直线的倾斜角和斜率、直线的方程
一. 教学内容:
直线的倾斜角和斜率、直线的方程
二. 本周教学重、难点:
1. 重点:
直线的倾斜角和斜率的概念、直线方程的几种重要形式。
2. 难点:
斜率的概念的学习,过两点直线的斜率公式的建立,直线方程的应用。
【典型例题】
[例1](1)已知M(
,3),N(2,15)若直线
的倾斜角是MN的一半,求
的斜率
解:![]()
设
的倾斜角为
![]()
∴
∴
∵
∴ ![]()
(2)过P(
,
)的直线
与
轴的正半轴没有公共点,求
的倾斜角的范围。
解:
∴
∴ ![]()
(3)若直线
的斜率
则直线
的倾斜角
的取值范围是什么?
解:∵
∴ ![]()

[例2] 过点P(1,4)作直线与两坐标轴正向相交,当直线在两坐标轴上的截距之和最小时,求直线方程。
解:设
(
,
)
∵ 过P(1,4) ∴ ![]()
∴ ![]()
当
∴
时,![]()
∴
即![]()
[例3] 在
中,A(2,8),B(
,0),C(5,0)求过B且将
面积分成
的直线方程。
解:设
交AC于P点,则(1)
;(2)![]()
(1)当
时,P(
,
)满足
∴
:
即![]()
(2)当
时,P(x,y)满足
∴
:
即![]()
[例4] 设P1(x1,y1),P2(
,
)
:
,求
与直线
的交点P(不过P2)分
的比。
解:设P分
的比为
,则P(
,
)
∵
∴ ![]()
∴ ![]()
∵
∴ ![]()
当
时,P1,P2在
同侧 当
时,P1,P2在
异侧
[例5] 过点(
,
)作一直线
,使它与两坐标轴相交且与两轴所围成的三角形面积为5个平方单位,求直线
的方程。
解:设直线
的方程为![]()
∵
过点(
,
) ∴
即![]()
又直线
与两坐标轴围成三角形面积为5
∴
则![]()
∴
∴
或![]()
∴
的方程为:
或![]()
[例6] 求经过点A(
,
)且在坐标轴上截距为相反数的直线
的方程。
解:
(1)当
在坐标轴上截距都不为零时,设方程为![]()
将A(
,
)代入上式有
,解得![]()
∴ 所求直线方程为![]()
(2)当
在坐标轴上的截距都为零时,设其方程为![]()
将A(
,
)代入方程得
,即
∴
即![]()
[例7] 已知
的一个顶点A(
,2)两条中线所在直线方程为
和
,求
各边所在直线的方程。
解:∵ A(
,2)不在这两条中线上
∴ 这两条中线应是边AB和AC上的中线
解
得
∴
的重心G(
,2)
设B(
,
)C(
,
) 则
∴ 
不妨设B在中线
上,点C在中线
上
∴
联立(1)(2)(3)(4)解得

即B(2,4)C(4,0)
∴ AB边所在直线方程为
即![]()
AC边所在直线方程为
即![]()
BC边所在直线方程为
即![]()
若调换B、C的位置,则BC边所在直线的方程不变,AB与AC的方程互换
[例8] 过定点P(2,1)作直线
,分别与
轴、
轴正向交于A、B两点,求使
面积最小时的直线方程。
解:显然所求
的斜率存在且小于0,设其为
(
)则
为![]()
令
得A(
,0)令
得B(0,
)
∴ ![]()
![]()
其中
,![]()
当且仅当
即
时,
的最小值为4
此时
的最小值为![]()
∴ 所求直线方程为
即![]()
【模拟试题】(答题时间:60分钟)
一. 选择:
1. 已知直线
的倾斜角为
,则直线
的斜率是( )
A.
B.
C.
D. ![]()
2. 已知
的斜率
,那么
的倾斜角为( )
A.
B.
C.
D. ![]()
3. 直线
的倾斜角的正弦值为
,则
的斜率是( )
A.
B.
C.
D. ![]()
4. 若直线过(
,9),(
,
)两点,则
的倾斜角为( )
A.
B.
C.
D. ![]()
5. 已知A(
,
),B(3,0)且AB的斜率为
,则
的值是( )
A. 1 B.
C.
D. 0
6. 直线
的倾斜角为
,且
,则
的斜率
的范围是( )
A.
B.
C.
或
D.
或![]()
7. 已知一直线倾斜角为
,且直线过(
,
)则直线方程为( )
A.
B.
C.
D.
![]()
8. 经过两点(
,1),(3,9)的直线在
轴上的截距是( )
A.
B.
C.
D. 2
二. 填空:
1.
经过二、三、四象限,
的倾斜角为
,斜率为
,则
的取值范围是 。
2. 在
轴上的截距为
,且与
轴相交成
角的直线方程为 。
3. 若方程
表示一条直线,则
。
4. 已知直线
在
轴上的截距为3,则在
轴上的截距为 。
三. 解答题:
1. 过P(
,
)的直线
与
轴,
轴分别交于A、B两点,若P恰为线段AB的中点,求直线
的斜率和倾斜角。
2. 已知
与
的倾斜角相等,且与两坐标轴围成的三角形的面积为24,求
的方程。
3. 过点P(4,2)作
分别交
轴,
轴正半轴于A、B两点,当
面积最小时,求直线
的方程。
【试题答案】
一.
1. B 2. D 3. C 4. B 5. B 6. C 7. A 8. A
二.
1.(
,
)
2.
3.
4. ![]()
三.
1.
解:设A、B两点的坐标分别为(
,0)和(0,
)
∵
的中点坐标为(
,
)
∴
即
∴ ![]()
倾斜角为![]()
2.
解:直线
的斜率为![]()
∵
与
的倾斜角相等
∴
的斜率为![]()
设
的方程为
,
的横截矩为![]()
∵
与两坐标轴围成三角形面积为24
∴
即
∴
:![]()
3.
解:设
的方程为
(
,
)
∵
在
上 ∴
∵ 
当
时,取“=” ∴
,
时,
最小