内容正文:
暑假预习:直线的倾斜角与斜率4种高频考点讲义
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考点目录
已知两点求斜率
已知斜率求参数
直线与线段的相交关系求斜率范围
斜率公式的应用
考点一 已知两点求斜率
【知识点解析】
一、核心知识点
设两点
斜率公式:
1. 若 :直线垂直x轴,斜率不存在;
1. 顺序无关:;
1. 斜率正负含义:
· ,倾斜角锐角;
· ,倾斜角钝角;
· ,直线水平。
二、解题原理
1. 识别两点坐标,区分横、纵坐标;
1. 判断横坐标是否相等:相等 无斜率;
1. 横坐标不等,直接代入斜率分式计算;
1. 化简得到斜率。
【例题分析】
例1.(25-26高二下·安徽芜湖·期末)在平面直角坐标系中,过,两点的直线的斜率为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】D
【详解】.
例2.(25-26高二下·重庆·阶段检测)直线经过点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】已知直线经过点,
,
设直线的倾斜角为,则,
.
例3.(25-26高二上·福建福州·阶段检测)将直线沿轴的负方向平移个单位长度,再沿轴正方向平移个单位长度得直线,此时与重合,则直线的斜率为________.
【答案】
【分析】首先设直线上的一点,然后根据题意进行平移操作,得到新的点坐标.接着利用平移后的点仍在直线上的条件,求出直线的斜率.
【详解】设直线上一点,其沿轴负方向平移个单位长度,再沿轴正方向平移个单位长度后的坐标为
因为平移后的点仍然在直线上,
所以直线的斜率.
故答案为:-
【变式训练】
变式1.(25-26高二上·云南德宏·期末)直线经过点和点,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据直线的斜率公式可得出直线的斜率.
【详解】直线经过点和点,则直线的斜率为.
故选:B.
变式2.(25-26高二上·陕西西安·期末)已知直线l经过点,,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据斜率计算公式以及斜率和倾斜角关系即可求解.
【详解】由斜率公式得,所以直线l的倾斜角为.
故选:D.
变式3.(25-26高二上·江苏连云港·期中)已知a,b,c是两两不等的实数,则过,两点的直线的倾斜角大小为__________.
【答案】/
【分析】设直线的倾斜角为,求得,得到,即可求解.
【详解】设直线的倾斜角为,其中,
因为,,可得直线的斜率为,
所以,所以.
故答案为:.
考点二 已知斜率求参数
【知识点解析】
一、核心知识点
题型:两点坐标含参数,给定斜率 ,求解参数的值。
依托公式 构建方程。
二、解题原理
1. 将坐标代入斜率公式,得到关于参数的分式方程;
1. 解方程;
1. 检验分母 (保证两点不重合且斜率存在),舍去增根。
【例题分析】
例1.(25-26高二上·山东·阶段检测)已知点,直线的斜率为,则( )
A.-5 B.-2 C.2 D.5
【答案】D
【分析】根据两点求斜率的公式求得正确答案.
【详解】因为,所以,
故选:D
例2.(25-26高二上·广东惠州·阶段检测)若经过,两点的直线的倾斜角为45°,则( )
A. B. C. D.2
【答案】C
【分析】根据过两点的直线的斜率公式列方程求解.
【详解】因为经过,两点的直线的倾斜角为45°,
所以该直线的斜率,即,解得.
故选:C.
例3.(25-26高二上·广东茂名·期中)已知点,,若直线的斜率为2,则___________.
【答案】0
【分析】利用两点斜率公式计算即可.
【详解】易知.
故答案为:0
【变式训练】
变式1.(25-26高二上·甘肃酒泉·阶段检测)已知点,,若直线AB的斜率为2,则( )
A.7 B.3 C.1 D.9
【答案】D
【分析】由斜率的定义式计算即可.
【详解】因为点,,
所以直线AB的斜率为.
由题意得,解得.
故选:D.
