【配套K12】2018版高中数学第三章直线与方程习题课学案新人教A版必修2

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【高考数学】2018版人教A版高中数学必修二同步学习课件:第三章直线与方程3.1.2(精品优质PPT课件)

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-1-1 3-1 -1-3 1 4 证明 由斜率公式得:kAB= =-2,kBC= =2,kAC= =-3. 5-1 2-1 5-2
1 因为 kAB· kBC=-2×2=-1,
所以AB⊥BC, 所以△ABC是直角三角形.
证明
反思与感悟
使用斜率公式判定两直线垂直的步骤
(1) 一看:看所给两点的横坐标是否相等,若相等,则直线的斜率不存
答案
思考2
对于两条不重合的直线 l1与l2,若k1=k2,是否一定有l1∥l2?为 什么? 答案 一定有l1∥l2.因为k1=k2⇒tan α1=tan α2⇒α1=α2⇒l1∥l2.
答案
梳理
类型 前提条件 斜率存在 α1=α2≠90° k1=k2 l1∥l2⇔______ 斜率不存在 α1=α2=90°
如图,设对于两条不重合的直线 l1 与 l2 ,其倾斜
角分别为α1与α2,斜率分别为k1与k2,若l1∥l2,
α1 与 α2 之间有什么关系?k1 与k2 之间有什么关系?
答案 α1与α2之间的关系为α1=α2; 对于k1与k2之间的关系,当α1=α2≠90°时,k1=k2, 因为α1=α2,所以tan α1=tan α2,即k1=k2. 当α1=α2=90°时,k1与k2不存在.
第三章 §3.1
直线的倾斜角与斜率
3.1.2 两条直线平行与垂直的判定
学习目标
1.理解并掌握两条直线平行的条件及两条直线垂直的条件.
2.能根据已知条件判断两直线的平行与垂直.
3.能应用两条直线的平行或垂直解决实际问题.
内容索引
问题导学 题型探究 当堂训练
问题导学
知识点一
两条直线平行的判定
思考1
①③④ 例1 下列直线l1与直线l2平行的有________. ①l1经过点A(2,1),B(-3,5),l2经过点C(3,-3),D(8,-7); ②l1的斜率为2,l2经过点A(1,1),B(2,2);

2018年秋高中数学人教A版必修2习题:第3章 直线与方程3.1.2 含解析

2018年秋高中数学人教A版必修2习题:第3章 直线与方程3.1.2 含解析

第三章 3.1 3.1.2一、选择题1.(2016·临沧高一检测)直线l 1、l 2的斜率是方程x 2-3x -1=0的两根,则l 1与l 2的位置关系是导学号 92180669( )A .平行B .重合C .相交但不垂直D .垂直[答案] D[解析] 设方程x 2-3x -1=0的两根为x 1、x 2,则x 1x 2=-1. ∴直线l 1、l 2的斜率k 1k 2=-1, 故l 1与l 2垂直.2.(2016·盐城高一检测)已知直线l 的倾斜角为20°,直线l 1∥l ,直线l 2⊥l ,则直线l 1与l 2的倾斜角分别是导学号 92180670( )A .20°,20°B .70°,70°C .20°,110°D .110°,20° [答案] C[解析] ∵l 1∥l ,∴直线l 1与l 的倾斜角相等,∴直线l 1的倾斜角为20°,又∵l 2⊥l ,∴直线l 2的倾斜角为110°.3.满足下列条件的直线l 1与l 2,其中l 1∥l 2的是导学号 92180671( ) ①l 1的斜率为2,l 2过点A (1,2)、B (4,8);②l 1经过点P (3,3)、Q (-5,3),l 2平行于x 轴,但不经过P 点; ③l 1经过点M (-1,0)、N (-5,-2),l 2经过点R (-4,3)、S (0,5). A .①② B .②③ C .①③ D .①②③ [答案] B [解析] k AB =8-24-1=2, ∴l 1与l 2平行或重合,故①不正确,排除A 、C 、D ,故选B .4.已知直线l 1和l 2互相垂直且都过点A (1,1),若l 1过原点O (0,0),则l 2与y 轴交点的坐标为导学号 92180672( )A .(2,0)B .(0,2)C .(0,1)D .(1,0)[答案] B[解析] 设l 2与y 轴交点为B (0,b ), ∵l 1⊥l 2,∴k 1k 2=-1. ∴k OA k AB =-1. ∴1-01-0×b -10-1=-1, 解得b =2,即l 2与y 轴交点的坐标为(0,2).5.已知直线l 1经过两点(-1,-2),(-1,4),直线l 2经过两点(2,1)、(6,y ),且l 1⊥l 2,则y =导学号 92180673( )A .2B .-2C .4D .1[答案] D[解析] ∵l 1⊥l 2且k 1不存在,∴k 2=0, ∴y =1.故选D .6.直线l 1的斜率为2,l 1∥l 2,直线l 2过点(-1,1)且与y 轴交于点P ,则P 点坐标为导学号 92180674( )A .(3,0)B .(-3,0)C .(0,-3)D .(0,3) [答案] D[解析] 设P (0,y ),∵l 1∥l 2,∴y -10+1=2,∴y =3,故选D . 二、填空题7.经过点P (-2,-1)和点Q (3,a )的直线与倾斜角是45°的直线平行,则a =________.导学号 92180675[答案] 4[解析] 由题意,得tan45°=a +13+2,解得a =4. 8.已知△ABC 的三个顶点分别是A (2,2)、B (0,1)、C (4,3),点D (m,1)在边BC 的高所在的直线上,则实数m =________.导学号 92180676[答案] 52[解析] 由题意得AD ⊥BC ,则有k AD k BC =-1, 所以有1-2m -2·3-14-0=-1,解得m =52.三、解答题9.已知在▱ABCD 中,A (1,2)、B (5,0)、C (3,4).导学号 92180677 (1)求点D 的坐标;(2)试判定▱ABCD 是否为菱形?[解析] (1)设D (a ,b ),∵四边形ABCD 为平行四边形, ∴k AB =k CD ,k AD =k BC , ∴⎩⎪⎨⎪⎧0-25-1=b -4a -3b -2a -1=4-03-5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1b =6.∴D (-1,6).(2)∵k AC =4-23-1=1,k BD =6-0-1-5=-1,∴k AC ·k BD =-1.∴AC ⊥BD .∴▱ABCD 为菱形.10.△ABC 的顶点A (5,-1)、B (1,1)、C (2,m ),若△ABC 为直角三角形,求m 的值.导学号 92180678[解析] (1)若∠A =90°,则AB ⊥AC ,k AB ·k AC =-1, k AB =1+11-5=-12,k AC =m +12-5=-m +13.∴-12×(-m +13)=-1,∴m =-7.(2)若∠B =90°,则BA ⊥BC ,k BA ·k BC =-1, k BC =m -12-1=m -1,k BA =-12,∴(m -1)×(-12)=1,∴m =3.(3)若∠C =90°,则CA ⊥CB ,k CA ·k CB =-1, k CA =m +12-5=-m +13,k CB =m -12-1=m -1,k CA ·k CB =-1,∴(-m +13)×(m -1)=-1,∴m 2=4,∴m =±2. 综上所述,m =-2,2,-7,3.一、选择题1.若过点A (2,-2)、B (5,0)的直线与过点P (2m,1)、Q (-1,m )的直线平行,则m 的值为导学号 92180679( )A .-1B .17C .2D .12[答案] B [解析] k AB =0-(-2)5-2=23, ∴k PQ =m -1-1-2m =23,解得m =17.2.以A (-1,1)、B (2,-1)、C (1,4)为顶点的三角形是导学号 92180680( ) A .锐角三角形 B .钝角三角形C .以A 点为直角顶点的直角三角形D .以B 点为直角顶点的直角三角形 [答案] C[解析] k AB =-1-12-(-1)=-23,k AC =4-11-(-1)=32.∴k AB ·k AC =-23×32=-1,∴AB ⊥AC ,故选C .3.已知两点A (2,0)、B (3,4),直线l 过点B ,且交y 轴于点C (0,y ),O 是坐标原点,且O 、A 、B 、C 四点共圆,那么y 的值是导学号 92180681( )A .19B .194C .5D .4[答案] B[解析] 由于A 、B 、C 、O 四点共圆, 所以AB ⊥BC ,∴4-03-2·4-y 3-0=-1,∴y =194.4.已知,过A (1,1)、B (1,-3)两点的直线与过C (-3,m )、D (n,2)两点的直线互相垂直,则点(m ,n )有导学号 92180682( )A .1个B .2个C .3个D .无数个[答案] D[解析] ∵由条件知过A (1,1),B (1,-3)两点的直线的斜率不存在,而AB ⊥CD ,∴k CD=0,即2-mn +3=0,得m =2,n ≠-3,∴点(m ,n )有无数个.二、填空题5.直线l 过点A (0,1)和B (-2,3),直线l 绕点A 顺时针旋转90°得直线l 1,那么l 1的斜率是______;直线l 绕点B 逆时针旋转15°得直线l 2,则l 2的斜率是______.导学号 92180683[答案] 1 -33[解析] ∵k AB =-1,∴直线l 的倾斜角α=135°. (1)∵l 1与l 垂直,∴kl 1=1.(2)∵∠ABC =15°,∠CDB =135°, ∴∠β=135°+15°=150°,∴kl 2=tan150°=tan(180°-30°)=-tan30°=-33. 6.直线l 1、l 2的斜率k 1、k 2是关于k 的方程2k 2-3k -b =0的两根,若l 1⊥l 2,则b =________;若l 1∥l 2,则b =________.导学号 92180684[答案] 2 -98[解析] 当l 1⊥l 2时,k 1k 2=-1, ∴-b2=-1.∴b =2.当l 1∥l 2时,k 1=k 2,∴Δ=(-3)2+4×2b =0.∴b =-98.7.直线l 1经过点A (m,1)、B (-3,4),直线l 2经过点C (1,m )、D (-1,m +1),当l 1∥l 2或l 1⊥l 2时,分别求实数m 的值.导学号 92180685[解析] 当l 1∥l 2时,由于直线l 2的斜率存在,则直线l 1的斜率也存在, 则k AB =k CD ,即4-1-3-m =m +1-m-1-1,解得m =3;当l 1⊥l 2时,由于直线l 2的斜率存在且不为0,则直线l 1的斜率也存在,则k AB k CD =-1, 即4-1-3-m ·m +1-m -1-1=-1,解得m =-92.综上,当l 1∥l 2时,m 的值为3;当l 1⊥l 2时,m 的值为-92.8.已知四边形ABCD 的顶点A (m ,n )、B (5,-1)、C (4,2)、D (2,2),求m 和n 的值,使四边形ABCD 为直角梯形.导学号 92180686[解析] (1)如右图,当∠A =∠D =90°时, ∵四边形ABCD 为直角梯形, ∴AB ∥DC 且AD ⊥AB . ∵k DC =0,∴m =2,n =-1. (2)如右图,当∠A =∠B =90°时, ∵四边形ABCD 为直角梯形,∴AD ∥BC ,且AB ⊥BC ,∴k AD =k BC ,k AB k BC =-1. ∴⎩⎪⎨⎪⎧n -2m -2=2-(-1)4-5,n +1m -5·2-(-1)4-5=-1,解得m =165、n =-85.综上所述,m =2、n =-1或m =165、n =-85.。

2018秋新版高中数学人教A版必修2:第三章直线与方程 3.2.2

2018秋新版高中数学人教A版必修2:第三章直线与方程 3.2.2

题型一 题型二 题型三
题型一 利用两点式求直线方程
【例1】 已知三角形的三个顶点A(-4,0),B(0,-3),C(-2,1),求: (1)BC边所在直线的方程; (2)BC边上中线所在直线的方程.
解:(1)直线 BC 过点 B(0,-3),C(-2,1),由两点式方程得
������ +3 1+3
和方程(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)的形式不同,适用范围也不 同.前者为分式形式方程,形式对称,但不能表示垂直于坐标 轴的直线.后者为整式形式方程,适用于过任何两点的直线 方程.
123
2.理解直线的截距式方程
剖析:(1)截距式是两点式的特例,当已知直线上的两点
分别是直线与两个坐标轴的交点(a,0),(0,b)(ab≠0)时,由两点
=
������-0 -2-0
,
化简得2x+y+3=0.
(2)由中点坐标公式,得 BC 的中点 D 的坐标为
0-2 2
,
-3+1 2
, 即D(-1,-1).又直线 AD 过点 A(-4,0),由两点式方程

������ +1 0+1
=
������ +1 -4+1
,
化简得x+3y+4=0.
题型一 题型二 题型三
������ ������
解得 a=1.故直线 l 的方程为 x+y-1=0.
错因分析:错解忽略了直线过原点时的情况.
题型一 题型二 题型三
正解:设直线 l 在两个坐标轴上的截距都为 a. 若 a=0,则直线 l 过原点,其方程为 x+2y=0; 若 a≠0,则直线 l 的方程可设为 ������ + ������ = 1,

