文档内容
直线方程(1)
一、 课堂目标
1.掌握直线的倾斜角和斜率的概念和计算公式.
2.掌握直线的倾斜角和斜率之间的关系.
3.掌握直线的点斜式、斜截式和一般式的方程.
【备注】目标解读:
关联知识:正切函数、一次函数.
本讲解读:本讲的重点是直线的倾斜角与斜率的关系及直线方程的几种形式;难点是直线
方程几种形式的互化.
能力素养:主要培养数学运算、数学建模、逻辑推理的能力.
二、 知识引入
【情景引入】
哪个山坡较陡?你的依据是什么?
【备注】可以根据山坡与平地所成的角度来判断
1对于坡的陡峭程度,除了可以用角度来衡量之外,还可以用上面的坡度(比)来衡量它的倾斜程度.
这里的角度在数学中叫倾斜角,坡度(比)叫斜率.
三、 知识讲解
1. 直线的倾斜角和斜率
(1)直线的倾斜角
定义: 轴正向与直线向上的方向所成的角叫做这条直线的倾斜角.
我们规定,与 轴平行或重合的直线的倾斜角为零.
因此直线的倾斜角 .
(2)直线的斜率
当 时,把 的正切值 叫做直线的斜率.
当 时,直线的斜率 不存在.
由直线的倾斜角求斜率
由前面引入中的坡度(比)我们知道,当直线的倾斜角为 ( )时,把 的正切值 叫做
直线的斜率.
当 时,直线的斜率 不存在.
例题
1. 下列命题:
①任一条直线都有倾斜角;
②任一条直线都有斜率;
③若直线的倾斜角为 ,则此直线的斜率为 ;
2④直线的斜率为 ,则直线的倾斜角为 ;
⑤直线的倾斜角越大,它的斜率就越大;
正确的命题序号是 .
【答案】①
【解析】命题①正确;
而倾斜角为 的直线没有斜率,故命题②③错误;
若直线的斜率为 , , 但 不是直线的倾斜角,故④错误;
直线的斜率是在倾斜角 的条件下定义的,
所以,直线的倾斜角存在,其斜率不一定存在,并且由正切函数的单调性可知,
如图,
当直线的倾斜角 时,倾斜角越大斜率越大,斜率从 增大到 ;当
时,倾斜角越大斜率也越大,斜率从 增大并趋近于 ,但是当 时,
倾斜角越大斜率不一定越大,故⑤错误.
故答案为:①.
【标注】【知识点】倾斜角计算
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
2. 在下列三个命题中,正确的共有( ).
3①直线的倾斜角的取值范围是 ;
②坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率;
③若一条直线的倾斜角为 ,则此直线的斜率为 .
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
【答案】A
【解析】由于这些的倾斜角取值范围为 ,故①错误;
由于和 轴垂直的助学贷倾斜角为 ,故此直线没有斜率,故②错误;
若一条直线的倾斜角为 ,则此直线的斜率不一定为 ,如 时, 不存在,故③错
误;
故选 .
【标注】【素养】逻辑推理
【知识点】斜率随倾斜角的变化规律
例题
3. 已知直线 的倾斜角为 ,则直线 的斜率为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由 可知代入 ,
可得 .
故选 .
【标注】【素养】数学运算
【知识点】斜率计算
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
4练习
4. 若直线的倾斜角为 ,则直线的斜率为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】 ,故选 .
【标注】【素养】数学运算
【知识点】斜率计算
由两点求直线斜率
如图,已知平面上两点 , ,过点 、 分别作 轴、 轴的平行线,交于点 .
则由 可知, .
这就是过两点 , 的直线的斜率.
【备注】还可以带领学生探究一下当 直线的倾斜角为钝角的情况,也满足这个公式
例题
5. 已知直线经过点 和点 ,则直线 的斜率为( ).
A. B. C. D. 不存在
【答案】A
【解析】 .
故选 .
5【标注】【素养】数学运算
【知识点】斜率计算
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
6. 若直线经过点 , ,则直线 的倾斜角的大小为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
直线的斜率为: ,
因为 .
所以直线的倾斜角为: .
故选择 .
【标注】【素养】数学运算
【知识点】倾斜角计算
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
7. 已知直线 经过点 和 ,则它的倾斜角是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 ,∴ ,∴ .
6【标注】【素养】数学运算
【知识点】倾斜角计算
8. 求经过下列两点直线的斜率,并判断其倾斜角是锐角,直角,还是钝角.
( 1 ) 、
( 2 ) 、
( 3 ) 、
( 4 ) 、
【答案】( 1 ) ,锐角
( 2 ) ,钝角
( 3 ) 不存在,直角
( 4 ) ,倾斜角是
【解析】( 1 )直接运用斜率的坐标计算公式.
,∴倾斜角是锐角.
故答案为: ,锐角.
