直线的倾斜角与斜率》
直线的倾斜角与斜率
公式的特点:
(1)与两点的顺序无关; (2) 公式表明,直线对于x轴的倾斜度,可以通过 直线上任意两点的坐标来表示,而不需要求出直 线的倾斜角; (3)当x1=x2时,公式不适用,此时直线与x轴 垂直,α=900
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例1
,判断直线的倾斜角是 已知点 A(5,4), B(3,3)求直线AB的斜率
经过两点 P 1 ( x1 , y1 ), P 2 ( x2 , y2 )(x1 x2 ) 的直线的 斜率公式为:
y2 y1 tan . x2 x1
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例2
在平面直角坐标系中画出过(3,2)且斜率为3的直线
l。
练习:在平面直角坐标系中画出过(3,2)且斜率为-3的直线 。
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例3
m为何值时, 经过两点A(m,6), B(1, m)的直线斜率是12?
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反思提高
1.直线倾斜角和斜率的概念
2.由平面上一点和这条直线的倾斜角(或这条直线 的斜率)可以唯一确定这条直线且这两个条件缺一不可;
3.经过两点P1 ( x1 , y1 ), P2 ( x2 , y 2 )的直线的斜率公式: y 2 y1 k ( x1 x2 ) x2 x1
第三章 直线与方程
3.1 直线的倾斜角与斜率 3.1.1 倾斜角与斜率
笛卡儿(1596-1650):法国数 学家、物理学家和哲学家,堪称 17世纪以来欧洲哲学界和科学界 最有影响的巨匠之一,被誉为
“近代科学的始祖”.
几何问题
代数化
问题引入:如何确定直线?
在平面直角坐标系中,点用坐标表示,直线如何 表示呢?
直线的倾斜角与斜率
求P 点坐标.
思考: 已知a,b,c ? R + , 且a
b,求证 a+c > a . b+ c b
小结:
1。正确理解直线方程与方程的直线概念
2。
直线的倾斜角
定义
三要素
取值范围 0,180
斜率 K
K tan
K ,
斜率公式
K y2 y1 x2 x1
K ,
P.89习题3.1 A组 1,2, 3,4,5
坡度(比)
升高量 前进量
升
高
量
前进量
1、直线斜率的定义: a 我们把一条直线的倾斜角 的正切值叫做这
条直线的斜率。
用小写字母 k 表示,即:
k tan a
(1)是否每条直线都有倾斜角? (2)是否每条直线都有斜率?
2、探究:由两点确定的直线的斜率
设直线l经过两点P1(x1, y1), P2(x2, y2), 求此直线的斜率.
综上所述,我们得到经过两点P1(x1, y1), P2 (x2, y2 ) (x1 x2 )的直线的斜率公式:
k = y2 - y1 x2 - x1
例1:
(1)直线l1的倾斜角a1=30o, 直线l1与l2垂直 求l1与l2的斜率.
(2)已知直线l经过点A(0,1),B(
1 sinq
,2),
求l的倾斜角的取值范围.
例2 : 已知直线l过原点O,且与线段MN相交,又 M(-2,4),N(3,2)
(1)求直线OM ,ON,MN的斜率.
(2)设M, N , P(4,a)三点共线, 求a的值.
(3)求直线l的斜率的取值范ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.
(4)若MN
与l交与点P(x,y),求
直线的倾斜角与斜率
依题意得,
PA
=(x0,-1),
PQ'
=(2,-4),由两向量共线得-4x0+2=0,解得x0=
1 2
,
∴A
1 2
,0
.
答案
(1)
29 4
,
35 4
(2)
1 2
,0
两条直线垂直的判定与应用
判断两条直线是否垂直的两种方法 1.利用直线的斜率判断: (1)在两条直线斜率都存在的前提下,只需看它们的斜率之积是否等于-1即可; (2)一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0时,这两条直线也垂直. 2.利用直线的方向向量判断: 设直线l1的方向向量为n,直线l2的方向向量为m,则l1⊥l2⇔n⊥m⇔n·m=0.
1-(-2) 3 -1-(-2)
所以 y 3 的最大值为8,最小值为 4 .
x2
3
2.1.2 两条直线平行和垂直的判定
1.理解两条直线平行的条件及两条直线垂直的条件. 2.能根据直线的斜率判断两条直线平行或垂直. 3.能应用两条直线平行或垂直解决相关问题,理解用代数法解决几何问题.
两条直线(不重合)平行的判定
两条直线平行的判定与应用
判断两条不重合的直线是否平行的两种方法 1.利用直线的斜率判断,其方法步骤是:
2.利用直线的方向向量判断:求出两直线的方向向量,通过判断两向量是否共线,进而判断两 直线是否平行.
(1)已知平行四边形ABCD的三个顶点的坐标分别为A
13 4
,
51 4
、B
-
5 4
,-
3 4
∴点D的坐标为
29 4
,
35
4.
