内容正文:
高二数学●2024苏教版选择性必修一
第一章 直线与方程
1.1 直线的斜率与倾斜角
本节学习直线的倾斜角与斜率,理解二者定义及相互关系,掌握斜率计算公式,能由倾斜角求斜率、由两点坐标计算斜率,体会解析几何数形结合的思想
致读者
1.使用:本课件为高质量课件,内容较为全面丰富,资源比较大,包括57张PPT。
2.应用:本课件包含梳理知识的基础部分,例题讲解,对点练习,对接高考的难度模式,依次按照:基础,中档,拔高难度训练
3.本课件包含思维导图,例题,最后的培优练习等方便老师一体化教学。
返回目录
3
理知识 新知课丨必备知识解读
知识点1 直线的斜率
对于直线上的任意两点,,如果 ,如图1.1-1(1),那
么由相似三角形的知识可知,是一个定值,我们将其称为直线 的斜率,即
.
图1.1-1
如果,如图1.1-1(2),那么直线 的斜
率不存在.
教材帮
返回目录
4
对于与轴不垂直的直线,它的斜率也可以看作 .
(斜率公式不适用于直线与轴垂直 的情况)
发散探讨 (1), 两点的纵坐标和横坐标在斜率公式中的次序可以同时调换,也就
是说,如果分子是,分母必须是;如果分子是,分母必须是 ,
即 .
(2)若,,则直线与轴平行或重合,斜率 .
. .
教材帮
返回目录
5
学思用·典例详解
例1-1 [教材改编P6例1]已知,,则直线 的斜率是( )
B
A.1 B. C. D.
【解析】由斜率公式得,直线的斜率 .
教材帮
返回目录
6
例1-2 [教材改编P9 T3(1)]过点和的直线斜率为1,那么
( )
C
A.1或3 B.4 C.1 D.1或4
【解析】当时,直线的斜率不存在,故 ,(当两点的横坐标含有参
数时,注意对参数进行讨论)
直线的斜率为 ,
解得 .
. .
教材帮
返回目录
7
知识点2 直线的倾斜角
1 直线的倾斜角
在平面直角坐标系中,对于一条与轴相交的直线,把 轴绕着交点按逆时针方
向旋转到与直线重合时,所转过的最小正角 刻画了直线的倾斜程度,我们把这个
角 称为这条直线的倾斜角.(当直线与轴相交时,直线的倾斜角就是 轴正方向
与直线 向上的方向之间所成的角)
. .
教材帮
返回目录
8
2 倾斜角的范围
当直线与 轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0.由定义可知,直线的倾斜
角 的取值范围是 },具体如下.
倾斜角
直线 与 轴平行或重合
___________________ 由左向右上升
_______________________ 垂直于 轴
__________________ 由左向右下降
_____________________
教材帮
返回目录
9
学思用·典例详解
例2-3 如图1.1-4,直线 的倾斜角为______.
图1.1-4
【解析】由倾斜角的定义,轴绕着交点按逆时针方向旋转到与直线 重合时,所转
过的最小正角为 ,所以直线的倾斜角为 .(也可将倾斜角理
解为轴正方向与直线 向上的方向之间所成的角)
教材帮
返回目录
10
知识点3 直线的倾斜角与斜率之间的关系
图1.1-2
当直线的斜率为正时,直线的倾斜角
为锐角(图1.1-2(1)),此时,
.
当直线的斜率为负时,直线的倾斜角为钝角(图1.1-2(2)),此时,
.
因此,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
.
教材帮
返回目录
11
当直线与轴垂直,即倾斜角为 时,斜率不存在.(所有直线都有倾斜角,但不
是所有直线都有斜率)
直线的倾斜角 的大小与斜率的范围的对应关系(可结合正切函数
的图象与性质进行记忆)如下表:
的大小
斜率的范围 不存在
. .
. .
. .
教材帮
返回目录
12
特别提醒 当 的取值范围为时,斜率随着 的增大而增大,由0
趋向于 ;当 的取值范围为时,斜率随着 的增大而增大,
由 趋向于0.
我们也可以结合图1.1-3进行记忆.
图1.1-3
教材帮
返回目录
13
学思用·典例详解
例3-4 [教材改编P9 T3(2)]已知直线过,两点,且倾斜角为 ,
则 ( )
C
A.0 B.3 C.2 D.5
【解析】直线的斜率,解得 .
点评 下面特殊角的正切值要熟记:
倾斜角
斜率 0 1
教材帮
返回目录
14
图1.1-5
例3-5 [多选题](2026·江西省赣州市厚德外国语学校月考)如
图1.1-5所示,直线,,的斜率分别为,, ,对应的倾斜
角分别为,, ,则下列说法正确的是( )
ABC
A.
B.
C.
D.
