1、必考部分 第八章第八章 解析几何解析几何 第一讲 直线的倾斜角、斜率与直线的方程 1 知识梳理双基自测 2 考点突破互动探究 3 名师讲坛素养提升 返回导航 1 知识梳理双基自测 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 知识点一 直线的倾斜角 (1)定义:当直线l与x轴相交时,我们取x轴作为基准,把x轴_ 与直线l_方向之间所成的角叫做直线l的倾斜角当直线l与x轴平 行或重合时,规定它的倾斜角为_ (2)倾斜角的取值范围为_ 正向 向上 0 0,180) 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 知识点二 直线的斜率 (1)定义:一条直线的倾斜角的_叫做这
2、条直线的斜率,斜率 常用小写字母k表示,即k_,倾斜角是90的直线斜率不存在 (2)过两点的直线的斜率公式 经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1x2)的直线的斜率公式为k _ 正切值 tan y 2y1 x2x1 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 知识点三 直线方程的五种形式 名称 方程 适用范围 点斜式 _ 不含直线xx0 斜截式 _ 不含垂直于x轴的直线 _ yy1 y2y1 xx1 x2x1 不含垂直于坐标轴的直线 yy0k(xx0) ykxb 两点式 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 名称 方程 适用范围 _ x
3、a y b1 不含垂直于 x 轴、 平行于 x 轴和 _直线 一般式 AxByC0 其中要求_ 适用于平面直角坐标系内的所 有直线 截距式 过原点的 A2B20 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 直线的倾斜角 和斜率 k 之间的对应关系: 0 0 90 90 90 180 k 0 k0 且 越大,k 就越大 不存在 k0 且 越大,k 就越大 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 题组一 走出误区 1判断下列结论是否正确(请在括号中打“”或“”) (1)坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角与斜率 ( ) (2)直线的倾斜角越大,其斜率就越大 ( )
4、 (3)斜率相等的两直线的倾斜角一定相等 ( ) 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (4)经过定点 A(0,b)的直线都可以用方程 ykxb 表示 ( ) (5)不经过原点的直线都可以用x a y b1 表示 ( ) (6)经过任意两个不同的点 P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线都可以用方程 (yy1)(x2x1)(xx1)(y2y1)表示 ( ) 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 题组二 走进教材 2 (必修 2P38T3)经过两点 A(4,2y1), B(2, 3)的直线的倾斜角为3 4 , 则 y ( ) A1 B3 C0 D
5、2 B 解析 由2y13 42 2y4 2 y2, 得 y2tan3 4 1,y3 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 3(必修2P100A组T9)过点P(2,3)且在两坐标轴上截距相等的直线方 程为_ 3x2y0或xy50 解析 当截距为 0 时,直线方程为 3x2y0; 当截距不为 0 时,设直线方程为x a y a1, 则2 a 3 a1,解得 a5所以直线方程为 xy50 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 题组三 走向高考 4(2016 北京,7)已知A(2,5),B(4,1),若点P(x,y)在线段AB上,则 2xy的最大值为 ( )
6、 A1 B3 C7 D8 C 解析 线段 AB 的方程为 y151 24(x4), 2x4即 2xy 90,2x4,因为 P(x,y)在线段 AB 上,所以 2xy2x(2x9) 4x9又 2x4,则14x97,故 2xy 最大值为 7 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 5(2010 辽宁)已知点 P 在曲线 y 4 ex1上, 为曲线在点 P 处的切 线的倾斜角,则 的取值范围是 ( ) A 0, 4 B 4, 2 C 2, 3 4 D 3 4 , D 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 解析 由题意可知切线的斜率 ktan 4ex ex12
