内容正文:
2.1直线的倾斜角与斜率
一、北京高考考纲对应要求(平面解析几何初步)
1、理解倾斜角、斜率核心概念,熟练掌握两点式斜率计算公式;
2、掌握倾斜角与斜率互化、直线方向向量与斜率的对应关系;
3、利用斜率判定两条直线平行、垂直位置关系;
4、数形结合:过定点直线与线段相交,求解斜率 / 倾斜角取值范围;
5、结合充分、必要条件,判断直线平行、垂直的逻辑关系;
6、考查形式:选择、填空小题(5 分),是直线方程、圆、圆锥曲线的基础工具。
二、完整知识脉络(核心公式 + 基础概念)
模块 1 倾斜角与斜率基础
1、倾斜角
(1)定义:x 轴正方向逆时针旋转至直线向上方向形成的最小正角;直线与 x 轴重合时,倾斜角。
(2)取值范围:(弧度制:([0,π))
2、斜率
(1)定义式:;当时,直线无斜率(竖直线)。
(2)两点斜率公式:已知、,且
⚠️易错提醒:(1)分子、分母同步相减,不可颠倒顺序;
(2)若,直线垂直 x 轴,不存在斜率;
(3)方向向量与斜率
直线方向向量(),则。
3. 倾斜角与斜率增减规律(图像判断题核心)
倾斜角区间
斜率
符号
单调性规律
0∘≤α<90∘
k>0
倾斜角越大,斜率数值越大
α=90∘
无斜率
竖直直线
90∘<α<180∘
k<0
倾斜角越大,斜率数值越大(负数趋近于 0)
快速识图技巧:从左到右上升的直线k>0;从左到右下降的直线k<0;直线越陡峭,|k|越大
k
直线越陡峭,|k|越大
模块 2 两直线平行判定(文档题型二)
设直线一般式:,
1. 斜截式判定(斜率均存在):,
2. 通用一般式判定(无斜率遗漏漏洞,推荐)
3. 特殊平行:两条竖直线(x=m1、x=m2),满足时互相平行。
⚠️高频失分点:仅满足会包含两直线重合情况,必须增加截距不等验证。
模块 3 两直线垂直判定(文档题型三)
1. 斜截式判定(斜率均存在):
2. 万能一般式判定(无需讨论斜率是否存在,考试首选)
3. 特殊垂直:一条水平直线()、一条竖直直线(无斜率),两条直线一定垂直。
模块 4 数形拓展:过定点直线与线段相交
核心解题逻辑:
1. 求出定点与线段两个端点连线的临界斜率、;
2. 图像分类讨论:
1. 两临界斜率一正一负:斜率范围为 或 ;
2. 两临界斜率同号:斜率取两个临界值中间区间;
3. 倾斜角转化:结合与正切函数图像,分段写出角度取值范围。
三、四大题型分类 + 作答步骤 + 解题技巧(对应文档全部习题)
题型一:倾斜角、斜率基础计算(文档类型一)
考法 1:已知直线方程,求倾斜角 / 斜率
标准解题步骤
1. 将直线整理为斜截式,直接读取斜率k;
2. 由,结合求解倾斜角;
3. 特殊三角函数速记: 实用技巧 水平线:;竖直线:无斜率,;形如的常数直线,可直接判定为水平线,无需变形。
考法 2:两点求斜率,或已知倾斜角反求参数
标准解题步骤
1. 代入两点斜率公式;
2. 若已知倾斜角,先计算,建立方程求解参数; 避坑技巧 两点坐标统一 “后点减前点”,分子分母同步相减,避免符号计算错误。
考法 3:图像比较多条直线斜率大小
万能判断流程
1. 正负分层:上升直线,下降直线;
2. 正数区间:倾斜角越大,斜率数值越大;
3. 负数区间:倾斜角越接近 180°,斜率数值越大;
4. 整体排序:全部正数大于全部负数,负数内部按倾斜角升序排列。
考法 4:由方向向量求斜率
速算技巧:方向向量,直接,一步得出答案。
考法 5:已知一条直线,求垂直直线斜率
已知直线斜率,垂直直线斜率;特殊情况:原直线竖直,垂线水平;原直线水平,垂线竖直。
题型二:两直线平行,求解参数(文档类型二)
标准解题流程(规避重合陷阱)
1. 写出两条直线的一般式(、);
2. 列等式,解出参数所有候选值;
3. 检验排除重合:代入参数验证;
4. 保留不重合的参数作为最终答案。 快速技巧 简单斜截式题目:直接令,再验证截距不相等;多参数复杂题目优先使用一般式系数法,不用分类讨论斜率是否存在。
题型三:两直线垂直,求解参数(文档类型三)
万能列式方法 直接套用垂直充要条件:,无需分斜率存在 / 不存在,直接解方程;
辅助解法:若题目给出两点构成的两条直线垂直,先分别计算两条直线斜率,再令建立方程。
题型四:综合拓展题型(平行 / 垂直 + 充分必要条件 + 线段相交)
子题型 1:充分、必要条件判断
解题思路
1. 先求出 “两直线平行 / 垂直” 成立时参数的全部取值集合M;
2. 对比题干条件对应集合,根据集合包含关系判断:
1. :充分不必要条件;
2. :充要条件;
3. :必要不充分条件;
4. 无包含关系:既不充分也不必要条件。