【解析】由题图可得, ;再由
在上单调递减,所以;在, 上单调递
增,可得.故 正确,D错误.
教材帮
返回目录
15
方法帮 解题课丨关键能力构建
题型1 求直线的倾斜角
例6 一条直线与轴相交,其向上方向与轴正方向所成的角为 ,则其
倾斜角为( )
D
A. B.
C. 或 D. 或
图1.1-6
【解析】如图1.1-6(1),当向上方向的部分在 轴左侧时,
倾斜角为 ;如图1.1-6(2),当向上方向的部分在
轴右侧时,倾斜角为 .
返回目录
16
例7 (2026·河南省信阳市滨城高级中学月考)设直线的斜率为,且 ,则直
线的倾斜角 的取值范围是_____________.
,
【解析】由,得,又 ,利用正切函数的性质得倾
斜角 的取值范围是.(易错误地得出, .事实上,当
时, ;当时,,从而得, )
. .
返回目录
17
(1)求直线的倾斜角,关键是依据平面几何的知识判断直线向上方向与 轴正方向
之间所成的角,同时应明确倾斜角 的范围: .
(2)根据直线的斜率求倾斜角时,注意利用 进行求解,在求取值范围时,
注意结合正切函数的性质求解.
返回目录
18
【学会了吗丨变式题】
1.已知直线的斜率为,则 的倾斜角为( )
C
A. B. C. D.
【解析】设直线的倾斜角为 ,则 ,
又,所以的倾斜角为 ,故选C.
返回目录
19
2.[多选题](2025·广东省深圳市盐田高级中学月考)设直线过原点,其倾斜角为 ,
将直线绕坐标原点沿逆时针方向旋转 ,得到直线,则直线 的倾斜角可能为
( )
AC
A. B. C. D.
【解析】根据题意,由于倾斜角的范围是 ,
当 时,直线的倾斜角为 ,
当 (此时 ,不满足倾斜角的范围)时,直线 的倾
斜角为 .
. .
返回目录
20
题型2 求直线斜率
1 根据倾斜角或斜率求斜率
例8(1)在平面直角坐标系内,正三角形的边 所在直线的斜率是0,
(直线与轴平行或重合)则边, 所在直线的斜率之和为( )
B
A. B.0 C. D.
【解析】由题意知,的另外两边所在直线的倾斜角分别为 , ,所以
直线的斜率之和为 .
. .
返回目录
21
(2)已知斜率为的直线与轴交于点,直线绕点按逆时针方向旋转
得到直线,则直线 的斜率为_ _____.
【解析】设直线的倾斜角为 ,则,因为直线绕点 按逆时针方向旋
转 得到直线,所以直线的斜率(【易错】如果设直线 的倾斜
角为 ,则 ,因为,, ,
根据正切函数的性质, ,所以 ,
) .
. .
返回目录
22
2 利用斜率公式求直线斜率
例9 已知坐标平面内的三个顶点的坐标分别是,, ,试判
断直线,, 的斜率是否存在,若存在,求出斜率;若不存在,请说明理由.
【解析】,, 直线, 的斜率存在.
,两点的横坐标相等, 直线 的斜率不存在.(当两点的横坐标相等时,
的分母为0,公式没有意义,则斜率不存在)
返回目录
23
求直线斜率的方法
(1)定义法.已知直线的倾斜角为 ,且 ,则该直线的斜率 .
(2)公式法.已知直线上任意两点的坐标, ,求直线的斜率时,首先
应检验两点的横坐标是否相等,若相等,则斜率不存在;若不相等,则直线的斜率
.
返回目录
24
【学会了吗丨变式题】
3.(2025·江苏省宿迁市期中)若直线经过两点, ,且倾斜角为
,则 的值为( )
C
A.2 B. C.1 D.
【解析】由题意可得,解得 .
返回目录
25
4.(2026·湖北省十堰市东风高级中学月考)若正方形一条对角线所在直线的斜率为2,
则该正方形的一条边所在直线的斜率为_______________________.(写出一个即可)
,(任写一个即可)
图D 1.1-1
【解析】如图D 1.1-1所示,在正方形中,设对角线 所在
直线的斜率为2,建立平面直角坐标系.
设对角线所在直线的倾斜角为 ,
则,(因为 ,所以 )
由正方形的性质可知,直线的倾斜角为 ,直线 的
倾斜角为 ,
所以 ,
.
. .
返回目录
26
题型3 直线倾斜角与斜率的综合应用
1 三点共线问题
例10 已知直线经过,两点,点在直线上,则 的值为
( )
C
A.2 023 B.2 024 C.2 025 D.2 026
【解析】由题意可知,直线 的斜率显然存在,
直线经过,两点,点在直线上,,, 三点共线,
则
,解得 .
