内容正文:
第九章 平面解析几何
第一节 直线的倾斜角、斜率与直线的方程
一、基础知识
1.直线的倾斜角
(1)定义:当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准,
x轴正向与直线l向上方向之间所成的角叫做直线
l的倾斜角.
(2)规定:当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0.
(3)范围:直线l倾斜角的取值范围是[0,π).
2.斜率公式
(1)定义式:直线l的倾斜角为α,则斜率k=tan α.
(2)坐标式:P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直线l上,
且x1≠x2,则l的斜率 k=.
3.直线方程的五种形式
名称
方程
适用范围
点斜式
y-y0=k(x-x0)
不含垂直于x轴的直线
斜截式
y=kx+b
不含垂直于x轴的直线
两点式
=
不含直线x=x1(x1≠x2)和直线y=y1(y1≠y2)
截距式
=1+
不含垂直于坐标轴和过原点的直线
一般式
Ax+By+C=0,A2+B2≠0
平面内所有直线都适用
二、常用结论
特殊直线的方程
(1)直线过点P1(x1,y1),垂直于x轴的方程为x=x1;
(2)直线过点P1(x1,y1),垂直于y轴的方程为y=y1;
(3)y轴的方程为x=0;
(4)x轴的方程为y=0.
[典例] (1)直线2xcos α-y-3=0的倾斜角的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
(2)直线l过点P(1,0),且与以A(2,1),B(0,)为端点的线段有公共点,则直线l斜率的取值范围为________.
[解析] (1)直线2xcos α-y-3=0的斜率k=2cos α,
因为α∈,
≤cos α≤,所以
因此k=2·cos α∈[1, ].
设直线的倾斜角为θ,则有tan θ∈[1, ].
又θ∈[0,π),所以θ∈,
即倾斜角的取值范围是.
(2) 设PA与PB的倾斜角分别为α,β,直线PA的斜率是kAP=1,直线PB的斜率是kBP=-,当直线l由PA变化到与y轴平行的位置PC时,它的倾斜角由α增至90°,斜率的取值范围为[1,+∞).
当直线l由PC变化到PB的位置时,它的倾斜角由90°增至β,斜率的变化范围是(-∞,- ].
故直线l斜率的取值范围是(-∞,- ]∪[1,+∞).
[答案] (1)B (2)(-∞,- ]∪[1,+∞)