夯实基础,学好直线

2019-04-15 12:50伏建彬
数学学习与研究 2019年4期
关键词:倾斜角过点中点

伏建彬

一、学好直线,首先应该掌握直线的知识网络

二、学好直线,其次应该掌握直线的基本内容

1.直线的倾斜角和斜率

(1)直线的倾斜角α的取值范围是0°≤α<180°.

(2)计算直线的斜率k有两种方法,当α≠90°时,k=tanα或k= y2-y1 x2-x1 ,其中(x1,y1),(x2,y2)是直线上的两点.

(3)所有的直线都有倾斜角,但并不是所有的直线都存在斜率,倾斜角为90°,即与x轴垂直的直线不存在斜率.

2.直线方程的几种形式

形式  条件 方程  局限性

点斜式 过点(x0,y0),斜率为k y-y0=k(x-x0) 不含与x轴垂直的直线

斜截式 斜率为k,在y轴上的截距为b y=kx+b 不含与x轴垂直的直线

两点式 过两点(x1,y1)和(x2,y2)  y-y1 y2-y1 = x-x1 x2-x1  不含与x轴或y轴垂直的直线

截距式  在x轴、y轴上的截距分别为a,b(ab≠0)   x a + y b =1  不含与x轴或y轴垂直的直线,不含过原点的直线

一般式  Ax+By+C=0(A2+B2≠0)

3.两条直线的位置关系

直线形式   l1:y=k1x+b1l2:y=k2x+b2

A1x+B1y+C1=0(A1,B1不全为0)

A2x+B2y+C2=0(A2,B2不全为0)

平行 k1=k2且b1≠b2  A1 A2 = B1 B2 ≠ C1 C2 (A2,B2,C2≠0)

相交

k1≠k2  A1 A2 ≠ B1 B2 (A2,B2≠0)

垂直:k1k2=-1 A1A2+B1B2=0

重合 k1=k2且b1=b2  A1 A2 = B1 B2 = C1 C2 (A2,B2,C2≠0)

4.直线l1:y=k1x+b1到l2:y=k2x+b2的夹角为θ,则tanθ= k2-k1 1+k2k1 ;

直线l1:y=k1x+b1与l2:y=k2x+b2的夹角为θ,则tanθ=  k2-k1 1+k2k1  .

5.距离

(1)点P(x0,y0)到直线Ax+By+C=0的距离是d= |Ax0+By0+C|  A2+B2  (A2+B2≠0).

(2)平行线间的距离,可以在一直线上取一特殊点,归结为这点到另一条直线的距离.

三、学好直线,还应该掌握直线问题中的基本解题思路

1.求直线方程

例1   求过点P(1,2),且与两点A(2,3),B(4,-5)距离相等的直线l的方程.

解法一  显然,l不与x轴垂直,设l的方程为y-2=k(x-1),即kx-y+2-k=0,

则 |2k-3+2-k|  k2+1  = |4k+5+2-k|  k2+1  ,

∴|k-1|=|3k+7|,∴k1=-4,k2=- 3 2 ,

故直線l的方程为4x+y-6=0和3x+2y-7=0.

解法二  直线l应与直线AB平行,或过AB的中点M.

(1)kl=kAB= 3+5 2-4 =-4,此时l的方程为4x+y-6=0.

(2)AB的中点M(3,-1),此时l的方程为3x+2y-7=0.

例2   直线l过点P(0,1),与两直线x-3y+10=0和2x+y-8=0 分别交于A,B两点,若线段AB恰被点P平分(如图所示),求直线l的方程.

简解  设A(3a-10,a),由P(0,1)是线段AB的中点,得B(10-3a,2-a).

将点B坐标代入方程2x+y-8=0得a=2,则点A(-4,2),

∴直线l的方程是x+4y-4=0.

注意:本题用的是“转移法”的技巧,即将点A的坐标转移到B,再代入点B应满足的方程.“转移法”在求动点轨迹的方程时,也常被运用.

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