2.2.1 直线的点斜式方程(课件 学案 练习)高中数学人教A版 选择性必修第一册

文档属性

名称 2.2.1 直线的点斜式方程(课件 学案 练习)高中数学人教A版 选择性必修第一册
格式 zip
文件大小 4.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-09-05 15:25:08

文档简介

2.2.1 直线的点斜式方程
学习目标 1.了解由斜率公式推导直线的点斜式方程的过程.2.掌握直线的点斜式方程与斜截式方程.3.会利用直线的点斜式方程与斜截式方程解决有关的问题.
一、求直线的点斜式方程
问题1 给定一个点P0(x0,y0)和斜率k(或倾斜角)就能确定一条直线.怎么确定P0(x0,y0)和斜率k之间的关系?
知识梳理
我们把方程         称为过点P0(x0,y0),斜率为k的直线l的方程.
方程y-y0=k(x-x0)由直线上一个定点(x0,y0)及该直线的斜率k确定,我们把它叫做直线的       ,简称点斜式.
例1 根据条件写出下列直线的点斜式方程:
(1)经过点A(-4,3),斜率k=3;
(2)经过点B(-1,4),倾斜角为135°.
反思感悟 求直线的点斜式方程的步骤及注意点
(1)求直线的点斜式方程的步骤:定点(x0,y0)→定斜率k→写出方程y-y0=k(x-x0).
(2)点斜式方程y-y0=k(x-x0)可表示过点P(x0,y0)的所有直线,但x=x0除外.
跟踪训练1 求满足下列条件的直线方程:
(1)经过点(2,-3),倾斜角是直线y=x的倾斜角的2倍;
(2)经过点P(5,-2),且与y轴平行;
(3)过P(-2,3),Q(5,-4)两点.
二、直线的斜截式方程
问题2 直线l上给定一个点P0(0,b)和斜率k,求直线l的方程.
知识梳理
1.直线l与y轴的交点(0,b)的      叫做直线l在y轴上的截距.
2.把方程y=kx+b叫做直线的斜截式方程,简称斜截式.
例2 已知直线l1的方程为y=-2x+3,l2的方程为y=4x-2,直线l与l1平行且与l2在y轴上的截距相同,求直线l的方程.
延伸探究1 本例中若将“直线l与l1平行且与l2在y轴上的截距相等”改为“直线l与l1垂直且与l2在y轴上的截距互为相反数”,求直线l的方程.
延伸探究2 若本例条件不变,求本例中直线l与两坐标轴围成的三角形的面积.
反思感悟 求直线的斜截式方程的策略
(1)斜截式方程的应用前提是直线的斜率存在.
(2)直线的斜截式方程y=kx+b中只有两个参数,因此要确定直线方程只需两个独立条件即可.
三、根据直线的斜截式方程判断两直线平行与垂直
例3 已知直线l1:y=-x+和l2:6my=-x+4,问m为何值时,l1与l2平行或垂直?
反思感悟 (1)若l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,则l1∥l2 k1=k2且b1≠b2,l1⊥l2 k1k2=-1.
(2)含参直线化为斜截式方程时注意分类讨论.
跟踪训练2 (1)当a为何值时,直线l1:y=-x+2a与直线l2:y=(a2-2)x+2平行?
(2)当a为何值时,直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3垂直?
1.知识清单:
(1)直线的点斜式方程.
(2)直线的斜截式方程.
2.方法归纳:待定系数法、数形结合法.
3.常见误区:求直线方程时忽视斜率不存在的情况;混淆截距与距离.
1.已知直线l的倾斜角为60°,且在y轴上的截距为-2,则此直线的方程为(  )
A.y=x+2 B.y=-x+2
C.y=-x-2 D.y=x-2
2.已知直线l的方程为y+(x-1),则l在y轴上的截距为(  )
A.9 B.-9 C. D.-
