知识导学

以一个方程的解为坐标的点都是某条直线上的点,反过来,这条直线上的点的坐标都是这个方程的解,这时,这个方程就叫做这条直线的方程,这条直线叫做这个方程的直线.在平面直角坐标系中研究直线时,就是利用直线与方程的这种关系,建立直线的方程的概念,并通过方程来研究直线的有关问题.为此,我们先研究直线的倾斜角和斜率.

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轴绕着交点按逆时针方向旋转到和直线重合时所转的最小正角记为α,那么α就叫做直线的倾斜角.当直线和x轴平行或重合时,我们规定直线的倾斜角为0°.因此,根据定义,我们可以得到倾斜角的取值范围是0°≤<180°.

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,常用表示.倾斜角是的直线没有斜率.

为使大家巩固倾斜角和斜率的概念,我们来看下面的题.

关于直线的倾斜角和斜率,下列哪些说法是正确的:

A.任一条直线都有倾斜角,也都有斜率;

B.直线的倾斜角越大,它的斜率就越大;

C.平行于轴的直线的倾斜角是0π

D.两直线的倾斜角相等,它们的斜率也相等;

E.直线斜率的范围是(-∞,+∞).

辨析:上述说法中,E正确,其余均错误,原因是:A.x轴垂直的直线倾斜角为,但斜率不存在;B.举反例说明,120°>30°,但=-C.平行于轴的直线的倾斜角为0D.如果两直线的倾斜角都是,但斜率不存在,也就谈不上相等.

说明:①当直线和轴平行或重合时,我们规定直线的倾斜角为0°;②直线倾斜角的取值范围是;③倾斜角是90°的直线没有斜率.

如果我们已知直线的倾斜角的取值范围,可以利用正切函数的性质,讨论直线斜率及其绝对值的变化情况:

(1)

作出区间内的函数图象;由图象观察可知:当0,并且随着的增大,不断增大,也不断增大.

所以,当时,随着倾斜角的不断增大,直线斜率不断增大,直线斜率的绝对值也不断增大.

(2)

作出区间内的函数图象,由图象观察可知:当0,并且随着的增大,不断增大,不断减小.

所以当时,随着倾斜角的不断增大,直线的斜率不断增大,但直线斜率的绝对值不断减小.

针对以上结论,虽然有当,随着增大直线斜率不断增大;当,随着增大直线斜率不断增大.但是当时,随着的增大直线斜率不断增大却是一个错误结论.原因在于正切函数在区间内为单调增函数,在区间内也是单调增函数,但在区间内,却不具有单调性

在坐标平面内,如果已知两点P1(x1y1)P2(x2y2),那么直线P1P2就是确定的,当直线P1P2的倾斜角不等于90°时,这条直线的斜率也是确定的.设向量的方向是向上的,向量的坐标是(x2x1y2y1),过原点作向量,则点P的坐标是(x2x1y2y1).若向量的方向向上时,向量的坐标是(x1x2y1y2).向量及与它平行的向量都称为直线的方向向量.

经过两点P1(x1y1)、P2(x2y2)(x2x1)的斜率公式是

向量方向向上与向下影响斜率公式吗?不影响.因为若方向向上,P(x2x1y2y1)k=tanα,若方向向上,P(x1x2y1y2)k=tanα

已知P1(x1y1),P2(x2y2),则|P1P2|.若k,则两点间的距离公式可变形为|P1P2||x2x1||P1P2||y2y1|

本节主要学习直线的方程和方程的直线间的关系,直线的倾斜角和斜率的联系与区别,斜率的两个公式:k=tanαk=及注意务必倾斜角不等于90º;并要会逆用公式求倾斜角.明白方向向量与斜率的关系.请沿着以下的脉络学习,学习过程中要注意概念的理解、辨析和公式的记忆以及有关思想方法的领会与把握.

典型例题

1.求直线的倾斜角和斜率

直线l的倾斜角α的正弦值是1/2

直线l的方向向量

变形题训练:直线l的倾斜角α的正弦值是3/5,则倾斜角与斜率又是什么?

直线l的斜率是3/4,直线l1的倾斜角是直线l倾斜角的两倍,则直线l1倾斜角与斜率又是什么?

2.试证:三点A(-23)、B76)、C45)在同一直线上.

3.直线l的倾斜角α满足sinα+cosα1/5,则l的斜率为(   

A4/3  B3/4  C.-4/3或-3/4    D.-4/3

4.求经过两点P1(21)P2(m2)(mR)的直线l的斜率,并且求出l的倾斜角α及其取值范围.

5.求证:A(1,-1)B(2,-7)C(0,-3)三点共线.

6.已知两点A(1,-5)B(3,-2),直线l的倾斜角是直线AB倾斜角的一半,求直线l的斜率.

习题精选

  练习一、选择题

  1.过(05)和(12)两点的直线的倾斜角是( 

  Aπ-arctan3  Bπ+arctan3  Carctan(-3)  D

  2.若直线l的倾斜角θ满足,则θ的取值范围是( 

  AkZ)   B

  C   D

  3.已知直线的倾斜角为θ,且cotθ=αα<0θ为( 

  Aarctanα  B  C  D

  4k是直线l的斜率,θ是直线l的倾斜角,若30°≤θ<120°,则k的取值范围是( 

  A  B  C  D

  5.已知直线过点A2-1)和B32),直线的倾斜角是直线倾斜角的2倍,则直线的斜率是( 

  A-6  B  C  D

  6.函数y=f(x)与其反函数的对称轴绕原点按逆时针旋转90°得直线,则直线到直线的斜率k的变化范围是( 

  A  B[1+∞)  C.(-∞,-1)  D.(-∞,-1)∪[1+]

  练习二、填空题

  7.若直线l的斜率k=sinθ,其倾斜角的取值范围是___________

  8.已知三点A1-1),B4P),CP0)共线,则P的值为_________

  练习三、解答题

  9.设直线l的斜率为k,在下列情形中,求l的倾斜角:

  (1; (2k=-cotα

  10.直线l上有两点Maa+2),N22a-1),求l的倾斜角θ

  11.两个定点和一个动点Pxy,若P三点共线,那么xy应满足什么关系?