直线的斜率与直线方程.ppt

1、第一节 直线的斜率与直线方程,完全与教材同步，主干知识精心提炼。素质和能力源于基础，基础知识是耕作“半亩方塘”的工具。视角从【考纲点击】中切入，思维从【考点梳理】中拓展，智慧从【即时应用】中升华。科学的训练式梳理峰回路转，别有洞天。去尽情畅游吧，它会带你走进不一样的精彩！,三年3考 高考指数: 1.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； 2.掌握确定直线位置的几何要素； 3.掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式等)，了解斜截式与一次函数的关系.,1.直线的斜率、直线方程是高考的重点； 2.本部分内容常与圆锥曲线综合命题，重点考查函数与方程思想和数形结合思想；

2、3.多以选择题和填空题的形式出现，属于中低档题目.,1.直线的倾斜角与斜率 (1)直线的倾斜角 一个前提：直线l与x轴_； 一个基准：取_作为基准； 两个方向：x轴正方向与直线l向上方向. 当直线l与x轴平行或重合时，规定：它的倾斜角为_.,相交,x轴,0,(2)直线的斜率 定义：若直线的倾斜角不是90,则斜率k=_; 计算公式：若由A(x1,y1),B(x2,y2)确定的直线不垂直于x 轴，则k=_.,tan,【即时应用】 (1)过点M(-2,m)，N(m,4)的直线的斜率为1，则m的值为 _； (2)直线 的倾斜角为_.,【解析】(1)由斜率公式得： ，解得m=1. (2) 的斜率 即倾斜

3、角的正切值tan= 又0，= . 答案：(1)1 (2),2.直线方程的几种形式,斜率k与点 （x1,y1）,斜率k与直线在y轴上的截距b,两点（x1,y1） ，（x2,y2）,直线在x轴、y轴上的截距分别为a、b,不含直线x=x1,不含垂直于x轴的直线,不含直线x=x1（x1=x2)和直线y=y1(y1=y2),不含垂直于坐标轴和过原点的直线,平面直角坐标系内的直线都适用,【即时应用】 (1)思考：过A(x1,y1)、B(x2,y2)两点的直线方程能否写成(x2- x1)(y-y1)=(y2-y1)(x-x1)？ 提示：能写成(x2-x1)(y-y1)=(y2-y1)(x-x1). 当x1x

4、2且y1y2时，直线方程为： 可化为上式； 当x1x2，y1=y2时，直线方程为：y=y1也适合上式； 当y1y2，x1=x2时，直线方程为：x=x1也适合上式； 综上可知：过A(x1,y1)、B(x2,y2)两点的直线方程能写成(x2-x1) (y-y1)=(y2-y1)(x-x1).,(2)已知直线l经过点P(-2,5),且斜率为 ，则直线l的方程为 _. 【解析】由直线的点斜式方程得，直线l的方程为： y-5= (x+2)，即3x+4y-14=0. 答案：3x+4y-14=0,(3)经过两点M(1,-2)，N(-3,4)的直线方程为_. 【解析】经过两点M(1,-2)，N(-3,4)的直

5、线方程为 即3x+2y+1=0. 答案：3x+2y+1=0,例题归类全面精准，核心知识深入解读。本栏目科学归纳考向，紧扣高考重点。【方法点睛】推门只见窗前月：突出解题方法、要领、答题技巧的指导与归纳；“经典例题”投石冲破水中天：例题按层级分梯度进行设计，层层推进，流畅自然，配以形异神似的变式题，帮你举一反三、触类旁通。题型与方法贯通，才能高考无忧！,直线的倾斜角与斜率 【方法点睛】 1.斜率的求法 (1)定义法：若已知直线的倾斜角或的某种三角函数值,一 般根据k=tan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 求斜率.,2.直线的斜率k与倾

6、斜角之间的关系,0,k0,不存在,k 0,【提醒】对于直线的倾斜角，斜率k=tan(90)，若已知其一的范围可求另一个的范围.,【例1】(1)已知两点A(m,n)，B(n,m)(mn)，则直线AB的倾斜 角是_. (2)已知点A(2,-3)，B(-3,-2)，直线l过点P(1,1)且与线段AB有 交点，则直线l的斜率k的取值范围为_. (3)(2012西安模拟)直线y=tanx+1( )的倾 斜角的取值范围是_.,【解题指南】(1)先由公式法求出斜率，再求倾斜角； (2)直线l的斜率的取值范围，可由直线PA、PB的斜率确定；也 可先写出直线l的方程，再由点A、B在直线l的异侧(或一点在l 上)

