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1、直线的方程一、【知识精讲】(1)倾斜角:在平面直角坐标系中,把x轴绕直线L与x轴的交点按逆时针方向旋转到和直线重合时所转的最小正角。当直线和x轴平行或重合时,我们规定直线的倾斜角为00。故倾斜角的范围是0,)。(2)斜率:不是900的倾斜角的正切值叫做直线的斜率,即k=tan。(3)过两点P(x1,y1),P(x2,y2),(x1x2)的直线的斜率公式 k=tan=(4)直线方程的几种形式:直线名称方程形式常数意义适用范围备注点斜式y-y0=k(x-x0)k斜率,(x0,y0)直线上定点k存在k不存在时 x= x0斜截式y=kx+bk斜率,b为y轴上截距k存在k不存在时 x= x0两点式(x1
2、,y1), (x2,y2)是线上两定点且(x1x2 ,y1,y2),不垂直x,y轴x1=x2时x=x1y1=,y2时y=,y1截距式,b 分别为x,y轴上截距不垂直x,y轴和过原点=b=0时y=kx一般式Ax+By+C=0A,B不同时为0任意直线A,B,C为0时,直线的特点注意:除了一般式以外,每一种方程的形式都有其局限性。2、重难点(1) 由直线方程找出斜率与倾斜角;(2) 确定斜率与倾斜角的范围;注意交叉,如:k-1,1,则(3) 灵活地设直线方程各形式,求解直线方程; 直线方程的五种形式之间的熟练转化。二、【例题选讲】例1、直线的倾斜角的取值范围是_。解:直线地斜率,练习: 直线ax+y
3、+1=0与连接A(2,3)、B(3,2)的线段相交,则a的取值范围是( ) A.1,2 B.2,+(,1) C. 2,1 D. 1,+(,2) 解:直线ax+y+1=0过定点C(0,1),当直线处在AC与BC之间时,必与线段AB相交,应满足或即或.选D。【思维点拨】斜率与倾斜角的范围之间不能想当然,要根据具体情况而定y例2 (优化设计P102例1) ABC的三个顶点A(3,-4),B(0,3),C(6,0).求它的三条边所在的直线方程。B(0,3)A(3,-4)xC(-6,0)O 解:由已知得直线BC在x轴、y轴上的截距分别为-6、3,利用截距式,直线BC的方程为,化为一般式为, AB在y轴上
4、的截距为3, 由斜截式得直线AB的方程为,化为一般式为,由点斜式得AC的方程为,化为一般式为【评注】本题考查了求直线方程的基本方法,合理选取直线方程的形式有利于提高解题的速度.例3 (优化设计P103例2) 已知两直线的交点为P(2,3),求过两点、(的直线方程。解法一:P(2,3)在已知直线上, 即 所求直线方程为 即【深化拓展】由“两点确定一条直线”,你有新的解法吗?解法二:P(2,3)在已知直线上, 直线过点、(,两点只能确定一条直线,所求直线方程为例4 (优化设计P103例3)一条直线经过点P(3,2),并且分别满足下列条件,求直线方程:(1) 倾斜角是直线的倾斜角的两倍;(2) 与x
5、、y轴的正半轴交于A、B两点,且AOB的面积最小(O为坐标原点)解法一:(1)设所求直线倾斜角为,已知直线的倾斜角为,则=2,且tan=,tan=tan2,从而所求直线方程为(3) 设直线方程为,(,), 点P(3,2)代入得 得 从而 等号当且仅当时成立,这时,从而所求直线方程为【评注】此题(2)也可以转化成关于的一元函数后求解。(4) 解法二:设直线方程为,(,), 点P(3,2)代入得 ,解得 ( ,则,等号当且仅当 即时成立,这时,从而所求直线方程为 即【深化拓展】若求及的最小值,又该怎么解?解:显然直线斜率存在。设直线方程为y-2=k(x-3) (k0) 得点A(), B(0,2-3
6、k),PAPB=,此时即直线为x+y-5=0OA+OB=()+ (2-3k) ,此时即直线为练习: 一条直线被两直线:4x+y+6=0,:3x5y6=0截得的线段的中点恰好为坐标原点,求这条直线的方程.解法一:由题意可设所求直线方程为y=kx,分别与,的方程联立得两交点的横坐标分别为与,令+=0得.从而所求直线方程为x+6y=0.解法二:设所求直线与,的交点分别为A,B.设,AB关于原点对称,又A,B分别在直线,上,4x0+y0+6=0且3x0+5y06=0,两式相加得x0+6y0=0.即点A在直线x+6y=0上,又直线x+6y=0过原点,故所求的直线方程为x+6y=0.【思维点拨】“设点而不求”是简化计算的一种十分重要的方法。例5、某房地产公司要在荒地ABCDE(如图)上划出一块长方形地面(不改变方位)建造一栋八层公寓,问如何设计才能使面积最大?并求面积的最大值(精确到1m2)解:在线段AB上任取一点P,过P作CD、DE的垂线,则AB的方程为,设p(x,20-),则S=(100-x)80-(20-) (0x30)得 (0x30)配方得:x=5,y=时S取最大值6017平方米三、【课堂小结】(1)由直线方程找出斜率与
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