子题型 2:过定点直线与线段相交,求斜率 / 倾斜角范围
固定三步解题法
1. 计算定点到线段两个端点的两条临界直线斜率(k1、k2);
2. 画图判断直线旋转区间,写出完整斜率取值范围;
3. 若求倾斜角:结合,分段写出([0,)、内角度范围。
子题型 3:概念辨析选择题
高频易错结论速记:
1. 两直线平行斜率相等(存在竖直直线无斜率);
2. 斜率相等两直线平行(可能重合);
3. 斜率乘积等于 两直线垂直(恒成立);
4. 两直线垂直斜率乘积等于(一条水平、一条竖直时无乘积);
5. 是两直线垂直的充要条件,无漏洞。
四、北京高考高频失分避坑总结
1. 倾斜角取值范围为([0,π)),不可取;
2. 时直线无斜率,做题必须分类讨论,不能直接套用;
3. 判断直线平行必须检验是否重合,只计算系数相等会选出错误参数;
4. 两点斜率公式分子分母同步相减,不可颠倒顺序;
5. 线段相交题型,斜率范围分界点不要遗漏等号;
6. 充分必要条件看清推导方向,区分 “条件能推出结论” 和 “结论能推出条件”。
注:本章节是直线方程、点到直线距离、圆、圆锥曲线全部解析几何题目的基础工具。
五、题型分类练习
类型一:直线的倾斜角与斜率
1.(25-26高二下·北京·开学考试)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由直线的斜率与倾斜角的关系可得.
【详解】直线,即,
,
所以倾斜角为,
故选:A.
2.(25-26高二上·北京丰台·期末)已知直线经过,两点,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【分析】根据斜率公式即可求解.
【详解】因为直线经过,两点,由斜率公式得,
所以直线的斜率为.
故选:B.
3.(25-26高二上·北京平谷·期末)直线经过点和,则直线的斜率( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据两点斜率公式直接求解即可.
【详解】因为直线经过点和,
所以直线的斜率为.
故选:A
4.(25-26高二上·北京·期末)已知直线的一个方向向量是,则直线的斜率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用直线的斜率与方向向量的关系可得出直线的斜率.
【详解】因为直线的一个方向向量是,则直线的斜率是.
故选:A.
5.(25-26高二上·北京朝阳·期末)已知直线l经过两点,,且直线l的倾斜角为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用斜率坐标公式即可求出的值.
【详解】直线l经过两点,,根据斜率公式,得,
又直线l的倾斜角为,.
故选:A.
6.(25-26高二上·北京·期末)过两点,的直线的倾斜角等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据斜率求倾斜角即可.
【详解】因为,
所以由可得,
故选:D
7.(25-26高二上·北京东城·期末)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由直线方程可得直线斜率,结合斜率定义可得倾斜角.
【详解】设直线的倾斜角为,则,
直线即为,其斜率,
即,可得,
所以直线的倾斜角为.
故选:B.
8.(16-17高二上·北京东城·期中)图中的直线,,的斜率分别是,,,则有( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设直线,,的倾斜角分别为,,.可得,利用正切函数的单调性即可得出斜率大小关系.
【详解】设直线,,的倾斜角分别为,,.
则,所以
可得.即.
故选:.
9.(25-26高二上·北京·阶段检测)直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由直线的方程求得直线的斜率,从而求得它的倾斜角.
【详解】直线,即,
它的斜率等于1,
设其倾斜角为,则,
因为,
故它的倾斜角为.
故选:A.
10.(25-26高二上·北京·阶段检测)已知直线l经过两点,,那么直线l的斜率为( )
A. B. C. D.3
【答案】C
【分析】根据斜率公式求得直线的斜率.
【详解】,
故选:C
11.(25-26高二上·天津河西·阶段检测)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由直线斜率得到直线倾斜角.
