内容正文:
第1章 直线与方程
1
1.1 直线的斜率与倾斜角
2
泰山为五岳之首,其十八盘更有名.“拔地五千丈,冲霄十八盘.”泰山之雄伟,
尽在十八盘,泰山之壮观,尽在攀登中.十八盘岩层陡立,坡角 ,在不
足 的距离内升高400米.你能用怎样的数学语言来描述泰山之雄伟呢?
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3
1.了解直线的斜率和倾斜角的概念.
2.理解直线倾斜角的唯一性及直线斜率的存在性.
3.了解斜率公式的推导过程,会应用斜率公式求直线的斜率.
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学习目标
4
1
新知学习 探究
2
课堂巩固 自测
5
PART
01
新知学习 探究
6
一 直线的斜率
思考1 当直线与 轴垂直时,斜率公式是否成立?
提示 当直线与轴垂直时,斜率公式依然成立,此时 .
思考2 在直线上任取两点, ,求直线的斜率时是否需要考虑两点的
顺序?
提示 直线的斜率与, 两点的顺序无关.
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7
[知识梳理]
1.坡度的概念
在实际生活中,楼梯或路面的倾斜程度可以用坡度来刻画,坡度指坡面的
铅直高度与水平宽度的比.
2.直线的斜率
对于直线上的任意两点, ,
(1)如果,那么由相似三角形的知识可知, 是一个①______,
我们将其称为直线的斜率,②______ .
(2)如果,那么直线 的斜率③________.
定值
不存在
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[例1] (对接教材例1)分别求经过下列两点的直线的斜率:
(1), ;
【解】经过点,的直线的斜率为 .
(2), ;
【解】经过点,的直线的斜率为 .
(3), ;
【解】经过点,的直线的斜率为 .
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9
(4), .
【解】当时,直线与轴垂直,其斜率不存在;当 时,其斜率
.
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10
当直线与轴不垂直时,求直线的斜率可用下列公式 或
,其中 .
注意 应用斜率公式计算直线斜率时,两个点的横坐标与纵坐标的前后顺
序必须保持一致.
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11
[跟踪训练1] (1)过点,的直线的斜率为1,那么
的值为( )
A.1或4 B.4 C.1或3 D.1
解析:选D.因为直线过点, ,且斜率为1,所以
,解得 .故选D.
√
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12
(2)设点,,,直线 的斜率等于直
线的斜率的3倍,则实数 ___.
4
解析:依题意知直线的斜率存在,则.由 ,得
,解得 .
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二 直线的倾斜角
思考 在平面直角坐标系中,规定水平直线的方向向右,其他直线向上的
方向为这条直线的方向,图中过点 的直线有什么区别?
提示 直线的方向不同,相对于 轴的倾斜程度不同.
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14
[知识梳理]
1.倾斜角的定义:在平面直角坐标系中,对于一条与轴相交的直线,把
轴绕着交点按①________方向旋转到与直线重合时,所转过的②________
___ 也能刻画直线的倾斜程度,我们把这个角 称为这条直线的倾斜角.
逆时针
最小正角
2.规定:与 轴平行或重合的直线的倾斜角为③___.
3.范围:直线的倾斜角 的取值范围是④_________________.
0
}
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15
4.直线的倾斜角与斜率的关系
(1)当直线与轴不垂直时,该直线的斜率与倾斜角 之间的关系为⑤
__________ .
(2)当直线的斜率为正时,直线的倾斜角为⑥______;当直线的斜率为
负时,直线的倾斜角为⑦______.
锐角
钝角
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[例2] (1)(多选)下列命题中,正确的是( )
A.任意一条直线都有唯一的倾斜角
B.一条直线的倾斜角可以为
C.倾斜角为 的直线有无数条
D.若直线的倾斜角为 ,则
解析:任意一条直线都有唯一的倾斜角,倾斜角不可能为负,倾斜角为
的直线有无数条,它们都垂直于轴,故A,C正确,B错误;当
时,;当 时,,故D错误.故选 .
√
√
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17
(2)如图所示,直线与轴的夹角为 ,则直线 的倾斜角为______.
解析:根据倾斜角的定义知,直线的倾斜角为 .
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求直线倾斜角的方法及关注点
(1)定义法:根据题意画出图形,结合倾斜角的定义找倾斜角.
(2)关注点:结合图形求角时,应注意平面几何知识的应用,如三角形内
角和定理及其有关推论.
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[跟踪训练2] (1)(多选)(2025·南阳期中)已知直线,, 的斜率
分别是,,,倾斜角分别是 , , ,且 ,则下列关系可
能正确的是( )
A. B. C. D.
解析:选.当倾斜角都为小于 的角或都是钝角时, ;
当倾斜角为两个小于 的角和一个钝角,即 , 为小于 的角,
是钝角时,;当倾斜角为一个小于 的角和两个钝角,即
为小于 的角, , 是钝角时, .
