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高一数学必修2《直线与方程》知识点与例题
1直线的倾斜角和斜率
1倾斜角和斜率
1、直线的倾斜角的概念: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向上方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.特别地,当直线l与x轴平行或重合时, 规定α= 0°.
2、 倾斜角α的取值范围: 0°≤α<180°.
当直线l与x轴垂直时, α= 90°.
3、直线的斜率:
一条直线的倾斜角α(α≠90°)的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,也就是
k = tanα
⑴当直线l与x轴平行或重合时, α=0°, k = tan0°=0;
⑵当直线l与x轴垂直时, α= 90°, k 不存在.
由此可知, 一条直线l的倾斜角α一定存在,但是斜率k不一定存在.
4、 直线的斜率公式:
给定两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),x1≠x2,用两点的坐标来表示直线P1P2的斜率:
斜率公式:
2两条直线的平行与垂直
1、两条直线都有斜率而且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的斜率相等,那么它们平行,即
注意: 上面的等价是在两条直线不重合且斜率存在的前提下才成立的,缺少这个前提,结论并不成立.即如果k1=k2, 那么一定有L1∥L2
2、两条直线都有斜率,如果它们互相垂直,那么它们的斜率互为负倒数;反之,如果它们的斜率互为负倒数,那么它们互相垂直,即
3.直线的点斜式方程
1、 直线的点斜式方程:直线经过点,且斜率为
2、、直线的斜截式方程:已知直线的斜率为,且与轴的交点为
4 直线的两点式方程
1、直线的两点式方程:已知两点其中
2、直线的截距式方程:已知直线与轴的交点为A,与轴的交点为B,其中
5 直线的一般式方程
1、直线的一般式方程:关于的二元一次方程(A,B不同时为0)
2、各种直线方程之间的互化。
6直线的交点坐标与距离公式
1两直线的交点坐标
1、给出例题:两直线交点坐标
L1 :3x+4y-2=0
L1:2x+y +2=0
解:解方程组
得 x=-2,y=2
所以L1与L2的交点坐标为M(-2,2)
2.两点间距离
两点间的距离公式
3.点到直线的距离公式
1.点到直线距离公式:
点到直线的距离为:
2、两平行线间的距离公式:
已知两条平行线直线和的一般式方程为:,
:,则与的距离为
《直线与方程》测试题
一、选择题
(第2题)
1.若直线x=1的倾斜角为 a,则 a( ).
A.等于0 B.等于p C.等于 D.不存在
2.图中的直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则( ).
A.k1<k2<k3 B.k3<k1<k2 C.k3<k2<k1 D.k1<k3<k2
3.已知直线l1经过两点(-1,-2)、(-1,4),直线l2经过两点(2,1)、(x,6),且l1∥l2,则x=( ).
A.2 B.-2 C.4 D.1
4.已知直线l与过点M(-,),N(,-)的直线垂直,则直线l的倾斜角是( ).
A. B. C. D.
5.如果AC<0,且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
6.设A,B是x轴上的两点,点P的横坐标为2,且|PA|=|PB|,若直线PA的方程为x-y+1=0,则直线PB的方程是( ).
A.x+y-5=0 B.2x-y-1=0 C.2y-x-4=0 D.2x+y-7=0
7.过两直线l1:x-3y+4=0和l2:2x+y+5=0的交点和原点的直线方程为( ).
A.19x-9y=0 B.9x+19y=0 C.19x-3y= 0 D.3x+19y=0
8.直线l1:x+a2y+6=0和直线l2 : (a-2)x+3ay+2a=0没有公共点,则a的值是.
A.3 B.-3 C.1 D.-1
9.将直线l沿y轴的负方向平移a(a>0)个单位,再沿x轴正方向平移a+1个单位得直线l',此时直线l' 与l重合,则直线l' 的斜率为( ).
A. B. C. D.
10.点(4,0)关于直线5x+4y+21=0的对称点是( ).
A.(-6,8) B.(-8,-6) C.(6,8) D.(-6,-8)
二、填空题
11.已知直线l1的倾斜角 a1=15°,直线l1与l2的交点为A,把直线l2绕着点A按逆时针方向旋转到和直线l1重合时所转的最小正角为60°,则直线l2的斜率k2的值为 .
12.若三点A(-2,3),B(3,-2),C(,m)共线,则m的值为 .
13.已知长方形ABCD的三个顶点的坐标分别为A(0,1),B(1,0),C(3,2),求第四个顶点D的坐标为 .
14.求直线3x+ay=1的斜率 .
15.已知点A(-2,1),B(1,-2),直线y=2上一点P,使|AP|=|BP|,则P点坐标为 .
16.与直线2x+3y+5=0平行,且在两坐标轴上截距的和为6的直线方程是 .