7、 4 ex 1 ex2 , 1tan 0,又 0,3 4 ,故选 D 返回导航 2 考点突破互动探究 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 考点一 直线的倾斜角与斜率自主练透 例 1 (1)(2021 兰州模拟)直线 2xcos y30 6, 3 的倾斜 角的变化范围是 ( ) A 6, 3 B 4, 3 C 4, 2 D 4, 2 3 B 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (2)(2020 贵州遵义航天高级中学期中,11)经过点 P(0,1)作直线 l, 若直线 l 与连接 A(1,2),B(2,1)的线段总有公共点,则直线 l 的倾斜角 的取
8、值范围为 ( ) A 0, 4 3 4, B 0, 4 C 3 4, D 0, 4 3 4, A 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (3)已知曲线 f(x)ln x 的切线经过原点,则此切线的斜率为 ( ) Ae Be C1 e D1 e C 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 解析 (1)直线 2xcos y30 的斜率 k2cos 由于 6, 3 , 所以1 2cos 3 2 ,因此 k2cos 1, 3设直线的倾斜角为 ,则 有 tan 1, 3由于 0,),所以 4, 3 ,即倾斜角的变化范 围是 4, 3 返回导航 高考一轮总复习 数
9、学(新高考) 第八章 解析几何 (2)如图所示,设直线 l 的倾斜角为 ,0,) kPA12 01 1,kPB11 02 1 直线 l 与连接 A(1,2),B(2,1)的线段总 有公共点, 1tan 1 0, 4 3 4, 故选 A 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (3)解法一:f(x)ln x,x(0,),f(x)1 x设切点 P(x0, ln x0),则切线的斜率 kf(x0) 1 x0 ln x0 x0 ,ln x01,x0e,k 1 x0 1 e 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 解法二(数形结合法):在同一坐标系中作出曲线f(x
10、)ln x及曲线f(x) ln x经过原点的切线,如图所示,数形结合可知,切线的斜率为正,且 小于1,故选C 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 引申1若将例(2)中“有公共点”改为“无公共点”,则直线l的斜 率的范围为_ 引申2若将题(2)中A(1,2)改为A(1,0),其它条件不变,求直线l 斜率的取值范围为_,倾斜角的取值范围为 _ (,1)(1,) (,11,) 4, 3 4 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 解析 P(0,1),A(1,0), B(2,1),kAP 10 011, kBP11 20 1 如图可知,直线 l 斜率的取值范
11、围为(,11,),倾斜 角的取值范围为 4, 3 4 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (1)求倾斜角的取值范围的一般步骤:求出斜 率ktan 的取值范围,但需注意斜率不存在的情 况;利用正切函数的单调性,借助图象或单位 圆,数形结合确定倾斜角的取值范围 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (2)求直线斜率的方法: 定义法:ktan ; 公式法:ky 2y1 x2x1; 导数法:曲线 yf(x)在 x0处切线的斜率 kf(x0) (3)注意倾斜角的取值范围是0,),若直线的斜率不存在,则直线的 倾斜角为 2,直线垂直于 x 轴 返回导航 高考一
12、轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 变式训练 1 (1)(2021 大庆模拟)直线 xsin y20 的倾斜角的范围是 ( ) A0,) B 0, 4 3 4 , C 0, 4 D 0, 4 2, B 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (2)(多选题)(2021 安阳模拟改编)已知点 A(1,3),B(2,1)若直线 l:yk(x2)1 与线段 AB 相交,则 k 的值可以是 ( ) A1 2 B2 C0 D1 ABC 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 解析 (1)设直线的倾斜角为 ,则 tan sin ,所以1tan 1,又 0,)
13、,所以 0 4或 3 4 ,选 B (2)由已知直线 l 恒过定点 P(2,1),如图所示, 若 l 与线段 AB 相交,则 kPAkkPB, kPA2,kPB1 2, 2k1 2,故选 A、B、C 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 考点二 直线的方程师生共研 例 2 求适合下列条件的直线的方程: (1)在 y 轴上的截距为5,倾斜角的正弦值是3 5; (2)经过点 A( 3,3),且倾斜角为直线 3xy10 的倾斜角的一 半; (3)过点(5,2)且在 x 轴上的截距是在 y 轴上的截距的 2 倍; (4)与直线 3x4y50 关于 y 轴对称 返回导航 高考一轮总