返回目录
27
三点共线问题的求解策略
(1)对于给定坐标的三点,要判断三点共线,先求任意两点所在直线的斜率.若斜
率存在且相等,则由两直线有公共点得到三点共线;若斜率都不存在,由两直线有
公共点,也可得到三点共线.
(2)若已知三点共线,则任意两点连线所在直线的斜率都不存在或都相等.
返回目录
28
2 从数形结合角度一探倾斜角与斜率
母题 致经典·母题探究
母题探源 “动起来”的直线斜率
基于定义,倾斜角与斜率蕴含丰富的数形特征,尤其是当直线位置发生变化(旋转)
时,倾斜角与斜率会伴随产生范围变化,且由于当倾斜角为 时斜率的“间断”,
更加丰富了题目内容.因此求一个定点与一个(在某曲线上的)动点的连线的斜率的
取值范围一直是一个热点题型,具有极高的数形结合研究价值.因为当直线在被允许
的范围内活动时,其倾斜角是连续变化的,但斜率的变化并不一定连续,所以探讨
直线“跨区”运动时,倾斜角与斜率的变化这一问题很有必要!
返回目录
29
例11 (2026·天津市塘沽第一中学月考)已知直线过点,且与以 ,
为端点的线段相交,则直线的斜率 的取值范围为_ __________________.
返回目录
30
图1.1-7
【解析】作出直线, ,如图1.1-7所示,则
, .
(直线运动跨区过了与 轴垂直的直线,即其斜率出现间
断.)
当直线绕点从直线逆时针转到与 轴平行的直线
轴)的位置时,直线的斜率从5开始增大,并趋向于 ,即
.
当直线从直线逆时针转到直线的位置时,直线的斜率从 开始增大,并趋
向于,且在位置时达到,即 , .
所以直线的斜率的取值范围为 .
返回目录
31
易错警示 本题易忽略直线的倾斜角可以为 ,此时直线的斜率不存在,从而得
出错解 .
返回目录
32
子题
已知直线过定点,且与以, 为端点的线段有交点,则直
线的斜率 的取值范围是( )
A
A. B.
C. D.
返回目录
33
图1.1-8
【解析】, .在平面直角坐标系中画
出直线,,如图1.1-8所示.由图可知,直线绕点从 逆时针旋转
到的过程中,斜率始终存在,且逐渐增大.故直线的斜率 的取值范
围是 .
返回目录
34
【学会了吗丨变式题】
5.已知点和点,经过点作直线,若直线与射线 有公共点,
则直线 的斜率的取值范围是( )
A
A. B.
C. D.
图D 1.1-2
【解析】如图D 1.1-2,已知点,, ,则
,,若经过点的直线
与射线有公共点,则直线的斜率的取值范围是 .故选
A.
返回目录
35
6.(2026·福建省福州市月考)已知点,,若点在线段
上,则 的取值范围为( )
A
A. B.,
C. D.[-,
图D 1.1-3
【解析】如图D 1.1-3,由 的几何意义知,它表示
经过定点与线段上任一点的直线的斜率 ,
而, .
点在线段上,的取值范围为
.(注意斜率有间断)
. .
. .
. .
返回目录
36
题型4 代数式 的几何意义——斜率模型
如果代数式结构为或可化归为 的形式,则可借助直线斜率的几何意义,通过数
形结合,转化为斜率公式,用几何方法来研究代数问题.
返回目录
37
1 比较大小
例12 已知,且,则 ,, 的大小关系是
( )
B
A. B.
C. D.
观察发现被比较的代数式具有相同结构特征,且由题设知 ,所以
,这是典型的过两点的直线斜率公式模型,故考虑利用斜率的几何意义,
通过数形结合得出结果.
返回目录
38
【解析】由于,则,所以,,分别表示点
(即原点)与点,, 连线的斜率,作出函数
的图象,如图1.1-9所示.由于函数在 上单调递增且图
象上凸,则由知,即 .
图1.1-9
返回目录
39
2 求代数式的取值范围
例13 已知点在函数的图象上,当 时,求:
(1) 的取值范围;
【解析】由题意可知点在线段 上移动.
记点,则可看作过点与点 的直线的斜率.
又,,所以的取值范围为 .
(由于,则线段上存在点与 点连线的斜率不存在)
. .
返回目录
40
(2) 的取值范围.
【解析】,(将分子提取2后才符合斜率模型的结构)记点 ,则
可看作过点与点 的直线的斜率.
又,,所以的取值范围为 .
. .
返回目录
41
【解析】因为点在函数的图象上,且,记点, .
名师点评 斜率模型即 的形式,将目标式化归为此结构式是利用直线的斜率求解
的关键.此外,问题也可以从函数的角度解答,如本题第(2)小问
.由知 ,所
以,故 .