变式2.(25-26高二上·山东烟台·阶段检测)过不重合的两点的直线倾斜角为45°,则的取值为( )
A. B. C.或2 D.或-2
【答案】B
【分析】先根据斜率的定义及过两点的斜率的计算公式列出等式,求出,将值代入两点的坐标验证,即可得解.
【详解】因为过两点的直线倾斜角为45°,所以直线的斜率.
又因为,
所以,
整理可得,即,解得或.
当时,,,此时两点重合,不符合题意,舍去;
当时,,,此时两点不重合,符合题意.
综上,所以的取值为.
故选:B
变式3.(25-26高二上·广东东莞·阶段检测)设坐标平面内三点,,,直线的斜率等于直线的斜率的三倍,则实数的值为______.
【答案】或
【分析】由题设,应用斜率的两点式列方程求m值,注意验证结果.
【详解】由,得,即.
所以,得,即.
或,经验证均符合题意,故的值是或.
故答案为:或.
考点三 直线与线段的相交关系求斜率范围
【知识点解析】
一、核心知识点(高频难点)
模型:定点 ,动直线过 ,与定线段 相交,求直线斜率 范围。
核心方法:临界斜率法
1. 求出定点与线段两端点连线的斜率 ;
1. 借助图像分析,区分两种情况:
· ✅ 情况1:两条临界直线之间 没有竖直线(斜率不存在)
斜率直接取两个临界值之间区间;
· ✅ 情况2:两条临界直线之间 跨过竖直直线 (无斜率)
斜率分成两段区间: 或 。
二、解题原理标准步骤
1. 计算定点到线段两个端点的临界斜率;
1. 在坐标系草图标出直线转动方向;
1. 判断旋转过程中是否经过垂直 x 轴直线(斜率不存在);
1. 写出斜率取值范围;
1. 判断端点能否取等(直线刚好过端点,满足相交,可取等)。
【例题分析】
例1.(25-26高二上·浙江杭州·期中)已知点,,过点的直线l与线段AB有交点,则直线l斜率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用斜率公式,分别求得直线和直线的斜率,结合图象,即可求解.
【详解】由,得直线的斜率分别为,,
而过点的直线与线段有交点,如图,
所以直线l斜率的取值范围为.
例2.(25-26高二上·山西太原·期中)已知直线过点且与以为端点的线段有公共点,则直线斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】在坐标系中标出这三个点,然后根据直线和线段有公共点的临界情况分析.
【详解】由题,
如图,由图可知直线斜率.
故选:B
例3.(25-26高二上·内蒙古通辽·期中)已知过点作直线l,若直线l与连接,两点的线段总有公共点,直线l的倾斜角的取值范围为__________.
【答案】
【分析】应用斜率的两点式求端点处直线的斜率,数形结合确定直线的斜率范围,再求倾斜角范围.
【详解】由题意得,直线的倾斜角为,
,直线的倾斜角为.
如图:
由图可知,的斜率的取值范围为,
则的倾斜角的取值范围为.
故答案为:.
【变式训练】
变式1.(25-26高二上·湖南衡阳·阶段检测)已知点,.若直线:与线段相交,则的取值范围是( )
A. B. C.或 D.
【答案】D
【分析】先找出直线恒过的定点,再分别求出该定点与线段两端点连线的斜率,根据直线与线段相交时斜率介于这两条连线斜率之间得出参数范围.
【详解】直线:经过定点,
因为,,
又直线与线段恒相交,所以.
故选:D.
变式2.(25-26高二上·广东潮州·阶段检测)已知点、、,过点的直线与线段有公共点,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】结合图象分析过点与线段有公共点的情况,求出过线段端点的斜率,从而得出斜率的取值范围.
【详解】如下图所示,
若过点的直线与线段有公共点,则直线的斜率或,
,,
直线的斜率或,
直线斜率的取值范围是,故C正确.
故选:C.
变式3.(25-26高二上·天津·期中)已知直线经过点,且与以,为端点的线段没有公共点,则直线的倾斜角的取值范围为___________.
