内容正文:
第一章 直线与方程
第01讲 直线的斜率与倾斜角
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课程标准
重难点
1. 理解直线的斜率和倾斜角的概念;
2. 理解直线倾斜角的唯一性及直线斜率的存在性;
3.了解斜率公式的推导过程,会应用斜率公式求直线的斜率.
1.倾斜角永远存在但斜率不一定
2.倾斜角与斜率的计算
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知识精讲
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知识点01 直线的倾斜角
1.直线的倾斜角的定义
在平面直角坐标系中,当直线与轴相交时,我们以轴为基准,轴正向与直线向上的方向之间所成的角叫做直线的倾斜角.
锐角
直角
钝角
零角
注意:当直线和轴平行或重合时,规定直线倾斜角为,所以倾斜角的范围是.
2.直线的倾斜角的意义
(1)直线的倾斜角体现了直线相对于轴正向的倾斜程度.
(2)在平面直角坐标系中,每一条直线都有一个确定的倾斜角
(3)倾斜角相同,未必表示同一条直线.
【即学即练1】如图,已知直线的倾斜角为150°,,垂足为B.,与x轴分别相交于点C,A,平分,则的倾斜角为( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
【答案】A
【解析】
因为直线的倾斜角为150°,所以,所以的倾斜角为.
故选:A.
【即学即练2】(多选)设直线过原点,其倾斜角为,若将直线绕坐标原点逆时针方向旋转45°后得到直线,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
当时,,所以直线的倾斜角为.
当时,,,即直线的倾斜角为.
故选:BD
知识点02 直线的斜率
1.直线的斜率
倾斜角不是的直线,它的倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率,常用表示,即, 且
注意:当直线与轴平行或重合时,=0°,k=tan0°=0;直线与轴垂直时,=90°,不存在.由此可知,一条直线的倾斜角一定存在,但是斜率k不一定存在.
2.直线的斜率公式
已知点、,且与轴不垂直,过两点、的直线的斜率公式.
注意:
(1)当时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角=90°,直线与轴垂直;
(2)与P1、P2顺序无关,即,和,在公式中的前后次序可以同时交换,但分子与分母不能交换;
(3)斜率可以不通过倾斜角而直接由直线上两点的坐标求得;
(4)当时,斜率,直线的倾斜角=0°,直线与轴平行或重合;
(5)求直线的倾斜角可以由直线上两点的坐标先求斜率而得到.
【即学即练3】以下两点确定的直线的斜率不存在的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】D
【解析】
根据斜率公式可知,当两点的横坐标相同时,直线的斜率不存在,此时,过两点的直线垂直于轴,
A、B、C选项中,两点的横坐标不相同,
D选项中,两点的横坐标相同,过该两点的直线的斜率不存在.
故选:D.
【即学即练4】已知点的坐标为,在坐标轴上有一点,若,则点的坐标为( ).
A.或 B.或
C. D.
【答案】B
【解析】
设或,∴或,
即或,解得或,
∴点的坐标为或.
故选:B.
知识点03 直线的斜率与倾斜角的关系
1.斜率与倾斜角的关系如下图
倾斜角
零角
锐角
直角
钝角
斜率
等于0
大于0
不存在
小于0
图形
斜率与倾斜角的关系
直线平行于轴或与轴重合
直线的斜率随着倾斜角的增大而增大
直线垂直于轴
直线的斜率随着倾斜角的增大而增大
【即学即练5】如图所示,下列四条直线,,,,斜率分别是,,,,倾斜角分别是,,,,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
直线,,,,斜率分别是,,,,倾斜角分别是,,,,
由倾斜角定义知,,,,故C正确;
由,知,,,,故B正确;
故选:BC
【即学即练6】已知直线的倾斜角的范围是,则此直线的斜率k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
当直线的倾斜角时,直线的斜率,因,
则当时,,即,当时,,即,
所以直线的斜率k的取值范围是.
故选:D
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能力拓展
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◆考点01 直线与线段有交点的斜率范围问题
【典例1】已知点A(,2),B(4,﹣3),若直线l过点P(0,1)与线段AB相交,则直线l的倾斜角的取值范围是( )
A. B.[]
C. D.
【答案】C
【解析】如图所示,
由A(,2),B(4,﹣3),P(0,1),
可得斜率,,
因为直线l与线段AB相交,所以直线l的倾斜角的取值范围是.故选:C.
【典例2】已知点,直线与线段有交点,求l的斜率的取值范围.
【答案】
【解析】
直线过定点P(0,2).如图:
因为,.
要使直线与线段有交点,
则直线l的斜率的取值范围是.
【典例3】已知直线与线段相交,其中点为,点为.
(1)当时,求实数的取