1.在平面直角坐标系中,结合具体图形,确定直线位置的几何要素.2.掌握两点间距离公式.3.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.4.掌握确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系.1.平面直角坐标系中的基本公式(1)两点的距离公式已知平面直角坐标系中的两点A(x1,y1),B(x2,y2),则d(A,B)=.(2)中点公式已知平面直角坐标系中的两点A(x1,y1),B(x2,y2),点M(x,y)是线段AB的中点,则x=,y=.2.直线的倾斜角3.直线的斜率[思考探究]过两点P1(x1,y1)和P2(x2,y2)且x1=x2时直线的倾斜角和斜率怎样?提示:当x1=x2时,直线P1P2与x轴垂直,倾斜角α=90°,其斜率不存在.4.直线方程的几种形式[思考探究2]直线方程的点斜式、斜截式、两点式、截距式各有什么适用范围?提示:点斜式和斜截式适用于不垂直于x轴的直线;两点式和截距式适用于不垂直x、y轴的直线,且截距式还不适用于过原点的直线.1.已知m≠0,则过点(1,-1)的直线ax+3my+2a=0的斜率为()A.B.-C.3D.-3解析:由于点(1,-1)在直线上,所以a-3m+2a=0,∴m=a,∴直线斜率为-.答案:B2.直线l过点P(-2,3),且与x轴、y轴分别交于A、B两点,若点P恰为AB的中点,则直线l的方程为()A.3x-2y+12=0B.3x+2y+12=0C.3x-4y+20=0D.3x+y-3=0解析:设A(x,0),B(0,y).∵P恰为AB的中点,则=-2,=3,∴x=-4,y=6.即A、B两点的坐标分别为(-4,0),(0,6).由截距式得l的方程为=1,即3x-2y+12=0.答案:A3.如果A·C0,且B·C0,那么直线Ax+By+C=0不通过()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限解析:∵A·C0,B·C0,∴A·B0,即A、B同号.斜率k=-0,且-0,∴直线不通过第三象限.答案:C4.直线-x+y-6=0的倾斜角是________,在y轴上的截距是________.解析:直线方程可化为y=x+2,∴其斜率k=,在y轴上的截距为2,由k=可得其倾斜角α=30°.答案:30°25.曲线y=x3+x+1在点(1,3)处的切线方程是________.解析:∵点(1,3)在曲线上,y′|x=1=4,∴切线方程为y-3=4(x-1),即4x-y-1=0.答案:4x-y-1=0倾斜角和斜率的关系1.斜率k是一个实数,每条直线存在惟一的倾斜角,但并不是每条直线都存在斜率,倾斜角为90°的直线无斜率,当倾斜角α≠90°时,k=tanα.2.在分析直线的倾斜角和斜率的关系时,要根据正切函数k=tanα的单调性,当α由0增大到(α≠)时,k由0增大到+∞;当α由(α≠)增大到π(α≠π)时,k由负无穷大趋近于0.解决此类问题时,也可采用数形结合思想,借助图形直观作出判断.3.求斜率的一般方法(1)已知直线上两点,根据斜率公式k=(x1≠x2)求斜率.(2)已知直线的倾斜角α或α的某种三角函数根据k=tanα来求斜率.4.利用斜率证明三点共线的方法已知A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),若x1=x2=x3或kAB=kAC,则有A、B、C三点共线.[特别警示]斜率变化分两段,90°是分界线,遇到斜率问题要谨记,存在与否要讨论.直线xcosα+y+2=0的倾斜角的范围是()A.[)∪(]B.[0,]∪[,π)C.[0,]D.[][思路点拨][课堂笔记]由xcosα+y+2=0得直线斜率k=-cosα.∵-1≤cosα≤1,∴-≤k≤.设直线的倾斜角为θ,则-≤tanθ≤.结合正切函数在[0,)∪(,π)上的图象可知,0≤θ≤或≤θπ.[答案]B设a,b,c是互不相等的三个实数,如果A(a,a3)、B(b,b3)、C(c,c3)在同一直线上,求证:a+b+c=0.证明:∵a,b,c互不相等,∴过A、B、C任两点的直线的斜率均存在.又kAB==a2+ab+b2,kAC==a2+ac+c2.∵A、B、C三点共线,∴kAB=kAC,即a2+ab+b2=a2+ac+c2,(b-c)(a+b+c)=0.而b≠c,∴a+b+c=0.求直线方程时,首先分析具备什么样的条件;然后恰当地选用直线方程的形式准确写出直线方程.求直线方程的一般方法有:1.直接法:根据已知条件,选择适当的直线方程形式,直接写出直线的方程.2.待定系数法:先设出直线方程,再根据已知条件求出待定系数,最后代入求出直线方程.[特别警示]求直线方程时,若不能断定直线是否具有斜率时,应对斜率存在与不存在加以讨论.在用截距式时,应先判断截距是否为0.若不确定,则需分类讨论.求过点P(2,-1),在x轴和y轴上的截距分别为a、b,且满足a=3b的直线方程.[思路点拨][课堂笔记](1)若a=3b=0,则直线过原点(0,0),此时直线斜率k=-,直线方程为x+2y=0.