第三讲 直线的方程
【知识梳理】
1.直线的倾斜角
(1)定义:当直线 l与 x轴相交时,我们以 x轴作为基准, 与直线 l 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 .
2.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= .
(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= .
3.直线方程的五种形式
名称 方程 适用范围
点斜式
斜截式
两点式
截距式
一般式
【基础自测】
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)根据直线的倾斜角的大小不能确定直线的位置.( )
(2)若直线的斜率为 tan α,则其倾斜角为α.( )
(3)斜率相等的两直线的倾斜角不一定相等.( )
(4)经过定点 A(0,b)的直线都可以用方程 y=kx+b表示.( )
2.若过点 M(-2,m),N(m,4)的直线的斜率等于 1,则 m的值为( )
A.1 B.4 C.1或 3 D.1或 4
3.已知直线斜率的绝对值等于 1,则直线的倾斜角为________.
1
4.已知三点 A(-3,-1),B(0,2),C(m,4)在同一直线上,则实数 m的值为________.
5.(多选)下列说法正确的是( )
A.有的直线斜率不存在
B.若直线 l的倾斜角为α,且α≠90°,则它的斜率 k=tan α
C.若直线 l 3π的斜率为 1,则它的倾斜角为
4
D.截距可以为负值
6.过点 P(2,3)且在两坐标轴上截距相等的直线方程为________________.
【典型例题】
题型一 直线的倾斜角与斜率
3
1.已知两点 A(-1,2),B(m,3),且 m∈ [ 1, 3 1],则直线 AB的倾斜角α的取值范围
3
是( )
A.[ , ) 2 B. ( , ]
6 2 2 3
[ , ) ( , 2 2 C.A. ∪ ] D.[ , ]
6 2 2 3 6 3
2.已知点 A(1,3),B(-2,-1).若直线 l:y=k(x-2)+1与线段 AB相交,则 k的取值范围
是( )
A 1 1 1.k≥ B.k≤-2 C.k≥ 或 k≤-2 D.-2≤k≤
2 2 2
2
练习 1
3.若图中直线 l1,l2,l3的斜率分别为 k1,k2,k3,则( )
A.k1
4.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______________.
题型二 求直线的方程
5.经过点 P(2,-3),且倾斜角为 45°的直线方程为( )
A.x+y+1=0 B.x+y-1=0 C.x-y+5=0 D.x-y-5=0
6.已知点 M是直线 l:2x-y-4=0与 x轴的交点,将直线 l绕点 M按逆时针方向旋转 45°,
得到的直线方程是( )
A.x+y-3=0 B.x-3y-2=0 C.3x-y+6=0 D.3x+y-6=0
7.经过两条直线 l1:x+y=2,l2:2x-y=1的交点,且直线的一个方向向量 v=(-3,2)的直
线方程为__________.
8.过点(2,1)且在 x轴上截距与在 y轴上截距之和为 6的直线方程为_________________.
3
题型三 直线方程的综合应用
9.已知 k∈R,写出以下动直线所过的定点坐标:
(1)若直线方程为 y=kx+3,则直线过定点________;
(2)若直线方程为 y=kx+3k,则直线过定点________;
(3)若直线方程为 x=ky+3,则直线过定点________.
10.已知直线 l过点 M(2,1),且分别与 x轴的正半轴,y轴的正半轴交于 A,B两点,O为原
点,当△AOB面积最小时,求直线 l的方程.
练习 2
11.已知直线 l:kx-y+1+2k=0(k∈R).
(1)证明:直线 l过定点;
(2)若直线不经过第四象限,求 k的取值范围;
(3)若直线 l交 x轴负半轴于 A,交 y轴正半轴于 B,△AOB的面积为 S(O为坐标原点),求 S
的最小值并求此时直线 l的方程.
4
【课后作业】
1.倾斜角为 120°且在 y轴上的截距为-2的直线方程为( )
A.y=- 3x+2 B.y=- 3x-2 C.y= 3x+2 D.y= 3x-2
2.若平面内三点 A(1,-a),B(2,a2),C(3,a3)共线,则 a等于( )
A 1± 2 0 B.2- 5 0 C.2± 5 D.2+ 5. 或 或 或 0
2 2 2
3.若过点 P(1-a,1+a)和 Q(3,2a)的直线的倾斜角为钝角,则实数 a的取值范围是( )
A.(-2,1) B.(-1,2)
C.(-∞,0) D.(-∞,-2)∪(1,+∞)
4.若直线 y=ax+c经过第一、二、三象限,则有( )
A.a>0,c>0 B.a>0,c<0 C.a<0,c>0 D.a<0,c<0
5.直线 2xcos α-y-3=0 ( [ , ])的倾斜角的取值范围是 ( )
6 3
A.[ , ] B.[ , ] C.[ , ] D.[ , 2 ]
6 3 4 3 4 2 4 3
6.(多选)在下列四个命题中,错误的有( )
A.坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率
B.直线倾斜角的取值范围是[0,π)
C.若一条直线的斜率为 tan α,则此直线的倾斜角为α
D.若一条直线的倾斜角为α,则此直线的斜率为 tan α
7.(多选)若直线过点 A(1,2),且在两坐标轴上截距的绝对值相等,则直线 l的方程为( )
A.x-y+1=0 B.x+y-3=0 C.2x-y=0 D.x-y-1=0
8.(多选)垂直于直线 3x-4y-7=0,且与两坐标轴围成的三角形的面积为 6的直线在 x轴上
的截距是( )
A.4 B.-4 C.3 D.-3
9.直线 l过(-1,-1),(2,5)两点,点(1 011,b)在 l上,则 b的值为________.