3.若直线y=kx+b通过第一、三、四象限,则有(  )
A.k>0,b>0 B.k>0,b<0
C.k<0,b>0 D.k<0,b<0
4.已知直线y=ax-2和y=(a+2)x+1互相垂直,则a=    .
答案精析
问题1 根据过两点的直线的斜率公式得=k,即y-y0=k(x-x0).
知识梳理
y-y0=k(x-x0) 点斜式方程
例1 解 (1)由点斜式方程可知,
所求直线的点斜式方程为
y-3=3(x+4).
(2)由题意知,直线的斜率
k=tan 135°=-1,
故所求直线的点斜式方程为
y-4=-(x+1).
跟踪训练1 解 (1)∵直线y=x的斜率为,
∴直线y=x的倾斜角为30°.
∴所求直线的倾斜角为60°,故其斜率为.
∴所求直线方程为
y+3=(x-2),
即x-y-2-3=0.
(2)与y轴平行的直线,其斜率k不存在,不能用点斜式方程表示.
但直线上点的横坐标均为5,
故直线方程可记为x=5.
(3)过P(-2,3),Q(5,-4)两点的直线斜率kPQ===-1.
∵直线过点P(-2,3),
∴由直线的点斜式方程可得直线方程为y-3=-(x+2),即x+y-1=0.
问题2 由点斜式方程得
y-b=k(x-0),即y=kx+b.
知识梳理
1.纵坐标b 
例2 解 由斜截式方程知,直线l1的斜率k1=-2,
又因为l∥l1,所以kl=-2.
由题意知,l2在y轴上的截距为-2,
所以直线l在y轴上的截距b=-2.
由斜截式可得直线l的方程为
y=-2x-2.
延伸探究1 解 ∵l1⊥l,
直线l1:y=-2x+3,
∴l的斜率为.
∵l与l2在y轴上的截距互为相反数,直线l2:y=4x-2,
∴l在y轴上的截距为2.
∴直线l的方程为y=x+2.
延伸探究2 解 令x=0得y=-2,令y=0得x=-1.
所以所求三角形的面积为
S=×|-2|×|-1|=1.
例3 解 当m=0时,l1:4y-5=0;
l2:x-4=0,l1与l2垂直;
当m≠0时,l2的方程可化为
y=-x+.
由-=-,得m=±;
由≠,
得m≠且m≠,
所以当m=-时,l1与l2平行;
又-·=-1无解.
故当m=-时,l1与l2平行;
当m=0时,l1与l2垂直.
跟踪训练2 解 (1)由题意可知,
=-1,=a2-2,
∵l1∥l2,∴
解得a=-1,
故当a=-1时,
直线l1:y=-x+2a与
直线l2:y=(a2-2)x+2平行.
(2)由题意可知,=2a-1,=4,
∵l1⊥l2,∴4(2a-1)=-1,
解得a=.
故当a=时,直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3垂直.
随堂演练
1.D [∵直线l的倾斜角为60°,
∴k=tan 60°=,
∴直线l的方程为y=x-2.]
2.B [由y+=(x-1),
得y=x-9,
∴l在y轴上的截距为-9.]
3.B [∵直线经过第一、三、四象限,
∴图形如图所示,由图知,k>0,b<0.]
4.-1
解析 由题意可知a·(a+2)=-1,
解得a=-1.(共61张PPT)
2.2.1
直线的点斜式方程
第二章  §2.2 直线的方程
<<<
1.了解由斜率公式推导直线的点斜式方程的过程.
2.掌握直线的点斜式方程与斜截式方程.(重点)
3.会利用直线的点斜式方程与斜截式方程解决有关的问题.(难点)
学习目标
射击手在进行射击训练时,要掌握两个动作要领:一是托枪的手要非常稳,二是眼睛要瞄准目标的方向.若要把子弹飞行的轨迹看作一条直线,且射击手达到了上述的两个动作要求,则托枪的手的位置相当于直线上的定点,眼睛瞄准的方向即为直线的倾斜方向.
导 语
一、求直线的点斜式方程
二、直线的斜截式方程
课时对点练
三、根据直线的斜截式方程判断两直线平行与垂直
随堂演练
内容索引
求直线的点斜式方程