(2)解法一:Q(2,3)关于x轴的对称点为Q'(2,-3),设A(x0,0),
直线的倾斜角和斜率
第七章 直线和圆的方程7.1 直线的倾斜角斜率知识概要:1、直线的倾斜角:在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直线,如果把x 轴绕着按方向旋转到和直线重合时所转的记为α,那么α就叫做直线的倾斜角。
规定:当直线和x 轴平行或重合时,直线的倾斜角α=。
因此,直线的倾斜角的取值X 围是。
2、直线的斜率:倾斜角不是的直线,它的叫做这条直线的斜率,常用k 表示,即k=。
倾斜角是90°的直线,斜率k 不存在。
3、斜率公式:当直线l 经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)时,l 的斜率k=(x 1≠x 2)。
4、当直线的方向向量为(u ,v )时(u ≠0),直线的斜率k=。
基础训练:1、直线),(03为常数a R a a y x ∈=+-的倾斜角是。
2、直线L 的方向向量为(-1,2),则其倾斜角为,斜率为。
3、过点A (1,2)作直线,使直线在两坐标轴上的截距相等,则此直线的斜率为( )A 、-1B 、±1,C 、-1或2D 、±1或24、若三点A (2,2),B (a ,0),C (0,4)共线,则实数a=5、典型例题:例1、已知两点A (-1,2),B (m ,3)求:(1) 直线AB 的斜率和倾斜角;(2) 当]13,133[---∈m 时,求直线AB 倾斜角的取值X 围。
例2、求直线023cos =++y x θ的倾斜角取值X 围。
[解析]先求出直线的斜率的取值X 围,再结合直线的倾斜角的X 围及正切函数的单调性求出倾斜角的X 围。
例3、直线L 过点M (-1,2)且与以点P (-2,-3)、Q (4,0)为端点的线段PQ 恒相交,求直线L 的斜率的取值X 围。
例4、若圆0104422=---+y x y x 上至少有三个不同点到直线L :ax+by=0的距离为22,求直线L 的倾斜角的取值X 围。
方法归纳总结:1、直线的斜率和倾斜角问题的解题方法:(1)求直线的斜率:定义法、两点的斜率公式、直线方程。
第一节 直线的倾斜角与斜率、直线的方程
求倾斜角的取值范围时,常借助正切函数y=tan
x在 0, 2
和 2 ,
上的
单调性求解.应注意任何直线都有倾斜角,但不是所有直线都有斜率.当
倾斜角为 时,直线的斜率不存在.
2
1-1 (2017四川攀枝花三中月考)若直线l与直线y=1,x=7分别交于
点P,Q,且线段PQ的中点坐标为(1,-1),则直线l的斜率为 ( )
3.直线方程的五种形式
名称 方程
适用范围
点斜式 ⑧ y-y0=k(x-x0) 斜截式 ⑨ y=kx+b
不含直线x=x0 不含垂直于x轴的直线
两点式
y y1
x x1
⑩ y2 y1 = x2 x1 (x1≠x2,y1≠y2)
不含直线x=x1和直线y=y1
截距式
x y
a + b =1 (a≠0,b≠0)
BB
∴直线Ax+By+C=0经过第一、二、四象限,故选C.
4.经过M(1,-2),N(-3,4)两点的直线方程为
.
答案 3x+2y+1=0
解析 经过M(1,-2),N(-3,4)两点的直线方程为 y 2 = x 1 ,即3x+2y+1=0.
4 2-a=0在x轴和y轴上的截距相等,则a的值为
易错警示 在求直线方程时,应先选择适当的直线方程的形式,并注意各种形式的 适用条件.用斜截式及点斜式时,直线的斜率必须存在,而两点式不能表 示与坐标轴垂直的直线,截距式不能表示与坐标轴垂直的直线和经过原 点的直线,故在解题时,若采用截距式,应先考虑截距为零的情况;若采用 点斜式,应先考虑斜率不存在的情况.
