文档内容
第 12 讲 倾斜角与斜率 5 种常见考法归类
1.在平面直角坐标系中,结合具体图形,探索确定直线位置的几何要素.
2.理解直线的倾斜角和斜率的概念,经历用代数方法刻画直线斜率的过程,掌握过两点的直线斜率的
计算公式.
知识点1 直线的倾斜角
1.倾斜角的定义
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向上的方向之间所成的角α叫做直线l的倾
斜角.如图所示,直线l的倾斜角是∠APx,直线l′的倾斜角是∠BPx.
2.倾斜角的范围
直线的倾斜角α的取值范围是0°≤α<180°,并规定与x轴平行或重合的直线的倾斜角为0°.
注:①每一条直线都有一个确定的倾斜角
②已知直线上一点和该直线的倾斜角,可以唯一确定该直线
知识点2 直线的斜率
1.斜率的定义
一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率.常用小写字母k表示,即k= tan α .
2.斜率公式
经过两点P(x,y),P(x,y)(x≠x)的直线的斜率公式为k=.当x=x 时,直线PP 没有斜率.
1 1 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2
注:①若直线l经过点P(x,y),P(x,y)(x≠x),则直线PP 的方向向量P1P2的坐标为(x-x,y-y),
1 1 1 2 2 2 1 2 1 2 2 1 2 1
也可表示为(1,k),其中k=.
②倾斜角不是90的直线都有斜率,倾斜角不同,直线的斜率也不同;当 x x 时,直线与x轴
1 2
垂直,直线的倾斜角90,斜率不存在;当 y y 时,斜率k 0,直线的倾斜角0,直线
1 2
x
与 轴重合或者平行
③斜率公式与两点坐标的顺序无关,横纵坐标的次序可以同时调换
知识点3 斜率与倾斜角的联系
倾斜角
0 0 90 90 90 180
(范围)
斜率 k
k 0 k 0 k不存在 k 0
(范围)
1、求直线的倾斜角的方法及两点注意
(1)方法:结合图形,利用特殊三角形(如直角三角形)求角.
(2)两点注意:①当直线与x轴平行或重合时,倾斜角为0°,当直线与x轴垂直时,倾斜角为90°.
②注意直线倾斜角的取值范围是0°≤α<180°.
2、利用斜率公式求直线的斜率应注意的事项
(1)运用公式的前提条件是“x≠x”,即直线不与x轴垂直,因为当直线与x轴垂直时,斜率是不存在的;
1 2
(2)斜率公式与两点P,P 的先后顺序无关,也就是说公式中的x 与x,y 与y 可以同时交换位置.
1 2 1 2 1 2
3、在0°≤α<180°范围内的一些特殊角的正切值要熟记.
倾斜角α 0° 30° 45° 60° 120° 135° 150°
斜率k 0 1 - -1 -
4、斜率与倾斜角的关系
(1)由倾斜角(或范围)求斜率(或范围)利用定义式k=tan α(α≠90°)解决.
(2)由两点坐标求斜率运用两点斜率公式k=(x≠x)求解.
1 2
考点一:求直线的倾斜角
例1.(2023秋·江西九江·高二校考阶段练习)直线的倾斜角α的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式1.(2023秋·高二课时练习)对于下列命题:①若 是直线l的倾斜角,则 ;②若直线倾
斜角为 ,则它斜率 ;③任一直线都有倾斜角,但不一定有斜率;④任一直线都有斜率,但不一
定有倾斜角.其中正确命题的个数为( )A.1 B.2 C.3 D.4
变式2.(2023春·上海黄浦·高二格致中学校考期中)若直线 的一个方向向量为 ,则它的倾斜角
为( )
A. B. C. D.
变式3.(2023·江苏·高二假期作业)已知直线 的倾斜角 ,直线 与 的交点为 ,直线 和 向
上的方向所成的角为 ,如图,则直线 的倾斜角为________.
变式4.(2023·江苏·高二假期作业)如图,直线l的倾斜角为( )
A.60° B.120°
C.30° D.150°
变式5.【多选】(2023秋·高二课时练习)若直线 与 轴交于点 ,其倾斜角为 ,直线 绕点
顺时针旋转45°后得直线 ,则直线 的倾斜角可能为( )
A. B. C. D.
变式6.(2023·高二课时练习)直线 与直线 的夹角为______.
考点二:求直线的斜率
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( )A. B. C. D.
变式1.(2023·江苏·高二假期作业)经过下列两点的直线的斜率是否存在?如果存在,求其斜率.
(1) ;
(2) ;
(3) .
变式2.(2023秋·天津南开·高二崇化中学校考期末)已知直线 的一个方向向量为 ,则直线
的斜率为( )
A. B. C. D.
变式3.(2023·全国·高二专题练习)如图,已知直线 的斜率分别为 ,则( )
A. B.
C. D.
变式4.(2023秋·江西·高二校联考阶段练习)已知等腰直角三角形斜边上的高所在直线的斜率为 ,则该
等腰直角三角形两腰所在直线的斜率分别为________,________.