2018版人教A版高中数学必修二同步学习讲义第三章直线与方程3.3.1~3.3.2 Word版含答案

2018版人教A版高中数学必修二同步学习讲义第三章直线与方程3.3.1~3.3.2 Word版含答案

两条直线的交点坐标
两点间的距离
学习目标.会用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标.会根据方程解的个数判定两条直线的位置关系.掌握两点间距离公式并会应用.
知识点一直线的交点与直线的方程组解的关系
思考直线上的点与其方程++=的解有什么样的关系?
答案直线上每一个点的坐标都满足直线方程,也就是说直线上的点的坐标是其方程的解.反之直线的方程的每一个解都表示直线上的点的坐标.
思考已知两条直线与相交,如何用代数方法求它们的交点的坐标?
答案只需写出这两条直线的方程,然后联立求解.
思考由两直线方程组成的方程组解的情况与两条直线的位置关系有何对应关系?
答案()若方程组无解,则∥;
()若方程组有且只有一个解,则与相交;
()若方程组有无数解,则与重合.
梳理()两直线的交点
几何元素及关系代数表示
点(,)
直线:++=
点在直线上++=
直线与的交点是
()两直线的位置关系
方程组的解一组无数组无解直线与的公共点的个数一个无数个零个
直线与的位置关系相交重合平行
知识点二两点间的距离
已知平面上两点(,),(,).
思考当≠,=时,=?
答案=-.
思考当=,≠时,=?
答案=-.
思考当≠,≠时,=?请简单说明理由.
答案如图,在△中,=+,所以=.
即两点(,),(,)间的距离=.。

2018版人教A版高中数学必修二同步学习讲义:第三章直

2018版人教A版高中数学必修二同步学习讲义:第三章直

3.3.3 点到直线的距离 3.3.4 两条平行直线间的距离学习目标 1.了解点到直线距离公式的推导方法.2.掌握点到直线距离公式,并能灵活应用于求平行线间的距离等问题.3.初步掌握用解析法研究几何问题.知识点一 点到直线的距离思考1 如图,点P (x 0,y 0)到直线Ax +By +C =0(A ,B 不同时为0)的距离d 同线段PS ,PR ,RS 间存在什么关系?答案 d =|PR ||PS ||RS |.思考2 根据思考1的思路,点P 到直线Ax +By +C =0的距离d 怎样用A ,B ,C 及x 0,y 0表示?答案 d =|Ax 0+By 0+C |A 2+B 2.思考3 点到直线的距离公式对于A =0或B =0时的直线是否仍然适用? 答案 仍然适用,①当A =0,B ≠0时,直线l 的方程为By +C =0, 即y =-C B ,d =|y 0+C B |=|By 0+C ||B |,适合公式.②当B =0,A ≠0时,直线l 的方程为Ax +C =0,x =-C A ,d =|x 0+C A |=|Ax 0+C ||A |,适合公式.梳理 点到直线的距离(1)定义:点到直线的垂线段的长度. (2)图示:(3)公式:d =|Ax 0+By 0+C |A 2+B 2.知识点二 两条平行直线间的距离思考 直线l 1:x +y -1=0上有A (1,0)、B (0,1)、C (-1,2)三点,直线l 2:x +y +1=0与直线l 1平行,那么点A 、B 、C 到直线l 2的距离分别为多少?有什么规律吗?答案 点A 、B 、C 到直线l 2的距离分别为2、2、 2.规律是当两直线平行时,一条直线上任一点到另一条直线的距离都相等. 梳理 两条平行直线间的距离(1)定义:夹在两平行线间的公垂线段的长. (2)图示:(3)求法:转化为点到直线的距离.(4)公式:两条平行直线l 1:Ax +By +C 1=0与l 2:Ax +By +C 2=0之间的距离d =|C 1-C 2|A 2+B 2.类型一 点到直线的距离例1 (1)求点P (2,-3)到下列直线的距离. ①y =43x +13;②3y =4;③x =3.解 ①y =43x +13可化为4x -3y +1=0,点P (2,-3)到该直线的距离为 |4×2-3×(-3)+1|42+(-3)2=185; ②3y =4可化为3y -4=0,由点到直线的距离公式得|-3×3-4|02+32=133;③x =3可化为x -3=0,由点到直线的距离公式得|2-3|1=1.(2)求过点M (-1,2),且与点A (2,3),B (-4,5)距离相等的直线l 的方程. 解 方法一 当过点M (-1,2)的直线l 的斜率不存在时, 直线l 的方程为x =-1,恰好与A (2,3),B (-4,5)两点距离相等, 故x =-1满足题意,当过点M (-1,2)的直线l 的斜率存在时, 设l 的方程为y -2=k (x +1), 即kx -y +k +2=0.由点A (2,3)与B (-4,5)到直线l 的距离相等,得 |2k -3+k +2|k 2+1=|-4k -5+k +2|k 2+1,解得k =-13,此时l 的方程为y -2=-13(x +1),即x +3y -5=0.综上所述直线l 的方程为x =-1或x +3y -5=0. 方法二 由题意得l ∥AB 或l 过AB 的中点, 当l ∥AB 时,设直线AB 的斜率为k AB , 直线l 的斜率为k l ,则k AB =k l =5-3-4-2=-13,此时直线l 的方程为y -2=-13(x +1),即x +3y -5=0.当l 过AB 的中点(-1,4)时,直线l 的方程为x =-1. 综上所述,直线l 的方程为x =-1或x +3y -5=0.反思与感悟 (1)应用点到直线的距离公式时应注意的三个问题: ①直线方程应为一般式,若给出其他形式应化为一般式. ②点P 在直线l 上时,点到直线的距离为0,公式仍然适用.③直线方程Ax +By +C =0,当A =0或B =0时公式也成立,但由于直线是特殊直线(与坐标轴垂直),故也可用数形结合求解.(2)用待定系数法求直线方程时,首先考虑斜率不存在是否满足题意.跟踪训练1 (1)若点(4,a )到直线4x -3y =0的距离不大于3,则a 的取值范围是________________.(2)已知直线l 过点P (3,4)且与点A (-2,2),B (4,-2)等距离,则直线l 的方程为______. 答案 (1)[13,313] (2)2x -y -2=0或2x +3y -18=0解析 (1)由题意知|4×4-3a |42+(-3)2≤3,解得13≤a ≤313,故a 的取值范围为[13,313].(2)过点P (3,4)且斜率不存在时的直线x =3与A 、B 两点的距离不相等, 故可设所求直线方程为y -4=k (x -3), 即kx -y +4-3k =0,由已知得|-2k -2+4-3k |1+k 2=|4k +2+4-3k |1+k 2,∴k =2或k =-23,∴所求直线l 的方程为 2x +3y -18=0或2x -y -2=0. 类型二 两平行线间的距离例2 (1)两直线3x +y -3=0和6x +my -1=0平行,则它们之间的距离为_________. (2)已知直线l 与两直线l 1:2x -y +3=0和l 2:2x -y -1=0的距离相等,则l 的方程为________________. 答案 (1)104(2)2x -y +1=0 解析 (1)由题意,得63=m1,∴m =2,将直线3x +y -3=0化为6x +2y -6=0, 由两平行线间距离公式,得|-1+6|62+22=540=104. (2)设直线l 的方程为2x -y +c =0, 由题意,得|3-c |22+12=|c +1|22+12,解得c =1, ∴直线l 的方程为2x -y +1=0.反思与感悟 求两平行线间的距离,一般是直接利用两平行线间的距离公式,当直线l 1:y =kx +b 1,l 2:y =kx +b 2,且b 1≠b 2时,d =|b 1-b 2|k 2+1;当直线l 1:Ax +By +C 1=0,l 2:Ax +By+C 2=0且C 1≠C 2时,d =|C 1-C 2|A 2+B 2.但必须注意两直线方程中x ,y 的系数对应相等. 跟踪训练2 (1)求与直线l :5x -12y +6=0平行且到l 的距离为2的直线方程; (2)两平行直线l 1,l 2分别过P 1(1,0),P 2(0,5),若l 1与l 2的距离为5,求两直线方程. 解 (1)方法一 设所求直线的方程为5x -12y +C =0, 在直线5x -12y +6=0上取一点P 0(0,12),则点P 0到直线5x -12y +C =0的距离为|-12×12+C |52+(-12)2=|C -6|13,由题意,得|C -6|13=2,所以C =32或C =-20,故所求直线的方程为5x -12y +32=0或5x -12y -20=0. 方法二 设所求直线的方程为5x -12y +C =0, 由两平行直线间的距离公式得2=|C -6|52+(-12)2,解得C =32或C =-20,故所求直线的方程为5x -12y +32=0或5x -12y -20=0. (2)依题意,两直线的斜率都存在, 设l 1:y =k (x -1),即kx -y -k =0, l 2:y =kx +5,即kx -y +5=0. 因为l 1与l 2的距离为5, 所以|-k -5|k 2+1=5,解得k =0或512.所以l 1和l 2的方程分别为y =0和y =5或5x -12y -5=0和5x -12y +60=0. 类型三 利用距离公式求最值命题角度1 由点到直线的距离求最值例3 已知实数x ,y 满足6x +8y -1=0,则x 2+y 2-2y +1的最小值为________. 答案710解析 ∵x 2+y 2-2y +1=(x -0)2+(y -1)2, ∴上式可看成是一个动点M (x ,y )到定点N (0,1)的距离, 即为点N 到直线l :6x +8y -1=0上任意一点M (x ,y )的距离, ∴S =|MN |的最小值应为点N 到直线l 的距离, 即|MN |min =d =|8-1|62+82=710. 反思与感悟 解决此题的关键是理解式子表示的几何意义,将“数”转化为“形”,从而利用图形的直观性加以解决.跟踪训练3 (1)动点P (x ,y )在直线x +y -4=0上,O 为原点,求|OP |最小时P 点的坐标; (2)求过点P (1,2)且与原点距离最大的直线方程.解 (1)直线上的点到原点距离的最小值即为原点到直线的距离,此时OP 垂直于已知直线,则k OP =1,∴OP 所在直线方程为y =x ,由⎩⎪⎨⎪⎧ y =x ,x +y -4=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =2. ∴P 点坐标为(2,2).(2)由题意知过P 点且与OP 垂直的直线到原点O 的距离最大, ∵k OP =2,∴所求直线方程为y -2=-12(x -1),即x +2y -5=0.命题角度2 有关两平行线间距离的最值例4 两条互相平行的直线分别过点A (6,2),B (-3,-1),并且各自绕着点A ,B 旋转,如果两条平行直线间的距离为d . (1)求d 的取值范围;(2)求d 取最大值时,两条直线的方程. 解 (1)设经过A 点和B 点的直线分别为l 1、l 2,显然当⎩⎪⎨⎪⎧l 1⊥AB ,l 2⊥AB 时,l 1和l 2的距离最大,且最大值为|AB |=(-3-6)2+(-1-2)2=310, ∴d 的取值范围为(0,310].(2)由(1)知d max =310,此时k =-3,两直线的方程分别为3x +y -20=0或3x +y +10=0.反思与感悟 两平行线间的距离可转化为两点间的距离,通过两点间的距离利用数形结合思想得到两平行线间距离的最值.跟踪训练4 已知P ,Q 分别是直线3x +4y -5=0与6x +8y +5=0上的动点,则|PQ |的最小值为( ) A .3 B. 3 C.32 D.32答案 D解析 两平行线间的距离就是|PQ |的最小值,3x +4y -5=0可化为6x +8y -10=0,则|PQ |=|5-(-10)|62+82=32.1.已知点(a,1)到直线x -y +1=0的距离为1,则a 的值为( )A .1B .-1 C. 2 D .±2 答案 D解析 由题意知|a -1+1|12+12=1,即|a |=2,∴a =±2.2.直线x -2y -1=0与直线x -2y -c =0的距离为25,则c 的值为( ) A .9 B .11或-9 C .-11 D .9或-11答案 B解析 两平行线间的距离为d =|-1-(-c )|12+(-2)2=25, 解得c =-9或11.3.已知点M (1,2),点P (x ,y )在直线2x +y -1=0上,则|MP |的最小值是( ) A.10 B.355C. 6 D .3 5 答案 B解析 点M 到直线2x +y -1=0的距离,即为|MP |的最小值,所以|MP |的最小值为|2+2-1|22+12=355. 4.两平行直线3x +4y +5=0与6x +ay +30=0间的距离为d ,则a +d =________. 答案 10解析 由两直线平行知,a =8,d =|15-5|5=2,∴a +d =10.5.直线3x -4y -27=0上到点P (2,1)距离最近的点的坐标是________________. 答案 (5,-3)解析 由题意知过点P 作直线3x -4y -27=0的垂线, 设垂足为M ,则|MP |为最小, 直线MP 的方程为y -1=-43(x -2),解方程组⎩⎪⎨⎪⎧3x -4y -27=0,y -1=-43(x -2),得⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =-3 ∴所求点的坐标为(5,-3).1.点到直线的距离即是点与直线上点连线的距离的最小值,利用点到直线的距离公式,解题时要注意把直线方程化为一般式.当直线与坐标轴垂直时可直接求之.2.利用点到直线的距离公式可求直线的方程,有时需结合图形,数形结合,使问题更清晰. 3.已知两平行直线,其距离可利用公式d =|C 1-C 2|A 2+B 2求解,也可在已知直线上取一点,转化为点到直线的距离.课时作业一、选择题1.点(1,-1)到直线y =1的距离是( ) A. 2 B.22C .3D .2答案 D解析 d =|-1-1|1+0=2,故选D.2.两平行线3x -4y -7=0和6x -8y +3=0之间的距离为( ) A.45 B .2 C.1710 D.175 答案 C解析 3x -4y -7=0可化为6x -8y -14=0, 由两平行线间的距离公式可得|3+14|62+82=1710. 3.已知点A (-3,-4),B (6,3)到直线l :ax +y +1=0的距离相等,则实数a 的值等于( ) A.79B .-13C .-79或-13D .-79或13答案 C解析 由点到直线的距离公式可得|-3a -4+1|a 2+1=|6a +3+1|a 2+1,化简得|3a +3|=|6a +4|, 解得实数a =-79或-13.故选C.4.到直线2x +y +1=0的距离等于55的直线方程为( ) A .2x +y =0 B .2x +y -2=0C .2x +y =0或2x +y -2=0D .2x +y =0或2x +y +2=0 答案 D解析 根据题意可设所求直线方程为2x +y +c =0, 因为两直线间的距离等于55, 所以d =|c -1|22+12=55, 解得c =0或c =2,故所求直线方程为2x +y =0或2x +y +2=0.5.点P (2,3)到直线:ax +(a -1)y +3=0的距离d 为最大时,d 与a 的值依次为( ) A .3,-3 B .5,2 C .5,1 D .7,1答案 C解析 直线恒过点A (-3,3),根据已知条件可知当直线ax +(a -1)y +3=0与AP 垂直时,距离最大,最大值为5,此时a =1.故选C.6.两平行线分别经过点A (3,0),B (0,4),它们之间的距离d 满足的条件是( ) A .0<d ≤3 B .0<d ≤5 C .0<d <4 D .3≤d ≤5 答案 B解析 当两平行线与AB 垂直时,两平行线间的距离最大为|AB |=5,所以0<d ≤5. 7.过两直线x -y +1=0和x +y -1=0的交点,并与原点的距离等于1的直线共有( ) A .0条 B .1条 C .2条 D .3条 答案 B解析 联立⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1=0,x +y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =1. ∴两直线交点为(0,1),由交点到原点的距离1,故只有1条.8.若动点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)分别在直线l 1:x +y -7=0和l 2:x +y -5=0上移动,则AB 的中点M 到原点距离的最小值是( ) A .3 2 B .2 3 C .3 3 D .4 2答案 A解析 由题意知,M 点的轨迹为平行于直线l 1,l 2且到l 1,l 2距离相等的直线l ,其方程为x +y -6=0,∴M 到原点的距离的最小值为d =62=3 2. 二、填空题9.点P (x ,y )在直线x +y -4=0上,则x 2+y 2的最小值是________. 答案 8解析 由x 2+y 2的实际意义可知,它代表直线x +y -4=0上的点到原点的距离的平方,它的最小值即为原点到该直线的距离的平方, 所以(x 2+y 2)min =⎝ ⎛⎭⎪⎫|1×0+1×0-4|22=8.10.若点(2,-k )到直线5x +12y +6=0的距离是4,则k 的值是________. 答案 -3或173解析 d =|5×2+12×(-k )+6|52+122=|16-12k |13,由题意知|16-12k |13=4,即|4-3k |13=1,∴k =-3或k =173.11.经过点P (-3,4),且与原点的距离等于3的直线l 的方程为________. 答案 x =-3或7x +24y -75=0解析 (1)当直线l 的斜率不存在时,原点到直线l :x =-3的距离等于3,满足题意; (2)当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y -4=k (x +3),即kx -y +3k +4=0. 原点到直线l 的距离d =|3k +4|k 2+(-1)2=3,解得k =-724. 直线l 的方程为7x +24y -75=0.综上,直线l 的方程为x =-3或7x +24y -75=0.三、解答题12.如图,已知直线l 1:x +y -1=0,现将直线l 1向上平移到直线l 2的位置,若l 2、l 1和坐标轴围成的梯形面积为4,求l 2的方程.解 设l 2的方程为y =-x +b (b >1),则图中A (1,0),D (0,1),B (b,0),C (0,b ),∴|AD |=2,|BC |=2b .梯形的高h 就是A 点到直线l 2的距离,故h =|1+0-b |2=|b -1|2=b -12(b >1), 由梯形面积公式得2+2b 2×b -12=4, ∴b 2=9,b =±3.但b >1,∴b =3.从而得到直线l 2的方程是x +y -3=0.四、探究与拓展13.已知入射光线在直线l 1:2x -y =3上,经过x 轴反射到直线l 2上,再经过y 轴反射到直线l 3上.若点P 是直线l 1上某一点,则点P 到直线l 3的距离为( )A .6B .3 C.655 D.9510答案 C解析 如图所示,结合图形可知,直线l 1∥l 3,则直线l 1上一点P 到直线l 3的距离即为l 1与l 3之间的距离.由题意知l 1与l 2关于x 轴对称,故l 2的方程为y =-2x +3,l 2与l 3关于y 轴对称,故l 3的方程为y =2x +3.由两平行线间的距离公式得l 1与l 3间的距离d =|3-(-3)|12+22=655, 即点P 到直线l 3的距离为655. 14.已知A (4,-3),B (2,-1)和直线l :4x +3y -2=0,求一点P ,使|P A |=|PB |,且点P 到l 的距离等于2.解 AB 的中点坐标为(3,-2),k AB =-3+14-2=-1,所以线段AB 的垂直平分线方程为y +2=x -3,即x -y -5=0,设点P (a ,b ),则P 在直线x -y -5=0上,故a -b -5=0, 又|4a +3b -2|42+32=2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =1,b =-4或⎩⎨⎧ a =277,b =-87,故所求的点为P (1,-4)或P (277,-87).。