( 2 ) ,∴倾斜角是钝角.
故答案为: ,钝角.
( 3 ) 不存在,∴倾斜角是直角.
故答案为: 不存在,直角.
( 4 ) ,∴倾斜角是 .
故答案为: ,倾斜角是 .
【标注】【知识点】斜率计算
例题
9. 过点 和 的直线的斜率等于 ,则 的值为( ).
A. B. C. 或 D. 或
【答案】A
【标注】【知识点】倾斜角和斜率的概念
7思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
10. 已知点 , ,如果直线 的倾斜角为 ,那么实数 等于( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】直线 的斜率 ,解得 .
【标注】【知识点】斜率计算
【素养】数学运算
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
11. 若经过 , 两点的直线的倾斜角为 ,则 ( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 .
, .
故选: .
【标注】【素养】数学运算
【知识点】斜率计算
82. 直线的方程
直线的点斜式方程
求经过定点 ,斜率为 的直线方程.
在直线上另取一点 ,由两点的斜率公式可得:
,整理得
则 叫做直线的点斜式方程.
注意:
点斜式方程的使用前提是已知一定点坐标和斜率,所以不适合斜率不存在的直线(即与 轴平行或重合
的直线).
例题
12. 过点 且斜率为 的直线方程为 .
【备注】结果写成 的形式,不要写成一般式
【答案】
【解析】过点 且斜率为 的直线方程为 ,即 ,
故答案为: .
【标注】【知识点】直线方程的五种形式的联系和使用范围的区别;直线的点斜式方程
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
13. 若直线 通过点 ,且斜率是 ,则直线 的方程是 .
【备注】结果写成 的形式,不要写成一般式
【答案】
9【解析】若直线 通过点 ,且斜率是 ,
则由点斜式可知直线 的方程是 ,即 .
【标注】【知识点】直线方程的五种形式的联系和使用范围的区别;直线的点斜式方程
直线的斜截式方程
若直线经过 轴上一定点 , ,且斜率为 的直线方程为:
即
这叫做直线的斜截式方程.
其中 轴上的点 , 的纵坐标叫做直线在 轴上的截距,所以直线的斜截式方程是由斜率与 轴上的
截距确定.
例题
14. 直线斜率为 且在 轴上的截距为 的直线方程为 .
【答案】
【解析】直线方程为 .故答案为 .
【标注】【知识点】直线方程的五种形式的联系和使用范围的区别;直线的斜截式方程
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
15. 在 轴上截距是 的直线的方程为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】直线在 轴截距为 ,则过 ,
10故可设方程为 .
故选 .
【标注】【知识点】直线方程的五种形式的联系和使用范围的区别;直线的斜截式方程
直线的两点式方程
现在给出两个点的坐标 , ,如何求直线 的方程?
由 , 可以求出直线的斜率 ,再根据直线的点斜式方程
可得
变形之后可得
这就是过两点 , 的直线方程,叫直线方程的两点式.
当 时,直线垂直于 轴,方程为 ;
当 时,直线垂直于 轴,方程为 .
例题
16. 过 , 两点的直线方程是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由直线的两点式方程得 .整理得 .
故选 .
【标注】【知识点】直线方程的五种形式的联系和使用范围的区别;直线的两点式方程
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
1117. 求过两点 , 的直线的方程.
【备注】结果用两点式表示,不要用一般式
【答案】 .
【解析】略
【标注】【知识点】直线的两点式方程;直线的斜截式方程;直线方程的五种形式的联系和使用
范围的区别
直线的截距式方程
当直线分别过坐标轴上的两点 , 时,由直线的两点式方程可得
,化简为
这叫做直线的截距式方程.
其中直线与 轴的交点的横坐标 叫做直线在 轴上的截距,直线的截距式方程就是由直线在两个坐标轴
上的截距确定的,所以叫做截距式方程.
例题
18. 在 轴和 轴上的截距分别为 , 的直线方程是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由直线的截距式方程可得 .
【标注】【知识点】直线方程的五种形式的联系和使用范围的区别;直线的截距式方程
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
19. 直线 在 轴上的截距是( ).
12A. B. C. D.
【答案】D
【解析】直线 中,
令 ,解得 ,
∴直线 在 轴上的截距为 .
故选 .
【标注】【知识点】直线的截距式方程
直线的一般式方程
直线的方程都可以化为关于 、 的二元一次方程的形式:
( 、 不同时为 )
这就是直线的一般式方程.
直线方程的五种形式的区别和联系
名称 方程的形式 常数的几何意义 适用范围
是直线上一定
点斜式 不垂直于 轴
点, 是斜率
是斜率, 是直线在
斜截式 不垂直于 轴
轴上的截距
是直线
两点式 不垂直于 轴和 轴
上两定点
是直线在 轴上的非零
不垂直于 轴和 轴,且
截距式 截距, 是直线在 轴上
不过原点
的非零截距
一般式 为系数 任意位置的直线
( )
例题
1320. 下列说法的正确的是( ).
