1.直線的傾斜角?
(1)定義:當(dāng)直線l與x軸相交時(shí),取x軸作為基準(zhǔn),x軸正向與直線l向上方向之間所成的角叫做直線l的傾斜角.
(2)規(guī)定:當(dāng)直線l與x軸平行或重合時(shí),它的傾斜角為0.
(3)范圍:直線l傾斜角的取值范圍是[0,π).
2.斜率公式
(1)定義式:直線l的傾斜角為α,則斜率k=tan α.
(2)坐標(biāo)式:P1(x1,y1),P2(x2,y2)?在直線l上,且x1≠x2,則l的斜率k=.
3.直線方程的5種形式
名稱
方程
適用條件
點(diǎn)斜式
y-y0=k(x-x0)
不含垂直于x軸的直線
斜截式
y=kx+b
不含垂直于x軸的直線
兩點(diǎn)式

不含直線x=x1(x1≠x2)和直線y=y(tǒng)1(y1≠y2)
截距式
+=1
不含垂直于坐標(biāo)軸和過原點(diǎn)的直線
一般式?
Ax+By+C=0,A2+B2≠0
平面內(nèi)所有直線

平面直角坐標(biāo)系中每一條直線都有一個(gè)確定的傾斜角,且傾斜程度相同的直線,其傾斜角相等;傾斜程度不同的直線,其傾斜角不相等.即直線與傾斜角是多對(duì)一的映射關(guān)系.
如果y2=y(tǒng)1,x2≠x1,則直線與x軸平行或重合,斜率等于0;如果y2≠y1,x2=x1,則直線與x軸垂直,傾斜角等于90°,斜率不存在.
斜率與傾斜角的關(guān)系
(1)當(dāng)直線不垂直于x軸時(shí),直線的斜率和直線的傾斜角為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系.
(2)當(dāng)直線l的傾斜角α∈時(shí),α越大,直線l的斜率越大;當(dāng)α∈時(shí),α越大,直線l的斜率越大.
(3)所有的直線都有傾斜角,但不是所有的直線都有斜率.
(4)已知傾斜角α的范圍,求斜率k的范圍,實(shí)質(zhì)是求k=tan α的值域;已知斜率k的范圍,求傾斜角α的范圍,實(shí)質(zhì)是在∪上解關(guān)于正切函數(shù)的三角不等式問題,可借助正切函數(shù)圖象來解決此類問題.
(1)把直線Ax+By+C=0(ABC≠0)化為下面的形式:
①化為截距式:Ax+By=-C,即+=1.
②化為斜截式:y=-x-.
③化為點(diǎn)斜式:先求出直線過定點(diǎn),k=-,則點(diǎn)斜式為y-=-(x-0).
(2)在一般式Ax+By+C=0(A,B不全為0)中,
若A=0,則y=-,它表示一條與y軸垂直的直線;
若B=0,則x=-,它表示一條與x軸垂直的直線.
[小題查驗(yàn)基礎(chǔ)]
一、判斷題(對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”)
(1)坐標(biāo)平面內(nèi)的任何一條直線均有傾斜角與斜率.(  )
(2)過點(diǎn)M(a,b),N(b,a)(a≠b)的直線的傾斜角是45°.(  )
(3)直線的傾斜角越大,斜率k就越大.(  )
(4)經(jīng)過點(diǎn)P(x0,y0)的直線都可以用方程y-y0=k(x-x0)表示.(  )
(5)經(jīng)過任意兩個(gè)不同的點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直線都可以用方程(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)表示.(  )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
二、選填題
1.若直線x=2的傾斜角為α,則α的值為(  )
A.0       B.
C. D.不存在
解析:選C 因?yàn)橹本€x=2垂直于x軸,所以傾斜角α為.
2.直線x-y+a=0的傾斜角為(  )
A. B.
C. D.
解析:選B 設(shè)直線的傾斜角為α,則tan α=,
∵α∈[0,π),∴α=.