2018版人教A版高中数学必修二同步学习讲义第三章直线与方程3.1.1 Word版含答案

2018版人教A版高中数学必修二同步学习讲义第三章直线与方程3.1.1 Word版含答案

倾斜角与斜率
学习目标.理解直线的斜率和倾斜角的概念.理解直线倾斜角的唯一性及直线斜率的存在性.了解斜率公式的推导过程,会应用斜率公式求直线的斜率.
知识点一直线的倾斜角
思考在平面直角坐标系中,只知道直线上的一点,能不能确定一条直线呢?
答案不能.
思考在平面直角坐标系中,过定点的四条直线如图所示,每条直线与轴的相对倾斜程度是否相同?
答案不同.
梳理()倾斜角的定义
①当直线与轴相交时,取轴作为基准,轴正向与直线向上方向之间所成的角α叫做直线的倾斜角.
②当直线与轴平行或重合时,规定它的倾斜角为°.
()直线的倾斜角α的取值范围为°≤α<°.
()确定平面直角坐标系中一条直线位置的几何要素是:直线上的一个定点以及它的倾斜角,二者缺一不可.
知识点二直线的斜率与倾斜角的关系
思考在日常生活中,我们常用“”表示“坡度”,图()()中的坡度相同吗?
答案不同,因为≠.
思考思考中图的“坡度”与角α,β存在等量关系吗?
答案存在,图()中,坡度=α,图()中,坡度=β.
梳理()直线的斜率
把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母表示,即=α.
()斜率与倾斜角的对应关系
图示
倾斜角
α=°°<α<°α=°°<α<°(范围)
斜率
=>不存在< (范围)
知识点三过两点的直线的斜率公式
直线过两点(,),(,),其斜率=(≠).。

2018版人教A版高中数学必修二同步学习讲义第三章直线与方程3.2.1 Word版含答案

直线的点斜式方程
学习目标.了解由斜率公式推导直线方程的点斜式的过程.掌握直线的点斜式方程与斜截式方程.会利用直线的点斜式与斜截式方程解决有关的实际问题.
知识点一直线的点斜式方程
思考如图,直线经过点(,),且斜率为,设点(,)是直线上不同于点的任意一点,那么,应满足什么关系?
答案由斜率公式得=,
则,应满足-=(-).
思考经过点(,)的所有直线是否都能用点斜式方程来表示?
答案斜率不存在的直线不能用点斜式表示,过点斜率不存在的直线为=.
梳理
点斜式
已知条件点(,)和斜率
图示
方程形式-=(-)
适用条件斜率存在
知识点二直线的斜截式方程
思考已知直线的斜率为,且与轴的交点为(,),得到的直线的方程是什么?答案将及点(,)代入直线方程的点斜式得:=+.
思考方程=+,表示的直线在轴上的截距是距离吗?可不可以为负数和零?答案轴上的截距不是距离,可以是负数和零.
思考对于直线:=+,:=+.
①∥⇔=且≠,
②⊥⇔=-.
梳理
斜截式
已知条件斜率和直线在轴上的截距
图示
方程式=+
适用条件斜率存在。

2018版人教A版高中数学必修二同步学习讲义第三章直线与方程3.1.2 Word版含答案

两条直线平行与垂直的判定学习目标.理解并掌握两条直线平行的条件及两条直线垂直的条件.能根据已知条件判断两直线的平行与垂直.能应用两条直线的平行或垂直解决实际问题.知识点一两条直线平行的判定思考如图,设对于两条不重合的直线与,其倾斜角分别为α与α,斜率分别为与,若∥,α与α之间有什么关系?与之间有什么关系?答案α与α之间的关系为α=α;对于与之间的关系,当α=α≠°时,=,因为α=α,所以α=α,即=.当α=α=°时,与不存在.思考对于两条不重合的直线与,若=,是否一定有∥?为什么?答案一定有∥.因为=⇒α=α⇒α=α⇒∥.梳理类型斜率存在斜率不存在前提条件α=α≠°α=α=°对应关系∥⇔=∥⇐两直线斜率都不存在图示知识点二两条直线垂直的判定思考如图,设直线与的倾斜角分别为α与α,斜率分别为与,且α<α,若⊥,α与α之间有什么关系?为什么?答案α=°+α,因为三角形任意一外角等于与它不相邻两内角之和.思考已知(°+α)=-,据此,如何推出思考中两直线的斜率、之间的关系?答案因为α=°+α,所以α=(°+α),由于(°+α)=-,α=-,即αα=-,所以·=-.思考如果两直线的斜率存在且满足·=-,是否一定有⊥?如果⊥,一定有·=-吗?为什么?答案当·=-时,一定有⊥.不妨设<,即α为钝角,因为·=-,则有αα=-,所以α=-=(°+α),则α=°+α,所以⊥.当⊥时,不一定有·=-,因为如果直线和分别平行于轴、轴,则不存在,所以·=-不成立.梳理。