【详解】因为该直线的斜率为,所以它的倾斜角为.
故选:D.
12.(18-19高一下·江苏苏州·期中)直线的倾斜角的大小是______.
【答案】/
【分析】先根据方程求斜率,根据斜率的定义可得倾斜角.
【详解】设直线的倾斜角为,
因为直线的斜率,
则,可得,
所以直线的倾斜角是.
故答案为:.
13.(25-26高二上·北京·期中)若经过两点,的直线的斜率是12,则______.
【答案】
【分析】根据过两点的直线的斜率公式求的值.
【详解】由两点,的直线的斜率是12,得,
即,解得.
故答案为:
14.(25-26高二上·北京延庆·期中)已知直线经过点与,则直线的斜率与倾斜角分别为( )
A.、 B.、
C.、 D.、
【答案】D
【分析】利用斜率公式以及直线斜率与倾斜角的关系可求得结果.
【详解】由题意可得,即
,因为,故.
故选:D.
15.(25-26高二上·北京·期中)已知,则直线的倾斜角不可能为( )
A.0 B. C. D.
【答案】A
【分析】根据直线方程,分类讨论求得直线的斜率的取值范围,进而根据倾斜角和斜率的关系,即可求解,得到答案.
【详解】当时,,直线的倾斜角为,
当时,,则直线斜率,所以直线倾斜角不可能为;
故选:A
16.(23-24高二上·广东佛山·期中)如图所示,直线的斜率分别为,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】应用斜率与倾斜角的关系即可判断.
【详解】由,结合的函数图象,
直线对应的倾斜角为钝角,则,
直线与都为锐角,且的倾斜角大于的倾斜角,
则,故.
故选:B
17.(24-25高二上·北京·期末)如图,在直角三角形中,,边所在直线的倾斜角为,则直线的斜率为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据直线垂直求得对应的斜率.
【详解】边所在直线的倾斜角为,则斜率为,
,即,故,
解得.
故选:A.
18.(16-17高一上·甘肃天水·期末)设点、,若直线l过点且与线段AB相交,则直线l的斜率k的取值范围是( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】A
【分析】画出图形,由题意得所求直线的斜率满足或,用直线的斜率公式求出 和的值,求出直线的斜率的取值范围.
【详解】解:如图所示:由题意得,所求直线的斜率满足或,
∵,,
∴直线的斜率的取值范围是或 ,
故选:A.
19.(21-22高二上·福建福州·阶段检测)已知点,过的直线(不垂直于轴)与线段相交,则直线斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意作出相应图形,利用两点斜率公式求得两临界斜率,再数形结合即可得解.
【详解】点,过的直线(不垂直于轴)与线段相交,
如图,
,
且过的直线(不垂直于轴)与线段相交,
直线需绕点逆时针旋转至倾斜角为(不含),此时斜率范围为,
直线需绕点顺时针旋转至倾斜角为(不含),此时斜率范围为.
综上所述,直线斜率的取值范围是.
故选:C.
20.(20-21高二上·山东临沂·期中)已知两点,,直线过点且与线段有交点,则直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】作出图形,求出的斜率,数形结合可求得直线的斜率的取值范围,再由斜率与倾斜角的关系可求出倾斜角的取值范围.
【详解】如图所示,直线的斜率,直线的斜率.
由图可知,当直线与线段有交点时,直线的斜率,
因此直线的倾斜角的取值范围是.
故选:A.
类型二:直线间的平行讨论
1.(25-26高二上·北京东城·期末)已知直线,直线,若,则的值为( )
A. B. C.2 D.8
【答案】C
【分析】由两直线平行可得出关于实数的等式,进而计算即可求解.
【详解】若,则,解得.
故选:C
2.(24-25高二上·贵州遵义·期末)设,则“”是直线与直线平行的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】求出平行时参数a的值,再由充分不必要条件定义即可得解.
【详解】由题直线的斜率为,在y轴上截距为2,
若直线与直线平行,
则或,
所以“”是直线与直线平行的充分不必要条件.
故选:A
3.(25-26高二上·四川遂宁·期中)已知直线和平行,则的值为( )
A. B.2 C. D.1
【答案】A
【分析】根据直线平行列方程,由此求得的值.
【详解】由于两直线平行,
所以,
解得.
故选:A
4.(25-26高二上·北京西城·期中)若直线与平行,则____________.
【答案】
【分析】根据直线平行列方程求解参数,并验证是否重合即可得结论.
【详解】直线与平行,
则,解得,
经检验,当时,两直线不重合,故.