14、复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 解析 (1)设直线的倾斜角为 ,则 sin 3 5 cos 4 5,直线的斜率 ktan 3 4 又直线在 y 轴上的截距是5, 由斜截式得直线方程为 y3 4x5 即 3x4y200 或 3x4y200 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (2)由 3xy10 得此直线的斜率为 3, 所以倾斜角为 120 , 从 而所求直线的倾斜角为 60 ,故所求直线的斜率为 3 又直线过点( 3, 3), 所以所求直线方程为 y3 3(x 3), 即 3 xy60 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (3)若直线过原
15、点,则其斜率 k2 5,此时直线方程为 y 2 5x,即 2x 5y0 若直线不过原点,则设其方程为 x 2b y b1,由 5 2b 2 b1 得 b 9 2,故 所求直线方程为x 9 2y 9 1,即 x2y90 所求直线的方程为 x2y90 或 2x5y0 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (4)直线 3x4y50 的斜率为3 4,与 y 轴交点为 0,5 4 ,故所求直 线的斜率为3 4,且过点 0,5 4 ,所求直线方程为 y3 4x 5 4,即 3x 4y50 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 求直线方程应注意的问题 (1)要确定
16、直线的方程,只需找到直线上两个点的坐标,或直线上一 个点的坐标与直线的斜率即可确定直线方程的常用方法有两种:直 接法:根据已知条件确定适当的直线方程形式,直接写出直线方程; 待定系数法:先设出直线方程,再根据已知条件求出待定的系数,最后 代入求出直线的方程 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (2)选择直线方程时,应注意分类讨论思想的应用:选用点斜式或斜 截式前,先讨论直线的斜率是否存在;选用截距式前,先讨论在两坐标 轴上的截距是否存在或是不是0 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 变式训练 2 (1)已知三角形的三个顶点 A(5,0),B(3,
17、3),C(0,2),则 BC 边上 中线所在的直线方程为_ (2)直线 3xy40 绕其与 x 轴的交点顺时针旋转 6所得直线的方 程为_ (3)已知直线 l 的斜率为1 6,且和坐标轴围成面积为 3 的三角形,则直 线 l 的方程为_ x13y50 x6y60或x6y60 3x3y40 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 解析 (1)由题意可知 BC 的中点为 H 3 2, 1 2 , kAH 0 1 2 53 2 1 13 故所求直线的方程为 y0 1 13(x5), 即 x13y50 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (2)直线 3xy4
18、0 与 x 轴的交点为 4 3 3 ,0 ,斜率为 3,倾斜 角 为 3 , 可 知 所 求 方 程 直 线 的 倾 斜 角 为 6 , 斜 率 k 3 3 或由ktan 6 求 ,故所求直线的方程为 y 3 3 x4 3 3 ,即 3x3y 40 (3)设直线方程为 y1 6xb,则 3b 23,b1,故所求直线方程 为 x6y60 或 x6y60 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 考点三 直线方程的应用多维探究 已知直线l过点M(2,1),且与x轴,y轴的正半轴分别相交于 A,B两点,O为坐标原点求: (1)当AOB面积最小时,直线l的方程; (2)当在两坐标轴上
19、截距之和取得最小值时,直线l的方程; (3)当|MA| |MB|取最小值时,直线l的方程; (4)当|MA|2|MB|2取得最小值时,直线l的方程 例 3 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 解析 设直线的方程为x a y b1(a0,b0), 则2 a 1 b1 (1)2 a 1 b2 2 ab 1 2ab4,当且仅当 2 a 1 b 1 2,即 a4,b2 时, AOB 面积 S1 2ab 有最小值为 4此时,直线 l 的方程是 x 4 y 21即 x 2y40 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (2)ab(ab) 2 a 1 b 32b
20、a a b32 2b a a b32 2故 ab 的最小值为 32 2,此时2b a a b,求得 b 21,a2 2此时,直 线 l 的方程为 x 2 2 y 211即 x 2y2 20 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (3)解法一:设BAO,则 sin 1 |MA|,cos 2 |MB|,|MA| |MB| 2 sin cos 4 sin 2,显然当 4时,|MA| |MB|取得最小值 4,此时 kl 1,所求直线的方程为 y1(x2),即 xy30 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 解法二:|MA| |MB|MA MB (a2,1)
