2020版高考数学大一轮复习 第九章 平面解析几何 第1讲 直线的倾斜角与斜率、直线的方程课件 理

知识点考纲下载直线的方程在平面直角坐标系中，结合具体图形，确定直线位置的几何要素．理解直线的倾斜角和斜率的概念，掌握过两点的直线斜率的计算公式．掌握确定直线位置的几何要素，掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式)，了解斜截式与一次函数的关系.第九章平面解析几何知识点考纲下载两直线的位置关系能根据两条直线的斜率判定这两条直线平行或垂直．能用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标．掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式，会求两条平行直线间的距离.圆的方程掌握确定圆的几何要素，掌握圆的标准方程与一般方程.直线、圆的位置关系能根据给定直线、圆的方程判断直线与圆的位置关系；能根据给定两个圆的方程判断两圆的位置关系．能用直线和圆的方程解决一些简单的问题．初步了解用代数方法处理几何问题的思想.第九章平面解析几何知识点考纲下载椭圆了解圆锥曲线的实际背景，了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用．掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单性质.双曲线了解双曲线的定义、几何图形和标准方程，知道它的简单几何性质.抛物线掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质.曲线与方程了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系．理解数形结合的思想，了解圆锥曲线的简单应用.第九章平面解析几何第1讲直线的倾斜角与斜率、直线的方程第九章平面解析几何1．直线的倾斜角(1)定义：当直线l与x轴相交时，取x轴作为基准，x轴正向与直线l_____________之间所成的角叫做直线l的倾斜角．当直线l与x轴_____________时，规定它的倾斜角为0°.(2)范围：直线l倾斜角的取值范围是________．向上方向平行或重合[0，π)2．直线的斜率条件公式直线的倾斜角θ，且θ≠90°k＝________直线过点A(x1，y1)，B(x2，y2)且x1≠x2k＝_________tanθy1－y2x1－x23.直线方程的五种形式名称已知条件方程适用范围点斜式斜率k与点(x1，y1)________________不含直线x＝x1斜截式斜率k与直线在y轴上的截距b_____________不含垂直于x轴的直线y－y1＝k(x－x1)y＝kx＋b名称已知条件方程适用范围两点式两点(x1，y1)，(x2，y2)________________________________________不含直线x＝x1(x1＝x2)和直线y＝y1(y1＝y2)截距式直线在x轴、y轴上的截距分别为a，b____________________不含垂直于坐标轴和过原点的直线一般式________________________________________平面直角坐标系内的直线都适用y－y1y2－y1＝x－x1x2－x1(x1≠x2，y1≠y2)xa＋yb＝1(a≠0，b≠0)Ax＋By＋C＝0(A2＋B2≠0)判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)直线的倾斜角越大，其斜率就越大．()(2)直线的斜率为tanα，则其倾斜角为α.()(3)斜率相等的两直线的倾斜角不一定相等．()(4)经过点P(x0，y0)的直线都可以用方程y－y0＝k(x－x0)表示．()(5)经过任意两个不同的点P1(x1，y1)，P2(x2，y2)的直线都可以用方程(y－y1)(x2－x1)＝(x－x1)(y2－y1)表示．