A. 1 B.- 1 C.- 3 D. 2
直线的斜率与倾斜角ppt
斜率的计算公式
对于直线上的两点$(x_1, y_1)$和 $(x_2, y_2)$,斜率$m$可由下式计算: $m = frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$。
当$x_2$与$x_1$相等时,斜率不存在 ,表示直线垂直于x轴。
斜率与倾斜角的关系
斜率与倾斜角$alpha$之间存在一一 对应关系,即斜率等于倾斜角正切值, 即$m = tanalpha$。
倾斜角定义
直线倾斜角是指直线与x 轴正方向之间的夹角,通 常用α表示,取值范围为 [0,π)。
计算方法
斜率m=tan(α),其中α为 直线的倾斜角。
直线的斜率与倾斜角的关系及应用
关系
直线的斜率与倾斜角α是线性关系,即 m=tan(α)。当α在[0,π/2)范围内时,斜 率为正,表示直线从左下到右上上升; 当α在(π/2,π)范围内时,斜率为负,表 示直线从左上到右下下降。
直线的斜率与倾斜角
目录
• 直线的斜率 • 直线的倾斜角 • 直线的斜率与倾斜角的应用 • 特殊情况的讨论 • 总结与回顾
01 直线的斜率
斜率的定义
01
斜率是直线在平面上的倾斜程度 ,表示为直线上的任意两点间纵 坐标差与横坐标差之商。
02
斜率是直线的重要属性,用于描 述直线的方向和倾斜程度,是解 析几何中重要的概念之一。
中研究直线的基础。
计算距离和角度
利用直线的斜率和倾斜角,可以计 算直线上的点到直线的垂直距离, 以及两条直线之间的夹角。
解决几何问题
在解决几何问题时,如求两条直线 的交点、判断直线与圆的位置关系 等,需要使用直线的斜率和倾斜角。
在物理学中的应用
描述运动轨迹
在物理学中,直线的斜率和倾斜 角可以用来描述物体的运动轨迹, 如自由落体运动、抛物线运动等。
直线的倾斜角与斜率、直线方程_图文
直线的倾斜角θ越大,斜率k就越大,这种说法正确吗?
(1)过点M(-2,m),N(m,4)的直线的斜率为1,则m= ________.
(2)直线x+y=1的倾斜角为________.
2.
填一填:(1)1 (2)135° 2.填一填:(1)3x+4y-14=0 (2)x+y-3=0 (3)x-y -7=0或4x+3y=0
直线l2的方程为( )
A. x+3y-5=0
B. x+3y-15=0
C. x-3y+5=0
D. x-3y+15=0
B
[] 已知直线l经过A(2,1),B(1,m2)(m∈R)两点,那 么直线l的倾斜角的取值范围是________.
2 [2013·](1)过点(-1,3)且平行于直线x-2y+3=0
的直线方程为( )
A. x-2y+7=0
B. 2x+y-1=0
C. x-2y-5=0
D. 2x+y-5=0
1. (1)直线的倾斜角 ①定义:x轴________与直线________的方向所成的角叫 做这条直线的倾斜角.当直线与x轴平行或重合时,规定它的 倾斜角为________. ②倾斜角的范围为__________.
(2)直线的斜率 ①定义:一条直线的倾斜角α的________叫做这条直线的 斜率,斜率常用小写字母k表示,即k=________,倾斜角是 90°的直线没有斜率. ②过两点的直线的斜率公式 经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式 为k=________.
备考· No.1 角度关键词:易错分析 解题过程中容易犯有两处错误:一是未考查点P与圆的位 置关系;二是运用直线方程的点斜式时,忽视了点斜式方程中 隐含的条件:此方程只能表示斜率存在的直线.
倾斜角和斜率
规定:当直线l与x轴平行或重
合时,它的倾斜角为 0.
y a
o
a2 x
想一想:
倾斜角的范围:?
[0。,180。)
l1 // l2 // l3
a1 a2 a3
y l3 l2 l1
a3
a2
a1
O
x
日常生活中,还有没有表示倾斜程度的量?
坡度(比)
升高量 前进量
升
高
量
前进量
坡度(比)
升高量 前进量
y
当a 90 时
k ?
o
x
思考:当直线与 x 轴垂直时,
直线的倾斜角是多少?
a 90 tan a(不存在)
即k不存在
想一想
当倾斜角分别为零角、锐角、直角、 钝角的直线的斜率的取值范围分别是什 么?
倾斜角 00 00 900 900 900 1800
斜 率 k 0 k 0 无意义 k 0
《直线的倾斜角与斜率》
我们已知,两点确定一条直线.一点
能确定一条直线的位置吗?已知直线 l 经 过点P,直线 l 的位置能够确定吗?
过一点P可以作无数条直线l 1, l 2 , l 3 ,…它们都经过点P (组成一个直线 束),这些直线区别在哪里呢?
y
l
OP
x
容易看出,它们的倾斜程度不同。那么 怎样描述直线的倾斜程度呢?
k
y2 x2
y1 x1
(或k
y1 x1
y2 x2
)
(x1
x2 )
P2 P1
P1 P2
典例分析
例2 根据下面各直线满足的条件,分别求出直线 的斜率:
(1)倾斜角为 30;
(2)直线过点A(-2,2)与点B(3,-1).
人教版高中直线的倾斜角与斜率
P2 P1
P1 P2
1177
第十七页,共21页。
经 的过直两线点的斜率P 公1(式x :1,y1),P 2(x2,y 重2)要(数x1学 思x2 想) :
分类讨论的思想
kyx2 2 xy11yx1 1 xy22(x1x2)
Q: 为什么要求x1≠x2?
当x1=x2时直线与x轴垂直,直线斜率不存在.
