§8.1直线的方程
课标要求1.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.2.根据确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、斜截式、两点式、截距式及一般式).
1.直线的方向向量
设A,B为直线上的两点,则AB就是这条直线的方向向量.
2.直线的倾斜角
(1)定义:当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,x轴正向与直线l向上的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.
(2)范围:直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α180°.
3.直线的斜率
(1)定义:把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率.斜率常用小写字母k表示,即k=tanα.(α≠90°)?
(2)过两点的直线的斜率公式
如果直线经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2),其斜率k=y2
4.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)
不含直线x=x0
斜截式
y=kx+b
不含垂直于x轴的直线
两点式
y?y
(x1≠x2,y1≠y2)
不含直线x=x1和直线y=y1
截距式
xa+y
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)
平面直角坐标系内的直线都适用
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角.(√)
(2)直线的斜率越大,倾斜角就越大.(×)
(3)若直线的倾斜角为α,则斜率为tanα.(×)
(4)截距一定是正数.(×)
2.直线3x-y+2025=0的倾斜角是()
A.30° B.45° C.60° D.90°
答案C
解析根据题意,设直线3x-y+2025=0的倾斜角为α,
因为其斜率k=tanα=3,
又由0°≤α180°,所以α=60°.
3.过点P(2,3)且在两坐标轴上截距相等的直线方程为.?
答案3x-2y=0或x+y-5=0
解析当截距为0时,直线方程为3x-2y=0;
当截距不为0时,设直线方程为xa+ya
则2a+3a
解得a=5,直线方程为x+y-5=0.
所以直线方程为3x-2y=0或x+y-5=0.
4.直线x+(m+1)y+m=0(m∈R)所过的定点坐标为.?
答案(1,-1)
解析直线x+(m+1)y+m=0(m∈R)可以化为m(y+1)+y+x=0,
令y+1=0,y+x=0,解得x=1,
1.倾斜角与斜率的关系
(1)当直线不垂直于x轴时,直线的斜率和直线的倾斜角为一一对应关系.
(2)当直线l的倾斜角α∈0,π2时,α越大,直线l的斜率越大;当α∈π2,
(3)所有的直线都有倾斜角,但不是所有的直线都有斜率,与x轴垂直的直线的倾斜角为π2
2.直线的方向向量
当直线的斜率k存在时,直线的方向向量为(1,k).
3.谨记以下两个关键点
(1)“截距”是直线与坐标轴交点的坐标值,它可正,可负,也可以是零,而“距离”是一个非负数.应注意过原点的特殊情况是否满足题意.
(2)当直线的斜率存在时,可设直线的方程为y=kx+b;当直线的斜率不为0时,可设直线的方程为x=ty+b.
题型一直线的倾斜角与斜率
例1(1)(多选)已知直线l:3x+y-2=0,则下列选项中正确的有()
A.直线l的斜率为-3
B.直线l的倾斜角为5π
C.直线l不经过第四象限
D.直线l的一个方向向量为v=(-3,3)
答案AD
解析由l:3x+y-2=0,可得y=-3x+2,故其斜率为k=-3,倾斜角为2π3,故A项正确,B
由直线y=-3x+2知其斜率k0,纵截距b=20,所以直线l不经过第三象限,经过第四象限,故C项错误;
取直线l上两点A(0,2),B(3,-1),可得BA=(-3,3),即直线l的一个方向向量为v=(-3,3),故D项正确.
(2)若直线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的斜率的取值范围是,直线l的倾斜角的取值范围是.?
答案(-∞,-3]∪[1,+∞)π
解析如图,当直线l过点B时,设直线l的斜率为k1,则k1=3?00?1=-3;当直线l过点A时,设直线l的斜率为k2,则k2=1?02?1=1,所以要使直线l与线段AB有公共点,则直线l的斜率的取值范围是(-∞,-3]∪[1,+
方法一设直线l的倾斜角为α,所以tanα∈(-∞,-3]∪[1,+∞),且α∈[0,π),
所以α的取值范围是π4
方法二因为k1=-3,k2=1,
所以直线PA,PB的倾斜角分别为π4,2π
由图可知,直线l的倾斜角的取值范围是π4
思维升华直线倾斜角的范围是[0,