3.如果A·C<0,且B·C<0,那么直線Ax+By+C=0不經(jīng)過(  )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:選C ∵A·C<0,B·C<0,Ax+By+C=0,∴y=-x-,∴A·B>0,->0,∴-<0,∴直線Ax+By+C=0經(jīng)過第一、二、四象限,故選C.
4.若過點(diǎn)M(-2,m),N(m,4)的直線的斜率等于1,則m=________.
解析:由k==1,得m=1.
答案:1
5.過點(diǎn)P(2,-3),傾斜角為45°的直線方程為_____________.
解析:由點(diǎn)斜式得直線方程為y-(-3)=tan 45°(x-2),即x-y-5=0.
答案:x-y-5=0

考點(diǎn)一 直線的傾斜角與斜率 [師生共研過關(guān)]
[典例精析]
(1)直線xsin α+y+2=0的傾斜角的范圍是(  )
A.[0,π)      B.∪
C. D.∪
(2)已知直線l過點(diǎn)P(1,0),且與以A(2,1),B(0,)為端點(diǎn)的線段有公共點(diǎn),則直線l的斜率的取值范圍是________.
[解析] (1)設(shè)直線的傾斜角為θ,
則有tan θ=-sin α,
又-sin α∈[-1,1],θ∈[0,π),
所以0≤θ≤或
≤θ<π.
(2)如圖,因?yàn)閗AP==1,
kBP==-,
所以直線l的斜率k∈(-∞,-]∪[1,+∞).
[答案] (1)B (2)(-∞,-]∪[1,+∞)
[解題技法]
斜率取值范圍的2種求法
數(shù)形結(jié)合法
作出直線在平面直角坐標(biāo)系中可能的位置,借助圖形,結(jié)合正切函數(shù)的單調(diào)性確定
函數(shù)圖象法
根據(jù)正切函數(shù)圖象,由傾斜角范圍求斜率范圍,反之亦可

[過關(guān)訓(xùn)練]
1.若圖中的直線l1,l2,l3的斜率分別為k1,k2,k3,則(  )
A.k1<k2<k3 B.k3<k1<k2
C.k3<k2<k1 D.k1<k3<k2
解析:選D 直線l1的傾斜角α1是鈍角,故k1<0.直線l2與l3的傾斜角α2與α3均為銳角,且α2>α3,所以0<k3<k2,因此k1<k3<k2.故選D.
2.已知點(diǎn)(-1,2)和在直線l:ax-y+1=0(a≠0)的同側(cè),則直線l傾斜角的取值范圍是________.
解析:點(diǎn)(-1,2)和在直線l:ax-y+1=0同側(cè)的充要條件是(-a-2+1)>0,解得-<a<-1,即直線l的斜率的范圍是(-,-1),故其傾斜角的取值范圍是.
答案:
考點(diǎn)二 直線的方程 [師生共研過關(guān)]
[典例精析]
(1)求過點(diǎn)A(1,3),斜率是直線y=-4x的斜率的的直線方程.
(2)求經(jīng)過點(diǎn)A(-5,2),且在x軸上的截距等于在y軸上截距的2倍的直線方程.
[解] (1)設(shè)所求直線的斜率為k,依題意k=-4×=-.又直線經(jīng)過點(diǎn)A(1,3),因此所求直線方程為y-3=-(x-1),即4x+3y-13=0.
(2)當(dāng)直線不過原點(diǎn)時(shí),設(shè)所求直線方程為+=1,將(-5,2)代入所設(shè)方程,解得a=-,所以直線方程為x+2y+1=0;當(dāng)直線過原點(diǎn)時(shí),設(shè)直線方程為y=kx,則-5k=2,解得k=-,所以直線方程為y=-x,即2x+5y=0.
故所求直線方程為2x+5y=0或x+2y+1=0.