2018版人教A版高中数学必修二同步学习讲义:第三章直线与方程3-2-3 含答案 精品

3.2.3 直线的一般式方程学习目标 1.掌握直线的一般式方程.2.理解关于x ,y 的二元一次方程Ax +By +C =0(A ,B 不同时为0)都表示直线.3.会进行直线方程的五种形式之间的转化.知识点一 直线的一般式方程思考1 直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式这四种形式都能用Ax +By +C =0(A ,B 不同时为0)来表示吗? 答案 能.思考2 关于x ,y 的二元一次方程Ax +By +C =0(A ,B 不同时为0)一定表示直线吗? 答案 一定.思考3 当B ≠0时,方程Ax +By +C =0(A ,B 不同时为0)表示怎样的直线?B =0呢? 答案 当B ≠0时,由Ax +By +C =0,得y =-A B x -C B ,所以该方程表示斜率为-AB ,在y 轴上截距为-CB的直线;当B =0时,A ≠0,由Ax +By +C =0,得x =-CA ,所以该方程表示一条垂直于x 轴的直线. 梳理 直线的一般式方程知识点二 直线的一般式与点斜式、斜截式、两点式、截距式的关系梳理类型一 直线的一般式方程 命题角度1 求直线的一般式方程例1 根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程: (1)斜率是3,且经过点A (5,3); (2)斜率为4,在y 轴上的截距为-2; (3)经过点A (-1,5),B (2,-1)两点; (4)在x 轴,y 轴上的截距分别为-3,-1. 解 (1)由直线方程的点斜式得y -3=3(x -5), 即3x -y -53+3=0.(2)由斜截式得直线方程为y =4x -2, 即4x -y -2=0.(3)由两点式得y -5-1-5=x -(-1)2-(-1),即2x +y -3=0.(4)由截距式得直线方程为x -3+y-1=1,即x +3y +3=0.反思与感悟 (1)当A ≠0时,方程可化为x +B A y +C A =0,只需求B A ,CA 的值;若B ≠0,则方程化为A B x +y +C B =0,只需确定A B ,CB 的值,因此,只要给出两个条件,就可以求出直线方程.(2)在求直线方程时,设一般式方程有时并不简单,常用的还是根据给定条件选出四种特殊形式之一求方程,然后可以转化为一般式.跟踪训练1 根据条件写出下列直线的一般式方程:(1)斜率是-12,且经过点A (8,-6)的直线方程为________________;(2)经过点B (4,2),且平行于x 轴的直线方程为________________; (3)在x 轴和y 轴上的截距分别是32和-3的直线方程为________________;(4)经过点P 1(3,-2),P 2(5,-4)的直线方程为________________. 答案 (1)x +2y +4=0 (2)y -2=0 (3)2x -y -3=0 (4)x +y -1=0 命题角度2 由含参数的一般式求参数例2 设直线l 的方程为(m 2-2m -3)x -(2m 2+m -1)y +6-2m =0. (1)若直线l 在x 轴上的截距为-3,则m =________; (2)若直线l 的斜率为1,则m =________. 答案 (1)-53(2)-2解析 (1)令y =0,则x =2m -6m 2-2m -3,∴2m -6m 2-2m -3=-3,得m =-53或m =3(舍去).∴m =-53.(2)由直线l 化为斜截式方程 得y =m 2-2m -32m 2+m -1x +6-2m 2m 2+m -1,则m 2-2m -32m 2+m -1=1, 得m =-2或m =-1(舍去). ∴m =-2.反思与感悟 (1)方程Ax +By +C =0表示直线,需满足A ,B 不同时为0.(2)令x =0可得在y 轴上的截距.令y =0可得在x 轴上的截距.若确定直线斜率存在,可将一般式化为斜截式. (3)解分式方程注意验根.跟踪训练2 若方程(a 2+5a +6)x +(a 2+2a )y +1=0表示一条直线,则实数a 满足______. 答案 a ≠-2解析 由⎩⎪⎨⎪⎧a 2+5a +6=0,a 2+2a =0,得a =-2,∵方程(a 2+5a +6)x +(a 2+2a )y +1=0表示一条直线, ∴a ≠-2.类型二 由直线方程的一般式研究直线的平行与垂直 命题角度1 利用两直线的位置关系求参数例3 (1)已知直线l 1:2x +(m +1)y +4=0与直线l 2:mx +3y -2=0平行,求m 的值; (2)当a 为何值时,直线l 1:(a +2)x +(1-a )y -1=0与直线l 2:(a -1)x +(2a +3)y +2=0互相垂直?解 方法一 (1)由l 1:2x +(m +1)y +4=0, l 2:mx +3y -2=0知:①当m =0时,显然l 1与l 2不平行. ②当m ≠0时,l 1∥l 2,需2m =m +13≠4-2.解得m =2或m =-3,∴m 的值为2或-3. (2)由题意知,直线l 1⊥l 2.①若1-a =0,即a =1时,直线l 1:3x -1=0与直线l 2:5y +2=0显然垂直. ②若2a +3=0,即a =-32时,直线l 1:x +5y -2=0与直线l 2:5x -4=0不垂直.③若1-a ≠0且2a +3≠0,则直线l 1,l 2的斜率k 1,k 2都存在,k 1=-a +21-a ,k 2=-a -12a +3.当l 1⊥l 2时,k 1·k 2=-1, 即(-a +21-a )·(-a -12a +3)=-1,∴a =-1.综上可知,当a =1或a =-1时,直线l 1⊥l 2. 方法二 (1)令2×3=m (m +1), 解得m =-3或m =2.当m =-3时,l 1:x -y +2=0,l 2:3x -3y +2=0, 显然l 1与l 2不重合,∴l 1∥l 2.同理当m =2时,l 1:2x +3y +4=0,l 2:2x +3y -2=0, 显然l 1与l 2不重合,∴l 1∥l 2. ∴m 的值为2或-3. (2)由题意知直线l 1⊥l 2,∴(a +2)(a -1)+(1-a )(2a +3)=0, 解得a =±1,将a =±1代入方程,均满足题意. 故当a =1或a =-1时,直线l 1⊥l 2.反思与感悟 对于由直线的位置关系求参数的问题,有下列结论:设直线l 1与l 2的方程分别为A 1x +B 1y +C 1=0(A 1,B 1不同时为0),A 2x +B 2y +C 2=0(A 2,B 2不同时为0),则l 1∥l 2⇔⎩⎪⎨⎪⎧A 1B 2-A 2B 1=0,B 1C 2-B 2C 1≠0或A 1C 2-A 2C 1≠0.l 1⊥l 2⇔A 1A 2+B 1B 2=0.跟踪训练3 已知直线l 1:ax +2y -3=0,l 2:3x +(a +1)y -a =0,求满足下列条件的a 的值. (1)l 1∥l 2;(2)l 1⊥l 2.解 (1)∵l 1∥l 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a (a +1)-3×2=0,2×(-a )-(-3)(a +1)≠0,解得a =2.(2)a ×3+2×(a +1)=0,得a =-25.命题角度2 求平行、垂直的直线方程例4 已知直线l 的方程为3x +4y -12=0,求满足下列条件的直线l ′的方程: (1)过点(-1,3),且与l 平行; (2)过点(-1,3),且与l 垂直.解 方法一 (1)l 的方程可化为y =-34x +3,∴l 的斜率为-34.∵l ′与l 平行,∴l ′的斜率为-34.又∵l ′过点(-1,3),由点斜式知方程为 y -3=-34(x +1),即3x +4y -9=0.(2)∵l ′与l 垂直,∴l ′的斜率为43,又l ′过点(-1,3),由点斜式可得方程为 y -3=43(x +1),即4x -3y +13=0.方法二 (1)由l ′与l 平行,可设l ′的方程为3x +4y +m =0(m ≠-12). 将(-1,3)代入上式得m =-9. ∴所求直线的方程为3x +4y -9=0.(2)由l ′与l 垂直,可设l ′的方程为4x -3y +n =0. 将(-1,3)代入上式得n =13. ∴所求直线的方程为4x -3y +13=0.反思与感悟 一般地,直线Ax +By +C =0中系数A 、B 确定直线的斜率,因此,与直线Ax +By +C =0平行的直线方程可设为Ax +By +m =0,与直线Ax +By +C =0垂直的直线方程可设为Bx -Ay +n =0.这是经常采用的解题技巧. 跟踪训练4 已知点A (2,2)和直线l :3x +4y -20=0. 求:(1)过点A 和直线l 平行的直线方程; (2)过点A 和直线l 垂直的直线方程.解 (1)将与直线l 平行的直线方程设为3x +4y +C 1=0,又过点A (2,2),所以3×2+4×2+C 1=0,所以C 1=-14. 所求直线方程为3x +4y -14=0.(2)将与l 垂直的直线方程设为4x -3y +C 2=0,又过点A (2,2),所以4×2-3×2+C 2=0,所以C 2=-2, 所以直线方程为4x -3y -2=0.1.在直角坐标系中,直线x +3y -3=0的倾斜角是( ) A .30° B .60° C .150° D .120° 答案 C解析 直线斜率k =-33,所以倾斜角为150°,故选C. 2.若方程Ax +By +C =0表示直线,则A 、B 应满足的条件为( ) A .A ≠0 B .B ≠0 C .A ·B ≠0 D .A 2+B 2≠0答案 D解析 方程Ax +By +C =0表示直线的条件为A 、B 不能同时为0,即A 2+B 2≠0. 3.已知ab <0,bc <0,则直线ax +by =c 通过( ) A .第一、二、三象限 B .第一、二、四象限 C .第一、三、四象限 D .第二、三、四象限 答案 C解析 由ax +by =c ,得y =-a b x +c b ,∵ab <0,bc <0,∴直线的斜率k =-ab >0,直线在y 轴上的截距cb<0.由此可知直线通过第一、三、四象限.4.已知两直线l 1:x +my +6=0,l 2:(m -2)x +3y +2m =0,(1)若l 1∥l 2,则m =________; (2)若l 1⊥l 2,则m =________. 答案 (1)-1 (2)12解析 (1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧1×3-m (m -2)=0,2m 2≠6×3,得m =-1.(2)由题意知1×(m -2)+m ×3=0, 得m =12.5.求与直线3x +4y +1=0平行,且过点(1,2)的直线l 的方程. 解 由题意,设l 的方程为3x +4y +C =0, 将点(1,2)代入l 的方程 3+4×2+C =0,得C =-11, ∴直线l 的方程为3x +4y -11=0.1.根据两直线的一般式方程判定两直线平行的方法(1)判定斜率是否存在,若存在,化成斜截式后,则k 1=k 2且b 1≠b 2;若都不存在,则还要判定不重合.(2)可直接采用如下方法:一般地,设直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0.l 1∥l 2⇔A 1B 2-A 2B 1=0,且B 1C 2-B 2C 1≠0,或A 1C 2-A 2C 1≠0.这种判定方法避开了斜率存在和不存在两种情况的讨论,可以减小因考虑不周而造成失误的可能性.2.根据两直线的一般式方程判定两直线垂直的方法(1)若一个斜率为零,另一个不存在,则垂直;若两个都存在斜率,化成斜截式后,则k 1k 2=-1.(2)一般地,设l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,l 1⊥l 2⇔A 1A 2+B 1B 2=0. 第二种方法可避免讨论,减小失误.课时作业一、选择题1.直线(2m 2-5m +2)x -(m 2-4)y +5m =0的倾斜角为45°,则m 的值为( ) A .-2 B .2 C .-3 D .3答案 D解析 由已知得m 2-4≠0,且2m 2-5m +2m 2-4=1,解得m =3或m =2(舍去).2.直线l 的方程为Ax +By +C =0,若直线l 过原点和二、四象限,则( ) A .C =0,B >0 B .A >0,B >0,C =0 C .AB <0,C =0 D .AB >0,C =0答案 D解析 通过直线的斜率和截距进行判断.3.已知直线ax +by -1=0在y 轴上的截距为-1,且它的倾斜角是直线3x -y -3=0的倾斜角的2倍,则a ,b 的值分别为( ) A.3,1 B.3,-1 C .-3,1 D .-3,-1答案 D解析 原方程化为x 1a +y1b =1,∴1b=-1,∴b =-1. 又∵ax +by -1=0的斜率k =-ab =a ,且3x -y -3=0的倾斜角为60°, ∴k =tan 120°,∴a =-3,故选D.4.两条直线mx +y -n =0和x +my +1=0互相平行的条件是( ) A .m =1B .m =±1C.⎩⎪⎨⎪⎧ m =1,n ≠-1 D.⎩⎪⎨⎪⎧ m =1,n ≠-1或⎩⎪⎨⎪⎧m =-1,n ≠1 答案 D解析 令m ×m =1×1,得m =±1.当m =1时,要使x +y -n =0与x +y +1=0平行,需n ≠-1. 当m =-1时,要使-x +y -n =0与x -y +1=0平行,需n ≠1.5.把直线x -y +3-1=0绕点(1,3)逆时针旋转15°后,所得直线l 的方程是( ) A .y =-3x B .y =3x C .x -3y +2=0 D .x +3y -2=0答案 B解析 如图,已知直线的斜率为1,则其倾斜角为45°, 则直线l 的倾斜角α=45°+15°=60°. ∴l 的斜率k =tan α=tan 60°=3, ∴l 的方程为y -3=3(x -1),即y =3x .6.在同一直角坐标系中表示直线ax -y =0与x -y +a =0(a ≠0)正确的是( )答案 C解析 若a >0,直线y =x +a 与y 轴的交点在y 轴正半轴上,直线x -y +a =0过第一、二、三象限,而直线ax -y =0过定点(0,0),倾斜角为锐角,此时各选项都不正确;若a <0,则直线y =x +a 与y 轴的交点在y 轴负半轴上,直线过第一、三、四象限,而直线y =ax 过定点(0,0),且倾斜角为钝角,故C 正确.7.若直线l :ax +y -2-a =0在x 轴和y 轴上的截距相等,则直线l 的斜率为( ) A .1 B .-1 C .-2或1 D .-1或2答案 D解析 当直线ax +y -2-a =0过原点时,可得a =-2. 当直线ax +y -2-a =0不过原点时,由题意知,当a =0时,直线l 与x 轴无交点,当a ≠0时,直线l 在x 轴上的截距为2+a a ,与在y 轴上的截距2+a 相等,可得2+aa =2+a ,解得a =1,或a =-2. 综上知,a =-2或1. 所以直线l 的斜率为-1或2. 二、填空题8.已知直线(a +2)x +(a 2-2a -3)y -2a =0在x 轴上的截距为3,则该直线在y 轴上的截距为________. 答案 -415解析 把(3,0)代入已知方程,得(a +2)×3-2a =0, ∴a =-6,∴直线方程为-4x +45y +12=0, 令x =0,得y =-415.9.垂直于直线3x -4y -7=0,且与两坐标轴围成的三角形的面积为6的直线l 的方程为________.答案 4x +3y -12=0或4x +3y +12=0解析 由题意可设与直线3x -4y -7=0垂直的直线的方程为4x +3y +c =0, 令y =0,得x =-c4,令x =0,得y =-c3,则S △=12|-c 4·(-c3)|=6,得c 2=122,c =±12,∴直线l 的方程为4x +3y -12=0或4x +3y +12=0.10.若直线mx -y +(2m +1)=0恒过定点,则此定点是________. 答案 (-2,1)解析 由y =mx +2m +1,得y -1=m (x +2),所以直线恒过定点(-2,1).11.直角坐标平面上一机器人在行进中始终保持到两点A (a,0)(其中a ∈R )和B (0,1)的距离相等,且机器人也始终接触不到直线l :y =x +1,则a 的值为________. 答案 1解析 根据题意可知机器人在线段AB 的中垂线上运动,且轨迹与直线l :y =x +1平行,由此可得AB ⊥l ,因此k AB ·k l =-1,即1-00-a ×1=-1,解得a =1.三、解答题12.若方程(m 2-3m +2)x +(m -2)y -2m +5=0表示直线. (1)求实数m 需满足的条件;(2)若该直线的斜率k =1,求实数m 的值.解 (1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m +2≠0,m -2≠0,解得m ≠2.(2)由题意知,m ≠2,由-m 2-3m +2m -2=1,解得m =0.13.(1)已知直线l 1:(k -3)x +(4-k )y +1=0与l 2:2(k -3)x -2y +3=0.①若这两条直线垂直,求k 的值;②若这两条直线平行,求k 的值.解 ①根据题意,得(k -3)×2(k -3)+(4-k )×(-2)=0,解得k =5±52. ∴若这两条直线垂直,则k =5±52. ②根据题意,得(k -3)×(-2)-2(k -3)×(4-k )=0,解得k =3或k =5.经检验,均符合题意.∴若这两条直线平行,则k =3或k =5.(2)求平行于直线2x -y +3=0,且与两坐标轴围成的直角三角形的面积为9的直线方程. 解 设直线方程为2x -y +c =0,设直线在x 轴与y 轴上的截距分别为-c 2和c , ∴S △=12×|-c 2|×|c |=9,解得c =±6. ∴所求直线方程为2x -y -6=0或2x -y +6=0.四、探究与拓展14.已知坐标平面内两点A (3,0),B (0,4),直线AB 上一动点P (x ,y ),则xy 的最大值是_____. 答案 3解析 由题可知直线AB 的方程为x 3+y 4=1, 若P 点坐标为(x ,y ),则x =3-34y , ∴xy =3y -34y 2=34(-y 2+4y )=34[-(y -2)2+4]≤3,故xy 的最大值为3. 15.经过点A (1,2)并且在两个坐标轴上的截距的绝对值相等的直线有几条?请求出这些直线的方程.解 当截距为0时,设直线方程为y =kx ,又直线过点A (1,2),则得斜率k =2,即y =2x ;当截距不为0时,设直线方程为x a +y a =1或x a +y -a=1. ∵直线过点A (1,2),则得a =3或a =-1.即x +y -3=0或x -y +1=0.这样的直线有3条:y =2x ,x +y -3=0或x -y +1=0.。

