内容正文:
第1节 直线的倾斜角与斜率、直线的方程
考向预测
核心素养
直线是解析几何中最基本的内容,对直线的考查一是在选择题、填空题中考查直线的倾斜角、斜率、直线的方程等基本知识;二是在解答题中与圆、椭圆、双曲线、抛物线等知识进行综合考查.
直观想象、数学运算
[对应学生用书P174]
1.直线的倾斜角
(1)定义
(2)范围:直线的倾斜角α的取值范围是:__[0,π)__.
2.直线的斜率
条件
公式
直线过点A(x1,y1),B(x2,y2)且x1≠x2
k=____
直线的倾斜角θ,则θ≠90°
k=__tan_θ__
直线的一个方向向量坐标为(x,y)且x≠0
k=____
直线Ax+By+C=0(B≠0)
k=__-__
3.直线方程的五种形式
名称
几何条件
方程
适用条件
斜截式
纵截距、斜率
__y=kx+b__
与x轴不垂直的直线
点斜式
过一点、斜率
__y-y0=k(x-x0)__
与x轴不垂直的直线
两点式
过两点
__=__
与两坐标轴均不垂直的直线
截距式
纵、横截距
__+=1__
不过原点且与两坐标轴均不垂直的直线
一般式
Ax+By+C=0
(A2+B2≠0)
所有直线
1.特殊直线的方程
(1)过点P(x1,y1),垂直于x轴的直线方程为x=x1;
(2)过点P(x1,y1),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.直线的倾斜角α和斜率k之间的对应关系
α
0°
0°<α<90°
90°
90°<α<180°
k
0
k>0
不存在
k<0
一、思考辨析
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)直线的倾斜角越大,其斜率就越大.( )
(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)经过点P(x0,y0)的直线都可以用方程y-y0=k(x-x0)表示.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
二、教考衔接
1.(人A选择性必修第一册P60例1改编)经过点P(2,-3),倾斜角为45°的直线方程为________.
答案 x-y-5=0
2.(人A选择性必修第一册P67习题2.2 T7改编)过点P(2,3)且在两坐标轴上截距相等的直线方程为____________________.
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.
答案 3x-2y=0或x+y-5=0
三、走出误区
1.(易错题)若直线l的斜率为k,倾斜角为α,且α∈∪,则k的取值范围是________.
解析 当α∈时,k=tan α∈;
当α∈时,k=tan α∈[-,0).
综上可得k∈[-,0)∪.
答案 [-,0)∪
2.(活用结论)直线l:x sin 30°+y cos 150°+a=0的斜率为( )
A. B.
C.- D.-
解析 cos 150°=-,sin 30°=,
所以k=-=.
答案 A
[对应学生用书P175]
考点1 直线的倾斜角与斜率(典例迁移)
(1)直线x sin α+y+2=0的倾斜角的取值范围是( )
A.[0,π) B.∪
C. D.∪
(2)直线l过点P(1,0),且与以A(2,1),B(0,)为端点的线段有公共点,则直线l斜率的取值范围为____________.
[解析] (1)设直线的倾斜角为θ,则有tan θ=-sin α.因为sin α∈[-1,1],所以-1≤tan θ≤1,又θ∈[0,π),所以0≤θ≤或≤θ<π,故选B.
(2)如图,因为kAP==1,kBP==-,所以直线l的斜率k∈(-∞,-]∪[1,+∞).
[答案] (1)B (2)(-∞,-]∪[1,+∞)
[解题策略]
1.求倾斜角的取值范围的一般步骤
(1)求出斜率k=tan α的取值范围;
(2)利用三角函数的单调性,借助图象,确定倾斜角α的取值范围.
求倾斜角时要注意斜率是否存在.
2.斜率的求法
(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=(x1≠x2)求斜率.
1.若图中的直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则( )
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