变式5.【多选】(2023·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系中,已知正方形ABCD四边所在直线与x
轴的交点分别为 ,则正方形ABCD四边所在直线中过点 的直线的斜率可以是
( )
A.2 B. C. D.考点三:斜率与倾斜角的关系
(一)由倾斜角求斜率值(范围)
例3.【多选】(2023春·湖南衡阳·高二衡阳市一中校考阶段练习)已知经过点 和 的
直线的倾斜角 ,则实数 的可能取值有( )
A.11 B.12 C.13 D.14
变式1.(2023·江苏·高二假期作业)过不重合的 两点的直线 的倾斜角
为 ,则 的取值为________.
变式2.(2023·江苏·高二假期作业)过两点A(5,y),B(3,-1)的直线的倾斜角是135°,则y等于________.
变式3.(2023·江苏·高二假期作业)若经过点 和 的直线的倾斜角是钝角,则实数 的取值
范围是________.
变式4.(2023秋·安徽六安·高二校考阶段练习)若过点 , 的直线的倾斜角为锐角,则实
数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
(二)由斜率求倾斜角的值(范围)
例4.(2023春·上海普陀·高二上海市宜川中学校考期末)已知直线l经过点 .直
线l的倾斜角是___________.
变式1.(2023秋·高二课时练习)若直线 的斜率 的取值范围是 ,则该直线的倾斜角 的取值范
围是________.
变式2.(2023·全国·高三专题练习)若直线的倾斜角 满足 ,则 的取值范围是
__________变式3.(2023秋·高二课时练习)直线l的斜率为k,且 ,则直线l的倾斜角的取值范围是
__________.
变式5.(2023秋·安徽六安·高二校考阶段练习)将直线 绕原点旋转 得到直线 ,若直线
的斜率为 ,则直线 的倾斜角是( )
A. B. C. 或 D. 或
考点四:斜率公式的应用(一)利用直线斜率处理共线问题
例5.(2023秋·河南·高二校联考阶段练习)判断下列三点是否在同一条直线上:
(1) ;
(2) .
变式1.(2023秋·高二课时练习)已知三点 共线,则 的值为________.
变式2.(2023秋·高二课时练习)已知直线l经过三点 ,则直线l的斜率k=
__________,y=__________.
变式3.(2023春·上海松江·高二上海市松江二中校考期中)已知点 , , ,若线
段 , , 不能构成三角形,则 的值是________.
(二)斜率公式的几何意义的应用
例6.(2023秋·高二课时练习)已知直线 过点 ,且不过第四象限,则直线 的斜率 的最
大值是________.
变式1.(2023·全国·高二专题练习)若实数 、 满足 , ,则代数式 的取值范围
为______
变式2.【多选】(2023·全国·高三专题练习)点 在函数 的图象上,当 ,则 可能等于( )
A.-1 B. C. D.0
变式3.(2023秋·广东深圳·高二深圳中学校考期中)已知点 , ,若点 在线段AB
上,则 的取值范围( )
A. B.
C. D.
考点五:直线与线段的相交关系求斜率的范围
例7.(2023秋·广东佛山·高二佛山市南海区桂城中学校考阶段练习)已知坐标平面内三点A(-1,
1),B(1,1), .
(1)求直线BC,AC的斜率和倾斜角;
(2)若D为 的边AB上一动点,求直线CD的斜率和倾斜角α的取值范围.
变式1.(2023·江苏·高二假期作业)已知两点 ,过点 的直线 与线段 有公共点.
(1)求直线 的斜率 的取值范围;
(2)求直线 的倾斜角 的取值范围.
变式2.(2023·江苏·高二假期作业)已知 .
(1)求直线AB和AC的斜率;
(2)若点D在线段BC(包括端点)上移动时,求直线AD的斜率的变化范围.
变式3.(2023秋·江西抚州·高二统考期末)已知坐标平面内三点 , 为
的边 上一动点,则直线 斜率 的变化范围是( )
A. B.
C. D.变式4.(2023秋·安徽滁州·高二校考期中)已知点 , , ,若点 是线段
上的一点 ,则直线 的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
变式5.(2023秋·安徽芜湖·高二安徽省无为襄安中学校考阶段练习)经过点 作直线 ,若直线 与
连接 , 的线段总有公共点,则直线 的斜率的取值范围是______.
变式6.(2023秋·江苏连云港·高二校考阶段练习)已知点 ,若直线 与线段
没有交点,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
1.直线 与直线 的夹角是( )
A. B. C. D.
2.图中的直线 的斜率分别为 ,则有( )A. B.