[解題技法]
求直線方程的方法
(1)直接法:根據(jù)已知條件,選擇恰當(dāng)形式的直線方程,求出方程中的系數(shù),寫出直線方程;
(2)待定系數(shù)法:先根據(jù)已知條件恰當(dāng)設(shè)出直線的方程,再根據(jù)已知條件構(gòu)造關(guān)于待定系數(shù)的方程(組)解得系數(shù),最后代入設(shè)出的直線方程.
[提醒] (1)選擇直線方程時(shí),應(yīng)注意分類討論思想的應(yīng)用,選用點(diǎn)斜式或斜截式時(shí),先分類討論直線的斜率是否存在;選用截距式時(shí),先分類討論在兩坐標(biāo)軸上的截距是否存在或是否為0.
(2)求直線方程時(shí),如果沒有特別要求,求出的直線方程應(yīng)化為一般式Ax+By+C=0,且A≥0.
[過關(guān)訓(xùn)練]
 求適合下列條件的直線方程:
(1)經(jīng)過點(diǎn)P(4,1),且在兩坐標(biāo)軸上的截距相等.
(2)經(jīng)過點(diǎn)A(-1,-3),傾斜角等于直線y=3x的傾斜角的2倍.
(3)經(jīng)過點(diǎn)B(3,4),且與兩坐標(biāo)軸圍成一個(gè)等腰直角三角形.
解:(1)設(shè)直線l在x軸,y軸上的截距均為a,
若a=0,即l過點(diǎn)(0,0)和(4,1),
所以l的方程為y=x,即x-4y=0.
若a≠0,設(shè)l的方程為+=1,
因?yàn)閘過點(diǎn)(4,1),所以+=1,
所以a=5,所以l的方程為x+y-5=0.
綜上可知,所求直線的方程為x-4y=0或x+y-5=0.
(2)由已知設(shè)直線y=3x的傾斜角為α,則所求直線的傾斜角為2α.
因?yàn)閠an α=3,所以tan 2α==-.
又直線經(jīng)過點(diǎn)A(-1,-3),
因此所求直線方程為y+3=-(x+1),
即3x+4y+15=0.
(3)由題意可知,所求直線的斜率為±1.
又過點(diǎn)(3,4),由點(diǎn)斜式得y-4=±(x-3).
故所求直線的方程為x-y+1=0或x+y-7=0.
考點(diǎn)三 直線方程的綜合問題 [師生共研過關(guān)]
[典例精析]
(1)(2019·成都模擬)已知直線l過點(diǎn)M(2,1),且分別與x軸的正半軸、y軸的正半軸交于A,B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),當(dāng)△AOB面積最小時(shí),直線l的方程為__________________.
(2)已知直線l1:ax-2y=2a-4,l2:2x+a2y=2a2+4,若0<a<2時(shí),直線l1,l2與兩坐標(biāo)軸圍成一個(gè)四邊形,當(dāng)四邊形的面積最小時(shí),實(shí)數(shù)a=________.
[解析] (1)設(shè)直線l的方程為y-1=k(x-2)(k<0),則A,B(0,1-2k),S△AOB=(1-2k)·=≥(4+4)=4,當(dāng)且僅當(dāng)-4k=-,即k=-時(shí),等號(hào)成立.故直線l的方程為y-1=-(x-2),即x+2y-4=0.
(2)直線l1可寫成a(x-2)=2(y-2),直線l2可寫成2(x-2)=a2(2-y),所以直線l1,l2恒過定點(diǎn)P(2,2),直線l1的縱截距為2-a,直線l2的橫截距為a2+2,所以四邊形的面積S=×2×(2-a)+×2×(a2+2)=a2-a+4=2+,故當(dāng)a=時(shí),四邊形的面積最?。?br /> [答案] (1)x+2y-4=0 (2)
[解題技法]
與直線方程有關(guān)問題的常見類型及解題策略
(1)求解與直線方程有關(guān)的最值問題.先設(shè)出直線方程,建立目標(biāo)函數(shù),再利用基本不等式求解最值.
