内容正文:
第1节 直线的倾斜角与斜率、直线的方程
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核心素养
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1.理解直线的倾斜角与斜率的概念,掌握过两点的直线的斜率的计算公式.
2.掌握确定直线位置的几何要素.
3.掌握直线方程的几种形式(点斜式,两点式及一般式),了解斜截式一次函数的关系.
1.直线的倾斜角与斜率的学习与理解,达成直观想象和数学建模的素养.
2.直线的方程的建立,增强数学抽象和数学运算的素养.
3.直线方程的综合利用,提升逻辑推理和数学运算的素养.
2024年高考预计涉及直线方程的求法,两条直线平行于垂直的位置关系的判定,或者由两条直线平行于垂直的位置求参数或参数的取值范围.多与圆锥曲线相结合,有时也会命制新定义题型.既有选择题、填空题,又有解答题的某一小问,一般难度不会太大,属中低档题型.
[要点梳理]
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
①定义:当直线l的倾斜角α≠时,其倾斜角α的正切值tan α叫做这条直线的斜率,斜率通常用小写字母k表示,即k= tan α ;②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= .
2.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)
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.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
k>0
不存在
k<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”.
2.线段的中点坐标公式:若点P1、P2的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),且线段P1P2的中点M的坐标为(x,y),则,此公式为线段P1P2的中点坐标公式.
[自主诊断]
◆[思考辨析]
判断下面结论是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)根据直线的倾斜角的大小不能确定直线的位置.( )
(2)坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角与斜率.( )
(3)直线的斜率为tan α,则其倾斜角为α.( )
(4)过点P(x1,y1)的直线方程一定可设为y-y1=k(x-x1).( )
(5)不经过原点的直线都可以用+=1表示.( )
(6)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.( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
(6)√
◆[教材改编]
1.[必修2P86T3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
解析:A [由题意知=1(m≠-2),解得m=1.]
2.[必修2P100A组T9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
◆[小题纠偏]
1.直线l:xsin 30°+ycos 150°+a=0的斜率为( )
A. B. C.- D.-
解析:A [设直线l的斜率为k,则k=-=.故选A.]
2.如果A·C<0,且B·C<0,那么直线Ax+By+C=0不通过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:C [由题意知A·B·C≠0,
直线方程变为y=-x-.
∵A·C<0,B·C<0,∴A·B>0,
∴其斜率k=-<0.
又y轴上的截距b=->0,
∴直线过第一、二、四象限,不经过第三象限.]
3.过直线l:y=x上的点P(2,2)作直线m,若直线l,m与x轴围成的三角形的面积为2,则直线m的方程为 ____________ .
解析:①若直线m的斜率不存在,则直线m的方程为x=2,直线m,直线l和x轴围成的三角形的面积为2,符合题意;
②若直线m的斜率k=0,则直线m与x轴没有交点,不符合题意;
③若直线m的斜率k≠0,设其方程为y-2=k(x-2)