Q: 当直线与y轴垂直呢?
x
O ② (2,3), (2,1);
k1
y
2
为锐角;
O ③ (-3,-1), (2,-1);
=90°
y
k不存在
x
为直角;
④ (-1,3), ( ,-
)O.
x
k 0 y
=0°;
Ox
3
k 3 y
为钝角;
O
3
x
2200
第二十页,共21页。
谢谢大家!
第二十一页,共21页。
直线 l的倾斜角 12为 0,则斜率为 k: ta1n2 03
8
第八页,共21页。
直线的倾斜角α与斜率K=tan α的关系
y
l
p
o x
y
ly
o px
o p x
l
y
p
l
o
x
0°< < 90°
= 90° 90°< <180° = 0°
k >0
k不存在
k&l
三.课堂练习
1.当倾斜角α=00,300,450,600时,
P 1(x1,y1),P 2(x2,y2)( x1,如x2何)利用两点
坐标来表示该直线的斜率 呢? k
y
y
P2(x2,y2)
知识要点-直线的倾斜角与斜率及直线方程
第1讲直线的倾斜角与斜率及直线方程★知识梳理★1、直线的倾斜角与斜率:对于一条与X轴相交的直线,把X轴所在直线绕着它与直线的交点按照逆时针方向旋转到和直线重合时,所转过的最小正角叫倾斜角;倾斜角的取值范用是[0°, 180°)直线的倾斜角α与斜率k的关系:当α ≠ 90°时,k与a的关系是k = tana; « = 90°时,直线斜率不存在:经过两点P I(X If y1)P=(x=,y=)(χ1≠χ=)的直线的斜率公式是R =旦二如:心一召三点A.B.C共线的充要条件是k Al) = kλc2.直线方程的五种形式:点斜式方程是y-y0= ψ-⅞);不能表示的直线为垂直于迟轴的宜线斜截式方程为y = kx+b i不能表示的直线为垂宜于兰轴的宜线两点式方程为=L =上二土:不能表示的直线为垂直于坐标轴的直线y2 - >,ι v2-西截距式方程为- + - = 1:不能表示的宜线为垂直于坐标轴的直线和过原点的直线• a b一般式方程为coc+by + c = 0 .3.几种特殊直线的方程:①过点P(a,b)垂直于X轴的直线方程为空;过Pab)垂直于y轴的直线方程为y≡b②已知直线的纵截距为b ,可设其方程为y = kx+b;③已知直线的横截距为a,可设其方程为x = my + a^④过原点的直线且斜率是k的直线方程为y=kx★重难点突破★重点:理解倾斜角与斜率的对应关系,熟练利用五种形式求直线方程难点:在求直线方程时,条件的转化和设而不求的运用重难点:结合图形,把已知条件转化为确立直线位置的要素,从而顺利求岀直线方程(1)倾斜角与斜率的对应关系涉及这类问题的题型一般有:(1)已知倾斜角(或范用)求斜率(范由)(2)已知斜率(或范围)求倾斜角(或范围),如: 问题1:直线Xtan-+ y + 2 = O的倾斜角&是、兀GltCM TXπA.—B. —C. —D.——3 6 3 3点拨:转化为:已知tana =-tan—,c? ∈[0,Λ∙),求α ,答案:C 问题2:求直线XCOS0 + √3>- + 2 = 0的倾斜角的取值范用点拨:要从k = tana和正切函数的单调性来理解倾斜角与斜率的对应关系,①当α∈[O,-)f⅛, /r∈[0Λ∞), k随α的增大而增大;2②当QE(Z+s)时,k∈ (-≪>,0) I&随Q的增大而增大.2本题可先求出斜率的取值范国,再利用倾斜角与斜率的对应关系,求出倾斜角的取值范囤. k=--cosθ,故:心亜3 3 一一3当05R≤g时,直线的倾斜角α满足:0≤α≤兰3 6当_迺“<0时,直线的倾斜角α满足-≤a<π3 6所以,直线的倾斜角的范围:0≤a≤-和竺SavTr6 6(2)利用直线方程的几何特征确定直线的位置问题3:已知函数f(x) = a∖{a> O且a≠l),当xVo时,f(x) > 1,方程y = ax +丄表aV点拨:这是直线方程中的参数的几何意义问题,可先确龙直线的斜率和截距的范用,再确泄直线的位置,由已知可得a∈ (0,1),从而斜率k∈ (0,1),截距b>∖,故选C(3)选择恰当的形式求直线方程问题4:过点P(-l,-2)的宜线分别交X轴、y轴的负半轴于A,B两点,当IP4I∙IPBI最小时,求直线/的方程。
直线的倾斜角、斜率与直线的方程考点和题型归纳
直线的倾斜角、斜率与直线的方程考点和题型归纳一、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⎝⎛⎭⎫α≠π2,则斜率k =tan α. (2)坐标式: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 1x 2-x 1.3.直线方程的五种形式名称 方程 适用范围 点斜式 y -y 0=k (x -x 0) 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 y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1不含直线x =x 1(x 1≠x 2)和直线y =y 1(y 1≠y 2)截距式 x a +y b=1 不含垂直于坐标轴和过原点的直线一般式 Ax +By +C =0,A 2+B 2≠0平面内所有直线都适用二、常用结论特殊直线的方程(1)直线过点P 1(x 1,y 1),垂直于x 轴的方程为x =x 1; (2)直线过点P 1(x 1,y 1),垂直于y 轴的方程为y =y 1; (3)y 轴的方程为x =0; (4)x 轴的方程为y =0. 