2018年秋人教A版高中数学必修2课时检测 第三章 直线与

3.1直线的倾斜角与斜率3.1.1倾斜角与斜率直线的倾斜角[导入新知]1.倾斜角的定义:当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准,x轴正方向与直线l向上方向之间所成的角叫做直线l的倾斜角.如右图所示,直线l的倾斜角是∠APx,直线l′的倾斜角是∠BPx.2.倾斜角的范围:直线的倾斜角α的取值范围是2.0°≤α<180°,并规定与x轴平行或重合的直线的倾斜角为0°.3.倾斜角与直线形状的关系。

[对直线的倾斜角的理解(1)倾斜角定义中含有3个条件:①x轴正向;②直线向上的方向;③小于180°的非负角.(2)从运动变化的观点来看,直线的倾斜角是由x轴按逆时针方向旋转到与直线重合时所成的角.(3)倾斜角是一个几何概念,它直观地描述且表现了直线对x轴的倾斜程度.(4)平面直角坐标系中的每一条直线都有一个确定的倾斜角,且倾斜程度相同的直线,其倾斜角相等;倾斜程度不同的直线,其倾斜角不相等.直线的斜率 [导入新知]1.斜率的定义:一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率.常用小写字母k 表示,即k =tan_α.2.斜率公式:经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)(x 1≠x 2)的直线的斜率公式为k =y 2-y 1x 2-x 1.当x 1=x 2时,直线P 1P 2没有斜率.3.斜率作用:用实数反映了平面直角坐标系内的直线的倾斜程度. [化解疑难]1.倾斜角α与斜率k 的关系(1)直线都有倾斜角,但并不是所有的直线都有斜率.当倾斜角是90°时,直线的斜率不存在,此时,直线垂直于x 轴(平行于y 轴或与y 轴重合).(2)直线的斜率也反映了直线相对于x 轴的正方向的倾斜程度.当0°≤α<90°时,斜率越大,直线的倾斜程度越大;当90°<α<180°时,斜率越大,直线的倾斜程度也越大.2.斜率公式(1)直线的斜率与两点的顺序无关,即两点的纵坐标和横坐标在公式中的次序可以同时调换,就是说, 如果分子是y 2-y 1,分母必须是x 2-x 1;反过来,如果分子是y 1-y 2,分母必须是x 1-x 2,即k =y 1-y 2x 1-x 2=y 2-y 1x 2-x 1.(2)用斜率公式时要一看,二用,三求值.一看,就是看所给两点的横坐标是否相等,若相等,则直线的斜率不存在;若不相等,则进行第二步.二用,就是将点的坐标代入斜率公式.三求值,就是计算斜率的值,尤其是点的坐标中含有参数时,应用斜率公式时要对参数进行讨论.直线的倾斜角[例1] (1)若直线l 的向上方向与y 轴的正方向成30°角,则直线l 的倾斜角为( ) A .30° B .60° C .30°或150°D .60°或120°(2)下列说法中,正确的是( )A .直线的倾斜角为α,则此直线的斜率为tan αB.直线的斜率为tan α,则此直线的倾斜角为αC.若直线的倾斜角为α,则sin α>0D.任意直线都有倾斜角α,且α≠90°时,斜率为tan α[答案](1)D(2)D[类题通法]求直线的倾斜角的方法及两点注意(1)方法:结合图形,利用特殊三角形(如直角三角形)求角.(2)两点注意:①当直线与x轴平行或重合时,倾斜角为0°;当直线与x轴垂直时,倾斜角为90°.②注意直线倾斜角的取值范围是0°≤α<180°.[活学活用]1.直线l经过第二、四象限,则直线l的倾斜角α的取值范围是()A.0°≤α<90°B.90°≤α<180°C.90°<α<180°D.0°≤α<180°答案:C2.设直线l过原点,其倾斜角为α,将直线l绕坐标原点沿逆时针方向旋转45°,得到直线l1,则直线l1的倾斜角为()A.α+45°B.α-135°C.135°-αD.当0°≤α<135°时为α+45°,当135°≤α<180°时为α-135°答案:D直线的斜率[例2](1)已知过两点A(4,y),B(2,-3)的直线的倾斜角为135°,则y=________;(2)过点P(-2,m),Q(m,4)的直线的斜率为1,则m的值为________;(3)已知过A(3,1),B(m,-2)的直线的斜率为1,则m的值为________.[答案](1)-5(2)1(3)0[类题通法]利用斜率公式求直线的斜率应注意的事项(1)运用公式的前提条件是“x1≠x2”,即直线不与x轴垂直,因为当直线与x轴垂直时,斜率是不存在的.(2)斜率公式与两点P1,P2的先后顺序无关,也就是说公式中的x1与x2,y1与y2可以同时交换位置.[活学活用]若直线过点 (1,2),(4,2+3),则此直线的倾斜角是( ) A .30° B .45° C .60° D .90°答案:A直线的斜率的应用[例3] 已知实数x ,y 满足y =-2x +8,且2≤x ≤3,求yx的最大值和最小值.[解] 如图所示,由于点(x ,y )满足关系式2x +y =8,且2≤x ≤3,可知点P (x ,y )在线段AB 上移动,并且A ,B 两点的坐标可分别求得为A (2,4),B (3,2).由于y x 的几何意义是直线OP 的斜率,且k OA =2,k OB =23,所以可求得yx 的最大值为2,最小值为23.[类题通法]根据题目中代数式的特征,看是否可以写成y 2-y 1x 2-x 1的形式,若能,则联想其几何意义(即直线的斜率),再利用图形的直观性来分析解决问题.[活学活用]点M (x ,y )在函数y =-2x +8的图象上,当x ∈[2,5]时,求y +1x +1的取值范围.解:y +1x +1=y -(-1)x -(-1)的几何意义是过M (x ,y ),N (-1,-1)两点的直线的斜率.∵点M 在函数y =-2x +8的图象上,且x ∈[2,5],∴设该线段为AB 且A (2,4),B (5,-2). ∵k NA =53,k NB =-16,∴-16≤y +1x +1≤53.∴y +1x +1的取值范围为⎣⎡⎦⎤-16,53.6.倾斜角与斜率的关系[典例] 已知两点A (-3,4),B (3,2),过点P (1,0)的直线l 与线段AB 有公共点,则l 的倾斜角的取值范围________;直线l 的斜率k 的取值范围________.[解析] 如右图所示,由题意可知k P A =4-0-3-1=-1,k PB =2-03-1=1,则直线l 的倾斜角介于直线PB 与P A 的倾斜角之间,又PB 的倾斜角是45°,P A 的倾斜角是135°,所以直线l 的倾斜角α的取值范围是45°≤α≤135°. 要使l 与线段AB 有公共点,则直线l 的斜率k 的取值范围是k ≤-1或k ≥1. [答案]{}α|45°≤α≤135° {}k |k ≤-1或k ≥1[易错防范]1.本题易错误地认为答案为-1≤k ≤1,结合图形考虑,l 的倾斜角应介于直线PB 与直线P A 的倾斜角之间,要特别注意,当l 的倾斜角小于90°时,有k ≥k PB ;当l 的倾斜角大于90°时,则有k ≤k P A .2.如右图所示,过点P 的直线l 与直线段AB 相交时,因为过点P 且与x 轴垂直的直线PC 的斜率不存在,而PC 所在的直线与线段AB 不相交,所以满足题意的斜率夹在中间,即k P A ≤k ≤k PB .解决这类问题时,可利用数形结合思想直观地判断直线是夹在中间还是在两边.[成功破障]已知直线l 过点P (3,4),且与以A (-1,0),B (2,1)为端点的线段AB 有公共点,求直线l 的斜率k 的取值范围.解:∵直线P A 的斜率k P A =4-03-(-1)=1,直线PB 的斜率k PB =4-13-2=3,∴要使直线l 与线段AB 有公共点,k 的取值范围为[1,3].一、选择题 1.给出下列结论:①直线的倾斜角不是锐角就是直角或钝角;②如果直线的倾斜角是锐角,那么直线的斜率是正实数; ③如果直线的倾斜角是钝角,那么直线的斜率是负实数;④如果直线的倾斜角是直角,那么直线上不同的两点的横坐标相等,而纵坐标不等. 其中,正确的结论是( ) A .①②③ B .②③④ C .①③④ D .①②④答案:B2.过两点A (4,y ),B (2,-3)的直线的倾斜角为45°,则y 等于( ) A .-32B .32 C .-1 D .1答案:C3.如右图所示,设直线l 1,l 2,l 3的斜率分别为k 1,k 2,k 3,则k 1,k 2,k 3的大小关系为( )A .k 1<k 2<k 3B .k 1<k 3<k 2C .k 2<k 1<k 3D .k 3<k 2<k 1答案:A4.经过两点A (2,1),B (1,m 2)的直线l 的倾斜角为锐角,则m 的取值范围是( ) A .{m |m <1} B .{m |m >-1} C .{m |-1<m <1} D .{m |m >1或m <-1} 答案:C5.如果直线l 过点(1,2),且不通过第四象限,那么l 的斜率的取值范围是( ) A .[0,1] B .[0,2] C.⎣⎡⎦⎤0,12 D .(0,3]答案:B 二、填空题6.已知a >0,若平面内3点A (1,-a ),B (2,a 2),C (3,a 3)共线,则a =________. 答案:1+ 27.如下图所示,如果直线l 1的倾斜角是150°,l 2⊥l 1,垂足为B .l 1,l 2与x 轴分别相交于点C ,A ,l 3平分∠BAC ,则l 3的倾斜角为________.答案:30°8.已知实数x ,y 满足方程x +2y =6,当1≤x ≤3时,y -1x -2的取值范围为________.答案:⎝⎛⎦⎤-∞,-32∪⎣⎡⎭⎫12,+∞ 三、解答题9.已知直线l 过点A (1,2),B (m,3),求直线l 的斜率和倾斜角的取值范围. 解:设l 的斜率为k ,倾斜角为α. 当m =1时,斜率k 不存在,α=90°; 当m ≠1时,k =3-2m -1=1m -1;当m >1时,k =1m -1>0,此时α为锐角,0°<α<90°;当m <1时,k =1m -1<0,此时α为钝角,90°<α<180°.所以0°<α<180°,k ∈(-∞,0)∪(0,+∞). 10.已知A (3,3),B (-4,2),C (0,-2). (1)求直线AB 和AC 的斜率.(2)若点D 在线段BC (包括端点)上移动时,求直线AD 的斜率的变化范围.解:(1)由斜率公式可得直线AB 的斜率k AB =2-3-4-3=17.直线AC 的斜率k AC =-2-30-3=53.故直线AB 的斜率为17,直线AC 的斜率为53.(2)如图所示,当D 由B 运动到C 时,直线AD 的斜率由k AB 增大到k AC ,所以直线AD 的斜率的变化范围是⎣⎡⎦⎤17,53.3.1.2两条直线平行与垂直的判定两条直线平行[导入新知]对于两条不重合的直线l1,l2,其斜率分别为k1,k2,有l1∥l2⇔k1=k2.[化解疑难]对两条直线平行与斜率的关系要注意以下几点(1)l1∥l2⇔k1=k2成立的前提条件是:①两条直线的斜率都存在;②l1与l2不重合.(2)当两条直线不重合且斜率都不存在时,l1与l2的倾斜角都是90°,则l1∥l2.(3)两条不重合直线平行的判定的一般结论是:l1∥l2⇔k1=k2或l1,l2斜率都不存在.两条直线垂直[导入新知]如果两条直线都有斜率,且它们互相垂直,那么它们的斜率之积等于-1;反之,如果它们的斜率之积等于-1,那么它们互相垂直,即l1⊥l2⇔k1k2=-1.[化解疑难]对两条直线垂直与斜率的关系要注意以下几点(1)l1⊥l2⇔k1·k2=-1成立的前提条件是:①两条直线的斜率都存在;②k1≠0且k2≠0.(2)两条直线中,一条直线的斜率不存在,同时另一条直线的斜率等于零,则两条直线垂直.(3)判定两条直线垂直的一般结论为:l1⊥l2⇔k1·k2=-1,或一条直线的斜率不存在,同时另一条直线的斜率等于零.两条直线平行的判定[例1] 根据下列给定的条件,判断直线l 1与直线l 2是否平行. (1)l 1经过点A (2,1),B (-3,5),l 2经过点C (3,-3),D (8,-7); (2)l 1经过点E (0,1),F (-2,-1),l 2经过点G (3,4),H (2,3); (3)l 1的倾斜角为60°,l 2经过点M (1,3),N (-2,-23); (4)l 1平行于y 轴,l 2经过点P (0,-2),Q (0,5). [解] (1)由题意知,k 1=5-1-3-2=-45,k 2=-7+38-3=-45,所以直线l 1与直线l 2平行或重合,又k BC =5-(-3)-3-3=-43≠-45,故l 1∥l 2.(2)由题意知,k 1=-1-1-2-0=1,k 2=3-42-3=1,所以直线l 1与直线l 2平行或重合,k FG =4-(-1)3-(-2)=1,故直线l 1与直线l 2重合.(3)由题意知,k 1=tan 60°=3,k 2=-23-3-2-1=3,k 1=k 2,所以直线l 1与直线l 2平行或重合.(4)由题意知l 1的斜率不存在,且不是y 轴,l 2的斜率也不存在,恰好是y 轴,所以l 1∥l 2. [类题通法]判断两条不重合直线是否平行的步骤[活学活用]求证:顺次连接A (2,-3),B ⎝⎛⎭⎫5,-72,C (2,3),D (-4,4)4点所得的四边形是梯形(如右图所示).证明:因为k AB =-72-(-3)5-2=-16,k CD =4-3-4-2=-16,所以k AB =k CD ,从而AB ∥CD .因为k BC =3-⎝⎛⎭⎫-722-5=-136,k DA =-3-42-(-4)=-76,所以k BC ≠k DA ,从而直线BC 与DA 不平行. 因此,四边形ABCD 是梯形.