内容正文:
第1讲 直线的倾斜角与斜率、直线的方程
1.直线的倾斜角与斜率
(1)直线的倾斜角
①定义:x轴正向与直线向上的方向所成的角叫做这条直线的倾斜角.当直线与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°.
②倾斜角的范围为0°≤α<180°.
(2)直线的斜率
条件
公式
直线的倾斜角为θ,且θ≠90°
k=tanθ
直线过点A(x1,y1),B(x2,y2),且x1≠x2
k=
2.直线方程的五种形式
名称
条件
方程
适用范围
点斜式
斜率k与点(x1,y1)
y-y1=k(x-x1)
不含直线x=x1
斜截式
斜率k与直线在y轴上的截距b
y=kx+b
不含垂直于x轴的直线
两点式
两点(x1,y1),(x2,y2)
=
不含直线x=x1(x1=x2)和直线y=y1(y1=y2)
截距式
直线在x轴、y轴上的截距分别为a,b
+=1
不含垂直于坐标轴和过原点的直线
一般式
Ax+By+C=0(A,B不同时为0)
平面直角坐标系内的直线都适用
1.特殊直线的方程
(1)过点P1(x1,y1)且垂直于x轴的直线方程为x=x1.
(2)过点P1(x1,y1)且垂直于y轴的直线方程为y=y1.
(3)y轴的方程为x=0.
(4)x轴的方程为y=0.
2.直线的斜率k与倾斜角θ之间的关系
θ
0°
0°<θ<90°
90°
90°<θ<180°
k
0
(0,+∞)
不存在
(-∞,0)
牢记口诀:
“斜率变化分两段,90°是分界线;
遇到斜率要谨记,存在与否要讨论”.
3.“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.
1.已知直线过A(2,4),B(1,m)两点,且倾斜角为45°,则m=( )
A.3 B.-3
C.5 D.-1
答案 A
解析 ∵直线过A(2,4),B(1,m)两点,∴直线的斜率为=4-m.又直线的倾斜角为45°,∴直线的斜率为1,即4-m=1,∴m=3.故选A.
2.直线x+y+1=0的倾斜角是( )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 由直线的方程得直线的斜率k=-,设倾斜角为α,则tanα=-,又α∈[0,π),所以α=.
3.(2023·四川达州模拟)已知直线l的斜率为,在y轴上的截距为另一条直线x-2y-4=0的斜率的倒数,则直线l的方程为( )
A.y=x+2 B.y=x-2
C.y=x+ D.y=-x+2
答案 A
解析 ∵直线x-2y-4=0的斜率为,∴直线l在y轴上的截距为2.∴直线l的方程为y=x+2.
4.过点(5,2)且在y轴上的截距是在x轴上的截距的2倍的直线方程是( )
A.2x+y-12=0
B.2x+y-12=0或2x-5y=0
C.x-2y-1=0
D.x-2y-1=0或2x-5y=0
答案 B
解析 设所求直线在x轴上的截距为a,则在y轴上的截距为2a.①当a=0时,所求直线经过点(5,2)和(0,0),所以直线方程为y=x,即2x-5y=0;②当a≠0时,设所求直线方程为+=1,又直线过点(5,2),所以+=1,解得a=6,所以所求直线方程为+=1,即2x+y-12=0.综上,所求直线方程为2x-5y=0或2x+y-12=0.故选B.
5.(2023·甘肃天水模拟)在同一平面直角坐标系中,直线l1:ax+y+b=0和直线l2:bx+y+a=0的图象有可能是( )
答案 B
解析 当a>0,b>0时,-a<0,-b<0,B项符合.
6.直线l与直线y=1,直线x-y-7=0分别交于点P,Q,线段PQ的中点坐标为(1,-1),则直线l的斜率是( )
A. B.
C.- D.-
答案 C
解析 设P(a,1),Q(b,b-7),由线段PQ的中点坐标为(1,-1)可得解得所以P(-2,1),Q(4,-3),所以直线l的斜率k==-.故选C.
考向一 直线的倾斜角与斜率
例1 (1)(2023·鸡西一中模拟)直线x+(a2+1)y+1=0的倾斜角的取值范围是( )
A. B.
C.∪ D.∪
答案 B
解析 依题意,直线的斜率k=-∈[-1,0),因此其倾斜角的取值范围是.
(2)(2023·安阳模拟)已知点A(1,3),B(-2,-1).若直线l:y=k(x-2)+1与线段AB恒相交,则k的取值范围是( )
A.
B.(-∞,-2]
C.(-∞,-2]∪
D.
答案 D
解析 直线l:y=k(x-2)+1经过定点P(2,1),∵kPA==-2,kPB==,又直线l:y=k(x-2)+1与线段AB恒相交,∴-2≤k≤.
直线倾斜角的范围是[0,π),而这个区间不是正切函数的单调区