
第八章 平面解析幾何
第1講 直線的傾斜角、斜率與直線的方程
[考綱解讀] 1.理解直線的傾斜角和斜率的概念,掌握過兩點的直線斜率的計算公式,并能根據(jù)兩條直線的斜率判斷這兩條直線的平行或垂直關(guān)系.(重點)
2.掌握直線方程的幾種形式(點斜式、兩點式及一般式等),并了解斜截式與一次函數(shù)的關(guān)系.(難點)
[考向預(yù)測] 從近三年高考情況來看,本講是命題的熱點,但很少獨立命題.預(yù)測2021年高考對本講內(nèi)容將考查:①直線傾斜角與斜率的關(guān)系、斜率公式;②直線平行與垂直的判定或應(yīng)用,求直線的方程.試題常以客觀題形式考查,難度不大.
1.直線的斜率
(1)當(dāng)α≠90°時,tanα表示直線l的斜率,用k表示,即k=tanα.當(dāng)α=90°時,直線l的斜率k不存在.
(2)斜率公式
給定兩點P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2),經(jīng)過P1,P2兩點的直線的斜率公式為k=.
2.直線方程的五種形式
名稱
已知條件
方程
適用范圍
點斜式
斜率k與點(x1,y1)
y-y1=k(x-x1)
直線不垂直于x軸
斜截式
斜率k與直線在y軸上的截距b
y=kx+b
直線不垂直于x軸
兩點式
兩點(x1,y1),(x2,y2)
=(x1≠x2,y1≠y2)
直線不垂直于x軸和y軸
截距式
直線在x軸、y軸上的截距分別為a,b
+=1(a≠0,b≠0)
直線不垂直于x軸和y軸,且不過原點
一般式
—
Ax+By+C=0(A2+B2≠0)
任何情況
1.概念辨析
(1)直線的斜率為tanα,則其傾斜角為α.( )
(2)斜率相等的兩直線的傾斜角不一定相等.( )
(3)經(jīng)過點P(x0,y0)的直線都可以用方程y-y0=k(x-x0)表示.( )
(4)經(jīng)過任意兩個不同的點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)√
2.小題熱身
(1)直線l經(jīng)過原點和點(-1,-1),則直線l的傾斜角是( )
A.45° B.135°
C.135°或225° D.60°
答案 A
解析 由已知,得直線l的斜率k==1,所以直線l的傾斜角是45°.
(2)在平面直角坐標(biāo)系中,直線x+y-3=0的傾斜角是( )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 直線x+y-3=0的斜率為-,所以傾斜角為.
(3)已知直線l經(jīng)過點P(-2,5),且斜率為-,則直線l的方程為( )
A.3x+4y-14=0 B.3x-4y+14=0
C.4x+3y-14=0 D.4x-3y+14=0
答案 A
解析 由題意得直線l的點斜式方程為y-5=-[x-(-2)],整理得3x+4y-14=0.
(4)已知直線l過點P(1,3),且與x軸,y軸的正半軸所圍成的三角形的面積等于6,則直線l的方程是( )
A.3x+y-6=0 B.x+3y-10=0
C.3x-y=0 D.x-3y+8=0
答案 A
解析 設(shè)直線l的方程為+=1(a>0,b>0).
由題意,得解得a=2,b=6.故直線l的方程為+=1,即3x+y-6=0.故選A.
題型一 直線的傾斜角與斜率
1.(2019·長春模擬)設(shè)直線y=2x的傾斜角為α,則cos2α的值為( )
A.- B.-
C.- D.-
答案 C
解析 由題意,知tanα=2,所以cos2α====-.
2.(2019·安陽模擬)若平面內(nèi)三點A(1,-a),B(2,a2),C(3,a3)共線,則a=( )
A.1±或0 B.或0
C. D.或0
答案 A
解析 若A,B,C三點共線,則有kAB=kAC,即=,整理得a(a2-2a-1)=0,解得a=0或a=1±.
3.直線l過點P(1,0),且與以A(2,1),B(0,)為端點的線段有公共點,則直線l斜率的取值范圍為________.
答案 (-∞,-]∪[1,+∞)
解析 如圖,∵kAP==1,
kBP==-,
∴k∈(-∞,-]∪[1,+∞).
1.直線的傾斜角與其斜率的關(guān)系
斜率k
k=tanα>0
k=0
k=tanα0,
直線l的方程為+=1,所以+=1.
||·||=-·
=-(a-2,-1)·(-2,b-1)
=2(a-2)+b-1=2a+b-5
=(2a+b) -5=+≥4,
當(dāng)且僅當(dāng)a=b=3時取等號,
此時直線l的方程為x+y-3=0.
組 基礎(chǔ)關(guān)
1.過點M(-2,m),N(m,4)的直線的斜率等于1,則m的值為( )
A.1 B.4
C.1或3 D.1或4
答案 A
解析 由題意知=1(m≠-2),解得m=1.
2.(2019·鄭州一模)已知直線l的斜率為,在y軸上的截距為另一條直線x-2y-4=0的斜率的倒數(shù),則直線l的方程為( )
A.y=x+2 B.y=x-2
C.y=x+ D.y=-x+2
答案 A
解析 ∵直線x-2y-4=0的斜率為,∴直線l在y軸上的截距為2,∴直線l的方程為y=x+2.
3.如圖中的直線l1,l2,l3的斜率分別為k1,k2,k3,則( )
A.k1
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