专题 2.1 直线的倾斜角与斜率【九大题型】
【人教A版(2019)】
【题型1 求直线的倾斜角】......................................................................................................................................2
【题型2 求直线的斜率】..........................................................................................................................................2
【题型3 已知直线的倾斜角或斜率求参数】.........................................................................................................3
【题型4 直线与线段的相交关系求斜率范围】.....................................................................................................3
【题型5 两条直线平行的判定】..............................................................................................................................4
【题型6 由两直线平行求参数】..............................................................................................................................5
【题型7 两条直线垂直的判定】..............................................................................................................................5
【题型8 由两直线垂直求参数】..............................................................................................................................6
【题型9 直线平行、垂直的判定在几何中的应用】.............................................................................................6
【知识点1 直线的倾斜角与斜率】
1.直线的倾斜角
(1)倾斜角的定义
①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当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°.
(2)直线的倾斜角α的取值范围为 0° ≤ α <180° .
2.直线的斜率
(1)直线的斜率
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= tan α .
(2)斜率与倾斜角的对应关系
图示
倾斜角(范围) α=0° 0°<α<90° α=90° 90°<α<180°
斜率(范围) k=0 k>0 不存在 k<0
(3)过两点的直线的斜率公式
过两点P(x,y),P(x,y)(x≠x)的直线的斜率公式为k=.
1 1 1 2 2 2 1 2
学科网(北京)股份有限公司【注】(1)倾斜角和斜率都可以表示直线的倾斜程度,二者相互联系.
(2)涉及直线与线段有交点问题,常根据数形结合思想,利用斜率公式求解.
【题型1 求直线的倾斜角】
【例1】(2023春·重庆沙坪坝·高一校考期末)直线x−√3 y+1=0的倾斜角是( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
【变式1-1】(2023春·山东青岛·高二统考开学考试)已知直线l的斜率为−1,则l的倾斜角为( )
A.30∘ B.45∘ C.60∘ D.135∘
【变式1-2】(2023春·江苏南京·高二校考期中)直线l经过A(−1,0),B(1,2)两点,则直线l的倾斜角是
( )
π π 2π 3π
A. B. C. D.
6 4 3 4
【变式1-3】(2023·全国·高二专题练习)设直线l的斜率为k,且−1≤k<√3,直线l的倾斜角α的取值范
围为( )
A. [ 0, π ) ∪ (3π ,π ) B. [ 0, π ) ∪ (3π ,π )
3 4 6 4
C. ( π , 3π ) D. [ 0, π ) ∪ [3π ,π )
6 4 3 4
【题型2 求直线的斜率】
π