考点一 直线的倾斜角与斜率[典例] (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,π2D.⎣⎡⎦⎤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________.[解析] (1)直线2x cos α-y -3=0的斜率k =2cos α, 因为α∈⎣⎡⎦⎤π6,π3,所以12≤cos α≤32, 因此k =2·cos α∈[1, 3 ].设直线的倾斜角为θ,则有tan θ∈[1, 3 ]. 又θ∈[0,π),所以θ∈⎣⎡⎦⎤π4,π3, 即倾斜角的取值范围是⎣⎡⎦⎤π4,π3.(2) 设P A 与PB 的倾斜角分别为α,β,直线P A 的斜率是k AP =1,直线PB 的斜率是k BP=-3,当直线l 由P A 变化到与y 轴平行的位置PC 时,它的倾斜角由α增至90°,斜率的取值范围为[1,+∞).当直线l 由PC 变化到PB 的位置时,它的倾斜角由90°增至β,斜率的变化范围是(-∞,- 3 ].故直线l 斜率的取值范围是(-∞,- 3 ]∪[1,+∞). [答案] (1)B (2)(-∞,- 3 ]∪[1,+∞)[变透练清]1.(变条件)若将本例(1)中的条件变为:平面上有相异两点A (cos θ,sin 2 θ),B (0,1),则直线AB 的倾斜角α的取值范围是________.解析:由题意知cos θ≠0,则斜率k =tan α=sin 2θ-1cos θ-0=-cos θ∈[-1,0)∪(0,1],所以直线AB 的倾斜角的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,π4∪⎣⎡⎭⎫3π4,π. 答案:⎝⎛⎦⎤0,π4∪⎣⎡⎭⎫3π4,π 2.(变条件)若将本例(2)中P (1,0)改为P (-1,0),其他条件不变,则直线l 斜率的取值范围为________.解析:设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为y =k (x +1),即kx -y +k =0. ∵A ,B 两点在直线l 的两侧或其中一点在直线l 上, ∴(2k -1+k )(-3+k )≤0,即(3k -1)(k -3)≤0,解得13≤k ≤ 3.即直线l 的斜率的取值范围是⎣⎡⎦⎤13,3. 答案:⎣⎡⎦⎤13,33.若点A (4,3),B (5,a ),C (6,5)三点共线,则a 的值为________.解析:因为k AC =5-36-4=1,k AB =a -35-4=a -3.由于A ,B ,C 三点共线,所以a -3=1,即a =4.答案:4考点二 直线的方程[典例] (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________________.(3)在△ABC 中,已知A (5,-2),B (7,3),且AC 的中点M 在y 轴上,BC 的中点N 在x 轴上,则直线MN 的方程为________________.[解析] (1)①当横截距、纵截距均为零时,设所求的直线方程为y =kx ,将(-5,2)代入y =kx 中,得k =-25,此时,直线方程为y =-25x ,即2x +5y =0.②当横截距、纵截距都不为零时, 设所求直线方程为x 2a +ya=1,将(-5,2)代入所设方程,解得a =-12,此时,直线方程为x +2y +1=0.综上所述,所求直线方程为x +2y +1=0或2x +5y =0.(2)由3x +y +1=0得此直线的斜率为-3,所以倾斜角为120°,从而所求直线的倾斜角为60°,故所求直线的斜率为 3.又直线过点A (-3,3),所以所求直线方程为y -3=3(x +3),即3x -y +6=0. (3)设C (x 0,y 0),则M ⎝⎛⎭⎪⎫5+x 02,y 0-22,N ⎝ ⎛⎭⎪⎫7+x 02,y 0+32.因为点M 在y 轴上,所以5+x 02=0,所以x 0=-5.因为点N 在x 轴上,所以y 0+32=0,所以y 0=-3,即C (-5,-3), 所以M ⎝⎛⎭⎫0,-52,N (1,0), 所以直线MN 的方程为x 1+y-52=1,即5x -2y -5=0.[答案] (1)x +2y +1=0或2x +5y =0 (2)3x -y +6=0 (3)5x -2y -5=0[题组训练]1.过点(1,2),倾斜角的正弦值是22的直线方程是________________. 解析:由题知,倾斜角为π4或3π4,所以斜率为1或-1,直线方程为y -2=x -1或y -2=-(x -1),即x -y +1=0或x +y -3=0.答案:x -y +1=0或x +y -3=02.过点P (6,-2),且在x 轴上的截距比在y 轴上的截距大1的直线方程为________________.