()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(教材习题改编)经过点P0(2，－3)，倾斜角为45°的直线方程为()A．x＋y＋1＝0B．x＋y－1＝0C．x－y＋5＝0D．x－y－5＝0解析：选D.由点斜式得直线方程为y－(－3)＝tan45°(x－2)＝x－2，即x－y－5＝0，故选D.如果AC＜0，BC＜0，那么直线Ax＋By＋C＝0不通过()A．第一象限B．第二象限C．第三象限D．第四象限解析：选C.由题意知直线的斜率k＝－AB＜0，直线在y轴上的截距b＝－CB＞0，故选C.经过两点A(4，2y＋1)，B(2，－3)的直线的倾斜角为3π4，则y＝________．解析：tan3π4＝2y＋1－（－3）4－2＝2y＋42＝y＋2，因此y＋2＝－1，y＝－3.答案：－3(教材习题改编)经过点(－4，3)且在两坐标轴上的截距相等且不过原点的直线方程为________．解析：由题意可设方程为x＋y＝a，所以a＝－4＋3＝－1.所以直线方程为x＋y＋1＝0.答案：x＋y＋1＝0[典例引领](1)直线2xcosα－y－3＝0α∈π6，π3的倾斜角的变化范围是()A.π6，π3B.π4，π3C.π4，π2D.π4，2π3直线的倾斜角与斜率(2)已知直线l：x－my＋3m＝0上存在点M满足与两点A(－1，0)，B(1，0)连线的斜率kMA与kMB之积为3，则实数m的取值范围是()A．[－6，6]B.－∞，－66∪66，＋∞C.－∞，－66∪66，＋∞D．以上都不对【解析】(1)直线2xcosα－y－3＝0的斜率k＝2cosα.由于α∈π6，π3，所以12≤cosα≤32，因此k＝2cosα∈[1，3]．设直线的倾斜角为θ，则有tanθ∈[1，3]．由于θ∈[0，π)，所以θ∈π4，π3，即倾斜角的变化范围是π4，π3.(2)设M(x，y)，由kMA·kMB＝3，得yx＋1·yx－1＝3，即y2＝3x2－3.联立x－my＋3m＝0，y2＝3x2－3，得1m2－3x2＋23mx＋6＝0.要使直线l：x－my＋3m＝0上存在点M满足与两点A(－1，0)，B(1，0)连线的斜率kMA与kMB之积为3，则Δ＝23m2－241m2－3≥0，即m2≥16.所以实数m的取值范围是－∞，－66∪66，＋∞.故选C.【答案】(1)B(2)C若本例(1)中直线变为x＋ycosθ－3＝0(θ∈R)，则直线的倾斜角α的取值范围为________．解析：当cosθ＝0时，方程变为x－3＝0，其倾斜角为π2；当cosθ≠0时，由直线l的方程，可得斜率k＝－1cosθ.因为cosθ∈[－1，1]且cosθ≠0，所以k∈(－∞，－1]∪[1，＋∞)，即tanα∈(－∞，－1]∪[1，＋∞)，又α∈[0，π)，所以α∈π4，π2∪π2，3π4，综上知，直线l的倾斜角α的取值范围是π4，3π4.答案：π4，3π4(1)求倾斜角的取值范围的一般步骤①求出斜率k＝tanα的取值范围．②利用三角函数的单调性，借助图象，确定倾斜角α的取值范围．求倾斜角时要注意斜率是否存在．(2)斜率的求法①定义法：若已知直线的倾斜角α或α的某种三角函数值，一般根据k＝tanα求斜率．②公式法：若已知直线上两点A(x1，y1)，B(x2，y2)，一般根据斜率公式k＝y2－y1x2－x1(x1≠x2)求斜率．[通关练习]1．若直线l的斜率为k，倾斜角为α，且α∈π6，π4∪2π3，π，则k的取值范围是________．解析：当α∈π6，π4时，k＝tanα∈33，1；当α∈2π3，π时，k＝tanα∈[－3，0)．综上k∈[－3，0)∪33，1.答案：[－3，0)∪33，12．曲线y＝x3－x＋5上各点处的切线的倾斜角的取值范围为________．解析：记曲线上点P处的切线的倾斜角是θ，因为y′＝3x2－1≥－1，所以tanθ≥－1，所以θ为钝角时，应有θ∈3π4，π；θ为锐角时，tanθ≥－1显然成立．