提示 根据过两点的直线的斜率公式得=k,即y-y0=k(x-x0).
给定一个点P0(x0,y0)和斜率k(或倾斜角)就能确定一条直线.怎么确定P0(x0,y0)和斜率k之间的关系?
问题1
我们把方程 称为过点P0(x0,y0),斜率为k的直线l的方程.
方程y-y0=k(x-x0)由直线上一个定点(x0,y0)及该直线的斜率k确定,我们把它叫做直线的 ,简称点斜式.
y-y0=k(x-x0)
点斜式方程
(1)点斜式应用的前提是直线的斜率存在,若斜率不存在,则不能应用此种形式.
(2)当直线与x轴平行或重合时,方程可简写为y=y0.特别地,x轴的方程是y=0.
(3)当直线与y轴平行或重合时,不能应用点斜式方程.此时可将方程写成x=x0.特别地,y轴的方程是x=0.
注 意 点
<<<
(课本例1) 直线l经过点P0(-2,3),且倾斜角α=45°,求直线l的点斜式方程,并画出直线l.
例 1
直线l经过点P0(-2,3),斜率k=tan 45°=1,代入点斜式方程得y-3=x+2.

画图时,只需再找出直线l上的另一点P1(x1,y1),例如,取x1=-1,则y1=4,得点P1的坐标为(-1,4),过P0,P1两点的直线即为所求,如图所示.
根据条件写出下列直线的点斜式方程:
(1)经过点A(-4,3),斜率k=3;
例 1
由点斜式方程可知,
所求直线的点斜式方程为y-3=3(x+4).

(2)经过点B(-1,4),倾斜角为135°.
由题意知,直线的斜率k=tan 135°=-1,
故所求直线的点斜式方程为y-4=-(x+1).

求直线的点斜式方程的步骤及注意点
(1)求直线的点斜式方程的步骤:定点(x0,y0)→定斜率k→写出方程y-y0=k(x-x0).
(2)点斜式方程y-y0=k(x-x0)可表示过点P(x0,y0)的所有直线,但x=x0除外.




求满足下列条件的直线方程:
(1)经过点(2,-3),倾斜角是直线y=x的倾斜角的2倍;
跟踪训练 1
∵直线y=x的斜率为,
∴直线y=x的倾斜角为30°.
∴所求直线的倾斜角为60°,故其斜率为.
∴所求直线方程为y+3=(x-2),
即x-y-2-3=0.

(2)经过点P(5,-2),且与y轴平行;
与y轴平行的直线,其斜率k不存在,
不能用点斜式方程表示.
但直线上点的横坐标均为5,
故直线方程可记为x=5.

(3)过P(-2,3),Q(5,-4)两点.
过P(-2,3),Q(5,-4)两点的直线斜率
kPQ===-1.
∵直线过点P(-2,3),
∴由直线的点斜式方程可得直线方程为y-3=-(x+2),即x+y-1=0.


直线的斜截式方程
提示 由点斜式方程得y-b=k(x-0),
即y=kx+b.
直线l上给定一个点P0(0,b)和斜率k,求直线l的方程.
问题2
1.直线l与y轴的交点(0,b)的 叫做直线l在y轴上的截距.
2.把方程y=kx+b叫做直线的斜截式方程,简称斜截式.
纵坐标b
(1)直线的斜截式方程是直线的点斜式方程的特殊情况,只能在直线斜率存在的前提下使用;由直线的斜截式方程可直接得到直线的斜率和在y轴上的截距.
(2)截距是一个实数,它是直线与坐标轴交点的横坐标或纵坐标,可以为正数、负数和0.当直线过原点时,它在x轴上的截距和在y轴上的截距都为0.
注 意 点
<<<
已知直线l1的方程为y=-2x+3,l2的方程为y=4x-2,直线l与l1平行且与l2在y轴上的截距相同,求直线l的方程.
例 2
由斜截式方程知,直线l1的斜率k1=-2,
又因为l∥l1,所以kl=-2.
由题意知,l2在y轴上的截距为-2,
所以直线l在y轴上的截距b=-2.
由斜截式可得直线l的方程为y=-2x-2.