两条直线垂直的问题[例2] 已知直线l 1经过点A (3,a ),B (a -2,-3),直线l 2经过点C (2,3),D (-1,a -2),如果l 1⊥l 2,求a 的值.[解] 设直线l 1,l 2的斜率分别为k 1,k 2.∵直线l 2经过点C (2,3),D (-1,a -2),且2≠-1, ∴l 2的斜率存在.当k 2=0时,a -2=3,则a =5,此时k 1不存在,符合题意. 当k 2≠0时,即a ≠5,此时k 1≠0,由k 1·k 2=-1,得-3-a a -2-3·a -2-3-1-2=-1,解得a =-6.综上可知,a 的值为5或-6. [类题通法]使用斜率公式判定两直线垂直的步骤(1)一看:就是看所给两点的横坐标是否相等,若相等,则直线的斜率不存在,若不相等,则进行第一步.(2)二用:就是将点的坐标代入斜率公式.(3)求值:计算斜率的值,进行判断.尤其是点的坐标中含有参数时,应用斜率公式时要对参数进行讨论.总之,l 1与l 2一个斜率为0,另一个斜率不存在时,l 1⊥l 2;l 1与l 2斜率都存在时,满足k 1·k 2=-1.[活学活用]已知定点A (-1,3),B (4,2),以AB 为直径作圆,与x 轴有交点C ,则交点C 的坐标是________.答案:(1,0)或(2,0)平行与垂直的综合应用[例3] 已知A (-4,3),B (2,5),C (6,3),D (-3,0)4点,若顺次连接A ,B ,C ,D 4点,试判定四边形ABCD 的形状.[解] 由题意知A ,B ,C ,D 4点在坐标平面内的位置,如图所示,由斜率公式可得k AB =5-32-(-4)=13,k CD =0-3-3-6=13,k AD =0-3-3-(-4)=-3,k BC =3-56-2=-12.所以k AB =k CD ,由图可知AB 与CD 不重合, 所以AB ∥CD .由k AD ≠k BC ,所以AD 与BC 不平行. 又因为k AB ·k AD =13×(-3)=-1,所以AB ⊥AD ,故四边形ABCD 为直角梯形. [类题通法]1.在顶点确定的情况下,确定多边形形状时,要先画出图形,由图形猜测其形状,为下面证明提供明确目标.2.证明两直线平行时,仅有k 1=k 2是不够的,注意排除两直线重合的情况. [活学活用]已知A (1,0),B (3,2),C (0,4),点D 满足AB ⊥CD ,且AD ∥BC ,试求点D 的坐标. 解:设D (x ,y ),则k AB =23-1=1,k BC =4-20-3=-23,k CD =y -4x ,k DA =yx -1.因为AB ⊥CD ,AD ∥BC ,所以,k AB ·k CD =-1,k DA =k BC , 所以⎩⎨⎧1×y -4x=-1,y x -1=-23.解得⎩⎪⎨⎪⎧x =10,y =-6.即D (10,-6).8.利用平行或垂直确定参数值[典例] (12分)已知直线l 1经过A (3,m ),B (m -1,2),直线l 2经过点C (1,2),D (-2,m +2).(1)若l 1∥l 2,求m 的值; (2)若l 1⊥l 2,求m 的值. [解题流程]当k 2≠0②时,直线l 2的斜率存在且不为0, 则直线l 1的斜率也存在, 且k 1·k 2=-1, 即-m 3·2-m m -4=-1,解得m =3或m =-4,(10分) 所以m =3或m =-4时,l 1⊥l ③2.(12分) [活学活用]已知A (-m -3,2),B (-2m -4,4),C (-m ,m ),D (3,3m +2),若直线AB ⊥CD ,求m 的值.解:因为A ,B 两点纵坐标不等,所以AB 与x 轴不平行.因为AB ⊥CD ,所以CD 与x 轴不垂直,故m ≠-3.当AB 与x 轴垂直时,-m -3=-2m -4,解得m =-1,而m =-1时,C ,D 纵坐标均为-1,所以CD ∥x 轴,此时AB ⊥CD ,满足题意.当AB 与x 轴不垂直时,由斜率公式得 k AB =4-2-2m -4-(-m -3)=2-(m +1),k CD =3m +2-m 3-(-m )=2(m +1)m +3.因为AB ⊥CD ,所以k AB ·k CD =-1,解得m =1. 综上,m 的值为1或-1.一、选择题1.已知过点P (3,2m )和点Q (m,2)的直线与过点M (2,-1)和点N (-3,4)的直线平行,则m 的值是( )A .1B .-1C .2D .-2答案:B2.以A (-1,1),B (2,-1),C (1,4)为顶点的三角形是( ) A .锐角三角形 B .钝角三角形C .以A 点为直角顶点的直角三角形D .以B 点为直角顶点的直角三角形 答案:C3.已知点A (-2,-5),B (6,6),点P 在y 轴上,且∠APB =90°,则点P 的坐标为( ) A .(0,-6) B .(0,7) C .(0,-6)或(0,7) D .(-6,0)或(7,0) 答案:C4.若A (-4,2),B (6,-4),C (12,6),D (2,12),则下面4个结论:①AB ∥CD ;②AB ⊥AD ;③AC ∥BD ;④AC ⊥BD 中正确的个数为( )A .1B .2C .3D .4 答案:C5.已知点A (2,3),B (-2,6),C (6,6),D (10,3),则以A ,B ,C ,D 为顶点的四边形是( )A .梯形B .平行四边形C .菱形D .矩形答案:B 二、填空题6.l 1过点A (m,1),B (-3,4),l 2过点C (0,2),D (1,1),且l 1∥l 2,则m =________. 答案:07.已知直线l 1的倾斜角为45°,直线l 2∥l 1,且l 2过点A (-2,-1)和B (3,a ),则a 的值为________.答案:48.已知A (2,3),B (1,-1),C (-1,-2),点D 在x 轴上,则当点D 坐标为________时,AB ⊥CD .答案:(-9,0) 三、解答题9.已知△ABC 的3个顶点坐标分别为A (-1,0),B (1,1),C (0,2),试分别求△ABC 3条边上的高所在直线的斜率.解:设边AB ,AC ,BC 上的高所在直线的斜率分别为k 1,k 2,k 3. 因为k AB =1-01-(-1)=12,所以由k AB ·k 1=-1, 可得k 1=-2;因为k AC =2-00-(-1)=2,所以由k AC ·k 2=-1, 可得k 2=-12;因为k BC =2-10-1=-1,所以由k BC ·k 3=-1, 可得k 3=1.综上可得,边AB ,AC ,BC 上的高所在直线的斜率分别为-2,-12,1.10.直线l 1经过点A (m,1),B (-3,4),直线l 2经过点C (1,m ),D (-1,m +1),当l 1∥l 2或l 1⊥l 2时,分别求实数m 的值.解:当l 1∥l 2时,由于直线l 2的斜率存在,则直线l 1的斜率也存在,则k AB =k CD ,即4-1-3-m =m +1-m-1-1,解得m =3;当l 1⊥l 2时,由于直线l 2的斜率存在且不为0,则直线l 1的斜率也存在,则k AB k CD =-1, 即4-1-3-m ·m +1-m-1-1=-1,解得m =-92.综上,当l 1∥l 2时,m 的值为3; 当l 1⊥l 2时,m 的值为-92.3.2直线的方程3.2.1 直线的点斜式方程点斜式、斜截式 [导入新知]1.直线的点斜式方程(1)定义:如右图所示,直线l 过定点P (x 0,y 0),斜率为k ,则把方程y -y 0=k (x -x 0)叫做直线l 的点斜式方程,简称点斜式.(2)说明:如右图所示,过定点P (x 0,y 0),倾斜角是90°的直线没有点斜式,其方程为x -x 0=0,或x =x 0.2.直线的斜截式方程(1)定义:如右图所示,直线l 的斜率为k ,且与y 轴的交点为(0,b ),则方程y =kx +b 叫做直线l 的斜截式方程,简称斜截式. (2)说明:一条直线与y 轴的交点(0,b )的纵坐标b 叫做直线在y 轴上的截距.倾斜角是直角的直线没有斜截式方程.[化解疑难]1.关于点斜式的几点说明:(1)直线的点斜式方程的前提条件是:①已知一点P (x 0,y 0)和斜率k ;②斜率必须存在.只有这两个条件都具备,才可以写出点斜式方程.(2)方程y -y 0=k (x -x 0)与方程k =y -y 0x -x 0不是等价的,前者是整条直线,后者表示去掉点P (x 0,y 0)的一条直线.(3)当k 取任意实数时,方程y -y 0=k (x -x 0)表示恒过定点(x 0,y 0)的无数条直线. 2.斜截式与一次函数的解析式相同,都是y =kx +b 的形式,但有区别,当k ≠0时,y =kx +b 即为一次函数;当k =0时,y =b 不是一次函数,一次函数y =kx +b (k ≠0)必是一条直线的斜截式方程.截距不是距离,可正、可负也可为零.直线的点斜式方程[例1] (1)经过点(-5,2)且平行于y 轴的直线方程为________________.(2)直线y =x +1绕着其上一点P (3,4)逆时针旋转90°后得直线l ,则直线l 的点斜式方程为________________.(3)求过点P (1,2)且与直线y =2x +1平行的直线方程为________________. [答案] (1)x =-5 (2)y -4=-(x -3) (3)2x -y =0 [类题通法]已知直线上一点的坐标以及直线斜率或已知直线上两点的坐标,均可用直线方程的点斜式表示,直线方程的点斜式,应在直线斜率存在的条件下使用.当直线的斜率不存在时,直线方程为x =x 0.[活学活用]若直线l 过点(2,1),分别求l 满足下列条件时的直线方程:(1)倾斜角为135°;(2)平行于x 轴;(3)平行于y 轴;(4)过原点.解:(1)直线的斜率为k =tan 135°=-1,所以由点斜式方程得y -1=-1×(x -2), 即方程为x +y -3=0.(2)平行于x 轴的直线的斜率k =0,故所求的直线方程为y =1. (3)过点(2,1)且平行于y 轴的直线方程为x =2. (4)过点(2,1)与点(0,0)的直线的斜率k =12,故所求的直线方程为y =12x .直线的斜截式方程[例2] (1)倾斜角为150°,在y 轴上的截距是-3的直线的斜截式方程为________________.(2)已知直线l 1的方程为y =-2x +3,l 2的方程为y =4x -2,直线l 与l 1平行且与l 2在y 轴上的截距相同,求直线l 的方程.[答案] (1)y =-33x -3 (2)[解] 由斜截式方程知直线l 1的斜率k 1=-2, 又∵l ∥l 1,∴l 的斜率k =k 1=-2.由题意知l 2在y 轴上的截距为-2,∴l 在y 轴上的截距b =-2,由斜截式可得直线l 的方程为y =-2x -2.[类题通法]1.斜截式方程的应用前提是直线的斜率存在.当b =0时,y =kx 表示过原点的直线;当k =0时,y =b 表示与x 轴平行(或重合)的直线.2.截距不同于日常生活中的距离,截距是一个点的横(纵)坐标,是一个实数,可以是正数,也可以是负数或零,而距离是一个非负数.[活学活用]写出下列直线的斜截式方程:(1)直线斜率是3,在y 轴上的截距是-3; (2)直线倾斜角是60°,在y 轴上的截距是5; (3)直线在x 轴上的截距为4,在y 轴上的截距为-2. 解:(1)y =3x -3.(2)∵k =tan 60°=3,∴y =3x +5.(3)∵直线在x 轴上的截距为4,在y 轴上的截距为-2, ∴直线过点(4,0)和(0,-2),∴k =-2-00-4=12,∴y =12x -2.两直线平行与垂直的应用 [例3] 当a 为何值时,(1)两直线y =ax -2与y =(a +2)x +1互相垂直? (2)两直线y =-x +4a 与y =(a 2-2)x +4互相平行? [解] (1)设两直线的斜率分别为k 1,k 2, 则k 1=a ,k 2=a +2. ∵两直线互相垂直, ∴k 1k 2=a (a +2)=-1, 解得a =-1.故当a =-1时,两条直线互相垂直. (2)设两直线的斜率分别为k 3,k 4, 则k 3=-1,k 4=a 2-2. ∵两条直线互相平行,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2=-1,4a ≠4, 解得a =-1.故当a =-1时,两条直线互相平行. [类题通法]判断两条直线位置关系的方法直线l 1:y =k 1x +b 1,直线l 2:y =k 2x +b 2. (1)若k 1≠k 2,则两直线相交. (2)若k 1=k 2,则两直线平行或重合, 当b 1≠b 2时,两直线平行; 当b 1=b 2时,两直线重合.(3)特别地,当k 1·k 2=-1时,两直线垂直. (4)对于斜率不存在的情况,应单独考虑. [活学活用]1.若直线l 1:y =(2a -1)x +3与直线l 2:y =4x -3垂直,则a =________. 答案:382.若直线ax +2y +3a =0与直线3x +(a -1)y =-7+a 平行,则实数a 的值为________.答案:37.斜截式判断两条直线平行的误区[典例] 已知直线l 1:x +my +6=0,l 2:(m -2)·x +3y +2m =0,当l 1∥l 2时,求m 的值. [解] 由题设l 2的方程可化为y =-m -23x -23m ,则其斜率k 2=-m -23,在y 轴上的截距b 2=-23m .∵l 1∥l 2,∴l 1的斜率一定存在,即m ≠0. ∴l 1的方程为y =-1m x -6m.由l 1∥l 2,得⎩⎨⎧-m -23=-1m,-23m ≠-6m,解得m =-1. ∴m 的值为-1. [易错防范]1.两条直线平行时,斜率存在且相等,截距不相等.当两条直线的斜率相等时,也可能平行,也可能重合.2.