知識要點:
直線的傾斜角與斜率
當直線與軸相交時,我們取軸作為基準,軸的正方向與直線向上方向之間所成的角叫做直線的傾斜角。當直線與軸平行或重合時,我們規定它的傾斜角為。如圖
一、圖二所示。
斜率:直線的傾斜角的正切值叫做這條直線的斜率。斜率常用小寫字母表示即
我們很容易得出傾斜角是的直線沒有斜率。
除此之外,如果已知直線上的兩點(當時)。
(注意:任意一條直線都有傾斜角,但傾斜角是的直線沒有斜率。)
兩條直線的平行與垂直的判定
對於兩條不重合的直線,其斜率分別為,有:
請注意:若直線可能重合時,我們得到
那麼,拿來兩條直線我們知道斜率相等後,怎樣排出兩條直線重合的情況呢?只需比較一下兩條直線的截距即可,截距相等即為重合,截距不等即為平行。
這裡要特別說明一種情況是兩條直線沒有斜率,那麼這時兩條直線均與軸垂直,傾斜角是,從位置關係很容易得出兩直線是平行的。
設兩條直線的的斜率分別為則
這裡要特別的說明的是如果一條直線與軸垂直,則這條直線沒有斜率,與它垂直的直線應該與軸平行,斜率為0。這種情況應該針對題目,仔細分析,也是很容易判斷的。
直線方程
點斜式方程:
已知直線上一點和直線的斜率可以確定一條直線
基本形式:
斜截式方程:
已知直線的斜率和直線在軸上的截距可以確定一條直線
基本形式:
我們把直線與軸的交點的橫座標叫做直線在軸上的截距;
我們把直線與軸的交點的縱座標叫做直線在軸上的截距。
兩點式方程:
已知兩點可以確定一條直線
基本形式:(思考:如果那直線方程是什麼呢?)
一般式方程:
基本形式:
直線交點座標與距離公式
直線的交點座標
先判斷直線位置關係,在平面內不平行(不重合)的兩條直線一定有交點,其交點座標就是聯立兩條直線方程解出的公共解。
距離公式
兩點間距離公式:
點到直線的距離公式:
兩條平行線的距離:
)已知,點在上,求點到直線的距離即為兩平行直線的距離。
)已知與直線相關的對稱問題
幾種基本對稱:已知p(x,y)
解: 問題:如果a,b,ab中點的座標?
求線關於點對稱直線:
例1:已知直線:2x+3y-1=0求該直線關於點b(1,7)的對稱直線。
解:所以設所求直線為在上任取一點求a關於點b的對稱點c座標利用中點公式,解得對稱點座標為而點c應該在所求直線上代入滿足方程解得b等於15所以(注意線關於點對稱直線斜率不變。)
求點關於線的對稱點:
例2:點p(2,1)求點p關於直線的對稱點座標。
解:設所求點座標為因為是點關於直線的對稱點,所以
又因為即並且線段的中點應該在直線上,將中點代入直線方程,中點座標為帶入直線有聯立兩式解得
求平行線間的對稱問題:例:求直線關於直線的對稱直線方程。
解:設所求直線為
設為與間距離,
為與所求直線間距離或2(舍)
高考要求:理解直線傾斜角與斜率的概念,掌握斜率的求法和幾種基本的直線方程形式,掌握兩條直線的平行垂直的條件,會判斷直線的位置關係。
命題趨向:以選擇題為主要形式考查直線的相關概念及性質,一般難度不大。以解答題形式考查直線與曲線的綜合題目,此類題目綜合性較大,難度也較大。
例題講解
夯實基礎:
1)若三點共線,則的值為( )
解:因為三點共線,所以
2)直線相互平行,則的取值範圍( )
解:因為的斜率存在所以將兩條直線方程整理成斜截式有
, 由於兩直線相互平行,所以
又因為當時,,此時兩條直線方程一樣,所以兩直線重合,因此
綜上,3)若三點共線,則的值為
解:因為三點共線,所以
而所求式
4)已知兩直線試確定的值,使
且在軸上的截距為。
解: 由由即
當且僅當
5)求經過點,並且在2個座標軸上的截距絕對值相等的直線方程。
解:設直線在兩座標軸上的截距分別為
若則直線方程為
直線過,,所以直線方程為
當影象過
即當影象過
即所以滿足條件的直線一共有三條。
注意直線過原點這種情況也滿足題意不要丟掉。
能力提公升
1)已知,在直線和上各找一點,使的周長最小。
解:作點關於直線的對稱點,再做點關於軸的對稱點,連線,且與和軸交於兩點,可知這樣得到的周長最小。如圖
由點及直線,可求得點關於直線的對稱點,同樣容易求得關於軸的對稱點。
所以直線的方程為
令,得到直線與軸的交點,
解方程組解得交點。
綜上,有,
2)已知直線
證明直線過定點;
解: 化成點斜式為:
無論為何值,直線一定經過
線繫概念:形式如表述的是無數條直線,橫過點。
3)已知定點和直線
求證:不論取何值,點到直線的距離不大於。
(分析)若直接運用點到直線的距離公式,將到的距離化為關於的函式,只需證明該函式的最大值是,若利用直線系方程,結合圖形也可獲證。
解:法一:由點到直線的距離公式,得
, 法二:將原方程化為當,不再起作用,等式依然成立。
這時聯立方程解得交點
可知由可知命題成立。
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