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高三复习直线与直线方程教案
教学目标:1、在平面直角坐标系中,结合具体图形,掌握确定直线位置的几何要素.
2.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.
3.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.
知识梳理
1.直线的倾斜角与斜率
(1)直线的倾斜角:
①定义:当直线l与x轴相交时,我们取x轴作为基准,x轴____与直线l____方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为______.
②倾斜角 的取值范围为________.
(2)直线的斜率:
①定义:一条直线的倾斜角α的______叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k=______,倾斜角是______的直线的斜率不存在.
②过两点的直线的斜率公式:经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=________.
2.直线的方程
(1)点斜式:已知直线过点(x0,y0),斜率为k,则直线方程为____________,它不包括__________的直线.
(2)斜截式:已知直线在y轴上的截距b和斜率k,则直线方程为__________,它不包括垂直于x轴的直线.
(3)两点式:已知直线经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2),则直线方程为________,它不包括垂直于坐标轴的直线.
(4)截距式:已知直线在x轴和y轴上的截距分别为a,b(其中a≠0,b≠0),则直线方程为____________,它不包括垂直于坐标轴的直线和过原点的直线.
(5)一般式:任何直线的方程均可写成______________的形式.
基础自测
1.直线x+3y+1=0的倾斜角是( ).
A.π6 B.π3 C.23π D.56π
2.已知A(3,1),B(-1,k),C(8,11)三点共线 ,则k的取值是( ).
A.-6 B.-7 C.-8 D.-9
3.斜率为2的直线的倾斜角α所在的范围是( ).
A.0°<α<45° B.45°<α<90° C .90°<α<135° D.135°<α<180°
4.直线l:ax+y-2-a=0在x轴和y轴上的截距相等,则a的值是( ).
A.1 B.-1 C.-2或-1 D.-2或1
5.若直线ax+by+c=0经过第一、二、三象限,则有( ).
A.ab>0,bc>0 B.ab>0,bc<0
C.ab<0,bc>0 D.ab<0,bc<0
思维拓展
1.如何正确理解直线的倾斜角与斜率的关系?
提示:(1)所有的直线都有倾斜角,当直线与x轴垂直,即倾斜角为π2时,斜率不存在;(2)直线倾斜角的范围为[0,π),因为正切函数在[0,π)上不单调,所以在研究斜率与倾斜角的关系时,可结合正切函数在0,π2∪π2,π的图像,对其在0,π2和π2,π上的变化情况分别讨论.
2.求直线方程时,应注意什么?
提示:(1)因为点确定直线的位置,斜率确定直线的方向,所以求直线方程时可从寻求点的坐标或直线的斜率入手,再选择合适的形式写出直线的方程;(2)有时也可先设出直线的方程,再利用待定系数法确定其中的参数.此时,一定要注意斜率不存在的情况.
一、直线的倾斜角与斜率
【例1】已知 A(-2,3),B(3,2),过点P(0,-2)的直线l与线段AB没有公共点,则直线l的斜率的取值范围是__________.
方法提炼直线倾斜角的范围是[0,π),但这个区间不是正切函数的单调区 间.因此在考虑倾斜角与斜率的关系时,要分0,π2与π2,π两种情况讨论.由正切函数图像可以看出,当α∈0,π2时,斜率k∈[0,+∞ );当α=π2时,斜率不存在;当α∈π2,π时,斜率k∈(-∞,0).
请做[针对训练]1
二、求直线的方程
【例2】已知直线l过(2,1),(m,3)两点,求直线l的方程.
方法提炼用待定系数法求直线方程时,应先选择适当的直线方程的形式,并注意所选方程的适用条件.无论选择哪种直线方程的形式,最后结果都要化成一般式.
请做[针对训练]4
三、直线方程的应用
已知点A(2,5)与点B(4,-7),试在y轴上求一点P,使得|PA|+|PB|的值为最小.
已知两直线l1:x+2=0,l2:4x+3y+5=0及定点A(-1,-2),求过l1,l2的交点且与点A的距离等于1的直线l的方程.
方法提炼在求直线方程的过程中,若有以直线为载体的面积、距离的最值等问题,一般要结合函数、不等式或利用对称来加以解决.
通过对近几年的高考试题的统计分析可以看出,对于直线方程的考查,一是考查直线倾斜角与斜率的关系、斜率公式;二是考查求直线的方程.从分析五种直线方程成立的条件入手,确定相应的量是确定直线方程的关键.用待定系数法求直线方程时,要特别注意斜率不存在的情况.单独考查直线方程的题目较少,主要是以直线方程为载体,与其他知识相交汇进行综合考查.
针对训练
1.直线xsin α-y+1=0的倾斜角的变化范围是( ).
A.0,π2 B.(0,π) C.-π4,π4 D.0,π4∪3π4,π
2.直线xcos θ+3y+2=0的倾斜角的取值范围为__________.
3.已知直线l经过坐标原 点 ,且与圆x2+y2-4x+3=0相切,切点在第四象限,则直线l的方程为__________.
4.若直线l过点P(-2,3),与两坐标轴围成的三角形面积为4,求直线l的方程.
5.已知直线l过点P(3,2),且与x轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,如图所示,求△ABO的面积的最小值及此时直线l的方程.
反思:希望学生可以通过练习帮助掌握这部分知识,特别注意使用各种直线方程的条件。
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