解决此类问题要明确两直线平行的条件,尤其是在求参数时要考虑两直线是否重合. [成功破障]当a 为何值时,直线l 1:y =-2ax +2a 与直线l 2:y =(a 2-3)x +2平行? 解:∵l 1∥l 2,∴a 2-3=-2a 且2a ≠2, 解得a =-3.一、选择题1.已知直线的方程是y +2=-x -1,则( ) A .直线经过点(-1,2),斜率为-1 B .直线经过点(2,-1),斜率为-1 C .直线经过点(-1,-2),斜率为-1D .直线经过点(-2,-1),斜率为1 答案:C2.直线y =ax +b 和y =bx +a 在同一直角坐标系中的图形可能是( )答案:D3.与直线y =2x +1垂直,且在y 轴上的截距为4的直线的斜截式方程是( ) A .y =12x +4B .y =2x +4C .y =-2x +4D .y =-12x +4答案:D4.过点(-1,3)且垂直于直线x -2y +3=0的直线方程为( ) A .2x +y -1=0 B .2x +y -5=0 C .x +2y -5=0 D .x -2y +7=0 答案:A5.直线y =2x +3与y -2=2(x +3)的位置关系是( ) A .平行 B .垂直 C .重合 D .无法判断 答案:A 二、填空题6.过点(-3,2)且与直线y -1=23(x +5)平行的直线的点斜式方程是________________.答案:y -2=23(x +3)7.直线y =ax -3a +2(a ∈R )必过定点____________. 答案:(3,2)8.已知斜率为2的直线的方程为5ax -5y -a +3=0,此直线在y 轴上的截距为________. 答案:15三、解答题9.已知三角形的顶点坐标是A (-5,0),B (3,-3),C (0,2),试求这个三角形的3条边所在直线的方程.解:直线AB 的斜率k AB =-3-03-(-5)=-38,过点A (-5,0),由点斜式得直线AB 的方程为y=-38(x +5),即3x +8y +15=0;同理,k BC =2+30-3=-53,k AC =2-00+5=25,直线BC ,AC 的方程分别为5x +3y -6=0,2x -5y +10=0.10.已知直线l 的斜率与直线3x -2y =6的斜率相等,且直线l 在x 轴上的截距比在y 轴上的截距大1,求直线l 的方程.解:由题意知,直线l 的斜率为32,故设直线l 的方程为y =32x +b ,l 在x 轴上的截距为-23b ,在y 轴上的截距为b ,所以-23b -b =1,b =-35,直线l 的方程为y =32x -35,即15x -10y -6=0.3.2.2 & 3.2.3 直线的两点式方程 直线的一般式方程两点式、截距式 [导入新知]直线的两点式与截距式方程1.要注意方程y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1和方程(y -y 1)·(x 2-x 1)=(x -x 1)(y 2-y 1)形式不同,适用范围也不同.前者为分式形式方程,形式对称,但不能表示垂直于坐标轴的直线.后者为整式形式方程,适用于过任何两点的直线方程.2.直线方程的截距式为x a +yb =1,x 项对应的分母是直线在x 轴上的截距,y 项对应的分母是直线在y 轴上的截距,中间以“+”相连,等式的另一端是1,由方程可以直接读出直线在两轴上的截距,如x 3-y 4=1,x 3+y4=-1就不是直线的截距式方程.直线方程的一般式 [导入新知]1.直线与二元一次方程的关系(1)在平面直角坐标系中,对于任何一条直线,都可以用一个关于x ,y 的二元一次方程表示.(2)每个关于x ,y 的二元一次方程都表示一条直线. 2.直线的一般式方程的定义我们把关于x ,y 的二元一次方程Ax +By +C =0(其中A ,B 不同时为0)叫做直线的一般式方程,简称一般式.[化解疑难]1.求直线的一般式方程的策略(1)当A ≠0时,方程可化为x +B A y +C A =0,只需求B A ,C A 的值;若B ≠0,则方程化为AB x +y+C B =0,只需确定A B ,CB的值.因此,只要给出2个条件,就可以求出直线方程. (2)在求直线方程时,设一般式方程有时并不简单,常用的还是根据给定条件选用4种特殊形式之一求方程,然后可以转化为一般式.2.直线的一般式转化为其他形式的步骤 (1)一般式化为斜截式的步骤: ①移项得By =-Ax -C ;②当B ≠0时,得斜截式:y =-A B x -C B .(2)一般式化为截距式的步骤:①把常数项移到方程右边,得Ax +By =-C ;②当C ≠0时,方程两边同除以-C ,得Ax -C +By-C =1;③化为截距式:x -C A +y-C B=1.由于直线方程的斜截式和截距式是唯一的,而两点式和点斜式不唯一,因此,通常情况下,一般式不化为两点式和点斜式.利用两点式求直线方程[例1] 三角形的3个顶点是A (-1,0),B (3,-1),C (1,3),求三角形三边所在直线的方程.[解] 由两点式,直线AB 所在直线方程为y -(-1)0-(-1)=x -3-1-3,即x +4y +1=0.同理,直线BC 所在直线方程为y -3-1-3=x -13-1,即2x +y -5=0.直线AC 所在直线方程为y -30-3=x -1-1-1,即3x -2y +3=0. [类题通法]求直线的两点式方程的策略以及注意点(1)当已知两点坐标,求过这两点的直线方程时,首先要判断是否满足两点式方程的适用条件:两点的连线不平行于坐标轴,若满足,则考虑用两点式求方程.(2)由于减法的顺序性,一般用两点式求直线方程时常会将字母或数字的顺序错位而导致错误.在记忆和使用两点式方程时,必须注意坐标的对应关系.[活学活用]1.已知直线经过点A (-3,-1)和点B (3,7),则它在y 轴上的截距是________. 答案:32.若点P (3,m )在过点A (2,-1),B (-3,4)的直线上,则m =________. 答案:-2直线的截距式方程及应用[例2] 直线l 过点P ⎝⎛⎭⎫43,2,且与x 轴、y 轴的正半轴分别交于A ,B 两点,O 为坐标原点.(1)当△AOB 的周长为12时,求直线l 的方程. (2)当△AOB 的面积为6时,求直线l 的方程. 解:(1)设直线l 的方程为x a +yb=1(a >0,b >0),由题意知,a +b +a 2+b 2=12. 又因为直线l 过点P ⎝⎛⎭⎫43,2,所以43a +2b=1,即5a 2-32a +48=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=4,b 1=3或⎩⎨⎧a 2=125,b 2=92,所以直线l 的方程为3x +4y -12=0或15x +8y -36=0. (2)设直线l 的方程为x a +yb =1(a >0,b >0),由题意知,ab =12,43a +2b =1,消去b ,得a 2-6a +8=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=4,b 1=3或⎩⎪⎨⎪⎧a 2=2,b 2=6,所以直线l 的方程为3x +4y -12=0或3x +y -6=0. [类题通法]用截距式方程解决问题的优点及注意事项(1)由截距式方程可直接确定直线与x 轴和y 轴的交点的坐标,因此用截距式画直线比较方便.(2)在解决与截距有关或直线与坐标轴围成的三角形面积、周长等问题时,经常使用截距式.(3)但当直线与坐标轴平行时,有一个截距不存在;当直线通过原点时,两个截距均为零.在这两种情况下都不能用截距式,故解决问题过程中要注意分类讨论.[活学活用]求经过点A (-2,2),并且和两坐标轴围成的三角形面积是1的直线方程. 解:设直线在x 轴、y 轴上的截距分别是a ,b , 则有S =12|a ·b |=1.∴ab =±2.设直线的方程是x a +yb=1.∵直线过点(-2,2),代入直线方程得-2a +2b =1,即b =2aa +2.∴ab =2a 2a +2=±2.当2a 2a +2=-2时,化简得a 2+a +2=0,方程无解; 当2a 2a +2=2时,化简得a 2-a -2=0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =-2,或⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1.∴直线方程是x -1+y -2=1或x 2+y1=1,即2x +y +2=0或x +2y -2=0.直线方程的一般式应用[例3] (1)已知直线l 1:2x +(m +1)y +4=0与直线l 2:mx +3y -2=0平行,求m 的值; (2)当a 为何值时,直线l 1:(a +2)x +(1-a )y -1=0与直线l 2:(a -1)x +(2a +3)y +2=0互相垂直?[解] (1)法一:由l 1:2x +(m +1)y +4=0, l 2:mx +3y -2=0,①当m =0时,显然l 1与l 2不平行. ②当m ≠0时,l 1∥l 2, 需2m =m +13≠4-2. 解得m =2或m =-3.∴m 的值为2或-3. 法二:令2×3=m (m +1),解得m =-3或m =2. 当m =-3时,l 1:x -y +2=0,l 2:3x -3y +2=0, 显然l 1与l 2不重合,∴l 1∥l 2.同理当m =2时,l 1:2x +3y +4=0,l 2:2x +3y -2=0,l 1与l 2不重合,l 1∥l 2, ∴m 的值为2或-3. (2)法一:由题意,l 1⊥l 2, ①若1-a =0,即a =1时,直线l 1:3x -1=0与直线l 2:5y +2=0,显然垂直. ②若2a +3=0,即a =-32时,直线l 1:x +5y -2=0与直线l 2:5x -4=0不垂直.③若1-a ≠0,且2a +3≠0,则直线l 1,l 2的斜率k 1,k 2都存在,k 1=-a +21-a ,k 2=-a -12a +3,当l 1⊥l 2时,k 1·k 2=-1,即⎝ ⎛⎭⎪⎫-a +21-a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-a -12a +3=-1,所以a =-1.综上可知,当a =1或a =-1时,l 1⊥l 2. 法二:由l 1⊥l 2,所以(a +2)(a -1)+(1-a )(2a +3)=0, 解得a =±1.将a =±1代入方程,均满足题意. 故当a =1或a =-1时,直线l 1⊥l 2. [类题通法]1.直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,直线l 2:A 2x +B 2y +C 2=0.(1)若l 1∥l 2⇔A 1B 2-A 2B 1=0且B 1C 2-B 2C 1≠0(或A 1C 2-A 2C 1≠0). (2)若l 1⊥l 2⇔A 1A 2+B 1B 2=0.2.与直线Ax +By +C =0平行的直线方程可设为Ax +By +m =0(m ≠C ),与直线Ax +By +C =0垂直的直线方程可设为Bx -Ay +m =0.[活学活用](1)求与直线3x +4y +1=0平行且过点(1,2)的直线l 的方程; (2)求经过点A (2,1)且与直线2x +y -10=0垂直的直线l 的方程. 解:(1)法一:设直线l 的斜率为k , ∵l 与直线3x +4y +1=0平行,∴k =-34.又∵l 经过点(1,2),可得所求直线方程为y -2= -34(x -1),即3x +4y -11=0. 法二:设与直线3x +4y +1=0平行的直线l 的方程为3x +4y +m =0. ∵l 经过点(1,2),∴3×1+4×2+m =0,解得m =-11. ∴所求直线方程为3x +4y -11=0. (2)法一:设直线l 的斜率为k . ∵直线l 与直线2x +y -10=0垂直, ∴k ·(-2)=-1, ∴k =12.又∵l 经过点A (2,1),∴所求直线l 的方程为y -1=12(x -2),即x -2y =0.法二:设与直线2x +y -10=0垂直的直线方程为x -2y +m =0. ∵直线l 经过点A (2,1), ∴2-2×1+m =0, ∴m =0.∴所求直线l 的方程为x -2y =0.3.探究直线在坐标轴上的截距问题[典例] 求过点A (4,2),且在两坐标轴上的截距的绝对值相等的直线l 的方程.[解] 当直线过原点时,它在x 轴、y 轴上的截距都是0,满足题意.此时,直线的斜率为12,所以直线方程为y =12x . 当直线不过原点时,由题意可设直线方程为x a +y b =1,又过点A ,所以4a +2b =1①.因为直线在两坐标轴上的截距的绝对值相等,所以|a |=|b |②.由①②联立方程组,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =6,b =6,或⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-2.所以所求直线的方程为x 6+y 6=1或x 2+y-2=1,化简得直线l 的方程为x +y =6或x -y =2. 综上,直线l 的方程为y =12x 或x +y =6或x -y =2.[多维探究] 1.截距相等问题求过点A (4,2)且在两坐标轴上截距相等的直线l 的方程.解:①当直线过原点时,它在x 轴、y 轴上截距都是0,满足题意,此时直线斜率为12,所以直线方程为y =12x .②当直线不过原点时,由题意可设直线方程为 x a +ya =1,又过A (4,2), ∴a =6,∴方程为x +y -6=0.。

