高二第 1 次课 · 原始课堂资料

完整知识点大纲

直线的方程

第1讲 大纲 · 直线与圆的方程(直线部分)


【概念】

  • 倾斜角 α
    • 定义:x 轴正向与直线向上方向所成角
    • 规定:平行/重合于 x 轴时 α = 0°
    • 取值范围:α ∈ [0°, 180°)
  • 斜率 k
    • 定义:k = tan α
    • 不存在情形:α = 90°(竖直直线)
    • 两点式:k = (y₂ − y₁) / (x₂ − x₁)(x₁ = x₂ 时不存在)
  • 方向向量与法向量(针对 Ax + By + C = 0
    • 方向向量:(B, −A)
    • 法向量:n = (A, B)
  • 直线系
    • 含参方程可分离为「不含参部分 + k·含参部分 = 0」
    • 表示过两条定直线交点的直线族

【方法】

  • 平行判定
    • 均有斜率:k₁ = k₂
    • 或两直线均无斜率(均垂直 x 轴)
    • 前提:两直线不重合
  • 垂直判定
    • 均有斜率:k₁·k₂ = −1
    • 特殊:一线无斜率(垂直 x 轴)与另一线 k = 0(平行 x 轴)
  • 选方程形式
    • 已知点+斜率 → 点斜式
    • 已知斜率+ y 截距 → 斜截式
    • 已知两点 → 两点式
    • 已知两轴截距 → 截距式
    • 受限情形(过原点/垂直坐标轴)→ 退回一般式
  • 直线系定点
    • 分离参数法:令两部分分别为 0,解交点即得定点
  • 点到直线距离推导
    • 向量投影法:d = |PQ·n| / |n|
  • 三角形面积推导
    • 向量法:S = ½√(|OA|²|OB|² − (OA·OB)²)

【公式】

  • 斜率定义:k = tan α
  • 两点斜率:k = (y₂ − y₁) / (x₂ − x₁)
  • 点斜式:y − y₀ = k(x − x₀)
  • 斜截式:y = kx + b
  • 两点式:(y − y₁)/(y₂ − y₁) = (x − x₁)/(x₂ − x₁)
  • 截距式:x/a + y/b = 1
  • 一般式:Ax + By + C = 0
  • 点到直线距离:d = |Ax₀ + By₀ + C| / √(A² + B²)
  • 两平行线距离:d = |C₁ − C₂| / √(A² + B²)
  • 三角形面积:S = ½ |x₁y₂ − x₂y₁|

【例题结论】

  • 平行系数成比例易漏解:如 a = 1a = −2 两组解,须排除重合
  • 垂直勿忘特殊情形:垂直 x 轴 ∥ 平行 x 轴组合;参数可 = 0
  • 截距之和为 0 不止一种:除 x/a − y/a = 1 外,还含过原点直线(如 y = 2x
  • 倾斜角跨 90° 时斜率须写并集:例 α ∈ [0, π/4] ∪ [π/2, π) 对应 k ∈ (−∞, 1]
  • 直线系定点(2k+5)x+(3k+4)y+(7k−2)=0 恒过 (34/7, −39/7),缺 l₂: 2x+3y+7=0
  • 中点面积M(1,2)AB 中点(A、B 在坐标轴上)⇒ A(2,0), B(0,4)S△AOB = 4
  • 取值范围书写规矩:一律用区间/集合,绝不只写 k < 1 类松散不等式

速查表

名称 公式 / 结论
倾斜角范围 α ∈ [0°, 180°)
斜率定义 k = tan α(α = 90° 时不存在)
两点斜率 k = (y₂ − y₁)/(x₂ − x₁)
点斜式 y − y₀ = k(x − x₀)
斜截式 y = kx + b
两点式 (y − y₁)/(y₂ − y₁) = (x − x₁)/(x₂ − x₁)
截距式 x/a + y/b = 1(不能表垂直轴/过原点)
一般式 Ax + By + C = 0(可表任意直线)
平行 k₁ = k₂ 或均无斜率(不重合)
垂直 k₁k₂ = −1,或一者无斜率、另一者 k = 0
点到直线距离 `d =
平行线距离 `d =
三角形面积 `S = ½
直线系定点 分离参数 ⇒ 两定直线交点