【例2】(2023秋·湖南娄底·高二统考期末)已知直线的倾斜角是 ,则此直线的斜率是( )
3
√3
A. B.−√3 C.√3 D.±√3
2
【变式2-1】(2023春·上海·高二阶段练习)将直线3x−√3 y=0绕着原点逆时针旋转90°,得到新直线的
斜率是( )
√3 √3
A. B.− C.√3 D.−√3
3 3
[π 3π]
【变式2-2】(2023·全国·高三专题练习)已知直线的倾斜角的范围是α∈ , ,则此直线的斜率k的
4 4
取值范围是( )
A.[−1,1] B.[−1,0)∪(0,1]
C.[−1,+∞) D.(−∞,−1]∪[1,+∞)
【变式2-3】(2023·全国·高三专题练习)如图,设直线l ,l ,l 的斜率分别为k ,k ,k ,则k ,k ,k
1 2 3 1 2 3 1 2 3
的大小关系为( )
学科网(北京)股份有限公司A.k <k <k B.k <k <k
1 2 3 1 3 2
C.k <k <k D.k <k <k
2 1 3 3 2 1
【题型3 已知直线的倾斜角或斜率求参数】
2π
【例3】(2023春·河南安阳·高二校联考开学考试)已知点A(2,3),B(−1,x),直线AB的倾斜角为 ,
3
则x=( )
√3
A.3−3√3 B.3+ C.3+3√3 D.6
3
【变式3-1】(2023秋·江苏连云港·高二统考期末)设a为实数,已知过两点A(a,3),B(5,a)的直线的斜
率为1,则a的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式3-2】(2022秋·浙江·高二校联考期中)已知A(1,2),B(−3,t),C(5,−6)三点共线,则实数t=
( )
A.10 B.4 C.-4 D.-10
【变式3-3】(2023秋·江苏连云港·高二校考期末)经过两点A(1,m),B(m−1,3)的直线的倾斜角是锐角,
则实数m的范围是( )
A.(−∞,−3)∪(−2,+∞) B.(−3,−2)
C.(2,3) D.(−∞,2)∪(3,+∞)
【题型4 直线与线段的相交关系求斜率范围】
【例4】(2023秋·广东深圳·高二统考期末)已知A(2,−3)、B(2,1),若直线l经过点P(0,−1),且与线段
AB有交点,则l的斜率的取值范围为( )
A.(−∞,−2]∪[2,+∞) B.[−2,2]
C.(−∞,−1]∪[1,+∞) D.[−1,1]
【变式4-1】(2023·全国·高二专题练习)已知A(3,1),B(1,2),若直线x+ay−2=0与线段AB没有公共
点,则实数a的取值范围是( )
学科网(北京)股份有限公司(1 ) ( 1)
A.(−∞,−1)∪ ,+∞ B. −1,
2 2
C.(−∞,−2)∪(1,+∞) D.(−2,1)
【变式4-2】(2023·全国·高一专题练习)已知点A(2,3),B(−3,−2),若直线l过点P(3,1)且与线段AB
相交,则直线l的斜率k的取值范围是( )
1 1
A.k≥ 或k≤−2 B.−2≤k≤
2 2
1
C.k≥−2 D.k≤
2
【变式4-3】(2023秋·安徽六安·高二校考期末)已知直线kx−y−k−1=0和以M(−3,1),N(3,2)为端点
的线段相交,则实数k的取值范围为( )
1 3 2
A.− ≤k≤ B.−2≤k≤
2 2 3
1 3 2
C.k≤− 或k≥ D.k≤−2或k≥
2 2 3
【知识点2 两条直线平行的判定】
1.两条直线(不重合)平行的判定
类型 斜率存在 斜率不存在
前提条件 α=α≠90° α=α=90°
1 2 1 2
对应关系 l∥l k=k l∥l 两直线的斜率都不存在
1 2 1 2 1 2
⇔ ⇔
图示
【题型5 两条直线平行的判定】
【例5】(2023·高二课时练习)“直线l 与l 平行”是“直线l 与l 的斜率相等”的( )条件
1 2 1 2
A.充分非必要 B.必要非充分
C.充要 D.既非充分又非必要
【变式5-1】(2023秋·江西上饶·高二统考期末)下列与直线4x−y−2=0平行的直线的方程是( ).
A.4x−y−4=0 B.4x+ y−2=0
C.x−4 y−2=0 D.x+4 y+2=0
【变式5-2】(2023秋·黑龙江哈尔滨·高二校考阶段练习)m=4是直线mx+(3m−4)y+3=0与直线
2x+my+3=0平行的( )
A.充分而不必要 B.必要而不充分 C.充要条件 D.既不充分也不必要
学科网(北京)股份有限公司【变式5-3】(2023秋·高二课时练习)直线l:(√2-1)x+y=2与直线l:x+(√2+1)y=3的位置关系是(
1 2
)
A.平行 B.相交 C.垂直 D.重合
【题型6 由两直线平行求参数】
【例6】(2023·江苏·高二假期作业)已知过A(−2,m)和B(m,4)的直线与斜率为-2的直线平行,则m
的值是( )
A.-8 B.0 C.2 D.10
【变式6-1】(2023秋·高二课时练习)若直线x=1−2y与2x+4 y+m=0重合,则m的值为( )
A.1 B.−1 C.2 D.−2
【变式6-2】(2023春·江苏南通·高二期末)设a∈R,则“直线ax+ y−1=0与直线x+ay+1=0平行”是
“a=1”的( ).
