1第三章直线与方程3.1直线的倾斜角与斜率一、什么是直线的倾斜角?定义:。特别地,当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为度。因此,倾斜角的取值范围是0°≤α<180°二、什么叫直线的斜率?①定义:。直线的斜率常用k表示。即k=。斜率反映直线与轴的倾斜程度。当90,0时,0k;当180,90时,0k;当90时,k不存在。②过两点的直线的斜率公式:k=注意:(1)当21xx时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90°,这时直线与y轴或;(2)k与P1、P2的顺序无关;(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得;(4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。三、两条直线平行或者垂直(1)两条直线平行,则他们斜率,即l1∥l2.(2)两直线的k1=k2,则两直线有两种可能,或四、两条直线互相垂直(1)两直线互相垂直,则k1k2=。(2)如果k1k2=,则两条直线互相垂直。2基础练习:一、已知A(3,2),B(-4,1),C(0,1),求直线AB,BC,CA的斜率,并判断这些直线的倾斜角是锐角还是钝角。二、已知下列直线的倾斜角,求直线的斜率:(1)a=30o(2)a=45o(3)a=120o(4)a=135o三、求经过下列两点直线的斜率,并判断其倾斜角是锐角还是钝角。(1)C(18,8),D(4,-4)(2)P(0,0),Q(-1,√)四、已知a,b,c是两两不等的实数,求经过下列两点直线的倾斜角:(1)A(a,c),B(b,c)(2)C(a,b),D(a,c)(3)P(b,b+c),Q(a,c+a)3五、已知A(2,3),B(-4,0),P(-3,1),Q(-1,2),试判断直线BA与PQ的位置关系,并证明你的结论。六、已知四边形ABCD的四个顶点分别为A(0,0),B(2,-1),C(4,2),D(2,3),试判断四边形ABCD的形状,并给出证明。七、已知A(-6,0),B(3,6),P(0,3),Q(6,-6),试判断直线AB与PQ的位置关系。八、已知A(5,-1),B(1,1),C(2,3)三点,试判断∆ABC的形状。4九、试确定m的值,使过点A(m,1),B(-1,m)的直线与过点P(1,2),Q(-5,0)的直线。(1)平行;(2)垂直十、已知直线的斜率k=2,A(3,5),B(x,7),C(-1,y)是这条直线上的三个点,求x和y的值。十一、判断下列各小题中的不同直线l1和l2是否平行:(1)l1的斜率为2,l2经过点A(1,2),B(4,8)(2)l1经过点P(3,3),Q(-5,3),l2平行于x轴,但不经过P,Q两点。(3)l1经过点M(-1,0),N(-5,-2),l2经过点R(-4,3),S(0,5)5十二、已知A(1,2),B(-1,0)(3,4)三点,这三点是否在同一条直线上,为什么?十三、已知A(1,-1),B(2,2),C(3,0)三点,求点D的坐标,使直线CD⊥AB,且CB∥AD.十四、已知点M(2,2)和N(5,-2),点P在x轴上,且∠MPN为直角,求点P的坐标。6十五、已知四边形ABCD的顶点为A(2,2+2√),B(-2,2),C(0,2-2√),D(4,2),求证:四边形ABCD为矩形。十六、过两点A(m2+2,m2-3),B(3-m-m2,2m)的直线l的倾斜角为45o,求m的值。73.2直线的方程①点斜式方程:,直线斜率k,且过点11,yx。注意:当直线的斜率为0°时,k=,直线的方程是y=。当直线的斜率为90°时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x1,所以它的方程是x=x1。②斜截式:,直线斜率为k,直线在y轴上的截距为b,即经过点(0,b)。③两点式:由斜率公式和点斜式方程推出两点式方程为:(1212,xxyy)直线两点11,yx,22,yx写出推导过程:④截矩式:1xyab其中直线l与x轴交于点(,0)a,与y轴交于点(0,)b,即l与x轴、y轴的截距分别为,ab。写出推导过程:⑤一般式:0CByAx(A,B不全为0)注意:○1各式的适用范围○2特殊的方程如:平行于x轴的直线:by(b为常数);平行于y轴的直线:ax(a为常数);(5)直线系方程:即具有某一共同性质的直线(一)平行直线系平行于已知直线0000CyBxA(00,BA是不全为0的常数)的直线系:000CyBxA(C为常数)8(二)过定点的直线系(ⅰ)斜率为k的直线系:00xxkyy,直线过定点00,yx;(ⅱ)过两条直线0:1111CyBxAl,0:2222CyBxAl的交点的直线系方程为0222111CyBxACyBxA(为参数),其中直线2l不在直线系中。(6)两直线平行与垂直当111:bxkyl,222:bxkyl时,212121,//bbkkll;12121kkll注意:利用斜率判断直线的平行与垂直时,要注意斜率的存在与否。9基础练习:一、直线l经过点P(-2,3),且倾斜角为a=45o,求直线l的点斜式方程。并画出直线l.二、已知直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,试讨论:(1)两直线平行的条件是什么?(2)两直线垂直的条件是什么?三、完成下面练习10四、已知直线l与x轴的交点为A(a,0),与y轴的交点为B(0,b),其中a≠0,b≠0,求直线l的方程。11五、已知三角形的三个顶点A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),求BC边所在直线的方程,以及该边上中线所在直线的方程。六、求过下列两点的直线的两点式方程:(1)P(2,1),Q(0,-3)(2)A(0,5),B(5,0)12七、根据下列条件,求直线的方程(1)过点(0,5),且在两坐标轴上的截距之和为2;(2)过点(5,0),且在两坐标轴上的截距之差为2。八、已知直线经过点A(6,-4),斜率为,求直线的点斜式和一般式方程。九、把直线l的一般式方程x-2y+6=0化成斜截式,求出直线l的斜率以及它在x轴与y轴上的截距,并画出图形。13十、根据下列条件,写出直线方程,并把它化成一般式。十一、完成下面题目:141516十二、完成下面2道证明题173.3直线的交点坐标与距离公式1、两条直线的交点(1)如何求两直线的交点?答:基础练习:一、求下列两条直线的交点:二、求下载各对直线的交点坐标,并简单画出图形。18三、判断下列各对直线的位置关系,如果相交,求出交点的坐标:192、两点间距离公式是怎么样的?:设1122(,),AxyBxy,()是平面直角坐标系中的两个点,则|AB|=公式推导过程:基础练习:一、已知点A(-1,2),B(2,√),在x轴上求一点P,使|PA|=|PB|,并求|PA|的值。20二、证明平行四边形四条边的平方和等于两条对角线的平方和,并总结解决该题的基本步聚。三、完成下面2小题。213、点到直线距离公式:一点00,yxP到直线0:1CByAxl的距离的公式是:公式的推导过程:(注意推导的步聚和要点)这个是难点,公式推导难,记忆难,一定要多做练习。基础练习:一、求点p(-1,2)到直线l:3x=2的距离。22二、已知点A(1,3),B(3,1),C(-1,0),求∆ABC的面积。二、完成下开2小题234、两平行直线距离应该如何求?在任一直线上任取一点,再转化为点到直线的距离进行求解。基础练习:一、求下列两条平行线间的距离:(3)3x-2y-1=0,3x-2y+1=0二、A和C取什么值时,直线Ax-2y-1=0与直线6x-4y+c=0:(1)平行(2)相交(3)垂直24三、完成下列各题252627(花10分钟总结解题方法、步聚、要点)2829