C. D.
3.若三点 , , ,( )共线,则 的值等于___________.
一、单选题
1.(2023秋·贵州贵阳·高二统考期末)以下四个命题,正确的是( )
A.若直线l的斜率为1,则其倾斜角为45°或135°
B.经过 两点的直线的倾斜角为锐角
C.若直线的倾斜角存在,则必有斜率与之对应
D.若直线的斜率存在,则必有倾斜角与之对应
2.(2023·江苏·高二假期作业)已知一直线经过两 , ,且倾斜角为 ,则 的值为
( )
A.-6 B.-4
C.0 D.6
3.(2023秋·北京密云·高二统考期末)已知直线 .则下列结论正确的是( )
A.点 在直线 上 B.直线 的倾斜角为
C.直线 在 轴上的截距为8 D.直线 的一个方向向量为4.(2023秋·山西临汾·高二统考期末)若三点 在同一直线上,则实数 等于
( )
A. B. C.6 D.12
5.(2023春·山东滨州·高一校考阶段练习)过点P( 2,m),Q(m,4)的直线的斜率为1,那么m的值为
( )
A.1或4 B.4 C.1或3 D.1
6.(2023春·河南安阳·高二安阳一中校联考开学考试)已知点 ,直线 的倾斜角为 ,
则 ( )
A. B. C. D.
7.(2023秋·湖南湘潭·高二校联考期末)若直线 的斜率为 ,且 ,则直线 的倾斜角为( )
A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
8.(2023秋·山西晋中·高二统考期末)经过点 的直线的斜率为( )
A. B. C. D.2
9.(2023·江苏·高二假期作业)若直线 经过点 ,则直线 的倾斜角为( )
A.0° B.30°
C.60° D.90°
10.(2023秋·四川宜宾·高二四川省宜宾市南溪第一中学校校考期末)设直线 的斜率为 ,且 ,
则直线 的倾斜角的取值范围为 ( )
A. B.
C. D.
11.(2023秋·江苏连云港·高二校考期末)经过两点 , 的直线的倾斜角是锐角,则实数m的范围是( )
A. B.
C. D.
12.(2023春·上海浦东新·高二上海市实验学校校考期中)已知两点 , ,直线 过点
,若直线 与线段 相交,则直线 的斜率取值范围是( )
A. B.
C. D.
13.(2023秋·江苏连云港·高二校考期末)经过点 作直线 ,且直线 与连接点 , 的
线段总有公共点,则直线 的倾斜角 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
14.(2023·全国·高三专题练习)下列四个命题中,错误的有( )
A.若直线的倾斜角为 ,则
B.直线的倾斜角 的取值范围为
C.若一条直线的倾斜角为 ,则此直线的斜率为
D.若一条直线的斜率为 ,则此直线的倾斜角为
15.(2023秋·广西柳州·高二校考期末)下列说法正确的是( )
A.直线的倾斜角 取值范围是
B.若直线的斜率为 ,则该直线的倾斜角为
C.平面直角坐标系中的任意一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率
D.直线的倾斜角越大,其斜率就越大
16.(2023·江苏·高二假期作业)下列各组点中,共线的是( )A. , ,
B. , ,
C. , ,
D. , ,
17.(2023秋·辽宁葫芦岛·高三统考期末)已知点 , ,斜率为 的直线 过点 ,则
下列满足直线 与线段 相交的斜率 取值范围是( )
A. B. C. D.
三、填空题
18.(2023春·上海静安·高二上海市新中高级中学校考期中)将直线MN绕原点旋转60°得到直线 ,
若直线 的斜率1,则直线MN的倾斜角是______(结果用角度制表示).
19.(2023·高三课时练习)已知过点 和 的直线 的倾斜角为钝角,则实数 的
取值范围是______.
20.(2023·高二课时练习)若直线 的斜率为 ,则直线 的倾斜角的取值范围是______.
21.(2023春·上海宝山·高一统考期末)在平面直角坐标系 中,锐角 的大小如图所示,则
______.
四、解答题
22.(2023春·高二单元测试)过点 的直线 与以 、 为端点的线段 有交点,求直线的倾斜角 的取值范围.
23.(2023·江苏·高二假期作业)分别判断经过下列两点的直线的斜率是否存在,如果存在,求出斜率后
再求出倾斜角;如果不存在,求出倾斜角.
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
24.(2023·全国·高三专题练习)已知直线l经过 、 ( )两点,求直线l的倾斜角的取值
范围.
25.(2023春·广西柳州·高二校考阶段练习)已知 .
(1)求直线AB的斜率并写出直线BC的一个方向向量;
(2)若点D在线段BC(包括端点)上移动,求直线AD的斜率的变化范围.
26.(2023·江苏·高二假期作业)如图,在菱形 中, ,求对角线 与 所在直线的
斜率.
.