故答案为:.
5.(25-26高二上·北京·期中)若直线与直线平行,则______.
【答案】
【分析】根据两直线平行得到,求出参数的值,再代入检验.
【详解】因为直线与直线平行,
所以,解得或;
当时,直线与直线平行,符合题意;
当时,直线与直线重合,不符合题意;
综上可得.
故答案为:
6.(25-26高二上·北京房山·期中)已知直线与直线,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据直线平行的等价条件求出a的范围,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可.
【详解】直线与直线,则可得,得或,
当时,直线与直线,成立;
当时,直线与直线,成立;
所以等价于或,
则“”不能推出“”,“”可以推出“”;
则“”是“”的必要而不充分条件.
故选:B.
7.(25-26高二上·北京·阶段检测)如果直线与直线平行,那么等于( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【分析】由平行的性质计算可得,再排除重合情况即可得.
【详解】由题意可得,解得,
若,则两直线分别为、,此时两直线重合,不符;
若,则两直线分别为、,符合题意;
故.
故选:A.
8.(25-26高二上·北京·阶段检测)已知直线,,若,则( )
A.1或2 B.0 C. D.0或
【答案】B
【分析】按是否为0分类,结合两直线平行的条件列式求解.
【详解】当时,直线与直线平行,则;
当时,由,得,此方程无解,
所以.
故选:B
9.(25-26高二上·北京房山·阶段检测)若直线与直线平行,则的值不能为( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】先求出两直线的斜率,得到两直线的斜率相等,则两直线平行或重合;再求出重合时的值,则平行时的值不等于重合时的值即可.
【详解】直线的斜率为,直线的斜率为,
,或与重合;
转化为,
当直线与直线重合时,则,解得;
当直线与直线平行时,则.
故选:A.
10.(22-23高二上·湖北十堰·期末)已知直线与直线,若,则( )
A. B. C.或 D.
【答案】A
【分析】由平行的性质计算出后验证是否重合即可得.
【详解】由,则有,
化简得,故或;
当时,,,此时与重合,不符;
当时,,,符合要求;
综上所述:.
故选:A.
11.(25-26高三上·广西桂林·开学考试)已知直线,,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】先求两直线平行时的取值,再判断和时两直线是否平行,从而确定条件类型.
【详解】直线,平行或重合的充要条件是,所以或.
将代入直线,的方程,得,,易知;
将代入直线,的方程,得,,直线,重合,故舍去.
综上所述,“”是“”的充要条件.
故选:.
12.(24-25高一下·重庆·期末)直线与直线平行,则实数______.
【答案】或
【分析】利用两条直线平行列式计算得解.
【详解】由直线与直线平行,
得,所以或.
故答案为:或
13.(24-25高二下·上海·开学考试)若直线与直线平行,则实数______.
【答案】
【分析】根据两直线平行列式,由此求得.
【详解】由于,所以,
解得.
故答案为:
14.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线的倾斜角为,直线经过点,则直线的位置关系是( )
A.平行或重合 B.平行 C.垂直 D.重合
【答案】A
【分析】由斜率的定义及坐标公式分别求出两条直线的斜率即可判断位置关系.
【详解】依题意,直线的斜率,直线的斜率,
即,所以或重合.
故选:A
15.(24-25高二上·北京·期中)“”是“直线和直线平行”的( )
A.充要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】由两直线平行得出的值,再结合充分条件和必要条件的定义判断即可.
【详解】若直线与直线平行,
则有,解得或,
当时,直线即为,
直线,即为,两直线平行,符合题意;
当时,直线即为直线,
直线,即为,两直线平行,符合题意;
故两直线平行时,或,
所以“”是“直线和直线平行”的充分不必要条件,
故选;C.
16.(22-23高二上·北京·阶段检测)“”是“直线与直线互相平行且不重合”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
【答案】C
【分析】利用直线与直线平行化简求出,再由范围大小判断充分与必要条件.
【详解】若直线与直线互相平行且不重合,则,解得或,经检验,时,符合题意,时,两直线重合,故,所以“”是“”的充要条件.
故选:C
17.(22-23高二上·北京顺义·期中)过,两点的直线与过,两点的直线平行,则m的值为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】由两直线平行的斜率关系即可求解.
【详解】由题可知:,
而直线与直线平行,
所以有,即,解得.
故选:A
类型三:直线间的垂直讨论
1.(25-26高二上·北京丰台·期末)已知两直线:和:,若,则______
【答案】
【分析】根据直线垂直的结论列式即可.
【详解】由题意可知,,得.