本例中若将“直线l与l1平行且与l2在y轴上的截距相等”改为“直线l与l1垂直且与l2在y轴上的截距互为相反数”,求直线l的方程.
延伸探究 1
∵l1⊥l,直线l1:y=-2x+3,
∴l的斜率为.
∵l与l2在y轴上的截距互为相反数,
直线l2:y=4x-2,∴l在y轴上的截距为2.
∴直线l的方程为y=x+2.

若本例条件不变,求本例中直线l与两坐标轴围成的三角形的面积.
延伸探究 2
令x=0得y=-2,令y=0得x=-1.
所以所求三角形的面积为S=×|-2|×|-1|=1.

求直线的斜截式方程的策略
(1)斜截式方程的应用前提是直线的斜率存在.
(2)直线的斜截式方程y=kx+b中只有两个参数,因此要确定直线方程只需两个独立条件即可.




根据直线的斜截式方程判断两直线平行与垂直

(课本例2) 已知直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,试讨论:
(1)l1∥l2的条件是什么?
例 3
若l1∥l2,则k1=k2,此时l1,l2与y轴的交点不同,
即b1≠b2;
反之,若k1=k2,且b1≠b2,
则l1∥l2.

(2)l1⊥l2的条件是什么?
若l1⊥l2,则k1k2=-1;
反之,若k1k2=-1,
则l1⊥l2.

已知直线l1:y=-x+和l2:6my=-x+4,问m为何值时,l1与l2平行或垂直?
例 3
当m=0时,l1:4y-5=0;l2:x-4=0,l1与l2垂直;
当m≠0时,l2的方程可化为y=-x+.
由-=-,得m=±;由≠,得m≠且m≠,
所以当m=-时,l1与l2平行;又-·=-1无解.
故当m=-时,l1与l2平行;当m=0时,l1与l2垂直.

(1)若l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,则l1//l2 k1=k2且b1≠b2,l1⊥l2 k1k2=-1.
(2)含参直线化为斜截式方程时注意分类讨论.




(1)当a为何值时,直线l1:y=-x+2a与直线l2:y=(a2-2)x+2平行?
跟踪训练 2
由题意可知,=-1,=a2-2,
∵l1∥l2,∴
解得a=-1,
故当a=-1时,直线l1:y=-x+2a与直线l2:y=(a2-2)x+2平行.

(2)当a为何值时,直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3垂直?
由题意可知,=2a-1,=4,
∵l1⊥l2,∴4(2a-1)=-1,解得a=.
故当a=时,直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3垂直.

1.知识清单:
(1)直线的点斜式方程.
(2)直线的斜截式方程.
2.方法归纳:待定系数法、数形结合法.
3.常见误区:求直线方程时忽视斜率不存在的情况;混淆截距与距离.
随堂演练

1
2
3
4
1.已知直线l的倾斜角为60°,且在y轴上的截距为-2,则此直线的方程为
A.y=x+2 B.y=-x+2
C.y=-x-2 D.y=x-2

∵直线l的倾斜角为60°,∴k=tan 60°=,
∴直线l的方程为y=x-2.
解析
1
2
3
4
2.已知直线l的方程为y+=(x-1),则l在y轴上的截距为
A.9 B.-9 C. D.-

由y+=(x-1),
得y=x-9,
∴l在y轴上的截距为-9.
解析
1
2
3
4
3.若直线y=kx+b通过第一、三、四象限,则有
A.k>0,b>0 B.k>0,b<0
C.k<0,b>0 D.k<0,b<0