10.设直线 l的方程为 2x+(k-3)y-2k+6=0(k≠3),若直线 l的斜率为-1,则 k=______;
若直线 l在 x轴、y轴上的截距之和等于 0,则 k=________.
11.已知三角形的三个顶点 A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),则 BC边上中线所在的直线方程为
____________.
12.若正方形一条对角线所在直线的斜率为 2,则该正方形的两条邻边所在直线的斜率分别
为________.
5第三讲 直线的方程
【考试要求】
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.
3.根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式).
【知识梳理】
1.直线的倾斜角
(1)定义:当直线 l与 x轴相交时,我们以 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.
(2)范围:直线的倾斜角α的取值范围为 0°≤α<180°.
2.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=tan_α(α≠90°).
(2)过两点的直线的斜率公式
y2-y1
如果直线经过两点 P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2),其斜率 k= .
x2-x1
3.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
y-y1 x-x1
两点式 = (x1≠x2,y1≠y2) 不含直线 x=x1 和直线 y=yy y x x 12- 1 2- 1
x y
截距式 + =1 不含垂直于坐标轴和过原点的直线
a b
一般式 Ax+By+C=0(A2+B2≠0) 平面直角坐标系内的直线都适用
【基础自测】
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)根据直线的倾斜角的大小不能确定直线的位置.( √ )
(2)若直线的斜率为 tan α,则其倾斜角为α.( × )
(3)斜率相等的两直线的倾斜角不一定相等.( × )
(4)经过定点 A(0,b)的直线都可以用方程 y=kx+b表示.( × )
2.若过点 M(-2,m),N(m,4)的直线的斜率等于 1,则 m的值为( )
A.1 B.4
C.1或 3 D.1或 4
答案 A
m-4
解析 由题意得 =1,解得 m=1.
-2-m
3.已知直线斜率的绝对值等于 1,则直线的倾斜角为________.
π 3π
答案 或
4 4
解析 由|k|=|tan α|=1知 tan α=±1,
α π 3π∴ = 或 .
4 4
4.已知三点 A(-3,-1),B(0,2),C(m,4)在同一直线上,则实数 m的值为________.
答案 2
解析 因为 A,B,C三点在同一直线上,所以 k k 2- -1 4-2AB= BC,即 = ,故 m=2.
0- -3 m-0
5.(多选)下列说法正确的是( )
A.有的直线斜率不存在
B.若直线 l的倾斜角为α,且α≠90°,则它的斜率 k=tan α
C 3π.若直线 l的斜率为 1,则它的倾斜角为
4
D.截距可以为负值
答案 ABD
6.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;
x y
当截距不为 0时,设直线方程为 + =1,
a a
2 3
则 + =1,解得 a=5.所以直线方程为 x+y-5=0.
a a
【典型例题】
题型一 直线的倾斜角与斜率
3
1.已知两点 A(-1,2),B(m,3),且 m∈[ 1 , 3 1],则直线 AB的倾斜角α的取值范围
3
是( )
[ , ) ( , 2 A. B. ]
6 2 2 3
C.A.[ , ) ∪ ( , 2 ] D.[ , 2 ]
6 2 2 3 6 3
答案 D
解析 ①当 m=-1 π时,α= ;
2
3
1 ,+∞
②当 m≠-1时,∵k= ∈(-∞,- 3 ]∪ 3 ,
m+1
π π π 2π
, ,
∴α∈ 6 2 ∪ 2 3 .
π 2π
,
综合①②知直线 AB的倾斜角α的取值范围是 6 3 .
2.已知点 A(1,3),B(-2,-1).若直线 l:y=k(x-2)+1与线段 AB相交,则 k的取值范围
是( )
A 1.k≥ B.k≤-2
2
C k 1 1. ≥ 或 k≤-2 D.-2≤k≤
2 2
答案 D
解析 直线 l:y=k(x-2)+1经过定点 P(2,1),
∵k 3-1 -1-1 1PA= =-2,kPB= = ,
1-2 -2-2 2
又直线 l:y=k(x-2)+1与线段 AB相交,
∴-2≤k 1≤ .
