直線與方程總結
【知識點一:傾斜角與斜率】
(1)直線的傾斜角
①關於傾斜角的概念要抓住三點:1、與x軸相交;2、x軸正向;3、直線向上方向。
②直線與軸平行或重合時,規定它的傾斜角為
③傾斜角的範圍
(2)直線的斜率
①直線的斜率就是直線傾斜角的正切值,而傾斜角為的直線斜率不存在.
記作 ⑴當直線與軸平行或重合時, ,
⑵當直線與軸垂直時, ,不存在.
②經過兩點的直線的斜率公式是
③每條直線都有傾斜角,但並不是每條直線都有斜率.
(3)求斜率的一般方法:
①已知直線上兩點,根據斜率公式求斜率;
②已知直線的傾斜角或的某種三角函式根據來求斜率;
(4)利用斜率證明三點共線的方法:
已知,若,則有a、b、c三點共線。
【知識點二:直線平行與垂直】
(1)兩條直線平行:對於兩條不重合的直線,其斜率分別為,則有
特別地,當直線的斜率都不存在時,的關係為平行
(2)兩條直線垂直:如果兩條直線斜率存在,設為,則有
注:兩條直線垂直的充要條件是斜率之積為-1,這句話不正確;
由兩直線的斜率之積為-1,可以得出兩直線垂直;反過來,兩直線垂直,斜率之積不一定為-1。如果中有一條直線的斜率不存在,另一條直線的斜率為0時,互相垂直.
【知識點三:直線的方程】
(1)直線方程的幾種形式
問題:過兩點的直線是否一定可用兩點式方程表示? 【不一定】
(1)若,直線垂直於軸,方程為;
(2)若,直線垂直於軸,方程為;
(3)若,直線方程可用兩點式表示
直線的點斜式方程實際上就是我們熟知的一次函式的解析式;
利用斜截式求直線方程時,需要先判斷斜率存在與否.
用截距式方程表示直線時,要注意以下幾點:方程的條件限制為,即兩個截距均不能為零,因此截距式方程不能表示過原點的直線以及與座標軸平行的直線;用截距式方程最便於作圖,要注意截距是座標而不是長度.
截距與距離的區別:截距的值有正、負、零。距離的值是非負數。截距是實數,不是「距離」,可正可負。
截距式方程的應用
①與座標軸圍成的三角形的周長為: |a|+|b|+;
②直線與座標軸圍成的三角形面積為: s= ;
③直線在兩座標軸上的截距相等,則或直線過原點,常設此方程為
(2)線段的中點座標公式
【知識點四直線的交點座標與距離】
(1)兩條直線的交點
設兩條直線的方程是,
兩條直線的交點座標就是方程組的解。
①若方程組有唯一解,則這兩條直線相交,此解就是交點的座標;
②若方程組無解,則兩條直線無公共點,此時兩條直線平行.
(2)幾種距離
兩點間的距離:平面上的兩點間的距離公式
特別地,原點與任一點的距離
點到直線的距離:點到直線的距離
兩條平行線間的距離:兩條平行線間的距離
注:1求點到直線的距離時,直線方程要化為一般式;
2求兩條平行線間的距離時,必須將兩直線方程化為係數相同的一般形式後,才能套用公式計算。
【例】已知,,直線過原點o且與線段ab有公共點,則直線的斜率的取值範圍是( )
a bcd
【例】在座標平面內,與點a(1,2)距離為1,且與點b(3,1)距離為2的直線共有( )
a 1條 b 2條c 3條d 4條
【例】將直線l1:y=2x繞原點逆時針旋轉60°得直線l2,則直線l2到直線l3:x+2y﹣3=0的角為( )
a 30b 60c 120d 150°
【例】方程所表示的圖形的面積為
解:方程所表示的圖形是乙個正方形,其邊長為
【例】設,則直線恆過定點
【例】一直線過點,並且在兩座標軸上截距之和為,這條直線方程是
【例】已知a(1,2),b(3,4),直線l1:x=0,l2:y=0和l3:
x+3y﹣1=0、設pi是li(i=1,2,3)上與a、b兩點距離平方和最小的點,則△p1p2p3的面積是________
【例】已知直線(a﹣2)y=(3a﹣1)x﹣1,為使這條直線不經過第二象限,則實數a的範圍是___ ___
【例】過點作一直線,使它與兩座標軸相交且與兩軸所圍成的三角形面積為。
【例】直線和軸,軸分別交於點,**段為邊在第一象限內作等邊△,如果在第一象限內有一點使得△和△的面積相等,求的值。
【例】已知點,,點在直線上,求取得最小值時點的座標。
【例】求函式的最小值。
【例】在△abc中,已知bc邊上的高所在直線的方程為x﹣2y+1=0,∠ a的平分線所在直線的方程為y=0.若點b的座標為(1,2),求點c的座標.
【例】直線l過點p(2,1),且分別與x ,y軸的正半軸於a,b兩點,o為原點.
(1)求△aob面積最小值時l的方程; (2)|pa||pb|取最小值時l的方程.
考點:本題考查直線在座標軸上的截距的定義,直線的截距式方程,以及基本不等式的應用.
【例】求傾斜角是直線y=-x+1的傾斜角的,且分別滿足下列條件的直線方程:
(1)經過點(,-1);(2)在y軸上的截距是-5.
【例】已知直線l:kx-y+1+2k=0
(1)證明:直線l過定點;
(2)若直線l交x負半軸於a,交y正半軸於b,△aob的面積為s,試求s的最小值並求出此時直線l的方程。
【例】已知函式,g(x)=x+a(a>0)
(1)求a的值,使點m(f(x),g(x))到直線x+y﹣1=0的最短距離為;
(2)若不等式在x∈[1,4]恆成立,求a的取值範圍。
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