《高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件北師大版理科: 第8章 平面解析幾何 第1節(jié) 直線的傾斜角與斜率、直線的方程學(xué)案 理 北師大版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件北師大版理科: 第8章 平面解析幾何 第1節(jié) 直線的傾斜角與斜率、直線的方程學(xué)案 理 北師大版(7頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
高考數(shù)學(xué)精品復(fù)習(xí)資料
2019.5
第一節(jié) 直線的傾斜角與斜率、直線的方程
[考綱傳真] (教師用書獨(dú)具)1.在平面直角坐標(biāo)系中,結(jié)合具體圖形掌握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(diǎn)的直線斜率的計(jì)算公式.3.掌握確定直線的幾何要素,掌握直線方程的三種形式(點(diǎn)斜式、兩點(diǎn)式及一般式),了解斜截式與一次函數(shù)的關(guān)系.
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第130頁)
[基礎(chǔ)知識(shí)填充]
1.直線的傾斜角
(1)定義:在平面直角坐標(biāo)系中,對(duì)于一條與x軸相交的直線l,把x軸(正方向)按逆時(shí)針方向繞著交點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到和直線
2、l重合所成的角,叫作直線l的傾斜角,當(dāng)直線l和x軸平行時(shí),它的傾斜角為0.
(2)傾斜角的范圍是[0,π).
2.直線的斜率
(1)定義:當(dāng)α≠90時(shí),一條直線的傾斜角α的正切值叫作這條直線的斜率,斜率常用小寫字母k表示,即k=tan_α,傾斜角是90的直線斜率不存在.
(2)過兩點(diǎn)的直線的斜率公式
經(jīng)過兩點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直線的斜率公式為k=.
3.直線方程的五種形式
名稱
方程
適用范圍
點(diǎn)斜式
y-y0=k(x-x0)
不含直線x=x0
斜截式
y=kx+b
不含垂直于x軸的直線
兩點(diǎn)式
=
不含直線x=x1(x1
3、≠x2)和直線y=y(tǒng)1(y1≠y2)
截距式
+=1
不含垂直于坐標(biāo)軸和過原點(diǎn)的直線
一般式
Ax+By+C=0,A2+B2≠0
平面內(nèi)所有直線都適用
[基本能力自測(cè)]
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”)
(1)根據(jù)直線的傾斜角的大小不能確定直線的位置.( )
(2)坐標(biāo)平面內(nèi)的任何一條直線均有傾斜角與斜率.( )
(3)直線的傾斜角越大,其斜率就越大.( )
(4)過定點(diǎn)P0(x0,y0)的直線都可用方程y-y0=k(x-x0)表示.( )
(5)經(jīng)過任意兩個(gè)不同的點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直線都可以用方程(
4、y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)表示.( )
[答案] (1)√ (2) (3) (4) (5)√
2.直線x-y+a=0的傾斜角為( )
A.30 B.60
C.150 D.120
B [設(shè)直線的傾斜角為α,則tan α=,
∵α∈[0,π),∴α=.]
3.過點(diǎn)M(-2,m),N(m,4)的直線的斜率等于1,則m的值為( )
A.1 B.4
C.1或3 D.1或4
A [由題意知=1(m≠-2),解得m=1.]
4.(教材改編)直線l:ax+y-2-a=0在x軸和y軸上的截距相等,則實(shí)數(shù)a=________.
1或-2 [令x=
5、0,則l在y軸上的截距為2+a;令y=0,得直線l在x軸上的截距為1+.
依題意2+a=1+,解得a=1或a=-2.]
5.過點(diǎn)M(3,-4),且在兩坐標(biāo)軸上的截距相等的直線的方程為________.
4x+3y=0或x+y+1=0 [若直線過原點(diǎn),則k=-,所以y=-x,即4x+3y=0.
若直線不過原點(diǎn),設(shè)+=1,即x+y=a,則a=3+(-4)=-1,所以直線方程為x+y+1=0.]
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第130頁)
直線的傾斜角與斜率
(1)直線xsin α+y+2=0的傾斜角的范圍是( )
A.[0,π) B.∪
C. D.∪
(2)若直線l
6、過點(diǎn)P(-3,2),且與以A(-2,-3),B(3,0)為端點(diǎn)的線段相交,則直線l的斜率的取值范圍是________.
(1)B (2) [(1)設(shè)直線的傾斜角為θ,則有tan θ=-sin α,又sin α∈[-1,1],θ∈[0,π),所以0≤θ≤或≤θ<π.
(2)因?yàn)镻(-3,2),A(-2,-3),B(3,0),
則kPA==-5,
kPB==-.
如圖所示,當(dāng)直線l與線段AB相交時(shí),直線l的斜率的取值范圍為.]
[規(guī)律方法] 1.傾斜角α與斜率k的關(guān)系
(1)當(dāng)α∈時(shí),k∈[0,+∞).
(2)當(dāng)α=時(shí),斜率k不存在.
(3)當(dāng)α∈時(shí),k∈(-∞,0).
2
7、.斜率的兩種求法
(1)定義法:若已知直線的傾斜角α或α的某種三角函數(shù)值,一般根據(jù)k=tan α求斜率.
(2)公式法:若已知直線上兩點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2),一般根據(jù)斜率公式k=(x1≠x2)求斜率.
3.傾斜角α范圍與直線斜率范圍互求時(shí),要充分利用y=tan α的單調(diào)性.