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小初高试卷教案类 K12小学初中高中 第三章 直线与方程习题课 目标定位 1.了解直线和直线方程之间的对应关系.2.掌握直线方程的点斜式、斜截式、两点式,能根据条件熟练地求出直线的方程.3.能将直线方程的点斜式、斜截式、两点式等几种形式转化为一般式,知道这几种形式的直线方程的局限性.

1.经过M(3,2)与N(6,2)两点的直线方程为( ) A.x=2 B.y=2 C.x=3 D.x=6 解析 由M,N两点的坐标可知,直线MN与x轴平行,所以直线方程为y=2,故选B. 答案 B 2.直线(2m2-5m+2)x-(m2-4)y+5m=0的倾斜角为45°,则m的值为( ) A.-2 B.2 C.-3 D.3

解析 由已知得m2-4≠0,且2m2-5m+2m2-4=1, 解得:m=3或m=2(舍去). 答案 D 3.直线l的方程为Ax+By+C=0,若直线l过原点和二、四象限,则( ) A.C=0,B>0 B.A>0,B>0,C=0 C.AB<0,C=0 D.AB>0,C=0 解析 通过直线的斜率和截距进行判断. 答案 D 4.直线ax+3my+2a=0(m≠0)过点(1,-1),则直线的斜率k等于( )

A.-3 B.3 C.13 D.-13 解析 由点(1,-1)在直线上可得a-3m+2a=0(m≠0),解得m=a,故直线方程为ax+3ay+2a=0(a≠0),即x+3y+2=0,其斜率k=-13. 答案 D 5.已知直线(a-2)x+ay-1=0与直线2x+3y+5=0平行,则a的值为( )

A.-6 B.6 C.-45 D.45

解析 直线2x+3y+5=0的斜率为k=-23,则a≠0,直线(a-2)x+ay-1=0的斜率为k1

=-a-2a,∴-a-2a=-23,解得a=6. 答案 B 小初高试卷教案类 K12小学初中高中 6.直线l:ax+(a+1)y+2=0的倾斜角大于45°,则a的取值范围是________________. 解析 当a=-1时,直线l的倾斜角为90°,符合要求;

当a≠-1时,直线l的斜率为-aa+1,只要-aa+1>1或者-aa+1<0即可,

解得-10. 综上可知,实数a的取值范围是(-∞,-12)∪(0,+∞). 答案 (-∞,-12)∪(0,+∞)

题型一 由含参一般式方程求参数的值或取值范围 【例1】 (1)若方程(m2+5m+6)x+(m2+3m)y+1=0表示一条直线,则实数m满足________. (2)当实数m为何值时,直线(2m2+m-3)x+(m2-m)y=4m-1. ①倾斜角为45°;②在x轴上的截距为1. (1)解析 若方程不能表示直线,则m2+5m+6=0且m2+3m=0.

解方程组m2+5m+6=0,m2+3m=0,得m=-3. 所以m≠-3时,方程表示一条直线. 答案 m≠-3 (2)解 ①因为已知直线的倾斜角为45°,

所以此直线的斜率是1,所以-2m2+m-3m2-m=1,

所以m2-m≠0,2m2+m-3=-(m2-m), 解得m≠0且m≠1,m=-1或m=1.所以m=-1. ②因为已知直线在x轴上的截距为1, 令y=0得x=4m-12m2+m-3,所以4m-12m2+m-3=1,

所以2m2+m-3≠0,4m-1=2m2+m-3,解得m≠1且m≠-32,m=-12或m=2. 所以m=-12或m=2. 规律方法 已知含参的直线的一般式方程求参数的值或范围的步骤 小初高试卷教案类 K12小学初中高中 【训练1】 已知直线l:kx-y+1+2k=0(k∈R). (1)证明:直线l过定点; (2)若直线不经过第四象限,求k的取值范围. (1)证明 直线l的方程是k(x+2)+(1-y)=0,

令x+2=0,1-y=0,解得x=-2,y=1, ∴无论k取何值,直线总经过定点(-2,1). (2)解 由方程知,当k≠0时直线在x轴上的截距为-1+2kk,在y轴上的截距为1+2k,

要使直线不经过第四象限,则必须有-1+2kk≤-2,1+2k≥1,解之得k>0; 当k=0时,直线为y=1,符合题意,故k≥0. 故k的取值范围为{k|k≥0}. 题型二 利用直线系方程求直线方程 【例2】 已知直线l的方程为3x+4y-12=0,求满足下列条件的直线l′方程, (1)过点(-1,3),且与l平行; (2)过点(-1,3),且与l垂直.

解 法一 由题设l的方程可化为y=-34x+3,∴l的斜率为-34.

(1)由l′与l平行,∴l′的斜率为-34. 又∵l′过(-1,3),由点斜式知方程为y-3=-34(x+1),即3x+4y-9=0. (2)由l′与l垂直,∴l′的斜率为43, 又过(-1,3),由点斜式可得方程为y-3=43(x+1), 即4x-3y+13=0. 小初高试卷教案类 K12小学初中高中 法二 (1)由l′与l平行,可设l′方程为3x+4y+m=0. 将点(-1,3)代入上式得m=-9. ∴所求直线方程为3x+4y-9=0. (2)由l′与l垂直,可设其方程为4x-3y+n=0. 将(-1,3)代入上式得n=13. ∴所求直线方程为4x-3y+13=0. 规律方法 一般地,直线Ax+By+C=0中系数A、B确定直线的斜率,因此,与直线Ax+By+C=0平行的直线方程可设为Ax+By+m=0(m≠C),与直线Ax+By+C=0垂直的直线方

程可设为Bx-Ay+n=0.这是经常采用的解题技巧. 【训练2】 已知A(2,2)和直线l:3x+4y-20=0. 求:(1)过点A和直线l平行的直线方程; (2)过点A和直线l垂直的直线方程. 解 (1)将与直线l平行的方程设为3x+4y+C1=0, 又过点A(2,2), 所以3×2+4×2+C1=0,所以C1=-14. 所求直线方程为3x+4y-14=0. (2)将与l垂直的直线方程设为4x-3y+C2=0, 又过点A(2,2), 所以4×2-3×2+C2=0,所以C2=-2, 所以直线方程为4x-3y-2=0. 题型三 直线的平行与垂直问题 【例3】 a为何值时,直线(a-1)x-2y+4=0与x-ay-1=0. (1)平行;(2)垂直. 解 当a=0或1时,两直线既不平行,也不垂直;

当a≠0且a≠1时,直线(a-1)x-2y+4=0的斜率为k1=-1+a2,b1=2;

直线x-ay-1=0的斜率为k2=1a,b2=-1a. (1)当两直线平行时,由k1=k2,b1≠b2, 得1a=-1+a2,a≠-12,解得a=-1或a=2.

(2)当两直线垂直时,(a-1)×1+(-2)×(-a)=0,解得a=13. 规律方法 1.根据两直线的一般式方程判定两直线平行的方法 (1)判定斜率是否存在,若存在,化成斜截式后,则k1=k2且b1≠b2;若都不存在,则还要小初高试卷教案类 K12小学初中高中 判定不重合. (2)可直接采用如下方法: 一般地,设直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0.l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0,且B1C2

-B2C1≠0,或A1C2-A2C1≠0.

这种判定方法避开了斜率存在和不存在两种情况的讨论,可以减小因考虑不周而造成失误的可能性. 2.根据两直线的一般式方程判定两直线垂直的方法 (1)若一个斜率为零,另一个不存在,则垂直;若两个都存在斜率,化成斜截式后,则k1k2

=-1.

(2)一般地,设l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0. 第二种方法可避免讨论,减小失误. 【训练3】 (1)直线l1:2x+(m+1)y+4=0与直线l2:mx+3y-2=0平行,求m的值. (2)已知直线(a+2)x+(1-a)y-3=0与直线(a-1)x+(2a+3)y+2=0互相垂直,则a为( )

A.-1 B.1 C.±1 D.-32 (1)解 法一 ∵l1:2x+(m+1)y+4=0,l2:mx+3y-2=0,∴当m=0时,显然l1不平行于l2.

当m≠0时,若l1∥l2,则有2m=m+13≠4-2,即m2+m-6=0. 解得m=2或m=-3.显然m=2或m=-3符合条件. 法二 若l1∥l2,则2×3-m(m+1)=0, 解得m=2或m=-3.当m=2或m=-3时, (m+1)×(-2)-3×4=-2m-14≠0, ∴m=2或m=-3为所求. (2)解析 ∵两直线垂直,∴(a+2)(a-1)+(1-a)(2a+3)=0,解得a=±1. 答案 C [课堂小结] 1.直线方程五种形式的比较 名称 方程 常数的几何意义 适用条件

点斜式

一般情况 y-y0=k(x-x0) (x0,y0)是直线上的一个定点,k是斜率 直线不垂直于x轴

斜截式 y=kx+b k是斜率,b是直线在y轴上的截距 直线不垂直于x轴

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