内容正文:
第二章 直线与圆的方程
第二章 直线与圆的方程
§2.1.1 倾斜角与斜率(二)
【知识回顾】
直线倾斜角的概念
当直线l与x轴相交时,我们取x轴作为基准,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.
倾斜角的取值范围
直线的倾斜角α的取值范围是0°≤α<180°.
斜率的定义
我们把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,通常用小写字母k表示,即.
注:倾斜角是90°的直线没有斜率.
过两点的直线的斜率公式
经过两点的直线的斜率公式为.
牢记倾斜角α与斜率k的关系
1.当α∈且由0增大到时,k的值由0增大到+∞.
2.当α∈时,k也是关于α的单调函数,当α在此区间内由增大到π(α≠π)时,k的值由-∞趋近于0(k≠0).
【注意】
(1)倾斜角和斜率都可以表示直线的倾斜程度,二者相互联系.
(2)涉及直线与线段有交点问题,常根据数形结合思想,利用斜率公式求解.
【典型例题】
题型一、倾斜角与斜率
【例1-1】对于下列命题:
①若α是直线l的倾斜角,则0°≤α<180°;
②若k是直线的斜率,则k∈R;
③任一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率;
④任一条直线都有斜率,但不一定有倾斜角.
其中正确命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【例1-2】已知点A(1,2),若在坐标轴上有一点P,使直线PA的倾斜角为135°,求点P的坐标.
【例1-3】直线l经过,两点,那么直线l的斜率的取值范围为( ).
A. B. C. D.
题型二 斜率和倾斜角的取值范围.
【例2-1】(多选)如图,直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,倾斜角分别为α1,α2,α3,则下列选项正确的是( )
A.k1<k3<k2 B.k3<k2<k1
C.α1<α3<α2 D.α3<α2<α1
【例2-2】已知点,,若,则直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【例2-3】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,求直线l的斜率和倾斜角的取值范围.
【例2-4】光线从点A(-2,1)射到y轴上的点Q,经y轴反射后过点B(4,3),试求点Q的坐标及入射光线的斜率.
【例2-5】已知直线l的倾斜角范围为[45°,150°],求直线l的斜率的范围.
题型三 斜率和倾斜角的应用
【例3-1】斜拉桥是桥梁建筑的一种形式,在桥梁平面上有多根拉索,所有拉索的合力方向与中央索塔一致如图,一座斜拉桥共有对拉索,在索塔两侧对称排列,已知拉索上端相邻两个锚的间距均为,拉索下端相邻两个锚的间距、均为,最短拉索满足,,若建立如图所示的平面直角坐标系,则最长拉索所在直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【例3-2】已知直线,的斜率分别为,,倾斜角分别为,,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【例3-3】已知直线,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【例3-4】已知坐标平面内三点.
(1)求直线的斜率和倾斜角;
(2)若可以构成平行四边形,且点在第一象限,求点的坐标;
(3)若是线段上一动点,求的取值范围.
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