(2)求直線方程.弄清確定直線的兩個(gè)條件,由直線方程的幾種特殊形式直接寫出方程.
(3)求參數(shù)值或范圍.注意點(diǎn)在直線上,則點(diǎn)的坐標(biāo)適合直線的方程,再結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性或基本不等式求解.
[過關(guān)訓(xùn)練]
1.已知直線(a-1)x+y-a-3=0(a>1),當(dāng)此直線在x軸,y軸上的截距和最小時(shí),實(shí)數(shù)a的值是(  )
A.1         B.
C.2 D.3
解析:選D 當(dāng)x=0時(shí),y=a+3,當(dāng)y=0時(shí),x=,令t=a+3+=5+(a-1)+.因?yàn)閍>1,所以a-1>0.所以t≥5+2 =9.
當(dāng)且僅當(dāng)a-1=,即a=3時(shí),等號(hào)成立.故選D.
2.過點(diǎn)P(4,1)作直線l分別交x軸,y軸正半軸于A,B兩點(diǎn),
O為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)當(dāng)△AOB面積最小時(shí),求直線l的方程.
(2)當(dāng)|OA|+|OB|取最小值時(shí),求直線l的方程.
解:設(shè)直線l:+=1(a>0,b>0),
因?yàn)橹本€l經(jīng)過點(diǎn)P(4,1),所以+=1.
(1)+=1≥2=,所以ab≥16,
當(dāng)且僅當(dāng)a=8,b=2時(shí)等號(hào)成立,
所以當(dāng)a=8,b=2時(shí),△AOB的面積最小,
此時(shí)直線l的方程為+=1,即x+4y-8=0.
(2)因?yàn)椋?,a>0,b>0,
所以|OA|+|OB|=a+b=(a+b)=5++≥5+2 =9,當(dāng)且僅當(dāng)a=6,b=3時(shí)等號(hào)成立,
所以當(dāng)|OA|+|OB|取最小值時(shí),直線l的方程為+=1,即x+2y-6=0.

一、題點(diǎn)全面練
1.在同一平面直角坐標(biāo)系中,直線l1:ax+y+b=0和直線l2:bx+y+a=0有可能是(  )

解析:選B 由題意l1:y=-ax-b,l2:y=-bx-a,當(dāng)a>0,b>0時(shí),-a<0,-b<0.選項(xiàng)B符合.
2.(2019·惠州質(zhì)檢)直線l經(jīng)過點(diǎn)A(1,2),在x軸上的截距的取值范圍是(-3,3),則其斜率k的取值范圍是(  )
A.       B.
C.(-∞,-1)∪ D.(-∞,-1)∪
解析:選D 設(shè)直線l的斜率為k,則直線方程為y-2=k(x-1),直線在x軸上的截距為1-.令-3<1-<3,解不等式得k<-1或k>.
3.在等腰三角形MON中,MO=MN,點(diǎn)O(0,0),M(-1,3),點(diǎn)N在x軸的負(fù)半軸上,則直線MN的方程為(  )
A.3x-y-6=0 B.3x+y+6=0
C.3x-y+6=0 D.3x+y-6=0
解析:選C 因?yàn)镸O=MN,所以直線MN的斜率與直線MO的斜率互為相反數(shù),所以kMN=-kMO=3,所以直線MN的方程為y-3=3(x+1),即3x-y+6=0,選C.
4.若直線x-2y+b=0與兩坐標(biāo)軸所圍成的三角形的面積不大于1,那么b的取值范圍是(  )
A.[-2,2] B.(-∞,-2]∪[2,+∞)
C.[-2,0)∪(0,2] D.(-∞,+∞)
解析:選C 令x=0,得y=,令y=0,得x=-b,所以所求三角形面積為|-b|=b2,且b≠0,因?yàn)閎2≤1,所以b2≤4,所以b的取值范圍是[-2,0)∪(0,2].