17.若一束光线沿着直线x-2y+5=0射到x轴上一点,经x轴反射后其反射线所在直线的方程是 .
三、解答题
18.设直线l的方程为(m2-2m-3)x+(2m2+m-1)y=2m-6(m∈R,m≠-1),根据下列条件分别求m的值:
①l在x轴上的截距是-3; ②斜率为1.
19.已知△ABC的三顶点是A(-1,-1),B(3,1),C(1,6).直线l平行于AB,交AC,BC分别于E,F,△CEF的面积是△CAB面积的.求直线l的方程.
(第19题)
20.一直线被两直线l1:4x+y+6=0,l2:3x-5y-6=0截得的线段的中点恰好是坐标原点,求该直线方程.
21.直线l过点(1,2)和第一、二、四象限,若直线l的横截距与纵截距之和为6,求直线l的方程.
第三章 直线与方程
参考答案
A组
一、选择题
1.C解析:直线x=1垂直于x轴,其倾斜角为90°.
2.D解析:直线l1的倾斜角 a1是钝角,故k1<0;直线l2与l3的倾斜角 a2,a3 均为锐角且a2>a3,所以k2>k3>0,因此k2>k3>k1,故应选D.
3.A解析:因为直线l1经过两点(-1,-2)、(-1,4),所以直线l1的倾斜角为,而l1∥l2,所以,直线l2的倾斜角也为,又直线l2经过两点(2,1)、(x,6),所以,x=2.
4.C解析:因为直线MN的斜率为,而已知直线l与直线MN垂直,所以直线l的斜率为1,故直线l的倾斜角是.
5.C解析:直线Ax+By+C=0的斜率k=<0,在y轴上的截距>0,所以,直线不通过第三象限.
6.A解析:由已知得点A(-1,0),P(2,3),B(5,0),可得直线PB的方程是x+y-5=0.
7.D 8.D 9.B
解析: 结合图形,若直线l先沿y轴的负方向平移,再沿x轴正方向平移后,所得直线与l重合,这说明直线 l 和l’ 的斜率均为负,倾斜角是钝角.设l’ 的倾斜角为 q,则
tan q=.
10.D解析:这是考察两点关于直线的对称点问题.直线5x+4y+21=0是点A(4,0)与所求点A'(x,y)连线的中垂线,列出关于x,y的两个方程求解.
二、填空题
11.-1.解析:设直线l2的倾斜角为 a2,则由题意知:
(第11题)
180°-a2+15°=60°,a2=135°,
∴k2=tan a2=tan(180°-45°)=-tan45°=-1.
12..
解:∵A,B,C三点共线,
∴kAB=kAC,.解得m=.
13.(2,3).解析:设第四个顶点D的坐标为(x,y),
∵AD⊥CD,AD∥BC,
∴kAD·kCD=-1,且kAD=kBC.
∴·=-1,=1.
解得(舍去)
所以,第四个顶点D的坐标为(2,3).
14.-或不存在.解析:若a=0时,倾角90°,无斜率.
若a≠0时,y=-x+
∴直线的斜率为-.
15.P(2,2).解析:设所求点P(x,2),依题意:=,解得x=2,故所求P点的坐标为(2,2).
16.10x+15y-36=0.
解析:设所求的直线的方程为2x+3y+c=0,横截距为-,纵截距为-,进而得
c = -.
17.x+2y+5=0.
解析:反射线所在直线与入射线所在的直线关于x轴对称,故将直线方程中的y换成
-y.
三、解答题
18.①m=-;②m=.
解析:①由题意,得
=-3,且m2-2m-3≠0.
解得 m=-.
②由题意,得=-1,且2m2+m-1≠0.
解得 m=.
19.x-2y+5=0.
解析:由已知,直线AB的斜率 k==.
因为EF∥AB,所以直线EF的斜率为.
因为△CEF的面积是△CAB面积的,所以E是CA的中点.点E的坐标是(0,).
直线EF的方程是 y-=x,即x-2y+5=0.
20.x+6y=0.
解析:设所求直线与l1,l2的交点分别是A,B,设A(x0,y0),则B点坐标为
(-x0,-y0).
因为A,B分别在l1,l2上,
①
②
所以
①+②得:x0+6y0=0,即点A在直线x+6y=0上,又直线x+6y=0过原点,所以直线l的方程为x+6y=0.
21.2x+y-4=0和x+y-3=0.
解析:设直线l的横截距为a,由题意可得纵截距为6-a.
∴直线l的方程为.
∵点(1,2)在直线l上,∴,a2-5a+6=0,解得a1=2,a2=3.当a=2时,直线的方程为,直线经过第一、二、四象限.当a=3时,直线的方程为,直线经过第一、二、四象限.
综上所述,所求直线方程为2x+y-4=0和x+y-3=0.
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