第八章 课时1 直线的斜率与方程讲义-2027届高三数学一轮复习

2026-06-21
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摘要:

该高中数学讲义聚焦直线的倾斜角、斜率及方程等高考核心考点,按定义理解、公式推导、综合应用的逻辑层次梳理知识,通过基础回顾夯实概念,考点扫描(含典例精讲与规律总结)突破重点,分层训练强化应用,构建系统复习框架。 资料以数学思维培养为核心,如例2通过分类讨论截距情况训练逻辑推理,例3定点问题引导建立方程模型,配合即时反馈的对点训练,确保学生高效掌握解题方法,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支撑。

内容正文:

课时1 直线的斜率与方程 一、课标要求 1.在平面直角坐标系中,结合具体图形,探索确定直线位置的几何要素. 2.理解直线的倾斜角和斜率的概念,经历用代数方法刻画直线斜率的过程,掌握过两点的直线斜率的计算公式. 3.根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式、斜截式、截距式及一般式). 二、知识梳理 1.直线的倾斜角 (1)定义:当直线l与x轴相交时,我们以x轴作为基准,x轴 与直线l 的方向之间所成的角α叫作直线l的 .当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为 . (2)倾斜角的取值范围是 . 2.直线的斜率 (1)定义:一条直线的倾斜角α的 叫作这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k= ,倾斜角是90°的直线斜率不存在. (2)过两点的直线的斜率公式: 过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k= . 3. 直线的方向向量 设是直线上的两点.直线上的以及与它平行的向量都是直线的方向向量. (1)直线上的方向向量的坐标为; (2)直线的斜率为,它的一个方向向量的坐标为. 4. 直线方程的五种形式 名称 方程 适用范围 点斜式 斜截式 两点式 截距式 一般式 平面直角坐标系中的所有直线 5. 线段的中点坐标公式 若点P1,P2的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),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. 【拓展知识】 1.求直线方程时要注意判断直线斜率是否存在;每条直线都有 ,但不一定每条直线都存在 . 2.直线的倾斜角α和斜率之间的关系 α 0° 0°<α<90° 90° 90°<α<180° k>0 k=tanα 单调递增 3.截距为一个实数,既可以为 ,也可以为 ,还可以为 . 三、基础回顾 1. 判断正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)任意一条直线都有倾斜角. (  ) (2)任意一条直线都有斜率. (  ) (3)过两点的直线的斜率公式适用于任何直线. (  ) (4) 直线的倾斜角越大,直线的斜率也越大. (  ) 2.过点(1,1),且方向向量为(1,2)的直线方程是(  ) A.2x-y-1=0 B.2x+y-3=0 C.x-2y+1=0 D.x+2y-3=0 3.(多选题)下列说法中,正确的有   A.若直线的倾斜角为α,则此直线的斜率为tanα B.一条直线的倾斜角为-30° C.若直线的倾斜角为α,则sinα≥0 D.任意直线都有倾斜角α,且当α≠90°时,斜率为tanα 4.已知直线的倾斜角为,则的值是 . 四、考点扫描 考点一 直线的倾斜角与斜率 例1(1)如图,平面四边形ABCD的顶点都在坐标轴上,且直线AB的斜率为,直线BC的斜率为-,则tan ∠ABC=(  ) A.- B.- C.- D.- (2)已知点.若点在线段上,则的取值范围是 . 