5.已知函數(shù)f(x)=asin x-bcos x(a≠0,b≠0),若f=f,則直線ax-by+c=0的傾斜角為(  )
A. B.
C. D.
解析:選D 由f =f 知,函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于x=對(duì)稱,所以f(0)=f ,所以-b=a,則直線ax-by+c=0的斜率為k==-1,又直線傾斜角的取值范圍為[0,π),所以該直線的傾斜角為,故選D.
6.設(shè)點(diǎn)A(-1,0),B(1,0),直線2x+y-b=0與線段AB相交,則b的取值范圍是________.
解析:b為直線y=-2x+b在y軸上的截距,如圖,當(dāng)直線y=-2x+b過點(diǎn)A(-1,0)和點(diǎn)B(1,0)時(shí),b分別取得最小值-2和最大值2.∴b的取值范圍是[-2,2].
答案:[-2,2]
7.已知直線l過點(diǎn)(1,0),且傾斜角為直線l0:x-2y-2=0的傾斜角的2倍,則直線l的方程為__________________.
解析:由題意可設(shè)直線l0,l的傾斜角分別為α,2α,
因?yàn)橹本€l0:x-2y-2=0的斜率為,則tan α=,
所以直線l的斜率k=tan 2α===,
所以由點(diǎn)斜式可得直線l的方程為y-0=(x-1),
即4x-3y-4=0.
答案:4x-3y-4=0
8.如圖,射線OA,OB分別與x軸正半軸成45°和30°角,過點(diǎn)P(1,0)的直線AB分別交OA,OB于A,B兩點(diǎn),當(dāng)AB的中點(diǎn)C恰好落在直線y=x上時(shí),則直線AB的方程為____________________________.
解析:由題意可得kOA=tan 45°=1,
kOB=tan(180°-30°)=-,
所以直線lOA:y=x,lOB:y=-x.
設(shè)A(m,m),B(-n,n),
所以AB的中點(diǎn)C,
由點(diǎn)C在直線y=x上,且A,P,B三點(diǎn)共線得

解得m=,所以A(,).
又P(1,0),所以kAB=kAP==,
所以lAB:y=(x-1),
即直線AB的方程為(3+)x-2y-3-=0.
答案:(3+)x-2y-3-=0
9.已知直線l與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為3,分別求滿足下列條件的直線l的方程:
(1)過定點(diǎn)A(-3,4);
(2)斜率為.
解:(1)由題意知,直線l存在斜率.
設(shè)直線l的方程為y=k(x+3)+4,
它在x軸,y軸上的截距分別是--3,3k+4,
由已知,得(3k+4)=±6,
解得k1=-或k2=-.
故直線l的方程為2x+3y-6=0或8x+3y+12=0.
(2)設(shè)直線l在y軸上的截距為b,
則直線l的方程為y=x+b,它在x軸上的截距是-6b,
由已知,得|-6b·b|=6,∴b=±1.
∴直線l的方程為x-6y+6=0或x-6y-6=0.
10.已知△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別為A(-3,0),B(2,1),C(-2,3),求:
(1)BC邊所在直線的方程;
(2)BC邊上中線AD所在直線的方程;
(3)BC邊的垂直平分線DE所在直線的方程.
解:(1)因?yàn)橹本€BC經(jīng)過B(2,1)和C(-2,3)兩點(diǎn),
由兩點(diǎn)式得BC的方程為=,
即x+2y-4=0.
(2)設(shè)BC邊的中點(diǎn)D的坐標(biāo)為(x,y),
則x==0,y==2.
BC邊的中線AD經(jīng)過A(-3,0),D(0,2)兩點(diǎn),
由截距式得AD所在直線的方程為+=1,
即2x-3y+6=0.
(3)由(1)知,直線BC的斜率k1=-,
則BC的垂直平分線DE的斜率k2=2.
由(2)知,點(diǎn)D的坐標(biāo)為(0,2).
由點(diǎn)斜式得直線DE的方程為y-2=2(x-0),
即2x-y+2=0.