∵直线经过第一、三、四象限,
∴图形如图所示,
由图知,k>0,b<0.
解析
1
2
3
4
4.已知直线y=ax-2和y=(a+2)x+1互相垂直,则a=   .
由题意可知a·(a+2)=-1,
解得a=-1.
解析
-1
课时对点练

题号 1 2 3 4 5 6 9
答案 B D A A BC y=x+5 y=x-2-1
题号 10 11 11
答案 D BC y=-x+
对一对
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
7.
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(1)∵l1∥l2,
∴两直线的斜率相等.
∴m2-2=-1且2m≠1,
∴m=±1.
(2)∵l1⊥l2,∴2m-1=,
∴m=.
8.
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
当直线l的斜率不存在时,l的方程为x=2,
经检验符合题目的要求.
当直线l的斜率存在时,
设直线l的方程为y-2=k(x-2),
令y=0,得x=,
由三角形的面积为2,
得××2=2.
8.
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解得k=.
可得直线l的方程为y-2=(x-2).
综上可知,直线l的方程为
x=2或y=x+1.
基础巩固
1.过点P(2,-1),且倾斜角为90°的直线方程为
A.y=-1 B.x=2
C.y=2 D.x=-1

过点P(2,-1),且倾斜角为90°的直线垂直于x轴,
其方程为x=2.
解析
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2.直线y=ax+1的倾斜角为120°,则实数a的值为
A. B.-
C. D.-

答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
直线y=ax+1的倾斜角为120°,因此该直线的斜率k=a,
又k=tan 120°=-,
所以a=-.
解析
3.已知直线l过点(-3,4)且方向向量为(1,-2),则l在x轴上的截距为
A.-1 B.1 C.-5 D.5

因为直线l的方向向量为(1,-2),
所以直线l的斜率k=-2,
又直线l过点(-3,4),
所以直线方程为y-4=-2(x+3),
令y=0,得x=-1,
所以l在x轴上的截距为-1.
解析
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
4.过点(-1,3)且垂直于直线y=x+的直线方程为
A.y-3=-2(x+1) B.y-3=-2(x-1)
C.y-3=-(x+1) D.y-3=(x+1)

所求直线与已知直线垂直,
因此所求直线的斜率为-2,
故方程为y-3=-2(x+1).
解析
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
5.(多选)已知直线l:y=x-1,则
A.直线l过点(,-2)
B.直线l的斜率为
C.直线l的倾斜角为60°
D.直线l在y轴上的截距为1

答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
对于A,将(,-2)代入y=x-1,可知不满足方程,故A不正确;
对于B,由y=x-1,知直线l的斜率为,故B正确;
对于C,设直线l的倾斜角为α,则tan α=,可得α=60°,故C正确;
对于D,由y=x-1,令x=0,可得直线l在y轴上的截距为-1,故D不正确.
解析
6.直线l的斜率k为方程x2-2x+1=0的根,且在y轴上的截距为5,则直线l的方程为    .
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
y=x+5
由题意,方程x2-2x+1=0的根为1,
所以k=1,又在y轴上的截距为5,
则直线l的方程为y=x+5.
解析
7.求满足下列条件的m的值.
(1)直线l1:y=-x+1与直线l2:y=(m2-2)x+2m平行;
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
∵l1∥l2,
∴两直线的斜率相等.
∴m2-2=-1且2m≠1,
∴m=±1.

(2)直线l1:y=-2x+3与直线l2:y=(2m-1)x-5垂直.
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
∵l1⊥l2,∴2m-1=,
∴m=.

8.直线l过点(2,2),且与x轴和直线y=x围成的三角形的面积为2,求直线l的方程.
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
当直线l的斜率不存在时,l的方程为x=2,
经检验符合题目的要求.
当直线l的斜率存在时,
设直线l的方程为y-2=k(x-2),
令y=0,得x=,
由三角形的面积为2,得××2=2.
解得k=.

答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
可得直线l的方程为y-2=(x-2).
综上可知,直线l的方程为x=2或y=x+1.

