内容正文:
第八章 平面解析几何
第一节 直线与方程
1.直线的倾斜角
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向上的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角
规定
当直线l与x轴平行或重合时,直线l的倾斜角为0°.因此,直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°
2.斜率公式
定义式
直线l的倾斜角为α(α≠90°),则斜率k=tan_α,当直线的倾斜角α=90°时,直线的斜率不存在
坐标式
P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直线l上,且x1≠x2,则l的斜率k=.若x1=x2,则直线的斜率不存在,此时直线的倾斜角为90°
3.直线的方向向量与斜率的关系
定义
经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线,其方向向量为=(x2-x1,y2-y1)=(x2-x1)·,因此,当直线的斜率k存在时,直线的一个方向向量为(1,k)
关系
当直线的一个方向向量的坐标为(x,y)(x≠0)时,直线的斜率k=
4.直线方程的5种形式
名称
方程
适用条件
点斜式
y-y0=k(x-x0)
与x轴不垂直的直线
斜截式
y=kx+b
与x轴不垂直的直线
两点式
=
与两坐标轴均不垂直的直线
截距式
+=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
平面内所有直线
1.倾斜角与斜率的关系
(1)当直线不垂直于x轴时,直线的斜率和直线的倾斜角为一一对应关系.
(2)当直线l的倾斜角α∈时,α越大,直线l的斜率越大;当α∈时,α越大,直线l的斜率越大.
(3)所有的直线都有倾斜角,但不是所有的直线都有斜率.
2.谨记以下2个关键点
(1)“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.
(2)当直线与x轴不垂直时,可设直线的方程为y=kx+b;当不确定直线的斜率是否存在时,可设直线的方程为x=ty+b.
1.(人教A版选择性必修①P58·T7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
2.(人教A版选择性必修①P66·T1改编)过点P(-1,)且倾斜角为30°的直线方程为( )
A.x-3y+4=0 B.x-y+2=0
C.x-3y+2=0 D.x-y=0
答案:A
3.(苏教版选择性必修①P13·T3改编)倾斜角为135°,在y轴上的截距为-1的直线方程是( )
A.x-y+1=0 B.x-y-1=0
C.x+y-1=0 D.x+y+1=0
解析:选D 因为直线的斜率为k=tan 135°=-1,所以直线方程为y=-x-1,即x+y+1=0.
4.(湘教版选择性必修①P59·例1改编)已知三点A(2,1),B(5,2),C(4,3),则AB的斜率为________,BC的倾斜角为________.
答案:
5.(人教A版选择性必修①P67·T1改编)过点P(2,3)且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为________________________.
答案:3x-2y=0或x+y-5=0
考法一 直线的倾斜角与斜率(自主练通)
1.如图,设直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则k1,k2,k3的大小关系为( )
A.k1<k2<k3
B.k1<k3<k2
C.k2<k1<k3
D.k3<k2<k1
解析:选A 由斜率的定义可知,k1<k2<k3.故选A.
2.(2023·临沂蒙阴一中月考)设直线l的方程为x-ysin θ+2=0,则直线l的倾斜角α的范围是( )
A.[0,π] B.
C. D.∪
解析:选C 由题意知,当sin θ=0时,直线l的斜率不存在,其倾斜角α=;当sin θ≠0时,直线l的斜率k=∈(-∞,-1]∪[1,+∞),所以倾斜角α∈∪.综上,α∈.
3.已知点A(1,3),B(-2,-1).若直线l:y=k(x-2)+1与线段AB相交,则k的取值范围是( )
A.k≥ B.k≤-2
C.k≥或k≤-2 D.-2≤k≤
解析:选D 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相交,∴-2≤k≤.
4.在平面直角坐标系内,正三角形ABC的边BC所在直线的斜率是0,则边AC,AB所在直线的斜率之和为________.
解析:由题意知,△ABC的另外两边所在直线的倾斜角分别为60°,120°,所以直线的斜率之和为tan 60°+tan 120°=+(-)=0.
答案:0
[一“点”就过]
(1)求倾斜角的取值范围的