經典例題透析
型別一:求規定形式的直線方程
1.(1)求經過點a(2,5),斜率是4直線的點斜式方程;
(2)求傾斜角是,在軸上的截距是5;直線的斜截式方程;
(3)求過a(-2,-2),b(2,2)兩點直線的兩點式方程;
(4)求過a(-3,0), b(0,2)兩點直線的截距式方程.
思路點撥:
直線方程有點斜式、斜截式、兩點式、截距式、一般式,要根據條件寫出直線方程.
解:(1)由於直線經過點a(2,5),斜率是4,由直線的點斜式可得;
(2);
;.總結昇華:
寫規定形式的方程,要注意方程的形式.
舉一反三:
【變式1】
(1)寫出傾斜角是,在軸上的截距是-2直線的斜截式方程;
(2)求過a(-2,-3),b(-5,-6)兩點直線的兩點式方程;
(3)求過a(1,0), b(0,-4)兩點直線的截距式方程.
【答案】
(1);
; .
【變式2】
寫出下列點斜式直線方程:
(1)經過點,斜率是4;
(2)經過點,傾斜角是.
【解答】
(1);
(2),所以直線的點斜式方程為:.
型別二:直線與座標軸形成三角形問題
2.過點p(2,1)作直線與x軸、y軸正半軸交於a、b兩點,求△aob面積的最小值及此時直線的方程.
思路點撥:
因直線已經過定點p(2,1),只缺斜率,可先設出直線的點斜式方程,且易知k<0,再用k表示a、b點座標,結合函式及不等式知識求解.
解析:解法一:設直線的方程為:y-1=k(x-2),
令y=0,得:x=;
令x=0,得y=1-2k,
∵與x軸、y軸的交點均在正半軸上,
∴>0且1-2k>0
故k<0,
△aob的面積
當且僅當-4k=-,即k=-時,
s取最小值4,
故所求方程為y-1=-(x-2),即:x+2y-4=0.
解法二:設直線方程為,
∴a(a,0),b(0,b),且a>0,b>0,
∵點p(2,1)在直線上,故,由均值不等式:1=
當且僅當,即a=4,b=2時取等號,且s=ab=4,此時方程為
即:x+2y-4=0.
解法三:如圖,過p(2,1)作x軸與y軸的垂線pm、pn,
垂足分別為m、n,設=∠pam=∠bpn,則△aob面積
s=s矩形ompn+s△pam+s△bpn
==4,當且僅當時,s△aob
有最小值4,故此時直線的方程為y-1=-(x-2),即:x+2y-4=0.
總結昇華:
解法一與解法二選取了直線方程的不同形式,解法三考慮到圖形的直觀性,利用了形數結合的思想,體現了解題的「靈活性」. 已知直線過一點時,常設其點斜式方程,但需注意斜率不存在的直線不能用點斜式表示,從而使用點斜式或斜截式方程時,要考慮斜率不存在的情況,以免丟解. 而直線在座標軸上的截距,可正、可負,也可以為零,不能與距離混為一談,注意如何由直線方程求其在座標軸上的截距.
舉一反三:
【變式1】
已知直線經過點,且與兩座標軸圍成的三角形的面積為5,求直線的方程.
【答案】
由已知得與兩座標軸不垂直.
∵直線經過點,∴ 可設直線的方程為,即.
則直線在軸上的截距為,在軸上的截距為.
根據題意得,即.
當時,原方程可化為,解得;
當時,原方程可化為,此方程無實數解.
故直線的方程為,或.
即或.【變式2】
求通過點(1,-2),且與兩座標軸圍成的圖形是等腰直角三角形的直線;
【答案】
由題設,設所求直線方程為,由已知條件得:
解之得:,
故所求直線方程為:x+y+1=0或x-y-3=0.
型別三:斜率問題
3.求過點,且與軸的交點到點的距離為5的直線方程.
思路點撥:
要對直線是否存在斜率的不同情況加以分類解析,結合題目中的相關條件設出對應的直線方程,然後求解.
解析:(1)當直線斜率存在時,因為直線與軸相交,所以,設直線的斜率為,
已知直線過點,代入點斜式方程,得,
所以直線與軸的交點為則有,解得,
故所求直線方程為;
(2)當直線斜率不存在時,經過點a且垂直於軸的直線與軸的交點(-4,0)到的距離也恰好
為5,所以直線也滿足條件.
綜上所述,所求直線方程為或.
總結昇華:
解答此類問題時,容易忽視直線斜率不存在時的情況,同學們在實際解答時要全面考慮.斜率不存在的直線(即垂直於軸的直線)不能用點斜式、斜截式方程求解,點斜式、斜截式方程的使用條件是直線斜率必須存在.因此,用點斜式、斜截式方程求解直線方程時要考慮斜率不存在的情況,以免丟解.
舉一反三:
【變式1】
(2011 寧夏鹽池)由點發出的光線射到直線上,反射後過點,則反射光線所在直線的一般方程為
【解析】設點p關於直線的對稱點,則滿足條件
,解得所以由直線方程的兩點式可求得反射光線所在直線方程為, 即.
型別四:截距問題
4.求過點且在兩座標軸上截距相等的直線方程.
思路點撥:
要對直線截距的不同情況加以分類解析,結合題目中的相關條件設出對應的直線方程,然後求解.直線在兩軸上截距相等,直接考慮截距式方程,也可以用由圖形性質,得到k=-1時截距相等,從而選用點斜式. 解題時特別要注意截距都是0的情況,這時選用函式.
解析:(1)當截距不為零時,設所求直線方程為,將點代入得,解得,
故所求直線方程為;
(2)當截距為0時,直線方程為
綜上所述,所求直線方程為或.
總結昇華:
注意截距與距離的區別,截距可正、可負、可為零,不可與距離混為一談.截距式方程的使用條件是直線在軸、軸上的截距都存在且不為零,垂直於座標軸和過原點的直線不能用該方程求解,因此用截距式方程要考慮截距為零的情況.解答此類問題時,容易遺漏所求直線在在軸、軸上的截距為0的情況,在實際解答時要全面考慮.
舉一反三:
【變式】
求過點,並且在兩軸上的截距相等的直線方程.
【答案】
當在兩軸上的截距,設所求直線,
點代入得
,解得.
∴ 所求直線為
當在兩軸上的截距,設所求直線,
則,解得.
∴ 所求直線方程為,即.
所以,所求直線方程為或.
直線與直線方程經典例題
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