√
√
√
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20
(2)已知直线经过点,倾斜角为 ,若将直线绕点 逆
时针旋转 后,得到直线,则直线 的倾斜角为_____.
解析:因为直线的倾斜角为 ,所以绕点逆时针旋转 后,
得到直线的倾斜角为 .
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三 倾斜角与斜率的应用
角度1
三点共线问题
[例3] 判断下列三点是否在同一条直线上:
(1),, ;
【解】因为,,所以 ,所以
,, 三点不在同一条直线上.
(2),, .
【解】因为,,所以 .又直线
与直线有公共点,所以,, 三点在同一条直线上.
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22
用斜率公式解决三点共线的方法
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角度2
求解范围问题
[例4] 已知过点的直线与以点和 为端点的
线段相交,求直线 的斜率的取值范围.
【解】 由题意作出图形,如图,因为 ,
,若要使直线与线段相交,
则或 ,
所以直线的斜率的取值范围为 .
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母题探究 本例条件不变,求直线的倾斜角 的取值范围.
解:由例题可知,直线的斜率满足或,所以 或
,因为 ,且当时符合题意,所以 .
所以直线的倾斜角 的取值范围为, .
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数形结合法求斜率的取值范围
已知线段<m></m>的端点及线段外一点<m></m>,求过点<m></m>且与线段<m></m>有交点的直
线<m></m>的斜率取值范围:若直线<m></m>,<m></m>的斜率均存在,则解题步骤如下:
(1)连接<m></m>,<m></m>;
(2)由斜率公式求出<m></m>,<m></m>;
(3)结合图形即可得出满足条件的直线<m></m>的斜率的取值范围.
提醒 如果在直线<m></m>的转动范围内有倾斜角为<m></m>的直线,那么直线<m></m>的斜率的
取值范围为分界线<m></m>,<m></m>的斜率的两边;如果没有倾斜角为<m></m>的直线,那
么直线<m></m>的斜率的取值范围为分界线<m></m>,<m></m>的斜率之间.
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[跟踪训练3] (1)若,,, 三点在同一条直线
上,则 的值为( )
A. B.2 C. D.
解析:选D.因为,,三点在同一条直线上,所以 ,所以
,解得 .
√
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27
(2)(2025·驻马店期中)已知,,若点在线段
上,则 的取值范围是_____.
,
解析:当点与重合,则,,则 ,当
点与重合,则,,则,把 看作
动点与定点的斜率 ,
再结合图象:
利用正切函数在锐角范围内是单调递增,可知
,.综上,的取值范围是, .
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28
PART
02
课堂巩固 自测
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1.已知直线与轴的夹角为 ,则直线 的斜率为( )
A. B. C.或 D.或
解析:选当直线与轴正半轴的夹角为 时,直线 的倾斜角为
, 所以斜率为;②当直线与轴负半轴的夹角为 时,
直线的倾斜角为 ,斜率为.综上,直线的斜率为
或 .
√
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30
2.(多选)(2025·南京月考)在平面直角坐标系中,下列说法不正确的是
( )
A.任意一条直线都有倾斜角和斜率
B.直线的倾斜角越大,则该直线的斜率越大
C.与坐标轴垂直的直线的倾斜角是 或
D.若一条直线的倾斜角为 ,则该直线的斜率为
√
√
√
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解析:选.对于A,当直线的倾斜角为 时,直线没有斜率,故A不
正确;对于B,当直线的倾斜角为 时,斜率为1,当直线的倾斜角为
时,斜率为,故B不正确;对于C,当直线与 轴垂直时,直线的
倾斜角是 ,当直线与轴垂直时,直线的倾斜角是 ,故C正确;对
于D,若一条直线的倾斜角为 ,则该直线的斜率不存在,故D不正确.
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32
3.(教材(1)改编)若,, 三点共线,则实数
的值为___.
解析:设直线,的斜率分别为,,则 ,
.因为,,三点共线,所以 ,即
,解得 .
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33
4.已知,, .
(1)求直线和 的斜率;
解:由题可得直线的斜率,直线 的斜率
.
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(2)当点在线段(包括端点)上移动时,求直线 的斜率的取值范围.
【解】如图所示,, ,
当点在线段(包括端点)上移动时,直线
的斜率由负无穷增大到,由 增大到正无穷,
所以直线 的斜率的取值范围是
.
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1.已学习:(1)直线的斜率与倾斜角的概念.
(2)直线的斜率公式.
2.须贯通:(1)求直线倾斜角的方法.
(2)求直线斜率的方法.
(3)直线的倾斜角与斜率之间的关系.
3.应注意:求直线的倾斜角或斜率的取值范围时,要结合图象对取值范围
作出判断,不要忽略倾斜角的取值范围.
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