综上，θ的取值范围是0，π2∪3π4，π.答案：0，π2∪3π4，π[典例引领]根据所给条件求直线的方程：(1)直线过点(－4，0)，倾斜角的正弦值为1010；(2)经过点P(4，1)，且在两坐标轴上的截距相等；(3)(待定系数法)直线过点(5，10)，到原点的距离为5.求直线的方程【解】(1)由题设知，该直线的斜率存在，故可采用点斜式．设倾斜角为α，则sinα＝1010(0＜α＜π)，从而cosα＝±31010，则k＝tanα＝±13.故所求直线方程为y＝±13(x＋4)．即x＋3y＋4＝0或x－3y＋4＝0.(2)设直线l在x，y轴上的截距均为a，若a＝0，即l过点(0，0)及(4，1)，所以l的方程为y＝14x，即x－4y＝0.若a≠0，则设l的方程为xa＋ya＝1，因为l过点(4，1)，所以4a＋1a＝1，所以a＝5，所以l的方程为x＋y－5＝0.综上可知，直线l的方程为x－4y＝0或x＋y－5＝0.(3)当斜率不存在时，所求直线方程为x－5＝0，当斜率存在时，设其为k，则所求直线方程为y－10＝k(x－5)，即kx－y＋(10－5k)＝0.由点到直线的距离公式，得|10－5k|k2＋1＝5，解得k＝34.故所求直线方程为3x－4y＋25＝0.综上知，所求直线方程为x－5＝0或3x－4y＋25＝0.(1)求直线方程的两种常用方法①直接法：根据已知条件，确定适当的直线方程形式，直接写出直线方程；②待定系数法：先设出直线方程，再根据已知条件求出待定的系数，最后代入求出直线的方程．(2)求直线方程应注意的问题①选择直线方程时，应注意分类讨论思想的应用：选用点斜式或斜截式时，需讨论直线的斜率是否存在；选用截距式时，需讨论直线是否过原点．②求直线方程时，如果没有特别要求，求出的方程应化为一般式Ax＋By＋C＝0(A，B不同时为0)．[通关练习]1．已知A(－1，1)，B(3，1)，C(1，3)，则△ABC的BC边上的高所在直线方程为()A．x＋y＝0B．x－y＋2＝0C．x＋y＋2＝0D．x－y＝0解析：选B.因为B(3，1)，C(1，3)，所以kBC＝3－11－3＝－1，故BC边上的高所在直线的斜率k＝1，又高线经过点A，所以其直线方程为x－y＋2＝0.2．过点M(－1，－2)作一条直线l，使得l夹在两坐标轴之间的线段被点M平分，则直线l的方程为________．解析：由题意，可设所求直线l的方程为y＋2＝k(x＋1)(k≠0)，直线l与x轴、y轴分别交于A、B两点，则A2k－1，0，B(0，k－2)．因为AB的中点为M，所以－2＝2k－1，－4＝k－2，解得k＝－2.所以所求直线l的方程为2x＋y＋4＝0.答案：2x＋y＋4＝0直线方程的综合应用是解析几何的一个基础内容，在高考中常与其他知识结合考查，多以选择题、填空题的形式呈现，难度为中、低档题目．高考中对直线方程的综合应用考查主要有以下两个命题角度：(1)与基本不等式相结合求最值问题；(2)由直线方程解决参数问题．直线方程的综合应用(高频考点)[典例引领]角度一与基本不等式相结合求最值问题直线l过点P(1，4)，分别交x轴的正半轴和y轴的正半轴于A、B两点，O为坐标原点，当|OA|＋|OB|最小时，求l的方程．【解】依题意，l的斜率存在，且斜率为负，设直线l的斜率为k，则直线l的方程为y－4＝k(x－1)(k0)．令y＝0，可得A1－4k，0；令x＝0，可得B(0，4－k)．|OA|＋|OB|＝1－4k＋(4－k)＝5－k＋4k＝5＋－k＋4－k≥5＋4＝9.所以当且仅当－k＝4－k且k0，即k＝－2时，|OA|＋|OB|取最小值．这时l的方程为2x＋y－6＝0.角度二由直线方程解决参数问题已知直线l1：ax－2y＝2a－4，l2：2x＋a2y＝2a2＋4，当0＜a＜2时，直线l1，l2与两坐标轴围成一个四边形，当四边形的面积最小时，求实数a的值．【解】由题意知直线l1，l2恒过定点P(2，2)，直线l1在y轴上的截距为2－a，直线l2在x轴上的截距为a2＋2，所以四边形的面积S＝12×2×