内容正文:
1.1 直线的斜率与倾斜角
一、直线的斜率
1、定义:对于直线上任意两点、,如果,
那么直线的斜率公式为
【注意】利用斜率公式计算直线的斜率时,两点坐标顺序不影响结果。
2、当时,直线斜率不存在;
二、直线的倾斜角
1、倾斜角的定义:平面直角坐标系中,对于一条与轴相交的直线,把轴绕着交点按逆时针方向旋转到和直线重合时,所转的最小正角记为叫做直线的倾斜角.
2、倾斜角的范围:
规定:当直线和轴平行或重合时,直线倾斜角为,
三、直线的倾斜角与斜率的关系
1、直线的斜率:倾斜角不是的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率,
常用表示,即.
【注意】(1)当直线与轴平行或重合时,,;
(2)直线与轴垂直时,,不存在.
由此可知,一条直线的倾斜角一定存在,但是斜率不一定存在.
2、直线的倾斜角与斜率之间的关系
由斜率的定义可知:
图示
倾斜角(范围)
斜率(范围)
不存在
题型一 根据两点坐标求斜率
【例1】直线过点,,那么直线的斜率是( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【解析】直线过点,,
直线的斜率,故选:B.
【变式1-1】分别求经过下列两点的直线的斜率;
(1),; (2),;
(3),; (4),.
【答案】(1);(2); (3);(4).
【解析】(1)由斜率公式可得经过,两点的直线的斜率为:;
(2)由斜率公式可得经过,两点的直线的斜率为:;
(3)由斜率公式可得经过,两点的直线的斜率为:;
(4)由斜率公式可得经过,两点的直线的斜率为:;
【变式1-2】设,若直线l经过点、,则直线l的斜率是___________.
【答案】1
【解析】因为直线l经过点、,
所以直线l的斜率是.
【变式1-3】设,若直线l经过点、,则直线l的斜率是___________.
【答案】1
【解析】因为直线l经过点、,
所以直线l的斜率是.
【变式1-4】已知点,,且直线PQ的斜率为1,求实数m的值.
【答案】
【解析】由题意,直线PQ的斜率,解得:
【变式1-5】已知点的坐标为,在坐标轴上有一点,若直线的斜率,求点的坐标.
【答案】或.
【解析】若在轴上,则可设,,解得:,;
若在轴上,则可设,,解得:,;
综上所述:点的坐标为或.
【变式1-6】(1)当m为何值时,经过两点,的直线的斜率是12?
(2)当m为何值时,经过两点,的直线的倾斜角是60°?
(3)当m为何值时,经过两点,的直线的倾斜角是钝角?
【答案】(1);(2);(3)或.
【解析】(1)由题意,;
(2)由题意,解得;
(3)由题意,解得或.
题型二 倾斜角与斜率的关系
【例2】(多选)在下列四个命题中,错误的有( )
A.坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率
B.直线的倾斜角的取值范围是
C.若一条直线的斜率为,则此直线的倾斜角为
D.若一条直线的倾斜角为,则此直线的斜率为
【答案】ABCD
【解析】对于A:当直线与x轴垂直时,直线的倾斜角为,斜率不存在,所以A错误;
对于B:直线倾斜角的取值范围是,所以B错误;
对于C:一条直线的斜率为,此直线的倾斜角不一定为,
如的斜率为,它的倾斜角为,所以C错误;
对于D:一条直线的倾斜角为时,它的斜率为或不存在,所以D错误.
故选:ABCD
【变式2-1】下列说法中正确的是( )
A.一条直线的斜率随着倾斜角的增大而增大
B.直线的倾斜角的取值范围是锐角或钝角
C.和轴平行的直线,它的倾斜角为
D.每一条直线都存在倾斜角,但并非每一条直线都存在斜率
【答案】D
【解析】直线倾斜角的范围是[0,π),当倾斜角是时直线无斜率,故A错误;
直线倾斜角的范围是[0,π),0和既不是锐角也不是钝角,故B错误;
和轴平行的直线,它的倾斜角为0,故C错误;
每一条直线都存在倾斜角,但倾斜角为的直线不存在斜率,故D正确.故选:D﹒
【变式2-2】经过点、两点的直线的倾斜角为( )
A.90º B.120º C.135º D.150º
【答案】D
【解析】因直线过点、,则直线l的斜率,
直线l的倾斜角为满足,显然,则有,解得,
所以直线的倾斜角为.故选:D
【变式2-3】(多选)设直线过原点,其倾斜角为,将直线绕坐标原点沿逆时针方向旋转,得到直线,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】直线倾斜角的取值范围为,
当时,旋转后得到的倾斜角为:;
当时,旋转后得到的倾斜角为:.故选:AC.
【变式2-4】当直线l的倾斜角时,则直线l的斜率的取值范围为______.
【答案】