解析:设直线方程的截距式为x a +1+y a =1,则6a +1+-2a =1,解得a =2或a =1,则直线的方程是x 2+1+y 2=1或x 1+1+y1=1,即2x +3y -6=0或x +2y -2=0.答案:2x +3y -6=0或x +2y -2=0考点三 直线方程的综合应用[典例] 已知直线l 过点M (2,1),且与x 轴、y 轴的正半轴分别相交于A ,B 两点,O 为坐标原点,求当|MA ―→|·|MB ―→|取得最小值时直线l 的方程.[解] 设A (a,0),B (0,b ),则a >0,b >0,直线l 的方程为x a +yb =1,所以2a +1b=1.|MA ―→|·| MB ―→|=-MA ―→·MB ―→=-(a -2,-1)·(-2,b -1) =2(a -2)+b -1=2a +b -5 =(2a +b )⎝⎛⎭⎫2a +1b -5 =2b a +2ab≥4, 当且仅当a =b =3时取等号,此时直线l 的方程为x +y -3=0.[解题技法]与直线方程有关问题的常见类型及解题策略(1)求解与直线方程有关的最值问题.先设出直线方程,建立目标函数,再利用基本不等式求解最值.(2)求直线方程.弄清确定直线的两个条件,由直线方程的几种特殊形式直接写出方程. (3)求参数值或范围.注意点在直线上,则点的坐标适合直线的方程,再结合函数的性质或基本不等式求解.[题组训练]1.若直线ax +by =ab (a >0,b >0)过点(1,1),则该直线在x 轴,y 轴上的截距之和的最小值为( )A .1B .2C .4D .8解析:选C ∵直线ax +by =ab (a >0,b >0)过点(1,1), ∴a +b =ab ,即1a +1b =1,∴a +b =(a +b )⎝⎛⎭⎫1a +1b =2+b a +ab≥2+2b a ·ab=4, 当且仅当a =b =2时上式等号成立.∴直线在x 轴,y 轴上的截距之和的最小值为4.2.已知直线l :x -my +3m =0上存在点M 满足与A (-1,0),B (1,0)两点连线的斜率k MA 与k MB 之积为3,则实数m 的取值范围是( )A .[-6, 6 ] B.⎝⎛⎭⎫-∞,-66∪⎝⎛⎭⎫66,+∞ C.⎝⎛⎦⎤-∞,-66∪⎣⎡⎭⎫66,+∞ D.⎣⎡⎦⎤-22,22 解析:选C 设M (x ,y ),由k MA ·k MB =3,得y x +1·y x -1=3,即y 2=3x 2-3.联立⎩⎪⎨⎪⎧x -my +3m =0,y 2=3x 2-3,得⎝⎛⎭⎫1m 2-3x 2+23m x +6=0(m ≠0), 则Δ=⎝⎛⎭⎫23m 2-24⎝⎛⎭⎫1m 2-3≥0,即m 2≥16,解得m ≤-66或m ≥66. ∴实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,-66∪⎣⎡⎭⎫66,+∞.[课时跟踪检测]1.(2019·合肥模拟)直线l :x sin 30°+y cos 150°+1=0的斜率是( ) A.33B.3 C .- 3D .-33解析:选A 设直线l 的斜率为k ,则k =-sin 30°cos 150°=33.2.倾斜角为120°,在x 轴上的截距为-1的直线方程是( ) A.3x -y +1=0 B.3x -y -3=0 C.3x +y -3=0D.3x +y +3=0解析:选D 由于倾斜角为120°,故斜率k =- 3.又直线过点(-1,0),所以直线方程为y =-3(x +1),即3x +y +3=0.3.已知△ABC 的三个顶点坐标为A (1,2),B (3,6),C (5,2),M 为AB 的中点,N 为AC 的中点,则中位线MN 所在直线的方程为( )A .2x +y -12=0B .2x -y -12=0C .2x +y -8=0D .2x -y +8=0解析:选C 由题知M (2,4),N (3,2),则中位线MN 所在直线的方程为y -42-4=x -23-2,整理得2x +y -8=0.4.方程y =ax -1a表示的直线可能是( )解析:选C 当a >0时,直线的斜率k =a >0,在y 轴上的截距b =-1a <0,各选项都不符合此条件;当a <0时,直线的斜率k =a <0,在y 轴上的截距b =-1a >0,只有选项C符合此条件.故选C.5.在等腰三角形MON 中,MO =MN ,点O (0,0),M (-1,3),点N 在x 轴的负半轴上,则直线MN 的方程为( )A .3x -y -6=0B .3x +y +6=0C .3x -y +6=0D .3x +y -6=0解析:选C 因为MO =MN ,所以直线MN 的斜率与直线MO 的斜率互为相反数,所以k MN =-k MO =3,所以直线MN 的方程为y -3=3(x +1),即3x -y +6=0,选C.6.若直线mx +ny +3=0在y 轴上的截距为-3,且它的倾斜角是直线3x -y =33的倾斜角的2倍,则( )A .m =-3,n =1B .m =-3,n =-3C .m =3,n =-3D .m =3,n =1解析:选D 对于直线mx +ny +3=0,令x =0得y =-3n ,即-3n =-3,n =1.因为3x -y =33的斜率为60°,直线mx +ny +3=0的倾斜角是直线3x -y =33的2倍,所以直线mx +ny +3=0的倾斜角为120°,即-mn=-3,m = 3.7.