7、求解;(3)直线倾斜角与直线的斜率有关，可先求直线斜率 的取值范围，再求直线倾斜角的取值范围. 【规范解答】(1)因为A(m,n)，B(n,m)(mn)，所以直线AB的 斜率 所以直线的倾斜角为 ； 答案：,(2)方法一：因为A(2,-3)、B(-3,-2)、P(1,1)， 所以 如图所示： 因此，直线l斜率k的取值范围为k-4或,方法二：依题设知，直线l的方程为：y-1=k(x-1)，即kx-y+1- k=0, 若直线l与线段AB有交点，则A、B两点在直线l的异侧(或A、B之 一在l上) 故(2k+4-k)(-3k+3-k)0， 即(k+4)(4k-3)0, 解得：k-4或k 答案：k-4或

8、k,(3)直线的斜率k=tan,设直线的倾斜角为， , k . 0,), . 答案： ,【互动探究】本例(3)中的取值范围改为“ ”， 结果如何？ 【解析】由直线的倾斜角和斜率的关系知，就是直线的倾斜角，直线的倾斜角的取值范围为 .,【反思感悟】1.直线的斜率与倾斜角之间的关系是重要的解 题线索，如本例第(3)题由直线斜率的取值范围可求出直线倾斜 角的取值范围，但一定要注意倾斜角的取值范围为0，)； 2.已知倾斜角的取值范围，求斜率的取值范围，实质上是求 k=tan的值域问题；已知斜率k的取值范围求倾斜角的取值范 围，实质上是在0， )( ，)上解关于正切函数的三角 不等式问题.由于函数k=t

9、an在0， )( ，)上不单 调，故一般借助函数图像来解决此类问题.,【变式备选】已知两点A(-1,2)，B(m,3)，且 求直线AB的倾斜角的取值范围. 【解析】当直线AB的斜率不存在时，m=-1，此时倾斜角为 当直线AB的斜率存在时，m-1，由题意知直线AB的斜率,又 直线AB的倾斜角的取值范围为 综上所述，直线AB的倾斜角的取值范围为,直线的方程及应用 【方法点睛】直线方程综合问题的类型及解法 (1) 与函数相结合的问题：解决这类问题，一般是利用直线方程中的x、y的关系，将问题转化为关于x(或y)的某函数，借助函数的性质解决； (2)与方程、不等式相结合的问题：一般是利用方程、不等式的有

10、关知识(如方程解的个数、根的存在问题，不等式的性质、基本不等式等)来解决.,【例2】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, (1)若ABO的面积为12，求直线l的方程； (2)求ABO的面积的最小值及此时直线l的方程.,【解题指南】先设出AB所在的直线方程，再求A、B两点的坐 标，(1)根据ABO的面积为12列方程组求解；(2)写出表示 ABO的面积的表达式，最后利用相关的数学知识求出最值. 【规范解答】(1)方法一：设直线l的方程为 (a0,b0), A(a,0),B(0,b), 解得 所求直线l的方程为 即2x+3y-12=0.,方法二：设直线

11、l的方程为y-2=k(x-3), 令y=0，得直线l在x轴的正半轴上的截距a=3- , 令x=0,得直线l在y轴的正半轴上的截距b=2-3k, (3- )(2-3k)=24,解得k=- . 所求直线l的方程为y-2=- (x-3), 即2x+3y-12=0.,(2)方法一：由题可设A(a,0),B(0,b)(a0,b0),则直线l的 方程为 l过点P(3,2), 且a3,b2. 从而,故有SABO= 当且仅当 即a=6时,(SABO)min=12, 此时 此时直线l的方程为 即2x+3y-12=0.,方法二：由题可设直线方程为 (a0,b0), 代入P(3,2),得 得ab24,从而SABO=

