内容正文:
专题03 直线的方程
知识结构
要点梳理
知识点一 倾斜角
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.
规定
当直线l与x轴平行或重合时,规定直线的倾斜角为__0°__.
图示
范围
0°≤α<180°
作用
(1)
用倾斜角表示平面直角坐标系内一条直线的__倾斜程度__
(2)
确定平面直角坐标系中一条直线位置的几何要素是:直线上的一个定点以及它的__倾斜角__,二者缺一不可
知识点二 斜率(倾斜角为α)
定义
α≠90°
一条直线的倾斜角α的__正切值__叫做这条直线的斜率
α=90°
斜率不存在
记法
斜率k=tanα
范围
__R__
公式
经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率为k=____
作用
用实数反映了平面直角坐标系内的直线的倾斜程度
知识点三 直线的点斜式方程
(1)定义:如下图所示,直线l过定点P(x0,y0),斜率为k,则把方程__y-y0=k(x-x0)__叫做直线l的点斜式方程.
(2)说明:如下图所示,过定点P(x0,y0),倾斜角是90°的直线没有点斜式,其方程为__x=x0__.
知识点四 直线的斜截式方程
(1)定义:如下图所示,直线l的斜率为k,且与y轴的交点为(0,b),则方程__y=kx+b__叫做直线l的斜截式方程.
(2)说明:一条直线与y轴的交点(0,b)的纵坐标b叫做直线在y轴上的__截距__.倾斜角是__90°__的直线没有斜截式方程.
强调:(1)截距是坐标,它可能是正数,也可能是负数,还可能是0,不能将其理解为“距离”.
(2)并不是每条直线都有横截距和纵截距,如直线x=1没有纵截距,直线y=2没有横截距.
知识点五 直线的一般式方程
关于x和y的二元一次方程都表示一条直线.我们把关于x,y的二元一次方程__Ax+By+C=0__(其中A,B不同时为0)叫做直线的__一般式方程__,简称一般式.
思考1:平面直角坐标系中的每一条直线都可以用一个关于x,y的二元一次方程表示吗?
提示:都可以,原因如下:
(1)若直线的斜率k存在.直线可表示成y=kx+b,可转化为kx+(-1)y+b=0,这是关于x,y的二元一次方程.
(2)若直线的斜率k不存在,方程可表示成x-a=0,它可以认为是关于x,y的二元一次方程,此时方程中y的系数为0.
题型探究
题型一 直线的倾斜角
例1 给出下列命题:
①任何一条直线都有惟一的倾斜角;
②一条直线的倾斜角可以为-30°;
③倾斜角为0°的直线只有一条,即x轴;
④按照倾斜角的概念,直线倾斜角的集合{α|0°≤α<180°}与直线构成的集合建立了一一映射关系.
正确命题的个数( A )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解析】 由倾斜角α∈[0°,180°)知②错;又平行于x轴的直线的倾斜角是0°,
这样的直线有无数条,故③④错;只有①是正确的.
【变式】一条直线l与x轴相交,其向上方向与y轴正方向所成的角为α(0°<α<90°),则其倾斜角为( D )
A.α B.180°-α
C.180°-α或90°-α D.90°+α或90°-α
【解析】 解答本题可先借助直观图形,再利用倾斜角的定义求解.如图,当l向上方向的部分在y轴左侧时,倾斜角为90°+α;当l向上方向的部分在y轴右侧时,倾斜角为90°-α,故选D.
题型二 已知两点坐标求倾斜角和斜率
例题2 已知坐标平面内三点A(-1,1)、B(1,1)、C(2,+1).
求直线AB、BC、AC的斜率和倾斜角;
【思路分析】利用k=及k=tanα求解;
【解析】 (1)由斜率公式得kAB==0.kBC==.kAC==.
倾斜角的取值范围是0°≤α<180°.又∵tan0°=0,∴直线AB的倾斜角为0°.
∵tan60°=,∴直线BC的倾斜角为60°.又∵tan30°=,∴直线AC的倾斜角为30°.
【归纳提升】 (1)对求斜率的两个公式注意其应用的条件,必要时应分类讨论;(2)当直线绕定点由与x轴平行(或重合)位置按逆时针方向旋转到与y轴平行(或重合)时,斜率由0逐渐增大到+∞;按顺时针方向时,斜率由0逐渐减小到-∞,这种方法即可定性分析倾斜角与斜率的关系,也可以定量求解斜率和倾斜角的取值范围.
【变式】求经过下列两点直线的斜率,并根据斜率指出其倾斜角.
(1)(-3,0)、(-2,);(2)(1,-2)、(5,-2);(3)(3,4)、(-2,9);(4)(3,0)、(3,).
【解析】 (1)直线的斜率k===tan60°,此直线的斜率为,倾斜角为60°.
(2)直线的斜率k==0,此直