(2)若a=3b≠0,设直线方程为=1,即=1.由于点P(2,-1)在直线上,所以b=-.从而直线方程为-x-3y=1,即x+3y+1=0.综上所述,所求直线方程为x+2y=0或x+3y+1=0.13求过点P(2,-1)且在两坐标轴截距绝对值相等的直线方程.解:(1)若截距相等且为0,则所求直线方程为x+2y=0.(2)若截距不为0,设直线在x、y轴上的截距分别为a、b,所求直线方程为=1,根据题意知所以所求直线方程为x+y=1或x-y=3.综上所述,所求直线方程为x+2y=0或x+y=1或x-y=3.每种形式的直线方程均有其适用范围,当直线方程中含有参数时,不仅要考虑斜率存在的情况,也要考虑斜率不存在的情况.1.解决此类问题的关键是准确的转化条件,建立所求参数的关系式,再进行求解.2.结合直线的特征,利用数形结合往往使问题的解决思路更明朗、简捷.设直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).(1)若l在两坐标轴上截距相等,求l的方程;(2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围.[思路点拨][课堂笔记](1)当直线过原点时,该直线在x轴和y轴上的截距为零,∴相等.∴a=2,方程即为3x+y=0.当直线不过原点时,由截距存在且均不为0,∴=a-2,即a+1=1,∴a=0,方程即为x+y+2=0.综上可知,l的方程为3x+y=0或x+y+2=0.(2)法一:将l的方程化为y=-(a+1)x+a-2,∴∴a≤-1.综上可知a的取值范围是a≤-1.法二:将l的方程化为:(x+y+2)+a(x-1)=0(a∈R).它表示过l1:x+y+2=0与l2:x-1=0交点(1,-3)的直线系(不包括x=1).由图象可知l的斜率-(a+1)≥0,即a≤-1时,直线l不经过第二象限.直线方程作为基础知识之一,是高考的必考内容.在高考中常与其他曲线相结合,三种题型均可出现,属于中低档题.[考题印证](2019·德州模拟)经过圆C:(x+1)2+(y-2)2=4的圆心且斜率为1的直线方程为()A.x-y+3=0B.x-y-3=0C.x+y-1=0D.x+y+3=0【解析】圆心C的坐标为(-1,2),故直线方程为y-2=x-(-1),即x-y+3=0.【答案】A[自主体验]如图,过点P(2,1)作直线l,分别交x、y轴正半轴于A、B两点.(1)当△AOB的面积最小时,求直线l的方程;(2)当|PA|·|PB|取最小值时,求直线l的方程.解:(1)法一:设所求的直线方程为=1(a0,b0),由已知得=1,于是≤()2=当且仅当,即a=4,b=2时,取最大值此时S△AOB=ab取最小值4.故所求的直线l的方程为=1,即x+2y-4=0.法二:设直线l的方程为y-1=k(x-2)(k0).则A(2-,0),B(0,1-2k),∴S△AOB=(2-)(1-2k)=2+(-4k-)≥2+·2=4,当且仅当-4k=-,即k=±时取等号.∵k0,∴k=-,故所求直线方程为y-1=-(x-2),即x+2y-4=0.(2)设直线l:y-1=k(x-2)(k0),分别令y=0,x=0得A(2-,0),B(0,1-2k).由|PA|·|PB|=≥4.当且仅当k2=,即k=±1时,|PA|·|PB|取最小值.又k0,∴k=-1,这时l的方程是x+y-3=0.1.设直线ax+by+c=0的倾斜角为α,且sinα+cosα=0,则a、b满足()A.a+b=1B.a-b=1C.a+b=0D.a-b=0解析:∵sinα+cosα=0,α是倾斜角,∴tanα=-1,∴k=-=tanα=-1,∴a-b=0.答案:D2.已知直线l的倾斜角为α,并且0°≤α120°,则直线l的斜率k的取值范围是()A.-<k≤0B.k>-C.k≥0或k<-D.k≥0或k<-解析:当0°≤α<90°时,k=tanα≥0.当90°<α<120°,结合正切函数的图象知,tanα-.答案:C3.过两点(-1,1)和(0,3)的直线在x轴上的截距为()A.-B.C.3D.-3解析:直线方程为,即2x-y+3=0.令y=0,得x=-,即为直线在x轴上的截距.答案:A4.过点(2,1)且在x轴上截距与在y轴上截距之和为6的直线方程为________________.解析:由题意知截距均不为零.设直线方程为=1,则故所求直线方程为x+y-3=0或x+2y-4=0.答案:x+y-3=0或x+2y-4=05.一条直线经过点A(-2,2),并且与两坐标轴围成的三角形的面积为1,则此直线的方程为_______________.解析:设直线方程为=1,则∴所求直线方程为2x+y+2=0或x+2y-2=0.答案:2x+y+2=0或x+2y-2=06.在△ABC中,已知A(5,-2)、B(7,3),且AC边的中点M在y轴上,BC边的中点N在x轴上,求:(1)顶点C的坐标;(2)直线MN的方程.解:(1)设点C的坐标为(x,y),则有=0,=0,∴x=-5,y=-3.即点C的坐标为(-5,-3).(2)由题意知,M(0,-),N(1,0),∴直线MN的方程为x-=1,即5x-2y-5=0.