12、 ab12, 当且仅当 时,等号成立,SABO取最小值12， 此时 此时直线l的方程为2x+3y-12=0.,方法三：依题意知,直线l的斜率存在. 设直线l的方程为y-2=k(x-3)(k0), 则有A(3- ,0),B(0,2-3k), SABO= (2-3k)(3- ) = 12+(-9k)+ ,= (12+12)=12, 当且仅当 即 时,等号成立，SABO取最小值12. 此时，直线l的方程为2x+3y-12=0.,方法四：如图所示,过P分别作x轴,y轴 的垂线PM,PN,垂足分别为M,N. 设=PAM=BPN, 显然(0, )， 则SABO=SPBN+S四边形NPMO+SPMA = 3

13、3tan+6+ 22 =,当且仅当 即tan= 时,SABO取最小值12, 此时直线l的斜率为- , 其方程为2x+3y-12=0.,【反思感悟】1.此题是直线方程的综合应用，解题时，可灵活运用直线方程的各种形式，以便简化运算. 2.以直线为载体的面积、距离的最值问题，一般要结合函数、不等式的知识或利用对称性解决.,【变式训练】已知直线l:kx-y+1+2k=0(kR). (1)证明：直线l过定点； (2)若直线不经过第四象限，求k的取值范围; (3)若直线l交x轴负半轴于A,交y轴正半轴于B,AOB的面积为S(O为坐标原点)，求S的最小值并求此时直线l的方程.,【解析】(1)直线l的方程是：

14、 k(x+2)+(1-y)=0, 令 解得 无论k取何值，直线总经过定点(-2,1). (2)由方程知，当k0时直线在x轴上的截距为 在y轴上 的截距为1+2k，要使直线不经过第四象限，则必须有 解之得k0; 当k=0时，直线为y=1，符合题意，故k0.,(3)由l的方程，得 B(0,1+2k). 依题意得 解得k0. S= |OA|OB|= | |1+2k| (22+4)=4, “=”成立的条件是k0且4k= ,即k= Smin=4,此时l的方程为:x-2y+4=0.,把握高考命题动向，体现区域化考试特点。本栏目以最新的高考试题为研究素材，解析经典考题，洞悉命题趋势，展示现场评卷规则。对例题

15、不仅仅是详解评析，更是从命题层面评价考题，从备考角度提示规律方法，拓展思维，警示误区。【考题体验】让你零距离体验高考，亲历高考氛围，提升应战能力。为你顺利穿越数学高考时空增添活力，运筹帷幄、决胜千里。,【创新探究】与直线方程有关的创新命题 【典例】(2011安徽高考)在平面直角坐标系中，如果x与y都是整数，就称点(x,y)为整点，下列命题中正确的是_(写出所有正确命题的编号). 存在这样的直线，既不与坐标轴平行又不经过任何整点 如果k与b都是无理数，则直线y=kx+b不经过任何整点,直线l经过无穷多个整点，当且仅当l经过两个不同的整点 直线y=kx+b经过无穷多个整点的充分必要条件是：k与b都

16、是有理数 存在恰经过一个整点的直线,【解题指南】存在性问题，只需举出一种成立情况即可，恒成 立问题应根据推理论证后才能成立；注意数形结合，特例的取 得与一般性的检验应根据命题的特点选择合适的情形. 【规范解答】正确.例如 当x是整数时,y是无理 数,(x,y)不是整点；不正确,如 过整点(1,0)； 设y=kx(k0)是过原点的直线，若此直线过两个整点 (x1,y1),(x2,y2)，则有y1=kx1，y2=kx2，两式相减得y1- y2=k(x1-x2)，则点(x1-x2,y1-y2)也在直线y=kx上，通过这种,方法可以得到直线l经过无穷多个整点，通过上下平移y=kx知 对于y=kx+b也

17、成立，所以正确；不正确,如 当x为 整数时,y不是整数,此直线不经过无穷多个整点；正确,如直 线 只经过整点(0,0). 答案：,【阅卷人点拨】通过对本题的深入研究，可以得到以下创新点拨和备考建议：,1.(2012黄山模拟)直线x-y+3=0的倾斜角是( ) (A) (B) (C) (D) 【解析】选C.直线方程变形为y=x+3， 斜率k=1,直线的倾斜角是,2.(2012九江模拟)三点(1，1)，(-1，0)及(2,k)在同一条直线上，则k的值等于_. 【解析】方法一：由斜率相等得， 方法二：过点(1，1)及(-1，0)的直线方程为 即 由题意得 答案：,3.(2012汉中模拟)直线ax+my-2a=0(m0)过点(1,1),则该直线的倾斜角为_. 【解析】点(1,1