返回目录
42
练习帮 习题课丨学业质量测评
A 基础练丨知识测评
建议时间:30分钟
1.(2026·甘肃省兰州新区期中)下列四个命题中,真命题的是( )
B
A.坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率
B.直线的倾斜角的取值范围是
C.若一条直线的斜率为 ,则此直线的倾斜角为
D.若一条直线的倾斜角为 ,则此直线的斜率为
【解析】当时,直线的斜率不存在,A错误;直线的倾斜角的取值范围是 ,
B正确;若直线的斜率,此时直线的倾斜角为,故C错误;当
时,直线的斜率 ,故D错误.
练习帮
返回目录
43
2.(2026·四川省泸县第五中学月考)过, 两点的直线的倾斜角是
( )
D
A. B. C. D.
【解析】由于,,设倾斜角为 ,所以 ,
由于 ,故 .
练习帮
返回目录
44
3.(2026·江苏省无锡市第一中学检测)已知直线经过点 ,且不经过第四象限,
则直线的斜率 的取值范围是( )
D
A. B. C. D.
练习帮
返回目录
45
【解析】由图D 1.1-1可知,当直线 位于阴影部分所示的区域内时(包括边界),满
足题意,所以直线的斜率满足 .
图D 1.1-1
练习帮
返回目录
46
4.已知直线斜率为,且,那么倾斜角 的取值范围是( )
B
A., B. C., D.
【解析】由题意,直线的倾斜角为 ,则,因为 ,即
,结合正切函数的性质,可得, .
5.[多选题]若直线经过点,,且倾斜角为 ,则实数 的值为
( )
AD
A.1 B.2 C. D.
【解析】因为直线的倾斜角为 ,所以直线的斜率 .又直线经过点
,,所以,即,解得或 .
练习帮
返回目录
47
6.斜率为的直线经过点,,三点,则___, ____.
3
11
【解析】由题意可得,解得
7.已知点,若在坐标轴上存在一点,使直线的倾斜角为 ,则点 的
坐标为_______________.
或
【解析】设轴上点的坐标为或轴上点的坐标为.由 ,得
或,得或.故点的坐标为或 .
练习帮
返回目录
48
8.(1)设坐标平面内三点,,,若直线 的斜率
是直线的斜率的3倍,求实数 的值;
【答案】由,即,解得或 ,经检验均
符合题意,故 的值是1或2.
(2)已知直线的斜率为,直线的倾斜角是直线倾斜角的2倍,求直线 的斜率.
【答案】设直线的倾斜角为 ,则直线的倾斜角为 ,由已知,得 ,
则直线的斜率为 .
练习帮
返回目录
49
B 综合练丨高考模拟
建议时间:30分钟
9.(2026·贵州省遵义市第四中学月考)若点在以,, 为
顶点的的内部运动(不包含边界),则 的取值范围是( )
D
A., B. C., D.
【解析】根据题意可知点是内一动点,那么所求 的几何意义是过动
点与定点的直线的斜率.易得,, .利用图象
(图略),可得的取值范围是 .故选D.
练习帮
返回目录
50
图1.1-1
10.新情境 斜拉桥 (2026·陕西省兴平市西郊高
级中学测试)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1.1-1(1)(2)是重庆
千厮门嘉陵江大桥,共有10对永久拉索,在索
C
A. B. C. D.0.40
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 .最短拉索的锚
,满足, ,则最长拉索所在直线的斜率为( )
练习帮
返回目录
51
【解析】根据题意, ,
,则最长拉索所在直线 的斜率
,同理,直线 的斜率
,故选C.
练习帮
返回目录
52
11.若,, ,则( )
B
A. B. C. D.
图D 1.1-2
【解析】,它表示过函数图象上的点
与点的直线的斜率,如图D 1.1-2,令, ,
,由图知,即 .
练习帮
返回目录
53
12.[多选题](2026·山东省济南第三中学质检)直线过点且斜率为,若直线 与线
段有公共点,,,则 可以取( )
AD
A. B. C.3 D.4
图D 1.1-3
【解析】由题知, ,
由图D 1.1-3可知,或 (当斜率有正有负时,一
定要注意是否有间断)时,直线与线段 有交点,根据选
项,可知 符合.
. .
练习帮
返回目录
54
13.光线从点出发射入轴上的点,再经轴反射后过点 ,则入射光线所在
直线的斜率为_ ___.
【解析】作点关于轴的对称点,设入射点,则,, 三点共线,
, .
练习帮
返回目录
55
C 培优练丨能力提升
14.若等边三角形的一条中线所在直线的斜率为1,则该等边三角形的三边所在直线
的斜率之和为___.
3
练习帮
返回目录
56
【解析】如图D 1.1-4,为正三角形, 为中线,
图D 1.1-4
则,,所在直线的倾斜角分别为 , , ,则它们的斜率之和为 .
练习帮
返回目录
57
$