【答案】
【分析】作出图形,根据直线上两点分别求出直线的斜率,进而求得两直线的倾斜角,结合图形,即得答案.
【详解】
如图,先求出直线的斜率分别为:,
则可得直线的倾斜角分别为,
由图知,要使直线与线段没有公共点,需使直线的倾斜角满足,
即直线的倾斜角的取值范围为.
故答案为:.
考点四 斜率公式的应用
【知识点解析】
一、核心知识点
斜率几何意义:两点连线的倾斜程度,常见四类应用:
1. 比较倾斜角大小;
1. 判定三点共线: 共线;
1. 构造斜率模型求分式最值:
形如 看作动点 与定点 连线斜率;
1. 平行、垂直判定:
· (斜率均存在);
· (斜率均存在)。
二、解题原理
1. 三点共线问题:分别算两条直线斜率,列等式求解;
1. 分式最值问题:代数式子转化为斜率形式,结合动点轨迹,数形结合求斜率范围;
1. 位置关系判定:利用斜率相等/乘积 建立条件。
【例题分析】
例1.(25-26高二下·上海宝山·期末)若与垂直,则________.
【答案】
【详解】因为与垂直,则,解得.
例2.(25-26高二上·云南曲靖·期末)已知直线,若,则___________
【答案】
【分析】由一般式得到两直线斜率,再由两直线平行,斜率相等求解即可;
【详解】当时,,,两直线不平行,
当时,两直线平行斜率相等,
,则
,则,
又,则两直线斜率相等,即,
化简计算得:,解得:或,
又时,,,两直线重合,
故.
故答案为:
例3.(25-26高二上·河北唐山·阶段检测)已知坐标平面内两点.
(1)当直线MN的斜率不存在时,求的值;
(2)当直线MN的倾斜角为锐角和钝角时,分别求出的取值范围.
【答案】(1);
(2)答案见解析.
【分析】(1)根据斜率不存在时横坐标相等列方程,即可求参数;
(2)由倾斜角为锐角、钝角时对应斜率的符号列不等式求参数范围.
【详解】(1)直线MN的斜率不存在时,点的横坐标相等,
即,解得;
(2)直线MN的倾斜角为锐角时,斜率,解得.
直线MN的倾斜角为钝角时,斜率,解得或.
综上可得,直线MN的倾斜角为锐角时,的取值范围为,
直线MN的倾斜角为钝角时,的取值范围为.
例4.(25-26高二上·河南鹤壁·阶段检测)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.
【答案】(1)斜率为1,倾斜角为;
(2);
(3).
【分析】(1)根据过两点的斜率公式求出斜率,再求倾斜角;
(2) 设,根据求解即可;
(3) 因为表示直线的斜率,求出与点重合时,直线的斜率;与点重合时,直线的斜率即可得答案.
【详解】(1)解:因为直线的斜率为.
所以直线的倾斜角为;
(2)解:如图,当点在第一象限时,.
设,则,解得,
故点的坐标为;
(3)解:由题意得为直线的斜率.
当点与点重合时,直线的斜率最小,;
当点与点重合时,直线的斜率最大,.
故直线的斜率的取值范围为,
即的取值范围为.
【变式训练】
变式1.(25-26高二上·陕西西安·期末)已知过点和的直线与过点和的直线平行,则m的值是______.
【答案】7
【分析】根据斜率相等计算.
【详解】由题意得,直线的斜率为,直线的斜率为,
则,得.
故答案为:.
变式2.(25-26高二上·福建泉州·期末)若直线与直线互相垂直,则实数的值_____.
【答案】0或
【分析】直接由两条直线垂直的充要条件可得.
【详解】由直线与直线互相垂直,
所以,,解得或.
故答案为:0或
变式3.(25-26高二上·江西鹰潭·阶段检测)已知,,三点.
(1)若直线的倾斜角为135°,求的值.