当0<k <12时,直线l 1:kx -y =k -1与直线l 2:ky -x =2k 的交点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选B 由⎩⎪⎨⎪⎧ kx -y =k -1,ky -x =2k 得⎩⎪⎨⎪⎧x =kk -1,y =2k -1k -1.又∵0<k <12,∴x =kk -1<0,y =2k -1k -1>0,故直线l 1:kx -y =k -1与直线l 2:ky -x =2k 的交点在第二象限.8.若直线l :kx -y +2+4k =0(k ∈R)交x 轴负半轴于A ,交y 轴正半轴于B ,则当△AOB 的面积取最小值时直线l 的方程为( )A .x -2y +4=0B .x -2y +8=0C .2x -y +4=0D .2x -y +8=0解析:选B由l 的方程,得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2+4k k ,0,B (0,2+4k ).依题意得⎩⎨⎧-2+4k k <0,2+4k >0,解得k >0.因为S =12|OA |·|OB |=12⎪⎪⎪⎪⎪⎪2+4k k ·|2+4k |=12·(2+4k )2k =12⎝⎛⎭⎫16k +4k +16≥12(2×8+16)=16,当且仅当16k =4k ,即k =12时等号成立.此时l 的方程为x -2y +8=0.9.以A (1,1),B (3,2),C (5,4)为顶点的△ABC ,其边AB 上的高所在的直线方程是________________.解析:由A ,B 两点得k AB =12,则边AB 上的高所在直线的斜率为-2,故所求直线方程是y -4=-2(x -5),即2x +y -14=0.答案:2x +y -14=010.已知直线l 过点(1,0),且倾斜角为直线l 0:x -2y -2=0的倾斜角的2倍,则直线l 的方程为________________.解析:由题意可设直线l 0,l 的倾斜角分别为α,2α, 因为直线l 0:x -2y -2=0的斜率为12,则tan α=12,所以直线l 的斜率k =tan 2α=2tan α1-tan 2α=2×121-⎝⎛⎭⎫122=43, 所以由点斜式可得直线l 的方程为y -0=43(x -1),即4x -3y -4=0. 答案:4x -3y -4=011.直线l 经过点A (1,2),在x 轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率的取值范围是________________.解析:由题意知直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y -2=k (x -1),直线l 在x 轴上的截距为1-2k ,令-3<1-2k <3,解不等式得k >12或k <-1.答案:(-∞,-1)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞12.设点A (-1,0),B (1,0),直线2x +y -b =0与线段AB 相交,则b 的取值范围是________.解析:b 为直线y =-2x +b 在y 轴上的截距,如图,当直线y =-2x +b 过点A (-1,0)和点B (1,0)时,b 分别取得最小值和最大值.∴b 的取值范围是[-2,2].答案:[-2,2]13.已知直线l 与两坐标轴围成的三角形的面积为3,分别求满足下列条件的直线l 的方程:(1)过定点A (-3,4); (2)斜率为16.解:(1)设直线l 的方程为y =k (x +3)+4,它在x 轴,y 轴上的截距分别是-4k -3,3k +4,由已知,得(3k +4)⎝⎛⎭⎫4k +3=±6, 解得k 1=-23或k 2=-83.故直线l 的方程为2x +3y -6=0或8x +3y +12=0. (2)设直线l 在y 轴上的截距为b ,则直线l 的方程为y =16x +b ,它在x 轴上的截距是-6b ,由已知,得|-6b ·b |=6,∴b =±1.∴直线l 的方程为x -6y +6=0或x -6y -6=0.。
直线的倾斜角和斜率
o
x
o p
x
y
l
o x
当直线l和x轴不相交,即l与x轴重合 或平行时,我们规定它的倾斜角是0。
任意一条直线l都能确定唯一的倾斜角, 的取值范围是 :
[0, )
直线的倾斜角可以用来表示平面内直 线对于x轴正向的倾斜程度。
直线的斜率
当直线l的倾斜角90时,倾斜角 的正切值,即tan叫做直线的斜率,用k 表示。即k=tan。 当直线l的倾斜角=90,tan不 存在,所以我们说倾斜角是90的直线 的斜率不存在。 存在斜率不存在的直线,那就是垂直 于x轴的直线,亦即倾斜角是90的直线。
斜率倾斜角方向向量间的关系
(1)已知 d (u, v ), k ? ? v k tan ( u 0, ) u 2 (2)已知 k ? d ? k tan , o d (1, tan )或d (cos , sin ) (3)已知k ? d ? tan k , d (1, k )
一般式方程?