故答案为:
2.(25-26高二上·北京延庆·阶段检测)设不同的直线,,若,则_____.
【答案】
【分析】根据直线垂直的充要条件计算即可.
【详解】直线,,
若,则有,解得.
当时,,,两直线是不同的直线,满足题意.
故答案为:.
3.(23-24高二上·北京昌平·期末)已知直线,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】利用两条直线垂直求出的关系,利用充分条件和必要条件求解.
【详解】,,
若,则,
由可以得到,但是由不一定得到,
故“”是“”的充分而不必要条件.
故选:A.
4.(25-26高二上·北京房山·期中)已知直线,,则使得直线的的一个取值是_____.
【答案】或
【分析】应用直线垂直的系数关系列式计算求解.
【详解】直线,,
则直线可得,所以,
所以或
则使得直线的的一个取值是或.
故答案为:2或.
5.(15-16高二·青海西宁·期中)已知直线经过,两点,直线的倾斜角为,那么与( )
A.垂直 B.平行 C.重合 D.相交但不垂直
【答案】A
【分析】分别求出两直线的斜率,根据斜率即可得出两直线的关系.
【详解】由题意,
所以,
所以.
故选:A.
6.(24-25高二上·北京·期中)试给出一组使两条直线与互相垂直的实数a,b的值,它们分别是__________;__________.
【答案】 (答案不唯一) (答案不唯一)
【分析】结合直线定义与两直线垂直的性质计算可得,再取符合要求的解即可得.
【详解】由题意可得,且、不能同时为,
即,故可取,.
故答案为:(答案不唯一);(答案不唯一).
7.(23-24高二上·浙江杭州·期中)“”是“直线:与直线:互相垂直”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据两直线垂直求出参数的值,再根据充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】若直线:与直线:互相垂直,
则,解得或,
所以由“”推得出“直线:与直线:互相垂直”,即充分性成立;
由“直线:与直线:互相垂直”推不出“”,即必要性不成立,
所以“”是“直线:与直线:互相垂直”的充分不必要条件.
故选:A
类型三:直线间平行与垂直的综合讨论
1.(25-26高二上·北京·阶段检测)当m为何值时,过两点,,的直线.
(1)与过两点,的直线垂直;
(2)与过两点,的直线平行.
【答案】(1)或;
(2)或.
【分析】(1)根据两直线垂直则斜率之积为,列方程求解即可;
(2)根据两直线平行则斜率相等,列方程求解即可.
【详解】(1)经过,两点的斜率为:,
经过,两点的斜率为:,
两直线垂直则斜率之积为,所以,解得或;
(2)经过,两点的斜率为:,
两直线平行则斜率相等,所以,解得或.
2.(22-23高二上·北京丰台·阶段检测)在平面直角坐标系中,直线经过两点,经过两点,若,则______;若,则______.
【答案】
【分析】根据垂直时,斜率乘积为,平行时,斜率相等来列式计算即可.
【详解】由已知,
当时,
所以,解得,
当时,
,解得,
经验证:当时,不重合.
故答案为:;.
3.(23-24高二上·北京·期中)设,已知直线与直线,当和垂直时,__________;当和平行时,__________.
【答案】 1或-2
【分析】当时,有两种情况:①一条直线斜率不存在,另一条直线斜率为0;②两直线斜率均存在时,满足两直线斜率之积为-1;
当时,有两种情况:①两条直线斜率均不存在;②两直线斜率相等;
【详解】由题意得,
当时,或不满足题意,
所以,所以;
当时,或不满足题意,
所以,所以或
经检验,或时两直线不会重合;
故答案为:;或.
4.(22-23高二上·全国·课后作业)下列说法中正确的有( )
A.若两直线平行,则两直线的斜率相等
B.若两直线的斜率相等,则两直线平行
C.若两直线的斜率乘积等于,则两直线垂直
D.若两直线垂直,则两直线的斜率乘积等于
【答案】C
【分析】根据直线斜率与位置关系的相关知识直接判断即可.
【详解】对于A,两直线平行,可以是斜率都不存在,所以A错误;
对于B,若两直线的斜率相等,则两直线平行或重合,所以B错误;
对于C,若两直线的斜率乘积等于,则两直线垂直,故C正确;
对于D,若两直线垂直,可能是一条直线斜率为0,另一条直线斜率不存在,则不是两直线的斜率乘积等于,故D错误;
故选:C
5.(22-23高二上·北京东城·期中)下列说法中,
①若两直线平行,则其斜率相等;
②若两直线斜率之积为-1,则这两条直线垂直;.
③若直线与直线垂直,则.
