專題六直線與圓
第1課時直線方程
【知識網路】
【高考要求】
1.在平面直角座標系中,結合具體圖形,確定直線位置的幾何要素.
2.理解直線的傾斜角和斜率的概念,掌握過兩點的直線斜率的計算公式.
3.能根據兩條直線的斜率判定這兩條直線平行或垂直.
4.掌握確定直線位置的幾何要素,掌握直線方程的幾種形式(點斜式、兩點式及一般式),了解斜截式與一次函式的關係.
5.能用解方程組的方法求兩直線的交點座標.
6.掌握兩點間的距離公式、點到直線的距離公式,會求兩條平行直線間的距離.
【基礎訓練】
1.直線繞原點逆時針旋轉,再向右平移1個單位,所得到的直線為( )
a. b. c. d.
答案:a 直線繞原點逆時針旋轉得直線,再向右平移1個單位得直線,即直線,故選a.
2.若點關於直線對稱,則( )
a. b. c. d.
答案:d的中點在直線上,則,即(1),又由於直線與直線垂直,所以,即(2),由(1)(2)兩式解得,故選d.
3.若,則直線不過( )
a.第一象限 b.第二象限 c.第三象限 d.第四象限
答案:c 直線可化為,由知,所以直線不過第三象限.
4.圓的圓心到直線的距離是
答案: 圓的圓心座標為,所心圓心到直線的距離為
5.經過兩條直線和的交點,並且垂直於直線的直線的方程
答案: 由得交點座標為,所以所求直線方程為,化簡得.
【典型例題】
例1.已知直線過兩條直線的交點,且與(2,3)、(-4,5)兩點的距離相等,求直線的方程.
解:由解得,所以兩條直線的交點的座標為,要使直線到、兩點的距離相等,則直線與直線平行或直線過的中點.
當直線與直線平行時,,所以直線的方程為即;
當直線過的中點時,直線的方程為.
由上可知直線的方程為或.
例2.矩形的兩條對角線相交於點,邊所在直線的方程為,點在邊所在直線上.
(ⅰ)求邊所在直線的方程;
(ⅱ)求矩形外接圓的方程.
解:(ⅰ)因為邊所在直線的方程為,且與垂直,所以直線的斜率為.又因為點在直線上,
所以邊所在直線的方程為即.
(ⅱ)由解得點的座標為,
因為矩形兩條對角線的交點為.
所以為矩形外接圓的圓心.
又.從而矩形外接圓的方程為.
【感受高考】
1.(04年天津卷)若過定點且斜率為的直線與圓在第一象限內的部分有交點,則的取值範圍是( )
a. b. c. d.
答案:a 畫出圖象很容易得到.
2.(05年北京卷)「」是「直線與直線
相互垂直」的
a.充分必要條件b.充分而不必要條件
c.必要而不充分條件d.既不充分也不必要條件
答案:b 兩條直線垂直則,解得或,故應是充分不必要條件.
3.(08年重慶卷)直線與圓相交於兩點,弦的中點為(0,1),則直線的方程為
答案: 圓心座標為,故圓心與弦的中點所在的直線的斜率為,圓心與弦的中點所在的直線與直線垂直,所以,所以直線的方程為,即.
4.(08年浙江卷)直線關於直線對稱的直線方程是
答案: 畫圖可知所示求直線的斜率為,且過點,所以所求直線方程為,即.
【能力提公升】
1.「」是「直線和直線平行」的( )
a.充分非必要條件b.必要非充分條件
c.充要條件d.既非充分也非必要條件
答案:c,,因為,
所以,解得(注意重合的情況).
2.光源從出發經軸反射後過點,則軸上的反射點的座標為( )
abcd.
答案:a點關於軸的對稱點,直線的方程為,所以反射點的座標為.
3.兩平行直線分別過點,各自繞旋轉,當這兩平行直線距離取最大值時,兩直線方程分別是
答案: 當兩平行直線與直線垂直時,兩平行直線距離最大,,所以兩平行直線的斜率為,故兩平行直線方程為和,即.
4.直線與直線平行,則,這兩條平行直線的距離為
答案:利用直線與直線平行的判定及兩平行直線的距離公式易得答案.
5.已知直線及定點.
(ⅰ)問為何值時,直線過點;
(ⅱ)無論取何值,直線恆過哪個定點?
(ⅲ)問為何值時,點到直線的距離最大.
解:(ⅰ)因為直線過點,所以,解得.
(ⅱ)直線可化為,由得
無論取何值,直線恆過定點.
(ⅲ)因為直線恆過定點,所以當直線與直線垂直時,點到直線的距離最大.因為,所以.
所以直線的方程為,即.
6.已知四邊形的頂點.
(ⅰ)試判斷四邊形的形狀;
(ⅱ)求四邊形的面積.
解:(ⅰ)因為,
所以,即.
因為,所以.
又因為,所以,
所以四邊形為直角梯形.
(ⅱ),由上知四邊形為直角梯形,所以.
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