(2)是否存在,使得三点共线?若存在,求的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,使得三点共线,
【分析】(1)根据题意得,再解方程即可得答案;
(2)根据三点共线时,列方程求解即可.
【详解】(1)解:因为,,直线的倾斜角为135°
所以,,解得
故的值为
(2)解:因为,,三点.
所以,当三点共线时,,即,解得
所以,存在,使得三点共线,
变式4.(25-26高二上·四川成都·阶段检测)已知坐标平面内两点M(m+3,2m+5),N(m-2,1).
(1)当m为何值时,直线MN的倾斜角为锐角?
(2)当m为何值时,直线MN的倾斜角为钝角?
(3)直线MN的倾斜角可能为直角吗?
【答案】(1) m>-2. (2) m<-2. (3) 不可能为直角.
【分析】(1)由倾斜角为锐角,则斜率大于0,根据斜率公式,得到不等式,即可求解;
(2)由倾斜角为钝角,则斜率小于0,根据斜率公式,得到不等式,即可求解;
(3)当直线MN垂直于x轴时直线的倾斜角为直角,此时m+3=m-2,即可作出判定.
【详解】(1)若倾斜角为锐角,则斜率大于0,
即k==>0,
解得m>-2.
(2)若倾斜角为钝角,则斜率小于0,
即k==<0,
解得m<-2.
(3)当直线MN垂直于x轴时直线的倾斜角为直角,此时m+3=m-2,此方程无解,故直线MN的倾斜角不可能为直角.
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暑假预习:直线的倾斜角与斜率4种高频考点讲义
考点目录
已知两点求斜率
已知斜率求参数
直线与线段的相交关系求斜率范围
斜率公式的应用
考点一 已知两点求斜率
【知识点解析】
一、核心知识点
设两点
斜率公式:
1. 若 :直线垂直x轴,斜率不存在;
1. 顺序无关:;
1. 斜率正负含义:
· ,倾斜角锐角;
· ,倾斜角钝角;
· ,直线水平。
二、解题原理
1. 识别两点坐标,区分横、纵坐标;
1. 判断横坐标是否相等:相等 无斜率;
1. 横坐标不等,直接代入斜率分式计算;
1. 化简得到斜率。
【例题分析】
例1.(25-26高二下·安徽芜湖·期末)在平面直角坐标系中,过,两点的直线的斜率为( )
A. B.1 C. D.2
例2.(25-26高二下·重庆·阶段检测)直线经过点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
例3.(25-26高二上·福建福州·阶段检测)将直线沿轴的负方向平移个单位长度,再沿轴正方向平移个单位长度得直线,此时与重合,则直线的斜率为________.
【变式训练】
变式1.(25-26高二上·云南德宏·期末)直线经过点和点,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
变式2.(25-26高二上·陕西西安·期末)已知直线l经过点,,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
变式3.(25-26高二上·江苏连云港·期中)已知a,b,c是两两不等的实数,则过,两点的直线的倾斜角大小为__________.
考点二 已知斜率求参数
【知识点解析】
一、核心知识点
题型:两点坐标含参数,给定斜率 ,求解参数的值。
依托公式 构建方程。
二、解题原理
1. 将坐标代入斜率公式,得到关于参数的分式方程;
1. 解方程;
1. 检验分母 (保证两点不重合且斜率存在),舍去增根。
【例题分析】
例1.(25-26高二上·山东·阶段检测)已知点,直线的斜率为,则( )
A.-5 B.-2 C.2 D.5
例2.(25-26高二上·广东惠州·阶段检测)若经过,两点的直线的倾斜角为45°,则( )
A. B. C. D.2
例3.(25-26高二上·广东茂名·期中)已知点,,若直线的斜率为2,则___________.
【变式训练】
变式1.(25-26高二上·甘肃酒泉·阶段检测)已知点,,若直线AB的斜率为2,则( )
A.7 B.3 C.1 D.9
变式2.(25-26高二上·山东烟台·阶段检测)过不重合的两点的直线倾斜角为45°,则的取值为( )
A. B. C.或2 D.或-2
变式3.(25-26高二上·广东东莞·阶段检测)设坐标平面内三点,,,直线的斜率等于直线的斜率的三倍,则实数的值为______.
