1直线的倾斜角、斜率及直线在坐标轴上的截距是刻画直线位置状态的基本量,应正确理解和运用;
2.直线方程有五种形式.其中点斜式、两点式、斜截式、截距式都是直线方程的特殊形式,点斜式是最基本的、重要的,其他形式的方程皆可由它推导.直线方程的特殊形式都具有明显的几何意义,但又都有一些特定的限制条件,应用时要注意它们各自适用的范围,以避免漏解.常需要分类讨论.
[例1]已知△ABC的三个顶点是A(4,-1)、B(0,3)、C(7,3),
(1)求AB边的中线所在直线的方程;
(2)求∠C的一平分线的方程.
解(1)由中点公式得AB中点D(2,1),中线CD所在直线的方程为
.
(2)由两点间距离公式得|AC|=5, |BC|=7.
设∠C的平分线与边AB的交点为E,由三角形内角平分线的性质知E分有向线段AB所成的比λ=,由定比分点公式得,
由两点式方程得,直线CE的方程为:x-2y-1=0.
∴∠C的平分线的方程为:x-2y-1=0 ().
[例2] 已知两点A(-1,2)、B(m,3)
(1)求直线AB的斜率k与倾斜角α;
(2)求直线AB的方程;
(3)已知实数m∈[--1,-1],求直线AB的倾斜角α的取值范围.
解:(1)当m=-1时,直线AB的斜率不存在,倾斜角α=.
当m≠-1时,k=,
当m>-1时,α=arctan,
当m<-1时,α=π+arctan.
(2)当m=-1时,AB:x=-1,
当m≠1时,AB:y-2=(x+1).
(3)①当m=-1时,α=;
②当m≠-1时,
∵k=∈(-∞,-]∪[,+∞),
∴α∈[,)∪(,]
故综合①、②得,直线AB的倾斜角α∈[,]
[例3]已知两直线a1x+b1y+1=0和a2x+b2y+1=0的交点为P(2,3),求过两点Q1(a1,b1)、Q2(a2,b2)(a1≠a2)的直线方程
分析:利用点斜式或直线与方程的概念进行解答
解:∵P(2,3)在已知直线上,
∴ 2a1+3b1+1=0,2a2+3b2+1=0
∴2(a1-a2)+3(b1-b2)=0,即=-
∴所求直线方程为y-b1=-(x-a1)
∴2x+3y-(2a1+3b1)=0,即2x+3y+1=0
◆提炼方法:1.由已知求斜率; 2.运用了整体代入的思想,方法巧妙.
[例4]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x-4y+3=0的倾斜角的2倍;
(2)与x、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:(1)设所求直线倾斜角为θ,已知直线的倾斜角为α,则θ=2α,且tanα=,tanθ=tan2α=,
从而方程为8x-15y+6=0
(2)设直线方程为+=1,a>0,b>0,
代入P(3,2),得+=1≥2,得ab≥24,
从而S△AOB=ab≥12,
此时=,∴k=-=-
∴方程为2x+3y-12=0
◆解法点评:此题(2)也可以转化成关于a或b的一元函数后再求其最小值
[研讨.欣赏](2005广东)在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD的长为2,宽为1,AB、AD边分别在x轴、y轴的正半轴上,A点与坐标原点重合(如图5所示).将矩形折叠,使A点落在线段DC上.
(Ⅰ)若折痕所在直线的斜率为k,试写出折痕所在直线的方程;
(Ⅱ)求折痕的长的最大值.
解:设点A关于拆痕的对称点E,由于点E在线段DC上,故可设点E的坐标为(t,1)().
(图3) (图4)
(图5) (图6)
(Ⅰ)若,则“拆痕”所在的直线为线段AD的中垂线,它的方程为 ;
若,由,则,
从而线段AE的中点M的坐标为,故“拆痕”所在直线的方程为 .
综上所述,“拆痕”所在直线的方程为.
(Ⅱ)设“拆痕”的长为.
(1)当“折痕”过AD的中点时(如图3),;
当“折痕”过点B时(如图4),由于求得.所以,当时,“折痕”与y轴及均有交点,分别求得为、.
此时, .
由于l是关于k的函数,它在上是减函数,所以,当时,
.
(2)当“折痕”过点D时(如图5),.所以,当时,“折痕”与y轴及轴均有交点,分别求得为、.
此时, .
设 ,则,由此得:
当时,;当时,;当时,.所以,,或.
由于,所以,
.
(3)当“折痕”过AC的中点时(如图6),求得.所以,当时,“折痕”与及轴均有交点,分别求得为、.
此时, .
由于l是关于k的函数,它在上是增函数,所以,当时,.
由于,所以“拆痕”的长的最大值为.
6.解析:由方向向量定义即得a1为(2,1)或(1,).
a1·a2=0,即a1⊥a2.
也就是l1⊥l2,即k1·k2=-1.
再由点斜式可得l2的方程为2x+y-3=0.
答案:(2,1)或(1,) 2x+y-3=0
4.; 5.(x+y=3或y=x/2)强调:截距式的使用范围
3.解析:对命题①④,方程不能表示倾斜角是90°的直线,对命题③,当直线平行于一条坐标轴时,则直线在该坐标轴上截距不存在,故不能用截距式表示直线,只有②正确。
6.(2005北京东城检测)已知直线l1:x-2y+3=0,那么直线l1的方向向量a1为____________(注:只需写出一个正确答案即可);l2过点(1,1),l2的方向向量a2,且a1·a2=0,则l2的方程为____________.
简答:1-3.DBB;
5.过点A(2,1),且在x,y轴上截距相等的直线方程是
4.(2006北京11)若三点共线,则的值等于______.
3.下列四个命题:①经过定点P0(x0,y0)的直线都可以用方程y-y0=k(x-x0)表示;②经过任意两个不同的点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)的直线都可以用方程(x2-x1)(x-x1)=(y2-y1)(y-y1)表示;③不经过原点的直线都可以用方程+=1表示;④经过定点A(0,b)的直线都可以用方程y=kx+b表示其中真命题的个数是
A.0 B.1 C.2 D.3
1.直线xtan+y=0的倾斜角是
A.- B. C. D.
2直线xcosα+y+2=0的倾斜角范围是
A[,)∪(,] B[0,]∪[,π)
C[0,] D[,]
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