二、專項(xiàng)培優(yōu)練
(一)易錯(cuò)專練——不丟怨枉分
1.已知兩點(diǎn)M(2,-3),N(-3,-2),直線l過點(diǎn)P(1,1)且與線段MN相交,則直線l的斜率k的取值范圍是(  )
A.(-∞,-4]∪ B.
C. D.
解析:選A 如圖所示,
∵kPN==,
kPM==-4,
∴要使直線l與線段MN相交,
當(dāng)l的傾斜角小于90°時(shí),k≥kPN;
當(dāng)l的傾斜角大于90°時(shí),k≤kPM,
∴k≥或k≤-4.
2.直線l過點(diǎn)(-2,2)且與x軸、y軸分別交于點(diǎn)(a,0),(0,b),若|a|=|b|,則直線l的方程為________________.
解析:若a=b=0,則直線l過(0,0)與(-2,2)兩點(diǎn),直線l的斜率k=-1,直線l的方程為y=-x,
即x+y=0.
若a≠0,b≠0,設(shè)直線l的方程為+=1,
由題意知解得
此時(shí),直線l的方程為x-y+4=0.
答案:x+y=0或x-y+4=0
3.過點(diǎn)(-10,10)且在x軸上的截距是在y軸上截距的4倍的直線的方程為________________.
解析:當(dāng)直線經(jīng)過原點(diǎn)時(shí),此時(shí)直線的方程為x+y=0,滿足題意.當(dāng)直線不經(jīng)過原點(diǎn)時(shí),設(shè)直線方程為+=1,把點(diǎn)(-10,10)代入可得a=,故直線方程為+=1,即x+4y-30=0.綜上所述,所求直線方程為x+y=0或x+4y-30=0.
答案:x+y=0或x+4y-30=0
(二)交匯專練——融會(huì)巧遷移
4.[與同角三角函數(shù)基本關(guān)系式交匯]若θ是直線l的傾斜角,且sin θ+cos θ=,則l的斜率為(  )
A.- B.-或-2
C.或2 D.-2
解析:選D ∵sin θ+cos θ=,①
∴(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ=,
∴2sin θ cos θ=-,∴(sin θ-cos θ)2=,
易知sin θ>0,cos θ<0,
∴sin θ-cos θ=,②
由①②解得
∴tan θ=-2,即l的斜率為-2.
5.[與不等式交匯]已知直線l:kx-y+1+2k=0(k∈R).
(1)證明:直線l過定點(diǎn);
(2)若直線l不經(jīng)過第四象限,求k的取值范圍;
(3)若直線l交x軸負(fù)半軸于點(diǎn)A,交y軸正半軸于點(diǎn)B,O為坐標(biāo)原點(diǎn),設(shè)△AOB的面積為S,求S的最小值及此時(shí)直線l的方程.
解:(1)證明:直線l的方程可化為y=k(x+2)+1,故無論k取何值,直線l總過定點(diǎn)(-2,1).
(2)直線l的方程為y=kx+2k+1,
則直線l在y軸上的截距為2k+1,
要使直線l不經(jīng)過第四象限,則解得k≥0,
故k的取值范圍是.

(3)依題意,直線l在x軸上的截距為-,在y軸上的截距為1+2k,
∴A,B(0,1+2k).
又-<0且1+2k>0,∴k>0.
故S=|OA||OB|=××(1+2k)
=≥(4+4)=4,
當(dāng)且僅當(dāng)4k=,即k=時(shí),取等號(hào).
故S的最小值為4,此時(shí)直線l的方程為x-2y+4=0.


英語朗讀寶
相關(guān)資料 更多
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者,認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán),請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員,我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng),可獲得資源免費(fèi)推廣曝光,還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì),申請(qǐng) 精品資源制作, 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源,讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題,支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯,日均更新2000+
  • 百萬教師選擇,專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼,快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送,5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符,數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部