2
本例(2)直线 l改为 y=kx,若 l与线段 AB相交,则 k的取值范围是______.
1
-∞,
答案 2 ∪[3,+∞)
解析 直线 l过定点 P(0,0),
∵k 1 1PA=3,kPB= ,∴k≥3或 k≤ .
2 2
思维升华 (1)斜率的两种求法:定义法、斜率公式法.
(2)倾斜角和斜率范围求法:①图形观察(数形结合);②充分利用函数 k=tan α的单调性.
练习 1
3.若图中直线 l1,l2,l3的斜率分别为 k1,k2,k3,则( )
A.k1C.k3答案 D
解析 因为直线 l2,l3的倾斜角为锐角,且直线 l2的倾斜角大于直线 l3的倾斜角,所以 0直线 l1的倾斜角为钝角,斜率 k1<0,所以 k14.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______________.
答案 (-∞,- 3 ]∪[1,+∞)
3-0
解析 如图所示,当直线 l过点 B时,k1= =- 3.
0-1
1-0
当直线 l过点 A时,k2= =1,
2-1
∴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,+∞).
题型二 求直线的方程
5.(2021·荆门期末)经过点 P(2,-3),且倾斜角为 45°的直线方程为( )
A.x+y+1=0 B.x+y-1=0
C.x-y+5=0 D.x-y-5=0
答案 D
解析 倾斜角为 45°的直线的斜率为 tan 45°=1,又该直线经过点 P(2,-3),所以用点斜式
求得直线的方程为 y+3=x-2,即 x-y-5=0.
6.已知点 M是直线 l:2x-y-4=0与 x轴的交点,将直线 l绕点 M按逆时针方向旋转 45°,
得到的直线方程是( )
A.x+y-3=0 B.x-3y-2=0
C.3x-y+6=0 D.3x+y-6=0
答案 D
解析 设直线 l的倾斜角为α,则 tan α=k=2,
α π+ 2+1
直线 l绕点 M按逆时针方向旋转 45°,所得直线的斜率 k′=tan 4 = =-3,又
1-2×1
点 M(2,0),
所以 y=-3(x-2),即 3x+y-6=0.
7.经过两条直线 l1:x+y=2,l2:2x-y=1的交点,且直线的一个方向向量 v=(-3,2)的直
线方程为__________.
答案 2x+3y-5=0
x+y=2,
解析 联立 解得 x=1,y=1,
2x-y=1,
∴直线过点(1,1),
∵直线的方向向量 v=(-3,2),
2
∴直线的斜率 k=- .
3
2
则直线的方程为 y-1=- (x-1),
3
即 2x+3y-5=0.
8.过点(2,1)且在 x轴上截距与在 y轴上截距之和为 6的直线方程为_________________.
答案 x+y-3=0或 x+2y-4=0
x y
解析 由题意可设直线方程为 + =1.
a b
a+b=6,
则 2 1 1 解得 a=b=3,或 a=4,b=2.+ = ,
a b
故所求直线方程为 x+y-3=0或 x+2y-4=0.
思维升华 (1)求直线方程一般有以下两种方法:
①直接法:由题意确定出直线方程的适当形式,然后直接写出其方程.
②待定系数法:先由直线满足的条件设出直线方程,方程中含有待定的系数,再由题设条件
求出待定系数,即得所求直线方程.
(2)在求直线方程时,应选择适当的形式,并注意各种形式的适用条件,特别是对于点斜式、
截距式方程,使用时要注意分类讨论思想的运用.
题型三 直线方程的综合应用
命题点 1 直线过定点问题
9.已知 k∈R,写出以下动直线所过的定点坐标:
(1)若直线方程为 y=kx+3,则直线过定点________;
(2)若直线方程为 y=kx+3k,则直线过定点________;
(3)若直线方程为 x=ky+3,则直线过定点________.
答案 (1)(0,3) (2)(-3,0) (3)(3,0)
解析 (1)当 x=0时,y=3,所以直线过定点(0,3).
(2)直线方程可化为 y=k(x+3),故直线过定点(-3,0).
(3)当 y=0时,x=3,所以直线过定点(3,0).
命题点 2 与直线有关的多边形面积的最值
10.已知直线 l过点 M(2,1),且分别与 x轴的正半轴,y轴的正半轴交于 A,B两点,O为原
点,当△AOB面积最小时,求直线 l的方程.
解 方法一 设直线 l的方程为 y-1=k(x-2),
2k-1
,0
则可得 A k ,B(0,1-2k).