规律方法: 对点训练 (1)直线的倾斜角为 . (2)(2025·河南信阳市模拟)若直线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的斜率的取值范围是      ,直线l的倾斜角的取值范围是      .  考点二 直线方程及其应用 例2 求符合下列条件的直线方程: (1)直线过点A(-1,-3),且斜率为-; (2)直线过点(2,1),且横截距为纵截距的2倍; (3)直线过点(5,10),且坐标原点到该直线的距离为5. 规律方法: 对点训练 (1)在△ABC中,若点A(2,3),B(-2,0),C(2,0),则∠BAC的平分线所在直线l的方程是(  ) A.2x-y+1=0 B.2x-y-1=0 C.2x-3y-2=0 D.3x-y-1=0 (2) 直线l的倾斜角是直线x-y-1=0的倾斜角的2倍,且过点(,-1),则直线l的方程为(  ) A.x-y-4=0 B.2x-y-7=0 C.x+y-2=0 D.x+y-4=0 (3)已知△ABC的三个顶点坐标为A(1,2),B(3,6),C(5,2),M为边AB的中点,N为边AC的中点,则中位线MN所在直线的方程为____________. 考点三 直线方程的综合应用 例3(1)(2025·江苏南通市启东市期中联考)已知直线l的斜率为6,且被两坐标轴所截得的线段长为,则直线l的方程为(  ) A. y=6x+ B. y=6x+6 C. y=6x±6 D. y=6x-6 (2) (2025·四川绵阳市期末)已知直线l:(2+m)x+(1-2m)y+4-3m=0. ①求证:不论m为何实数,直线l过定点M; ②过定点M作一条直线l1,使得直线l1夹在两坐标轴之间的线段被点M平分,求直线l1的方程. 对点训练 (1) 若a,b满足,则直线必过定点( ) A. B. C. D. (2)已知直线a1x+b1y+1=0和直线a2x+b2y+1=0都过点A(4,3),则过点P1(a1,b1)和点P2(a2,b2)的直线方程为(  ) A.4x-3y+1=0 B.3x-4y-1=0 C.4x+3y+1=0 D.3x+4y-1=0 例4 已知直线过定点,且交轴负半轴于点、交轴正半轴于点.为坐标原点. (1)若的面积为4,求直线的方程; (2)求的最小值,及此时直线的方程; (3)求的最小值,及此时直线的方程. 规律方法: 对点训练 已知直线. (1)证明:直线过定点; (2)若直线不过第四象限,求的取值范围; (3)若直线交轴负半轴于点,交轴正半轴于点,O为坐标原点,设的面积为,求的最小值,及此时直线的方程. 课时1 直线的斜率与方程参考答案 二、知识梳理 1.(1) 正向 向上 倾斜角 (2) 2.(1) 正切值 (2) 4. y-y0=k(x-x0) k存在 y=kx+b k存在 x1≠x2且y1≠y2 a≠0且b≠0 Ax+By+C=0(A,B不同时为0) 【拓展知识】 1. 倾斜角 斜率 2. 0 不存在 k<0 0 不存在 单调递减 3. 正数 负数 0 三、基础回顾 1. (1)√ (2)× 【解析】倾斜角为的直线的斜率不存在. (3)× 【解析】斜率公式要满足,所以与轴垂直的直线不适用. (4)× 【解析】当0°<α<90°时,;当90°<α<180°时,. 2.A【解析】因为直线的方向向量为(1,2),所以直线的斜率k=2. 又直线过点(1,1), 所以直线的方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.故选A. 2. CD【解析】根据题意,依次分析选项:对于选项A,直线的倾斜角为α,当α=90°时,斜率不存在,A错误; 对于选项B,直线的倾斜角的范围是[0,π),B错误; 对于选项C,直线的倾斜角的范围是[0,π),则有sinα≥0,C正确; 对于选项D,任意直线都有倾斜角α,且α≠90°时,斜率为tanα,D正确.故选CD. 4.【解析】由直线方程,得直线斜率,所以. 四、考点扫描 例1(1)C【解析】由三角形的外角公式,得∠ABC=∠xCB-∠xAB,所以tan ∠ABC=tan ===-.故选C. (2)【解析】 设,则,.因为是线段上的任意一点,所以的取值范围是,, 对点训练(1)【解析】由题意,可将原直线方程变形,则直线的斜率为.