21、(2,b1)2ab 5(2ab) 2 a 1 b 52b a 2a b 4当且仅当 ab3 时取等号, |MA| |MB|的最小值为 4,此时直线 l 的方程为 xy30 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 解法三:若设直线 l 的方程为 y1k(x2),则 A 2k1 k ,0 ,B(0,1 2k),|MA| |MB| 1 k21 44k 22 1 kk 4,当且仅当k 1 k,即 k1 时,取等号故|MA| |MB|的最小值为 4,此时直线 l 的 方程为 xy30 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (4)同(3)|MA| 1 sin ,|
22、MB| 2 cos , |MA|2|MB|2 1 sin2 4 cos2 (sin2cos2) 1 sin2 4 cos2 5cos 2 sin2 4sin 2 cos2 9 当且仅当cos22sin2,即tan 2 2 时取等号 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 |MA|2|MB|2的最小值为 9, 此时直线的斜率 k 2 2 , 故所求直线的方程为 y1 2 2 (x2), 即 2x2y2( 21)0 注:本题也可设直线方程为 y1k(x2)(k0)求解 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 利用最值取得的条件求解直线方程,一般涉及函数思想即
23、建立目标 函数,根据其结构求最值,有时也涉及均值不等式,何时取等号,一定 要弄清 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 变式训练 3 已知直线 l 过点 M(2,1),且与 x 轴、y 轴正半轴分别交于 A、B,O 为 坐标原点若 SAOB9 2,求直线 l 的方程 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 解析 设直线 l 的方程为x a y b1, 则 2 a 1 b1, ab9 解得 a3, b3 或 a6, b3 2 故所求直线方程为x 3 y 31 或 x 6 2y 3 1, 即 xy30 或 x4y60 返回导航 3 名师讲坛素养提升 返回导
24、航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (此题为更换后新题)已知直线l:kxy13k0(kR) (1)证明:直线l过定点; (2)若直线l不过第一象限,求k的取值范围 例 4 (1)定点问题 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 解析 (1)证明: 直线 l 的方程可化为 y1k(x3), 故无论 k 取何 值,直线 l 必过定点(3,1) (2)令 x0 得 y3k1,即直线 l 在 y 轴上的截距为 2k1 由题意知 k0, 3k10解得 k 1 3 故 k 的取值范围是(,1 3 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 (此题为发现
25、的重题,更换新题见上题)已知直线 l:kxy12k 0(kR) (1)证明:直线 l 过定点; (2)若直线 l 不过第四象限,求 k 的取值范围 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 解析 (1)证明: 直线 l 的方程可化为 y1k(x2), 故无论 k 取何 值,直线 l 必过定点(2,1) (2)令 x0 得 y2k1,即直线 l 在 y 轴上的截距为 2k1 由题意知 k0, 2k10解得 k0 故取值范围是0) 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 过定点A(x0,y0)的直线系方程为yy0k(xx0)(k为参数)及x x0方程为yy0k
26、(xx0)是直线过定点A(x0,y0)的充分不必要条件 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 例 5 (2)曲线的切线问题 (2021 湖南湘潭模拟)经过(2,0)且与曲线 y1 x相切的直线与 坐标轴围成的三角形面积为 ( ) A2 B1 2 C1 D3 A 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 解析 设切点为 m, 1 m ,m0,y1 x的导数为 y 1 x2,可得切 线的斜率 k 1 m2,切线方程为 y 1 m 1 m2(xm),代入(2,0),可得 1 m 1 m2(2m),解得 m1,则切线方程为 y1x1,切线与坐标轴 的交点坐标为(0,2),(2,0),则切线与坐标轴围成的三角形面积为1 222 2故选 A 返回导航 高考一轮总复习 数学(新高考) 第八章 解析几何 变式训练4 (1)直线ykxk2过定点_ (2)(2018 课标全国)曲线y2ln x在点(1,0)处的切线方程为 _ (1,2) 2xy20 谢谢观看