A.充分不必要条件 B.充要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【变式6-3】(2023春·河南洛阳·高二统考期末)已知两条直线l :x+a2y+6=0,l :
1 2
(a−2)x+3ay+2a=0,若l //l ,则a=( )
1 2
A.-1或0或3 B.-1或3 C.0或3 D.-1或0
【知识点3 两条直线垂直的判定】
1.两条直线垂直的判定
图示
对应 l⊥l(两直线的斜率都存 l 的斜率不存在,l 的斜率为
1 2 1 2
关系 在) kk=-1 0 l⊥l
1 2 1 2
【注】判断两条直线是否垂直时:
⇔ ⇔
在这两条直线都有斜率的前提下,只需看它们的斜率之积是否等于-1即可,但应注意有一条直线与
x轴垂直,另一条直线与x轴平行或重合时,这两条直线也垂直.
【题型7 两条直线垂直的判定】
【例7】(2023·全国·高三专题练习)直线l :ax+ y−1=0与直线l :x−ay−1=0的位置关系是( )
1 2
A.垂直 B.相交且不垂直 C.平行 D.平行或重合
【变式7-1】(2023·江苏·高二假期作业)已知两条直线l,l 的斜率是方程3x2+mx-3=0(m∈R)的两个根,
1 2
则l 与l 的位置关系是( )
1 2
学科网(北京)股份有限公司A.平行 B.垂直
C.可能重合 D.无法确定
2 ( 1)
【变式7-2】(2023春·安徽合肥·高二校考开学考试)若直线l 的斜率为− ,l 经过点A(1,1),B 0,− ,
1 3 2 2
则直线l 和l 的位置关系是( )
1 2
A.平行 B.垂直 C.相交不垂直 D.重合
【变式7-3】(2023春·上海杨浦·高二校考期中)下列各组直线中,互相垂直的一组是( )
A.2x−3 y−5=0与4x−6 y−5=0 B.2x−3 y−5=0与4x+6 y−5=0
C.2x−3 y−5=0与3x−2y−5=0 D.2x−3 y−5=0与6x+4 y−5=0
【题型8 由两直线垂直求参数】
【例8】(2023春·江西宜春·高二校考期末)若直线l :ax+3 y+2=0与直线l :x−(a+1)y+a=0垂直,
1 2
则实数a=( )
3 3
A.0 B.1 C.− D.−
4 2
【变式8-1】(2023春·重庆沙坪坝·高一校考期末)直线 : ,则“
l (a2−a−2)x+(2a2−5a+2)y+a=0
1
a= ”是“直线l与x轴垂直”的( )
2
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式8-2】(2023春·甘肃兰州·高二校考开学考试)已知经过点A(−2,0)和点B(1,3a)的直线l 与经过点
1
P(0,−1)和点Q(a,−2a)的直线l 互相垂直,则实数a的值为( )
2
A.0 B.1 C.0或1 D.−1或1
【变式8-3】(2023·全国·高三专题练习)若直线ax−4 y+2=0与直线2x+5 y+c=0垂直,垂足为(1,b),
则a+b+c=( )
A.−6 B.4 C.−10 D.−4
【题型9 直线平行、垂直的判定在几何中的应用】
【例9】(2023春·山东滨州·高一校考阶段练习)已知点A(−4,3),B(2,5),C(6,3),D(−3,0),试判定
四边形ABCD的形状.
学科网(北京)股份有限公司【变式9-1】(2023秋·高二课时练习)已知△ABC的顶点分别为A(5,−1)、B(1,1)、C(2,m),若
△ABC为直角三角形,求实数m的值.
【变式9-2】(2023·全国·高三对口高考)已知A(0,3),B(−1,0),C(3,0),求点D的坐标,使四边形
ABCD为等腰梯形.
【变式9-3】(2023秋·广东广州·高二校考期中)已知四边形MNPQ的顶点
M(1,1),N(3,−1),P(4,0),Q(2,2).
(1)求斜率k 与斜率k ;
MN PQ
(2)求证:四边形MNPQ为矩形.
学科网(北京)股份有限公司