则直线AB的方程是_.答案(3)x2y30解析由题意可得kOAtan 451,kOBtan(18030),所以直线lOA:yx,lOB:yx.设A(m,m),B(n,n),所以AB的中点C.由点C在直线yx上,且A,P,B三点共线得解得m,所以A(,).又P(1,0),所以kABkAP,所以lAB:y(x1),即直线AB的方程为(3)x2y30.