考点三 直线与线段的相交关系求斜率范围
【知识点解析】
一、核心知识点(高频难点)
模型:定点 ,动直线过 ,与定线段 相交,求直线斜率 范围。
核心方法:临界斜率法
1. 求出定点与线段两端点连线的斜率 ;
1. 借助图像分析,区分两种情况:
· ✅ 情况1:两条临界直线之间 没有竖直线(斜率不存在)
斜率直接取两个临界值之间区间;
· ✅ 情况2:两条临界直线之间 跨过竖直直线 (无斜率)
斜率分成两段区间: 或 。
二、解题原理标准步骤
1. 计算定点到线段两个端点的临界斜率;
1. 在坐标系草图标出直线转动方向;
1. 判断旋转过程中是否经过垂直 x 轴直线(斜率不存在);
1. 写出斜率取值范围;
1. 判断端点能否取等(直线刚好过端点,满足相交,可取等)。
【例题分析】
例1.(25-26高二上·浙江杭州·期中)已知点,,过点的直线l与线段AB有交点,则直线l斜率的取值范围为( )
A. B. C. D.
例2.(25-26高二上·山西太原·期中)已知直线过点且与以为端点的线段有公共点,则直线斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
例3.(25-26高二上·内蒙古通辽·期中)已知过点作直线l,若直线l与连接,两点的线段总有公共点,直线l的倾斜角的取值范围为__________.
【变式训练】
变式1.(25-26高二上·湖南衡阳·阶段检测)已知点,.若直线:与线段相交,则的取值范围是( )
A. B. C.或 D.
变式2.(25-26高二上·广东潮州·阶段检测)已知点、、,过点的直线与线段有公共点,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
变式3.(25-26高二上·天津·期中)已知直线经过点,且与以,为端点的线段没有公共点,则直线的倾斜角的取值范围为___________.
考点四 斜率公式的应用
【知识点解析】
一、核心知识点
斜率几何意义:两点连线的倾斜程度,常见四类应用:
1. 比较倾斜角大小;
1. 判定三点共线: 共线;
1. 构造斜率模型求分式最值:
形如 看作动点 与定点 连线斜率;
1. 平行、垂直判定:
· (斜率均存在);
· (斜率均存在)。
二、解题原理
1. 三点共线问题:分别算两条直线斜率,列等式求解;
1. 分式最值问题:代数式子转化为斜率形式,结合动点轨迹,数形结合求斜率范围;
1. 位置关系判定:利用斜率相等/乘积 建立条件。
【例题分析】
例1.(25-26高二下·上海宝山·期末)若与垂直,则________.
例2.(25-26高二上·云南曲靖·期末)已知直线,若,则___________
例3.(25-26高二上·河北唐山·阶段检测)已知坐标平面内两点.
(1)当直线MN的斜率不存在时,求的值;
(2)当直线MN的倾斜角为锐角和钝角时,分别求出的取值范围.
例4.(25-26高二上·河南鹤壁·阶段检测)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.
【变式训练】
变式1.(25-26高二上·陕西西安·期末)已知过点和的直线与过点和的直线平行,则m的值是______.
变式2.(25-26高二上·福建泉州·期末)若直线与直线互相垂直,则实数的值_____.
变式3.(25-26高二上·江西鹰潭·阶段检测)已知,,三点.
(1)若直线的倾斜角为135°,求的值.
(2)是否存在,使得三点共线?若存在,求的值;若不存在,说明理由.
变式4.(25-26高二上·四川成都·阶段检测)已知坐标平面内两点M(m+3,2m+5),N(m-2,1).
(1)当m为何值时,直线MN的倾斜角为锐角?
(2)当m为何值时,直线MN的倾斜角为钝角?
(3)直线MN的倾斜角可能为直角吗?
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