其中正确命题的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】根据直线倾斜角与斜率关系、直线垂直的判定判断各项的真假,即可得结果.
【详解】①若两直线平行且两线都垂直于x轴,此时斜率不存在,错误;
②若两直线斜率之积为-1,则这两条直线垂直,正确;
③若直线与直线垂直,则,,错误.
正确命题为②.
故选:A
6.(22-23高二上·北京昌平·期中)已知直线,则下列结论正确的个数是( )
①直线的截距为
②向量是直线的一个法向量
③过点与直线平行的直线方程为
④若直线,则
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出直线的截距可判断①,由直线的方向向量可判断②,由直线平行设所求直线方程为,代入点即可判断③,由直线垂直可判断④.
【详解】对于①,令,则;令,则,故①错误;
对于②,因为直线的方向向量为或,则,所以向量是直线的一个法向量,故②正确;
对于③,设与直线平行的直线方程为,因为直线过点,所以,所以过点与直线平行的直线方程为,故③正确;
对于④, 直线,直线,则,所以两直线垂直,故④正确,
所以结论正确的个数为3,
故选: B.
试卷第1页,共3页
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2.1直线的倾斜角与斜率(原卷版)
一、北京高考考纲对应要求(平面解析几何初步)
1、理解倾斜角、斜率核心概念,熟练掌握两点式斜率计算公式;
2、掌握倾斜角与斜率互化、直线方向向量与斜率的对应关系;
3、利用斜率判定两条直线平行、垂直位置关系;
4、数形结合:过定点直线与线段相交,求解斜率 / 倾斜角取值范围;
5、结合充分、必要条件,判断直线平行、垂直的逻辑关系;
6、考查形式:选择、填空小题(5 分),是直线方程、圆、圆锥曲线的基础工具。
二、完整知识脉络(核心公式 + 基础概念)
模块 1 倾斜角与斜率基础
1、倾斜角
(1)定义:x 轴正方向逆时针旋转至直线向上方向形成的最小正角;直线与 x 轴重合时,倾斜角。
(2)取值范围:(弧度制:([0,π))
2、斜率
(1)定义式:;当时,直线无斜率(竖直线)。
(2)两点斜率公式:已知、,且
⚠️易错提醒:(1)分子、分母同步相减,不可颠倒顺序;
(2)若,直线垂直 x 轴,不存在斜率;
(3)方向向量与斜率
直线方向向量(),则。
3. 倾斜角与斜率增减规律(图像判断题核心)
倾斜角区间
斜率
符号
单调性规律
0∘≤α<90∘
k>0
倾斜角越大,斜率数值越大
α=90∘
无斜率
竖直直线
90∘<α<180∘
k<0
倾斜角越大,斜率数值越大(负数趋近于 0)
快速识图技巧:从左到右上升的直线k>0;从左到右下降的直线k<0;直线越陡峭,|k|越大
k
直线越陡峭,|k|越大
模块 2 两直线平行判定(文档题型二)
1. 斜截式判定(斜率均存在):,
2. 通用一般式判定(无斜率遗漏漏洞,推荐)
3. 特殊平行:两条竖直线(x=m1、x=m2),满足时互相平行。
⚠️高频失分点:仅满足会包含两直线重合情况,必须增加截距不等验证。
模块 3 两直线垂直判定(文档题型三)
1. 斜截式判定(斜率均存在):
2. 万能一般式判定(无需讨论斜率是否存在,考试首选)
3. 特殊垂直:一条水平直线()、一条竖直直线(无斜率),两条直线一定垂直。
模块 4 数形拓展:过定点直线与线段相交
核心解题逻辑:
1. 求出定点与线段两个端点连线的临界斜率、;
2. 图像分类讨论:
1. 两临界斜率一正一负:斜率范围为 或 ;
2. 两临界斜率同号:斜率取两个临界值中间区间;
3. 倾斜角转化:结合与正切函数图像,分段写出角度取值范围。
三、四大题型分类 + 作答步骤 + 解题技巧(对应文档全部习题)
题型一:倾斜角、斜率基础计算(文档类型一)
考法 1:已知直线方程,求倾斜角 / 斜率
标准解题步骤
1. 将直线整理为斜截式,直接读取斜率k;
2. 由,结合求解倾斜角;
3. 特殊三角函数速记: 实用技巧 水平线:;竖直线:无斜率,;形如的常数直线,可直接判定为水平线,无需变形。
考法 2:两点求斜率,或已知倾斜角反求参数
标准解题步骤
1. 代入两点斜率公式;
2. 若已知倾斜角,先计算,建立方程求解参数; 避坑技巧 两点坐标统一 “后点减前点”,分子分母同步相减,避免符号计算错误。
考法 3:图像比较多条直线斜率大小
万能判断流程
1. 正负分层:上升直线,下降直线;
2. 正数区间:倾斜角越大,斜率数值越大;
