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直线的倾斜角与斜率、直线的方程

直线的倾斜角与斜率、直线的方程
[考纲传真] 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.掌握确定直线的几何要素,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.
【知识通关】
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.当直线l 与x 轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0.
(2)范围:直线l 倾斜角的取值范围是[0,π). 2.斜率公式
(1)直线l 的倾斜角为α≠90°,则斜率k =tan_α.
(2)P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)在直线l 上,且x 1≠x 2,则l 的斜率k =y 2-y 1
x 2-x 1
. 3.直线方程的五种形式
1.直线的倾斜角α和斜率k 之间的对应关系:
2.当α∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2时,α越大,l 的斜率越大;当α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫
π2,π时,α越大,l 的斜率越
大.
【基础自测】
1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角与斜率.( ) (2)直线的倾斜角越大,其斜率就越大.( )
(3)过定点P 0(x 0,y 0)的直线都可用方程y -y 0=k (x -x 0)表示.( )
(4)经过任意两个不同的点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)的直线都可以用方程(y -y 1)(x 2-x 1)=(x -x 1)(y 2-y 1)表示.( ) [答案] (1)× (2)× (3)× (4)√
2.已知两点A (-3,3),B (3,-1),则直线AB 的斜率是( ) A .3 B .- 3 C .
33
D .-
33
D
3.过点(-1,2)且倾斜角为30°的直线方程为( ) A .3x -3y +6+3=0 B .3x -3y -6+3=0 C .3x +3y +6+3=0 D .3x +3y -6+3=0 A
4.如果A ·C <0且B ·C <0,那么直线Ax +By +C =0不通过( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限
C
5.过点M (3,-4),且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程为________. 4x +3y =0或x +y +1=0
【题型突破】
直线的倾斜角与斜率的应用
【例1】 (1)直线2x cos α-y -3=0⎝ ⎛⎭⎪⎫
α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π3的倾斜角的取值范围是( )
A .⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
π6,π3 B .⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
π4,π3
C .⎣⎢⎡⎦
⎥⎤π4,π2 D .⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
π4,2π3 (2)直线l 过点P (1,0),且与以A (2,1),B (0,3)为端点的线段有公共点,则直
线l 斜率的取值范围为________.
(1)B (2)(-∞,-3]∪[1,+∞)
[母题探究] (1)若将本例(2)中P (1,0)改为P (-1,0),其他条件不变,求直线l 斜率的取值范围.
(2)若将本例(2)中的B 点坐标改为B (2,-1),其他条件不变,求直线l 倾斜角的范围.
[解] (1)∵P (-1,0),A (2,1),B (0,3), ∴k AP =1-02-(-1)=1
3,
k BP =
3-0
0-(-1)
=3.
如图可知,直线l 斜率的取值范围为⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
13,3.
(2)如图,直线PA 的倾斜角为45°,直线PB 的倾斜角为135°, 由图象知l 的倾斜角的范围为[0°,45°]∪[135°,180°). [方法总结] 1.求倾斜角的取值范围的一般步骤 (1)求出斜率k =tan α的取值范围.
(2)利用三角函数的单调性,借助图象,确定倾斜角α的取值范围.,求倾斜角时要注意斜率是否存在. 2.斜率的求法
(1)定义法:若已知直线的倾斜角α或α的某种三角函数值,一般根据k =tan α求斜率.
(2)公式法:若已知直线上两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),一般根据斜率公式k =y 2-y 1
x 2-x 1
(x 1≠x 2)求斜率. (1)已知点(-1,2)和⎝ ⎛⎭
⎪⎫
33,0在直线l :ax -y +1=0(a ≠0)的同侧,则
直线l 倾斜角的取值范围是( ) A .⎝ ⎛⎭⎪⎫
π4,π3 B .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3∪⎝ ⎛⎭⎪⎫
3π4,π C .⎝ ⎛⎭
⎪⎫3π4,5π6 D .⎝ ⎛⎭
⎪⎫2π3,3π4
(2)设P 为曲线C :y =x 2+2x +3上的点,且曲线C 在点P 处的切线倾斜角的范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤
0,π4,则点P 的横坐标的取值范围为( )
A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-12
B .[-1,0]
C .[0,1]
D .⎣⎢⎡⎦
⎥⎤12,1 (1)D (2)A
直线方程的求法
【例2】 已知△ABC 的三个顶点分别为A (-3,0),B (2,1),C (-2,3),求: (1)BC 边所在直线的方程;
(2)BC 边上中线AD 所在直线的方程; (3)BC 边的垂直平分线DE 的方程.
[解] (1)因为直线BC 经过B (2,1)和C (-2,3)两点,得BC 的方程为y -1
3-1
=x -2
-2-2
,即x +2y -4=0.
(2)设BC 边的中点D (x ,y ),则x =
2-22=0,y =1+3
2
=2. BC 边的中线AD 过A (-3,0),D (0,2)两点,所在直线方程为x -3+y
2
=1,即2x -3y +6=0.
(3)由(1)知,直线BC 的斜率k 1=-1
2,则直线BC 的垂直平分线DE 的斜率k 2=
2.
所求直线方程为y -2=2(x -0),即2x -y +2=0. [方法总结] 求直线方程应注意以下三点
(1)在求直线方程时,应选择适当的形式,并注意各种形式的适用条件. (2)对于点斜式、截距式方程使用时要注意分类讨论思想的运用(若采用点斜式,应先考虑斜率不存在的情况;若采用截距式,应判断截距是否为零).
(3)截距可正、可负、可为0,因此在解与截距有关的问题时,一定要注意“截距为0”的情况,以防漏解.
(1)若直线经过点A (-5,2),且在x 轴上的截距等于在y 轴上的截距
的2倍,则该直线的方程为________.
(2)若直线经过点A(-3,3),且倾斜角为直线3x+y+1=0的倾斜角的一半,则该直线的方程为________.
(1)x+2y+1=0或2x+5y=0(2)3x-y+6=0。

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