专题8.1 直线的倾斜角与斜率、直线的方程(解析版)
第八篇 平面解析几何
专题 8.1 直线的倾斜角与斜率、直线的方程
【考纲要求】
1.在平面直角坐标系中,结合具体图形掌握确定直线位置的几何要素.
2.理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式.
3.掌握直线方程的三种形式(点斜式、两点式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系
【命题趋势】
直线的斜率、直线的方程、两直线的位置关系及距离公式是高考考查的重点内容,一般不单独命题,而是与
圆、圆锥曲线及导数的几何意义、线性规划等相关知识综合考查.
【核心素养】
本讲内容主要考查数学运算的核心素养.
【素养清单•基础知识】
1.直线的倾斜角
(1)定义:当直线 l与x轴相交时,取 x轴作为基准,
x轴正向与直线 l向上方向之间所成的角叫做直线 l的倾斜角.
(2)规定:当直线 l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为 0.
(3)范围:直线 l倾斜角的取值范围是[0,π).
2.斜率公式
(1)定义式:直线 l的倾斜角为 α,则斜率 k=tan α.
(2)坐标式:P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直线 l上,且 x1≠x2,则 l的斜率 k=.
3.直线方程的五种形式
名称 方程 适用范围
点斜式 y-y0=k(x-x0)不含垂直于 x轴的直线
斜截式 y=kx+b不含垂直于 x轴的直线
两点式 =
不含直线 x=x1(x1≠x2)和直线 y
=y1(y1≠y2)
截距式 +=1
不含垂直于坐标轴和过原点
的直线
一般式 Ax+By+C=0,A2+B2≠0 平面内所有直线都适用
【素养清单•常用结论】
特殊直线的方程
1
(1)直线过点 P1(x1,y1),垂直于 x轴的方程为 x=x1;
(2)直线过点 P1(x1,y1),垂直于 y轴的方程为 y=y1;
(3)y轴的方程为 x=0;
(4)x轴的方程为 y=0.
【真题体验】
1.直线 x+y+m=0(m∈R)的倾斜角为( )
A.30° B.60°
C.150° D.120°
【答案】C
【解析】 由k=tan α=-,α∈[0°,180°)得α=150°.
2.已知直线 l过点 P(-2,5),且斜率为-,则直线 l的方程为( )
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 y-5=-(x+2)得3x+4y-14=0.
3.过点 M(-2,m),N(m,4)的直线的斜率等于 1,则 m的值为( )
A.1 B.4
C.1或3 D.1或4
【答案】A
【解析】由 1=得 m+2=4-m,即 m=1.
4.若点 A(4,3),B(5,a),C(6,5)三点共线,则 a的值为__________.
【答案】4
【解析】kAC==1,kAB==a-3.由于 A,B,C三点共线,所以 a-3=1,即 a=4.
【考法拓展•题型解码】
考法一 直线的倾斜角与斜率
误区防范
注意斜率与倾斜角的对应分段
直线倾斜角的范围是[0,π),而这个区间不是正切函数的单调区间,因此求倾斜角或斜率的范围时,要分,
和三种情况讨论.当 α∈时,斜率 k∈[0,+∞);当 α=时,斜率不存在;当 α∈时,斜率 k∈(-∞,0).
2
【例 1】 (1)直线 2xcos α-y-3=0的倾斜角的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】(1)直线 2xcos α-y-3=0的斜率 k=2cos α,因为 α∈,
所以 ≤cos α≤,因此 k=2cos α∈[1,].设直线的倾斜角为 θ,则有 tan θ∈[1,].又 θ∈[0,π),所以 θ∈,
即倾斜角的取值范围是.
(2)直线 l过点 P(1,0),且与以 A(2,1),B(0,)为端点的线段有公共点,则直线 l斜率的取值范围是_________
_.
【答案】(-∞,-]∪[1,+∞)
【解析】如图,因为 kAP==1,kBP==-,所以
k∈(-∞,-]∪[1,+∞).
考法二 直线方程的求法
归纳总结:求直线方程的两种方法
(1)直接法:根据已知条件,选择适当的直线方程形式,直接写出直线方程.
(2)待定系数法:设出所求直线方程的某种形式,由条件建立所求参数的方程(组),解这个方程(组)求出参
数,再把参数的值代入所设直线方程即可.
【例 2】 根据所给条件求直线的方程.
(1)直线过点(-4,0),倾斜角的正弦值为;
(2)直线过点(-3,4),且在两坐标轴上的截距之和为 12;
(3)直线过点(5,10),且到原点的距离为 5.
【答案】见解析
【解析】(1)由题设知,该直线的斜率存在,故可采用点斜式.
设倾斜角为 α,则 sin α=(0<α<π),从而 cos α=±,
则k=tan α=±.故所求直线方程为 y=±(x+4),
即x+3y+4=0或x-3y+4=0.
(2)由题设知截距不为 0,设直线方程为+=1.
又直线过点(-3,4),从而+=1,
解得 a=-4或a=9.
3
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