9.已知直线y=x-1的倾斜角为α,另一直线l的倾斜角β=2α,且过点(2,-1),则直线l的方程为       .
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
y=x-2-1
综合运用
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
因为已知直线的斜率为,
即tan α=,所以α=30°,
所以直线l的斜率k=tan β=tan 2α=tan 60°=,
又l过点(2,-1),
所以l的方程为y-(-1)=(x-2),
即y=x-2-1.
解析
10.已知直线l:y=xsin θ+cos θ的图象如图所示,则角θ是
A.第一象限角
B.第二象限角
C.第三象限角
D.第四象限角
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

结合图象易知,sin θ<0,cos θ>0,
则角θ是第四象限角.
解析
11.(多选)同一坐标系中,直线l1:y=ax+b与l2:y=bx-a大致位置正确的是
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12


能力提升
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
因为l1:y=ax+b,l2:y=bx-a,
对于A,由图可得直线l1的斜率a<0,在y轴上的截距b<0,
而l2的斜率b>0,矛盾,故A错误;
对于B,由图可得直线l1的斜率a>0,在y轴上的截距b<0,
而l2的斜率b<0,在y轴上的截距-a<0,即a>0,符合题意,故B正确;
对于C,由图可得直线l1的斜率a<0,在y轴上的截距b>0,
而l2的斜率b>0,在y轴上的截距-a>0,即a<0,符合题意,故C正确;
对于D,由图可得直线l1的斜率a>0,在y轴上的截距b>0,
而l2的斜率b<0,矛盾,故D错误.
解析
12.数学家欧拉在1765年提出定理,三角形的外心,重心,垂心(外心是三角形三条边的垂直平分线的交点,重心是三角形三条中线的交点,垂心是三角形三条高的交点)依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称之为三角形的欧拉线.在平面直角坐标系中,已知△ABC的顶点B(-1,0),C(0,3),AB=AC,则△ABC
的欧拉线的斜截式方程为     .
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
y=-x+
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
因为AB=AC,所以△ABC外心,重心,垂心都位于线段BC的垂直平分线上,
设线段BC的垂直平分线的斜率为k,
则k·kBC=-1,
因为kBC==3,所以k=-,
又因为BC的中点坐标为,
所以△ABC的欧拉线方程为y-=-,
化成斜截式为y=-x+.
解析
第二章  §2.2 直线的方程
<<<作业16 直线的点斜式方程
分值:80分
单选题每小题5分,共25分;多选题每小题6分,共12分
1.过点P(2,-1),且倾斜角为90°的直线方程为
A.y=-1 B.x=2
C.y=2 D.x=-1
2.直线y=ax+1的倾斜角为120°,则实数a的值为
A. B.- C. D.-
3.已知直线l过点(-3,4)且方向向量为(1,-2),则l在x轴上的截距为
A.-1 B.1 C.-5 D.5
4.过点(-1,3)且垂直于直线y=x+的直线方程为
A.y-3=-2(x+1) B.y-3=-2(x-1)
C.y-3=-(x+1) D.y-3=(x+1)
5.(多选)已知直线l:y=x-1,则
A.直线l过点(,-2)
B.直线l的斜率为
C.直线l的倾斜角为60°
D.直线l在y轴上的截距为1
6.直线l的斜率k为方程x2-2x+1=0的根,且在y轴上的截距为5,则直线l的方程为        .
7.(13分)求满足下列条件的m的值.
