内容正文:
直线的倾斜角与斜率、直线的方程
1 在平面直角坐标系中,结合具体图形,探索确定直线位置的几何要素.
2 理解直线的倾斜角和斜率的概念,经历用代数方法刻画直线斜率的过程,掌握过两点的直线斜率的计算公式.
3 根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的几种形式(点斜式、斜截式、截距式、两点式及一般式).
知识梳理
1.直线的倾斜角
(1)定义:当直线l与x轴相交时,以x轴为基准,x轴正向与直线l向上的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.
(2)范围:直线l的倾斜角α的范围是[0°,180°).
2.斜率公式
(1)若直线l的倾斜角α≠90°,则斜率k=tan α.
(2)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)
不含直线x=x0
斜截式
y=kx+b
不含垂直于x轴的直线
两点式
=(x1≠x2,y1≠y2)
不含直线x=x1和直线y=y1
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)
平面直角坐标系内的直线都适用
“截距”是直线与坐标轴交点的坐标值,它可正,可负,也可以是零,而“距离”是一个非负数.应注意过原点的特殊情况是否满足题意.
学霸笔记
谨防三种失误
(1)应用“点斜式”和“斜截式”方程时,要注意讨论斜率是否存在.
(2)应用“截距式”方程时要注意讨论直线是否过原点,截距是否为0.
(3)应用一般式Ax+By+C=0确定直线的斜率时注意讨论B是否为0.
进阶诊断
1.判断正误
(1)直线的倾斜角越小,其斜率就越小.( × )
(2)直线的斜率为tan α,则其倾斜角为α.( × )
(3)斜率相等的两直线的倾斜角不一定相等.( × )
(4)经过任意两个不同的点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线都可以用方程(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)表示.( √ )
2.(选择性必修第一册·P102T1(2)改编)设直线l的方程为xsin θ-y+2=0,则直线l的倾斜角α的范围是( D )
A.[0,π] B.
C. D.∪π)
3.如果A·C<0且B·C<0,那么直线Ax+By+C=0不通过( C )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
4.(多选)下列说法正确的是( ABD )
A.有的直线斜率不存在
B.若直线l的倾斜角为α,且α≠90°,则它的斜率k=tan α
C.若直线l的斜率为1,则它的倾斜角为
D.截距可以为负值
5.(选择性必修第一册·P67T4改编)已知△ABC的三个顶点A(8,5),B(4,-2),C(-6,3),则经过两边AB和AC的中点的直线的方程是x+2y-9=0.
6.过点P(2,3)且在两坐标轴上截距相等的直线方程为3x-2y=0或x+y-5=0.
直线的倾斜角与斜率 自主练通
1.若图中的直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则( D )
A.k1<k2<k3 B.k3<k1<k2
C.k3<k2<k1 D.k1<k3<k2
解析:直线l1的倾斜角α1是钝角,故k1<0.直线l2与l3的倾斜角α2与α3均为锐角,且α2>α3,所以0<k3<k2,因此k1<k3<k2.
2.直线l经过点A(1,2),在x轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率k的取值范围是( D )
A.(-1,) B.(-1,)
C.(-∞,-1)∪(,+∞) D.(-∞,-1)∪(,+∞)
解析:设直线的斜率为k,则直线方程为y-2=k(x-1),直线在x轴上的截距为1-.令-3<1-<3,解不等式得k<-1或k>.
3.直线l经过A(3,1),B(2,-m2)(m∈R)两点,则直线l的倾斜角α的取值范围是).
解析:直线l的斜率k==1+m2≥1,所以k=tan α≥1.又y=tan α在(0,)上是增函数,所以≤α<.
方 法 规 律
1.倾斜角α与斜率k的关系
(1)当α∈时,k∈[0,+∞);
(2)当α=时,斜率k不存在;
(3)当α∈,π)时,k∈(-∞,0).
2.斜率的两种求法
(1)定义法:若已知直线的倾斜角α或α的某种三角函数值,一般根据k=tan α求斜率.
(2)公式法:若已知直线上两点A(x1,y1),B(x2,y2),一般根据斜率公式k=求斜率.
3.倾斜角α范围与直线斜率范围互求时,要充分利用y=tan α的单调性.
求直线方程 自主练通
求适合下列条件的直线方程:
(1)求过点A(1,3),倾斜角是直线y=-x倾斜角的的直线方程;
(2)经过点A(-1,-3),倾斜角等于直线y=3x倾斜角的2倍