3. 负数区间:倾斜角越接近 180°,斜率数值越大;
4. 整体排序:全部正数大于全部负数,负数内部按倾斜角升序排列。
考法 4:由方向向量求斜率
速算技巧:方向向量,直接,一步得出答案。
考法 5:已知一条直线,求垂直直线斜率
已知直线斜率,垂直直线斜率;特殊情况:原直线竖直,垂线水平;原直线水平,垂线竖直。
题型二:两直线平行,求解参数(文档类型二)
标准解题流程(规避重合陷阱)
1. 写出两条直线的一般式(、);
2. 列等式,解出参数所有候选值;
3. 检验排除重合:代入参数验证;
4. 保留不重合的参数作为最终答案。 快速技巧 简单斜截式题目:直接令,再验证截距不相等;多参数复杂题目优先使用一般式系数法,不用分类讨论斜率是否存在。
题型三:两直线垂直,求解参数(文档类型三)
万能列式方法 直接套用垂直充要条件:,无需分斜率存在 / 不存在,直接解方程;
辅助解法:若题目给出两点构成的两条直线垂直,先分别计算两条直线斜率,再令建立方程。
题型四:综合拓展题型(平行 / 垂直 + 充分必要条件 + 线段相交)
子题型 1:充分、必要条件判断
解题思路
1. 先求出 “两直线平行 / 垂直” 成立时参数的全部取值集合M;
2. 对比题干条件对应集合,根据集合包含关系判断:
1. :充分不必要条件;
2. :充要条件;
3. :必要不充分条件;
4. 无包含关系:既不充分也不必要条件。
子题型 2:过定点直线与线段相交,求斜率 / 倾斜角范围
固定三步解题法
1. 计算定点到线段两个端点的两条临界直线斜率(k1、k2);
2. 画图判断直线旋转区间,写出完整斜率取值范围;
3. 若求倾斜角:结合,分段写出([0,)、内角度范围。
子题型 3:概念辨析选择题
高频易错结论速记:
1. 两直线平行斜率相等(存在竖直直线无斜率);
2. 斜率相等两直线平行(可能重合);
3. 斜率乘积等于 两直线垂直(恒成立);
4. 两直线垂直斜率乘积等于(一条水平、一条竖直时无乘积);
5. 是两直线垂直的充要条件,无漏洞。
四、北京高考高频失分避坑总结
1. 倾斜角取值范围为([0,π)),不可取;
2. 时直线无斜率,做题必须分类讨论,不能直接套用;
3. 判断直线平行必须检验是否重合,只计算系数相等会选出错误参数;
4. 两点斜率公式分子分母同步相减,不可颠倒顺序;
5. 线段相交题型,斜率范围分界点不要遗漏等号;
6. 充分必要条件看清推导方向,区分 “条件能推出结论” 和 “结论能推出条件”。
注:本章节是直线方程、点到直线距离、圆、圆锥曲线全部解析几何题目的基础工具。
五、题型分类练习
类型一:直线的倾斜角与斜率
1.(25-26高二下·北京·开学考试)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·北京丰台·期末)已知直线经过,两点,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.2
3.(25-26高二上·北京平谷·期末)直线经过点和,则直线的斜率( )
A. B. C. D.
4.(25-26高二上·北京·期末)已知直线的一个方向向量是,则直线的斜率是( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二上·北京朝阳·期末)已知直线l经过两点,,且直线l的倾斜角为,则( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二上·北京·期末)过两点,的直线的倾斜角等于( )
A. B. C. D.
7.(25-26高二上·北京东城·期末)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
8.(16-17高二上·北京东城·期中)图中的直线,,的斜率分别是,,,则有( )
A. B. C. D.
9.(25-26高二上·北京·阶段检测)直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
10.(25-26高二上·北京·阶段检测)已知直线l经过两点,,那么直线l的斜率为( )
A. B. C. D.3
11.(25-26高二上·天津河西·阶段检测)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
12.(18-19高一下·江苏苏州·期中)直线的倾斜角的大小是______.
13.(25-26高二上·北京·期中)若经过两点,的直线的斜率是12,则______.