[跟蹤訓(xùn)練] (1)(20xx九江一中)若平面內(nèi)三點(diǎn)A(1,-a),B(2,a2),C(3,a3)共線,則a=( )
A.1或0 B.或0
C. D.或0
(2)直線l經(jīng)過A(3,1),B(2,-m2)(m∈R)兩點(diǎn),則直線l的傾斜角α的取值范圍是________.
(1)A (2)
8、 [(1)∵平面內(nèi)三點(diǎn)A(1,-a),B(2,a2),C(3,a3)共線,∴kAB=kAC,
即=,即a(a2-2a-1)=0,
解得a=0或a=1.故選A.
(2)直線l的斜率k==1+m2≥1,所以k=tan α≥1.
又y=tan α在上是增函數(shù),因此≤α<.]
求直線方程
根據(jù)所給條件求直線的方程:
(1)直線過點(diǎn)(-4,0),傾斜角的正弦值為;
(2)直線過點(diǎn)(-3,4),且在兩坐標(biāo)軸上的截距之和為12.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):79140262】
[解] (1)由題設(shè)知,該直線的斜率存在,故可采用點(diǎn)斜式.
設(shè)傾斜角為α,則sin α=(0≤α<π),
從而c
9、os α=,則k=tan α=.
故所求直線方程為y=(x+4).
即x+3y+4=0或x-3y+4=0.
(2)由題設(shè)知縱橫截距不為0,設(shè)直線方程為+=1,又直線過點(diǎn)(-3,4),
從而+=1,解得a=-4或a=9.
故所求直線方程為4x-y+16=0或x+3y-9=0.
[規(guī)律方法] 求直線方程應(yīng)注意以下三點(diǎn)
(1)在求直線方程時(shí),應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)男问?,并注意各種形式的適用條件.
(2)對(duì)于點(diǎn)斜式、截距式方程使用時(shí)要注意分類討論思想的運(yùn)用(若采用點(diǎn)斜式,應(yīng)先考慮斜率不存在的情況;若采用截距式,應(yīng)判斷截距是否為零).
(3)截距可正、可負(fù)、可為0,因此在解與截距有關(guān)的問題時(shí),一
10、定要注意“截距為0”的情況,以防漏解.
[跟蹤訓(xùn)練] 求適合下列條件的直線方程:
(1)過點(diǎn)P(2,3),并且在兩坐標(biāo)軸上的截距互為相反數(shù);
(2)過點(diǎn)A(-1,-3),傾斜角等于直線y=3x的傾斜角的2倍.
[解] (1)當(dāng)直線過原點(diǎn)時(shí),方程為y=x,即3x-2y=0.
當(dāng)直線l不過原點(diǎn)時(shí),設(shè)直線方程為-=1.
將P(2,3)代入方程,得a=-1,
所以直線l的方程為x-y+1=0.
綜上,所求直線l的方程為3x-2y=0或x-y+1=0.
(2)設(shè)直線y=3x的傾斜角為α,
則所求直線的傾斜角為2α.
因?yàn)閠an α=3,
所以tan 2α==-.
又直線經(jīng)過點(diǎn)A
11、(-1,-3),
因此所求直線方程為y+3=-(x+1),即3x+4y+15=0.
直線方程的綜合應(yīng)用
過點(diǎn)P(4,1)作直線l分別交x軸,y軸正半軸于A,B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)當(dāng)△AOB面積最小時(shí),求直線l的方程;
(2)當(dāng)|OA|+|OB|取最小值時(shí),求直線l的方程.
[解] 設(shè)直線l:+=1(a>0,b>0),
因?yàn)橹本€l經(jīng)過點(diǎn)P(4,1),
所以+=1.
(1)+=1≥2=,
所以ab≥16,當(dāng)且僅當(dāng)a=8,b=2時(shí)等號(hào)成立,
所以當(dāng)a=8,b=2時(shí),△AOB的面積最小,
此時(shí)直線l的方程為+=1,
即x+4y-8=0.
(2)因?yàn)椋?/p>
12、1,a>0,b>0,
所以|OA|+|OB|=a+b=(a+b)=5++≥5+2=9,當(dāng)且僅當(dāng)a=6,b=3時(shí)等號(hào)成立,
所以當(dāng)|OA|+|OB|取最小值時(shí),直線l的方程為+=1,即x+2y-6=0.
[規(guī)律方法] 與直線方程有關(guān)問題的常見類型及解題策略
(1)求解與直線方程有關(guān)的最值問題.先設(shè)出直線方程,建立目標(biāo)函數(shù),再利用基本不等式求解最值.
(2)含有參數(shù)的直線方程可看作直線系方程,這時(shí)要能夠整理成過定點(diǎn)的直線系,即能夠看出“動(dòng)中有定”.
(3)求參數(shù)值或范圍.注意點(diǎn)在直線上,則點(diǎn)的坐標(biāo)適合直線的方程,再結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性或基本不等式求解.
[跟蹤訓(xùn)練] 已知直線l1:ax-2y=2a-4,l2:2x+a2y=2a2+4,當(dāng)0<a<2時(shí),直線l1,l2與兩坐標(biāo)軸正半軸圍成一個(gè)四邊形,則當(dāng)a為何值時(shí),四邊形的面積最小?
【導(dǎo)學(xué)號(hào):79140263】
[解] 由得x=y(tǒng)=2,
∴直線l1與l2交于點(diǎn)A(2,2)(如圖).
易知|OB|=a2+2,|OC|=2-a,
則S四邊形OBAC=S△AOB+S△AOC=2(a2+2)+2(2-a)=a2-a+4=2+,a∈(0,2),
∴當(dāng)a=時(shí),四邊形OBAC的面積最?。?