直线的倾斜角和斜率、直线的方程
1. 重点:
直线的倾斜角和斜率的概念、直线方程的几种重要形式。
2. 难点:
斜率的概念的学习,过两点直线的斜率公式的建立,直线方程的应用。
[典型例题]
[例1](1)已知M(,3),N(2,15)若直线的倾斜角是MN的一半,求的斜率
解:
设的倾斜角为
∴ ∴
∵ ∴
(2)过P(,)的直线与轴的正半轴没有公共点,求的倾斜角的范围。
解: ∴ ∴
(3)若直线的斜率则直线的倾斜角的取值范围是什么?
解:∵ ∴
[例2] 过点P(1,4)作直线与两坐标轴正向相交,当直线在两坐标轴上的截距之和最小时,求直线方程。
解:设(,)
∵ 过P(1,4) ∴
∴
当 ∴ 时,
∴ 即
[例3] 在中,A(2,8),B(,0),C(5,0)求过B且将面积分成的直线方程。
解:设交AC于P点,则(1);(2)
(1)当时,P(,)满足
∴ : 即
(2)当时,P(x,y)满足
∴ : 即
[例4] 设P1(x1,y1),P2(,):,求与直线的交点P(不过P2)分的比。
解:设P分的比为,则P(,)
∵ ∴
∴
∵ ∴
当时,P1,P2在同侧 当时,P1,P2在异侧
[例5] 过点(,)作一直线,使它与两坐标轴相交且与两轴所围成的三角形面积为5个平方单位,求直线的方程。
解:设直线的方程为
∵ 过点(,) ∴ 即
又直线与两坐标轴围成三角形面积为5
∴ 则
∴ ∴ 或
∴ 的方程为:或
[例6] 求经过点A(,)且在坐标轴上截距为相反数的直线的方程。
解:
(1)当在坐标轴上截距都不为零时,设方程为
将A(,)代入上式有,解得
∴ 所求直线方程为
(2)当在坐标轴上的截距都为零时,设其方程为
将A(,)代入方程得,即 ∴
即
[例7] 已知的一个顶点A(,2)两条中线所在直线方程为和,求各边所在直线的方程。
解:∵ A(,2)不在这两条中线上
∴ 这两条中线应是边AB和AC上的中线
解得 ∴ 的重心G(,2)
设B(,)C(,) 则
∴
不妨设B在中线上,点C在中线上
∴ 联立(1)(2)(3)(4)解得
即B(2,4)C(4,0)
∴ AB边所在直线方程为即
AC边所在直线方程为即
BC边所在直线方程为即
若调换B、C的位置,则BC边所在直线的方程不变,AB与AC的方程互换
[例8] 过定点P(2,1)作直线,分别与轴、轴正向交于A、B两点,求使面积最小时的直线方程。
解:显然所求的斜率存在且小于0,设其为()则为
令得A(,0)令得B(0,)
∴
其中,
当且仅当 即时,的最小值为4
此时的最小值为
∴ 所求直线方程为即
[模拟试题](答题时间:60分钟)
1. 已知直线的倾斜角为,则直线的斜率是( )
A. B. C. D.
2. 已知的斜率,那么的倾斜角为( )
A. B. C. D.
3. 直线的倾斜角的正弦值为,则的斜率是( )
A. B. C. D.
4. 若直线过(,9),(,)两点,则的倾斜角为( )
A. B. C. D.
5. 已知A(,),B(3,0)且AB的斜率为,则的值是( )
A. 1 B. C. D. 0
6. 直线的倾斜角为,且,则的斜率的范围是( )
A. B.
C. 或 D. 或
7. 已知一直线倾斜角为,且直线过(,)则直线方程为( )
A. B.
C. D.
8. 经过两点(,1),(3,9)的直线在轴上的截距是( )
A. B. C. D. 2
1. 经过二、三、四象限,的倾斜角为,斜率为,则的取值范围是 。
2. 在轴上的截距为,且与轴相交成角的直线方程为 。
3. 若方程表示一条直线,则 。
4. 已知直线在轴上的截距为3,则在轴上的截距为 。
1. 过P(,)的直线与轴,轴分别交于A、B两点,若P恰为线段AB的中点,求直线的斜率和倾斜角。
2. 已知与的倾斜角相等,且与两坐标轴围成的三角形的面积为24,求的方程。
3. 过点P(4,2)作分别交轴,轴正半轴于A、B两点,当面积最小时,求直线的方程。
直线的倾斜角和斜率、直线的方程参考答案
[试题答案]
一.
1. B 2. D 3. C 4. B 5. B 6. C 7. A 8. A
二.
1.(,) 2. 3. 4.
三.
1.
解:设A、B两点的坐标分别为(,0)和(0,)
∵ 的中点坐标为(,)
∴ 即 ∴
倾斜角为
2.
解:直线的斜率为
∵ 与的倾斜角相等
∴ 的斜率为
设的方程为,的横截矩为
∵ 与两坐标轴围成三角形面积为24
∴ 即 ∴ :
3.
解:设的方程为(,)
∵ 在上 ∴ ∵
当时,取“=” ∴ ,时,最小