14.(25-26高二上·北京延庆·期中)已知直线经过点与,则直线的斜率与倾斜角分别为( )
A.、 B.、
C.、 D.、
15.(25-26高二上·北京·期中)已知,则直线的倾斜角不可能为( )
A.0 B. C. D.
16.(23-24高二上·广东佛山·期中)如图所示,直线的斜率分别为,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
17.(24-25高二上·北京·期末)如图,在直角三角形中,,边所在直线的倾斜角为,则直线的斜率为 ( )
A. B.
C. D.
18.(16-17高一上·甘肃天水·期末)设点、,若直线l过点且与线段AB相交,则直线l的斜率k的取值范围是( )
A.或 B.或
C. D.
19.(21-22高二上·福建福州·阶段检测)已知点,过的直线(不垂直于轴)与线段相交,则直线斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
20.(20-21高二上·山东临沂·期中)已知两点,,直线过点且与线段有交点,则直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
类型二:直线间的平行讨论
1.(25-26高二上·北京东城·期末)已知直线,直线,若,则的值为( )
A. B. C.2 D.8
2.(24-25高二上·贵州遵义·期末)设,则“”是直线与直线平行的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.(25-26高二上·四川遂宁·期中)已知直线和平行,则的值为( )
A. B.2 C. D.1
4.(25-26高二上·北京西城·期中)若直线与平行,则____________.
5.(25-26高二上·北京·期中)若直线与直线平行,则______.
6.(25-26高二上·北京房山·期中)已知直线与直线,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
7.(25-26高二上·北京·阶段检测)如果直线与直线平行,那么等于( )
A. B. C.1 D.
8.(25-26高二上·北京·阶段检测)已知直线,,若,则( )
A.1或2 B.0 C. D.0或
9.(25-26高二上·北京房山·阶段检测)若直线与直线平行,则的值不能为( )
A. B.1 C.2 D.3
10.(22-23高二上·湖北十堰·期末)已知直线与直线,若,则( )
A. B. C.或 D.
11.(25-26高三上·广西桂林·开学考试)已知直线,,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
12.(24-25高一下·重庆·期末)直线与直线平行,则实数______.
13.(24-25高二下·上海·开学考试)若直线与直线平行,则实数______.
14.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线的倾斜角为,直线经过点,则直线的位置关系是( )
A.平行或重合 B.平行 C.垂直 D.重合
15.(24-25高二上·北京·期中)“”是“直线和直线平行”的( )
A.充要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
16.(22-23高二上·北京·阶段检测)“”是“直线与直线互相平行且不重合”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
17.(22-23高二上·北京顺义·期中)过,两点的直线与过,两点的直线平行,则m的值为( )
A. B. C. D.2
类型三:直线间的垂直讨论
1.(25-26高二上·北京丰台·期末)已知两直线:和:,若,则______
2.(25-26高二上·北京延庆·阶段检测)设不同的直线,,若,则_____.
3.(23-24高二上·北京昌平·期末)已知直线,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(25-26高二上·北京房山·期中)已知直线,,则使得直线的的一个取值是_____.
5.(15-16高二·青海西宁·期中)已知直线经过,两点,直线的倾斜角为,那么与( )
A.垂直 B.平行 C.重合 D.相交但不垂直
6.(24-25高二上·北京·期中)试给出一组使两条直线与互相垂直的实数a,b的值,它们分别是__________;__________.
7.(23-24高二上·浙江杭州·期中)“”是“直线:与直线:互相垂直”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
类型四:直线间平行与垂直的综合讨论
1.(25-26高二上·北京·阶段检测)当m为何值时,过两点,,的直线.
(1)与过两点,的直线垂直;
(2)与过两点,的直线平行.
2.(22-23高二上·北京丰台·阶段检测)在平面直角坐标系中,直线经过两点,经过两点,若,则______;若,则______.
3.(23-24高二上·北京·期中)设,已知直线与直线,当和垂直时,__________;当和平行时,__________.
4.(22-23高二上·全国·课后作业)下列说法中正确的有( )
A.若两直线平行,则两直线的斜率相等
B.若两直线的斜率相等,则两直线平行
C.若两直线的斜率乘积等于,则两直线垂直
D.若两直线垂直,则两直线的斜率乘积等于
5.(22-23高二上·北京东城·期中)下列说法中,
①若两直线平行,则其斜率相等;
②若两直线斜率之积为-1,则这两条直线垂直;.
③若直线与直线垂直,则.
其中正确命题的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(22-23高二上·北京昌平·期中)已知直线,则下列结论正确的个数是( )
①直线的截距为
②向量是直线的一个法向量
③过点与直线平行的直线方程为
④若直线,则
A. B. C. D.
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