2、直线的一般式方程可 以 三种形式方程? (1) 3 x y 6 0 ( 2) 3 x 2 y 1 0
( 3) 3 x 5 0 ( 4) 2 y 1 0
思考 求过点( 1, 2)且满足下列条件的直线 方程
(1)与直线2 x 3 y 4 0平行; ( 2)与直线2 x 3 y 4 0垂直; ( 3)与直线3 y 4 0平行; (4)与直线3 y 4 0垂直。
直线的一般式方程
直线的一般式方程
ax by c 0(a , b不同时为零)
法向量n (a, b), 方向向量d (b,a ) c a 过一点(0, ), 斜率 b b c c ax b( y ); ax b( y ) 0 b b c a y ( x 0) b b
最全面的直线知识点总结
直线的知识点总结一、 直线的倾斜角与斜率:1. 直线的倾斜角:1) 定义:当直线与x 轴相交时,沿x 轴正方向为始边,按照逆时针方向旋转所得的最小正角;规定:与x 轴平行或重合的直线的倾斜角为0; 2) 范围:直线l 的倾斜角α的范围是0απ≤<; 2. 直线的斜率:1) 定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。
直线的斜率常用k 表示。
斜率反映直线与轴的倾斜程度。
2) 公式: tan k α=a.当[)οο90,0∈α时,0≥k ,当α=0°时,斜率k =0;当090α︒<<︒时,斜率0k >,随着α的增大,斜率k 也增大;当()οο180,90∈α时,0<k ,随着α的增大,斜率k 也增大; 当ο90=α 时,k 不存在,即直线与y 轴平行或者重合.这样,可以求解倾斜角α的范围与斜率k 取值范围的一些对应问题.b. 如果知道直线上两点()11,A x y ,()22,B x y2112122112()AB y y y y k x x x x x x --==≠-- 注意:(1)特别地是,当12x x =,12y y ≠时,直线与x 轴垂直,斜率k 不存在;当12x x ≠,12y y =时,直线与y 轴垂直,斜率k=0. (2)k 与A 、B 的顺序无关;(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得; (4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。
c .设直线():00l Ax By C B ++=≠ 则A k B=-注:三点A ,B ,C 共线,则AB BC k k =二、直线的方程:①点斜式:直线l 过点000(,)P x y ,且斜率为k ,其方程为00()y y k x x -=-.注意:当直线的倾斜角为0°时,k=0,直线的方程是y =y 0。
当直线的倾斜角为90°时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l 上每一点的横坐标都等于x 0,所以它的方程是x =x 0。
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练习
当且仅当m为何值时,经过两点 A(m,3)、B(-m,2m-1)的直
线的倾斜角为60 ?
o
练习
小结
1. 直线l的倾斜角α.
课本P86练习
1,2,3,4.
1直线的倾斜角为α ,则直线的斜率为 tan
2任一条直线都有倾斜角,所以任一条直线都有斜率
3直线的倾斜角越大,则直线的斜率越大
4两直线的倾斜角相等,则它们的斜率也相等
5平行于x轴的直线的倾斜角是 0 或 180
小试牛刀
例1. 已知A(3, 2),B(-4, 1),C(0,-1), 求直线AB、AC、BC的斜率,并判断 这些直线的倾斜角是锐角还是钝角.
小试牛刀
例1. 已知A(3, 2),B(-4, 1),C(0,-1), 求直线AB、AC、BC的斜率,并判断 这些直线的倾斜角是锐角还是钝角. y
A B
O
x
C
小试牛刀
y A3 A1 O A2 A4
l3
l1
x
l2
l4
挑战自我:
例3. 已知三点A(a, 2)、B(5, 1)、
C(-4, 2a)在同一直线上,求a的yl源自x oyl
x
o
l
o
y x o
y 1
y
l
x
tan 0 0
tan120 tan 60 3 tan135 tan 45 1
3 tan 30 3 tan 45 1
3 tan150 tan 30 tan 60 3 3 tan tan(180 ) tan 90不存在
3.1.1
倾斜角与斜率
自主学习:预习课本P82-P85,完成问题
1、只知直线上一点,能否确定一条直线?
2、直角坐标系中,直线位置由哪些条件确定?
3、倾斜角的定义?
4、倾斜角的取值范围?
5、斜率定义?斜率公式的适用范围?
6、知直线上任意两点坐标如何求直线斜率?
7、斜率的正负与倾斜角之间有什么关系?
练习1、判断直线的倾斜角是否正确?