(1)直线l1:y=-x+1与直线l2:y=(m2-2)x+2m平行;(6分)
(2)直线l1:y=-2x+3与直线l2:y=(2m-1)x-5垂直.(7分)
8.(15分)直线l过点(2,2),且与x轴和直线y=x围成的三角形的面积为2,求直线l的方程.
9.已知直线y=x-1的倾斜角为α,另一直线l的倾斜角β=2α,且过点(2,-1),则直线l的方程为            .
10. 已知直线l:y=xsin θ+cos θ的图象如图所示,则角θ是
A.第一象限角
B.第二象限角
C.第三象限角
D.第四象限角
11.(多选)同一坐标系中,直线l1:y=ax+b与l2:y=bx-a大致位置正确的是
A.    B.    C.    D.
12.数学家欧拉在1765年提出定理,三角形的外心,重心,垂心(外心是三角形三条边的垂直平分线的交点,重心是三角形三条中线的交点,垂心是三角形三条高的交点)依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称之为三角形的欧拉线.在平面直角坐标系中,已知△ABC的顶点B(-1,0),C(0,3),AB=AC,则△ABC的欧拉线的斜截式方程为      .
答案精析
1.B [过点P(2,-1),且倾斜角为90°的直线垂直于x轴,
其方程为x=2.]
2.D [直线y=ax+1的倾斜角为120°,因此该直线的斜率k=a,
又k=tan 120°=-,
所以a=-.]
3.A [因为直线l的方向向量为(1,-2),
所以直线l的斜率k=-2,
又直线l过点(-3,4),
所以直线方程为y-4=-2(x+3),
令y=0,得x=-1,
所以l在x轴上的截距为-1.]
4.A [所求直线与已知直线垂直,
因此所求直线的斜率为-2,
故方程为y-3=-2(x+1).]
5.BC [对于A,将(,-2)代入y=x-1,可知不满足方程,故A不正确;
对于B,由y=x-1,知直线l的斜率为,故B正确;
对于C,设直线l的倾斜角为α,
则tan α=,可得α=60°,故C正确;
对于D,由y=x-1,令x=0,可得直线l在y轴上的截距为-1,故D不正确.]
6.y=x+5
解析 由题意,方程x2-2x+1=0的根为1,所以k=1,
又在y轴上的截距为5,
则直线l的方程为y=x+5.
7.解 (1)∵l1∥l2,
∴两直线的斜率相等.
∴m2-2=-1且2m≠1,
∴m=±1.
(2)∵l1⊥l2,∴2m-1=,
∴m=.
8.解 当直线l的斜率不存在时,l的方程为x=2,
经检验符合题目的要求.
当直线l的斜率存在时,
设直线l的方程为y-2=k(x-2),
令y=0,得x=,
由三角形的面积为2,
得××2=2.
解得k=.
可得直线l的方程为
y-2=(x-2).
综上可知,直线l的方程为
x=2或y=x+1.
9.y=x-2-1
解析 因为已知直线的斜率为,
即tan α=,所以α=30°,
所以直线l的斜率
k=tan β=tan 2α=tan 60°=,
又l过点(2,-1),
所以l的方程为
y-(-1)=(x-2),
即y=x-2-1.
10.D [结合图象易知,
sin θ<0,cos θ>0,
则角θ是第四象限角.]
11.BC [因为l1:y=ax+b,
l2:y=bx-a,
对于A,由图可得直线l1的斜率a<0,在y轴上的截距b<0,
而l2的斜率b>0,矛盾,故A错误;
对于B,由图可得直线l1的斜率a>0,在y轴上的截距b<0,
而l2的斜率b<0,在y轴上的截距-a<0,即a>0,符合题意,故B正确;
对于C,由图可得直线l1的斜率a<0,在y轴上的截距b>0,
而l2的斜率b>0,在y轴上的截距-a>0,即a<0,符合题意,故C正确;
对于D,由图可得直线l1的斜率a>0,在y轴上的截距b>0,
而l2的斜率b<0,矛盾,故D错误.]
12.y=-x+
解析 因为AB=AC,所以△ABC外心,重心,垂心都位于线段BC的垂直平分线上,
设线段BC的垂直平分线的斜率为k,
则k·kBC=-1,
因为kBC==3,
所以k=-,
又因为BC的中点坐标为,
所以△ABC的欧拉线方程为
y-=-,
化成斜截式为y=-x+.