内容正文:
第一节 直线的方程
【课标标准】 1.理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式.2.根据确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式).
知识梳理
1.直线的方向向量
若P1(x1,y1),P2(x2,y2)是直线l上两点,则l的方向向量的坐标为________________;若l的斜率为k,则方向向量的坐标为_________.
2.直线的倾斜角
(1)定义:当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,x轴正向与直线l____________之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.当直线l与x轴__________时,规定它的倾斜角为0°.
(2)范围:直线l的倾斜角的取值范围为________________.
(x2-x1,y2-y1)
(1,k)
向上的方向
平行或重合
0°≤α<180°
3.直线的斜率
(1)定义:一条直线的倾斜角α(α≠90°)的_________叫做这条直线的斜率.斜率常用小写字母k表示,即k=________,倾斜角是90°的直线没有斜率.
(2)过两点的直线的斜率公式
经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=________.
正切值
tan α
4.直线方程的五种形式
名称 方程 适用范围
点斜式 ________________ 不含直线x=x0
斜截式 ________________ 不含垂直于x轴的直线
两点式 ________________ 不含直线x=x1(x1≠x2)和直线y=y1(y1≠y2)
截距式 ________________ 不含垂直于坐标轴和过原点的直线
一般式 ________________ 所有的直线都适用
y-y0=k(x-x0)
y=kx+b
=
+=1
Ax+By+C=0(A2+B2≠0)
[常用结论]
1.直线的倾斜角α和斜率k之间的对应关系:
2.特殊位置的直线方程
(1)与x轴重合的直线方程为y=0;
(2)与y轴重合的直线方程为x=0;
(3)经过点(a,b)且平行于x轴的直线方程为y=b;
(4)经过点(a,b)且平行于y轴的直线方程为x=a;
(5)过原点且斜率为k的直线方程为y=kx.
α 0° 0°<α<90° 90° 90°<α<180°
k 0 k>0 不存在 k<0
夯实双基
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)坐标平面内的任何一条直线都有倾斜角与斜率.( )
(2)直线的倾斜角越大,其斜率就越大.( )
(3)斜率相等的两直线的倾斜角一定相等.( )
(4)截距就是距离.( )
×
×
√
×
2.(教材改编)若过点M(-2,m),N(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为( )
A.1 B.4
C.1或3 D.1或4
答案:A
解析:过点M(-2,m)、N(m,4)的直线的斜率等于1,所以k===1,解得m=1.
故选A.
3.(教材改编)过点P(2,-3)且倾斜角为45°的直线的方程为________.
y=x-5
解析:设直线解析式为y=x+b,把P(2,-3)代入,得b=-5,
故直线方程为y=x-5.
4.(易错)直线x tan 60°+y-2=0的倾斜角为( )
A.30° B.60°
C.120° D.150°
答案:C
解析:设直线的倾斜角为α,
∵直线x tan 60°+y-2=0,
∴y=-x tan 60°+2,
∴直线的斜率为k=-tan 60°=tan 120°,
∵0°≤α<180°,
∴α=120°.
5.(易错)过点P(2,3)且在两坐标轴上截距相等的直线方程为___________.
x+y-5=0
解析:当截距为0时,直线方程为3x-2y=0;
当截距不为0时,设直线方程为=1,
则=1,解得a=5.所以直线方程为x+y-5=0.
题型一 直线的倾斜角与斜率
例1 (1)[2023·重庆八中模拟]已知两条直线l1,l2的斜率分别为k1,k2,倾斜角分别为α,β.若α<β,则下列关系不可能成立的是( )
A.0<k1<k2 B.k1<k2<0
C.k2<k1<0 D.k2<0<k1
答案:C
解析:若0<α<β<,因为y=tan x在(0,)上单调递增,则0<tan α<tan β,即0<k1<k2,所以A选项可能成立;
若<α<β<π,因为y=tan x在(,π)上单调递增,则tan α<tan β<0,即k1<k2<0,所以B选项可能成立;
对于C选项,由k2<k1<0可知,α,β∈(,π),且tan α>tan β,即α>β与题意矛盾,不能成立;
若0<α<<β<π,则tan α>0,tan β<0,即k2<0