由倾斜角的取值范围,所以倾斜角为. (2)(-∞,-]∪[1,+∞);【解析】如图,当直线l过点B时,设直线l的斜率为k1,则k1==-;当直线l过点A时,设直线l的斜率为k2,则k2==1.所以要使直线l与线段AB有公共点,则直线l的斜率的取值范围是(-∞,-]∪[1,+∞). 设直线l的倾斜角为α,所以tan α∈(-∞,-]∪[1,+∞),且α∈[0,π),所以α的取值范围是. 例2【解】(1)因为所求直线过点A(-1,-3),且斜率为-,所以所求直线方程为y+3=-(x+1),即x+4y+13=0. (2)当横截距与纵截距都为0时,可设直线方程为y=kx,又直线过点(2,1),所以1=2k,解得k=,所以直线方程为y=x,即x-2y=0;当横截距与纵截距都不为0时,可设直线方程为+=1,由题意可得解得所以直线方程为+=1,即x+2y-4=0. 综上,所求直线方程为x-2y=0或x+2y-4=0. (3)当直线的斜率不存在时,所求直线方程为x-5=0,满足题意;当直线的斜率存在时,设斜率为k,则所求直线方程为y-10=k(x-5),即kx-y+10-5k=0,所以原点到直线的距离d==5,解得k=,所以所求直线方程为3x-4y+25=0.综上,所求直线方程为x-5=0或3x-4y+25=0. 对点训练 (1) B【解析】  如图所示,设∠BAC的平分线所在直线l与横轴的交点为D(a,0),由角平分线的性质可知=⇒=⇒a=,所以∠BAC的平分线所在直线l的方程是=⇒2x-y-1=0.故选B. (2)C 【解析】 直线x-y-1=0可化为y=x-1,其斜率为,所以其倾斜角为60°,所以直线l的倾斜角为120°,所以kl=tan 120°=-,所以直线l的方程为y+1=-(x-),即x+y-2=0.故选C. (3) 2x+y-8=0【解析】由题知M(2,4),N(3,2),故中位线MN所在直线的方程为=,整理得2x+y-8=0. 例3(1)C 【解析】 设所求直线l的方程为y=6x+b.令x=0,所以 y=b,与y轴的交点为(0,b);令y=0,所以 x=-,与x轴的(-,0)交点为(-,0).因为被两坐标轴所截得的线段长为,所以+b2=37,解得b=±6,因此所求直线方程为y=6x±6.故选C. (2)①【证明】直线l的方程转化为(2x+y+4)+m(x-2y-3)=0,令解得所以无论m为何实数,直线l过定点M(-1,-2). ②【解】过定点M(-1,-2)作一条直线l1,使直线l1夹在两坐标轴之间的线段被点M平分,则直线l1过点(-2,0),(0,-4).所以直线l1的方程为+=1,即2x+y+4=0. 对点训练 (1)B 【解析】 因为, 所以,代入直线方程得,即, 所以,解得.所以直线必过定点.故选B. (2) C【解析】 因为直线a1x+b1y+1=0和直线a2x+b2y+1=0都过点A(4,3),所以4a1+3b1+1=0,4a2+3b2+1=0.由上式可得点P1(a1,b1)和点P2(a2,b2)都在直线4x+3y+1=0上,即过点P1(a1,b1)和点P2(a2,b2)的直线方程为4x+3y+1=0.故选C. 例4 【解】设,a<0,b>0,. (1)设,因为过点,所以,所以,由解得,所以直线的方程为,即; (2)OA+OB=b-a,所以OA+OB=b-a=,当且仅当,时取等号,所以直线的方程为. (3)依题意,可知三点共线,在线段上(且与不重合),所以,当且仅当,时取等号,所以直线的方程为. 对点训练 (1)【证明】直线l的方程可化为y=k(x+2)+1,故无论k取何值,直线l总过定点(-2,1). (2)【解】直线l的方程为y=kx+2k+1,则直线l在y轴上的截距为2k+1.要使直线l不经过第四象限,则解得k≥0.故k的取值范围是. (3) 【解】依题意,直线l在x轴上的截距为-,在y轴上的截距为1+2k,所以A,B(0,1+2k).又-<0且1+2k>0,所以k>0.故S=OA· OB=××(1+2k)=≥(4+4)=4(当且仅当4k=,即k=时,取等号).故S的最小值为4,此时直线l的方程为x-2y+4=0. . 学科网(北京)股份有限公司 $

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