A. 经过定点 的直线的方程都可以表示为
B. 经过定点 的直线的方程都可以表示为
C. 不经过原点的直线的方程都可以表示为
D. 经过任意两个不同的点 , 的直线的方程都可以表示为
【答案】D
【解析】A 选项:当直线的斜率不存在时,经过定点 的直线不可以用方程
表示,故 不正确;
B 选项:当直线的斜率不存在时,经过定点 的直线不可以用方程 表示,故 不
正确;
C 选项:当直线和 轴垂直或者与 轴垂直时,不经过原点的直线不可以用方程 表
示,故 不正确;
D 选项:斜率有可能不存在,截距也有可能为 ,但都能用方程
表示,故 正确.
故选 D .
【标注】【知识点】直线方程的五种形式的联系和使用范围的区别;直线的点斜式方程;直线的
截距式方程;直线的两点式方程
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
21. 经过点 ,倾斜角是 的直线方程为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】倾斜角为 ,
∴直线斜率 .
∴已知斜率及通过一点根据点斜式 .
14即 .
故选 .
【标注】【知识点】直线的点斜式方程
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
22. 直线 经过点 ,倾斜角为 ,则直线 的方程为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由直线 的倾斜角为 可知直线 的斜率 ,
又直线 过点 ,
所以直线 的方程为 ,即 ,
综上所述,答案选择: .
【标注】【知识点】直线的点斜式方程;直线方程的五种形式的联系和使用范围的区别;直线的
一般式方程;斜率计算
例题
23. 倾斜角是 ,且在 轴上截距是 的直线 方程为 .
【答案】
【解析】由倾斜角为 可知,斜率 ,
所以直线方程 .
故答案为: .
【标注】【知识点】斜率计算;直线的斜截式方程;直线方程的五种形式的联系和使用范围的区
别
15思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
24. 倾斜角为 ,在 轴上的截距为 的直线方程是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】倾斜角为 ,在 轴上的截距为 的直线的斜率等于 ,
在 轴上的截距等于 ,由斜截式求得直线方程为 ,即 ,
故选 .
【标注】【知识点】直线的斜截式方程
例题
25. 直线 的倾斜角是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
直线 可化为: ,
斜率 ,
设直线倾斜角为 , ,
则有 ,
解得, .
故选 .
【标注】【知识点】倾斜角计算;直线的斜截式方程
思路梳理
16本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
26. 直线 的倾斜角是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 即 , , .
故选 .
【标注】【知识点】倾斜角计算;直线的斜截式方程
例题
27. 若直线过点 和点 ,则该直线的方程为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为直线过点 和点 ,
所以直线的斜率为 ,
所以直线的方程为 ,
整理得 ,
故选 .
【标注】【知识点】直线方程的五种形式的联系和使用范围的区别;直线的点斜式方程
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
173. __________________________________
练习
28. 经过 , 的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可得直线的斜率为 ,先写点斜式
,
化为一般式可得: .
故选: .
【标注】【知识点】直线方程的五种形式的联系和使用范围的区别;直线的两点式方程;直线的
一般式方程
例题
29. 在 轴和 轴上的截距分别是 、 的直线方程是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】直线在 轴、 轴上的截距分别为 、 ,
则直线的截距式方程为 ,即 .
【标注】【知识点】直线的截距式方程
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
30. 经过两点 , 的直线方程是( ).
18A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由直线方程的截距式可得直线方程为: ,
即 ,
故选 .
【标注】【知识点】直线的两点式方程
四、 思维导图
你学会了吗?画出思维导图总结本课所学吧!
【备注】
五、 出门测
31. 已知点 , ,直线 的斜率为 ,那么 的值为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
19【解析】 ,解得 .
【标注】【知识点】斜率计算
32. 若直线过点 , ,则此直线的倾斜角的大小为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵点 , ,
∴直线的斜率 .
∴直线的倾斜角 满足 ,
∵ ,
∴ .
故选 .
【标注】【知识点】斜率计算
33. 倾斜角为 ,在 轴上的截距为 的直线方程是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】直线的斜率为 ,所以满足条件的直线方程为 ,
即 .故选D.
【标注】【知识点】直线的斜截式方程
34. 已知直线 过定点 ,且倾斜角为 ,则直线 的一般式方程为 .
【答案】
【解析】∵直线 的倾斜角为 ,∴斜率 ,
又直线 过点 ,
∴直线 的方程为 ,即
故答案为: .
20【标注】【知识点】斜率计算;直线的点斜式方程
35. 已知点 , ,则直线 的方程为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由截距式可得 ,化为 ,故选 .
【标注】【知识点】直线的两点式方程
21