内容正文:
专题07 直线的倾斜角与斜率
一、考情分析
二、经验分享
一、直线的倾斜角
1.直线的确定
在平面直角坐标系中,确定一条直线位置的几何要素是:已知直线上的一点和这条直线的方向,二者缺一不可.
2.直线倾斜角的概念
当直线l与x轴相交时,我们取x轴作为基准,x轴正向与直线l 方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.
【倾斜角与倾斜程度】
平面直角坐标系内每一条直线都有一个确定的倾斜角,且倾斜程度相同的直线,其倾斜角相等;倾斜程度不同的直线,其倾斜角不相等.因此,我们可用倾斜角表示平面直角坐标系内一条直线的倾斜程度.
3.倾斜角的取值范围
当直线l与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0°.因此,直线的倾斜角α的取值范围是 .
如下图:的倾斜角为0°,的倾斜角为锐角,的倾斜角为直角,的倾斜角为钝角.
二、直线的斜率
1.斜率的定义
我们把一条直线的倾斜角α的 叫做这条直线的斜率,通常用小写字母k表示,即.
【特别提醒】:倾斜角是90°的直线没有斜率.
2.斜率与倾斜角之间的关系
①当直线的倾斜角α=0°时,斜率k=0,直线与x轴 ;
②当0°<α<90°时,斜率k>0,且k值增大,倾斜角随着 ;
③当α=90°时,斜率k (此时直线是存在的,直线与x轴垂直);
④当90°<α<180°时,斜率k<0,且k值增大,倾斜角也随着 .
3.直线的倾斜程度
(1)倾斜角α不是90°的直线都有斜率,倾斜角不同,直线的斜率也不同.因此,我们可以用 表示直线的倾斜程度.
(2)直线的斜率和倾斜角都是刻画直线倾斜程度的量,斜率侧重于代数角度,倾斜角侧重于几何角度.
三、过两点的直线的斜率公式
1.公式
经过两点的直线的斜率公式为 .
【名师提醒】
(1)当直线的倾斜角为时,斜率公式不适用,因此在研究直线的斜率问题时,一定要注意斜率的存在与不存在两种情况.
(2)斜率计算公式中的值与所选取的两点在直线上的位置无关,两纵坐标和两横坐标在公式中的次序可以同时调换.
(3)当直线与轴平行或重合时,直线的斜率公式成立,此时.
四、两直线平行
1.特殊情况下的两条直线平行的判定
两条直线中有一条直线没有斜率,当另一条直线的斜率也不存在时,两直线的倾斜角都为 ,故它们互相平行.
2.两条直线的斜率都存在时,两条直线平行的判定
两条直线都有斜率而且不重合时,如果它们平行,那么它们的 相等;反之,如果它们的斜率相等,那么它们 ,即.
五、两直线垂直
1.特殊情况下的两条直线垂直的判定
当两条直线中有一条直线没有斜率,另一条直线的斜率为0时,即一条直线的倾斜角为 ,另一条直线的倾斜角为 时,两条直线互相垂直.
2.两条直线的斜率都存在时,两条直线垂直的判定
如果两条直线都有斜率,且它们互相垂直,那么它们的斜率之积等于 ;反之,如果两条直线的斜率之积等于−1,那么它们互相 ,即.
三、题型分析
重难点题型突破1 求直线的斜率
(1)已知倾斜角求斜率时,若,根据公式直接计算.当倾斜角未给出时,可根据直线与其他直线的位置关系(如平行、垂直等)确定出所求直线的倾斜角,再代入计算.
(2)已知两点求直线的斜率时,首先应检验两点的横坐标是否相等.若相等,则斜率不存在;若不相等,则可用斜率公式直接计算.
例1.(1)(2020·贵州高二学业考试)过点和点的直线的斜率为( )
A.-1 B.3 C.5 D.7
【答案】D
【分析】
根据两点所在直线的斜率即可求解.
【详解】
因为点、,
所以斜率为,
所以过点和点的直线的斜率为,
故选:D.
(2).(2019·四川南充市·阆中中学高二月考(文))若直线过点,,则直线的倾斜角是( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
【答案】B
【分析】
由两点求斜率公式求得直线l的斜率,再由倾斜角的正切值等于斜率求得直线l的倾斜角.
【详解】
∵直线l经过点,
∴,
设直线l的倾斜角为α,(0°≤α<180°),
则tan,α=45°.
故选B.
【点睛】
本题考查了两点求斜率公式,考查了直线的倾斜角与斜率的关系,是基础题.
【变式训练1-1】.(2020·辽宁高二期中)如图所示,若直线,,的斜率分别为,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
根据直线的斜率与倾斜角的关系即可求解.
【详解】
设直线,,的倾斜角分别为,,
由图知直线的倾斜角为锐角,所以,
直线的倾斜角,为钝角,所以,
当倾斜角为钝角时,倾斜角越大斜率越大,
,所以,
所以,
故选:A.
【变式训练1-2】.(2021·广东揭阳市·高三其他模拟)已知倾斜角为的直线与直线