2k-1>0,
∵与 x轴,y轴正半轴分别交于 A,B两点,∴ k k<0.于是
1-2k>0
4 1 4k 1- -
S 1·|OA|·|OB| 1·2k-1·(1 2k) 1 k 1
-
△AOB= = - = ≥ 4+2 k · -4k =4.2 2 k 2 2
1 1
当且仅当- =-4k,即 k=- 时,△AOB面积有最小值为 4,
k 2
1
此时,直线 l的方程为 y-1=- (x-2),
2
即 x+2y-4=0.
x y
方法二 设所求直线 l的方程为 + =1(a>0,b>0),
a b
2 1
则 + =1.
a b
2 1 2 2 1ab 2 1 1 1又∵ + ≥ ≥4,当且仅当 = = ,即 a=4,b=2 时,△AOB面积 S= ab有
a b ab 2 a b 2 2
最小值为 4.
x y
此时,直线 l的方程是 + =1.
4 2
本例中,当|MA|·|MB|取得最小值时,求直线 l的方程.
2k-1
,0
解 方法一 由本例知 A k ,B(0,1-2k)(k<0).
1 1+k2
1
-k +
∴|MA|·|MB|= +1· 4+4k2=2 =2 -k ≥4.
k2 |k|
1
当且仅当-k=- ,即 k=-1时取等号.
k
此时直线 l的方程为 x+y-3=0.
方法二 由本例知 A(a,0),B(0,b),a>0,b>0 2 1, + =1.
a b
∴|MA|·|MB|=|M→A|·|M→B|
M→A·M→=- B=-(a-2,-1)·(-2,b-1)
=2(a-2)+b-1=2a+b-5
2 1 b a
+ +
=(2a+b) a b -5=2 a b ≥4,
当且仅当 a=b=3时取等号,此时直线 l的方程为 x+y-3=0.
思维升华 (1)直线过定点问题可以利用直线点斜式方程的结构特征,对照得到定点坐标.
(2)求解与直线方程有关的面积问题,应根据直线方程求解相应坐标或者相关长度,进而求得
多边形面积.
(3)求参数值或范围.注意点在直线上,则点的坐标适合直线的方程,再结合函数的单调性或
基本不等式求解.
练习 2
11.已知直线 l:kx-y+1+2k=0(k∈R).
(1)证明:直线 l过定点;
(2)若直线不经过第四象限,求 k的取值范围;
(3)若直线 l交 x轴负半轴于 A,交 y轴正半轴于 B,△AOB的面积为 S(O为坐标原点),求 S
的最小值并求此时直线 l的方程.
(1)证明 直线 l的方程可化为 k(x+2)+(1-y)=0,
x+2=0, x=-2,
令 解得
1-y=0, y=1.
∴无论 k取何值,直线 l总经过定点(-2,1).
(2)解 由方程知,当 k≠0 时直线在 x 1+2k轴上的截距为- ,在 y轴上的截距为 1+2k,要
k
1+2k
- ≤-2,
使直线不经过第四象限,则必须有 k
1+2k≥1,
解得 k>0;
当 k=0时,直线为 y=1,符合题意,故 k的取值范围是[0,+∞).
(3)解 由题意可知 k≠0,再由 l的方程,
1+2k
- ,0
得 A k ,B(0,1+2k).
1+2k
- <0,
依题意得 k 解得 k>0.
1+2k>0,
|1+2k| 2 4k 1S 1·|OA|·|OB| 1· ·|1 2k| 1· 1+2k 1 + +4k k 1∵ = = + = = ≥ ×(2×2+4)=4,
2 2 2 k 2 2
1 1
“=”成立的条件是 k>0且 4k= ,即 k= ,
k 2
∴Smin=4,此时直线 l的方程为 x-2y+4=0.
【课后作业】
1.倾斜角为 120°且在 y轴上的截距为-2的直线方程为( )
A.y=- 3x+2 B.y=- 3x-2
C.y= 3x+2 D.y= 3x-2
答案 B
解析 斜率为 tan 120°=- 3,利用斜截式直接写出方程,即 y=- 3x-2.
2.若平面内三点 A(1,-a),B(2,a2),C(3,a3)共线,则 a等于( )
A.1± 2或 0 B.2- 5或 0
2
C.2± 5 D.2+ 5或 0
2 2
答案 A
a2+a a3+a
解析 由题意知 kAB=kAC,即 = ,
2-1 3-1
即 a(a2-2a-1)=0,解得 a=0或 a=1± 2.
3.若过点 P(1-a,1+a)和 Q(3,2a)的直线的倾斜角为钝角,则实数 a的取值范围是( )
A.(-2,1) B.(-1,2)
C.(-∞,0) D.(-∞,-2)∪(1,+∞)
答案 A
2a-1-a a-1
解析 由题意知 <0,即 <0,解得-23-1+a 2+a
4.若直线 y=ax+c经过第一、二、三象限,则有( )
A.a>0,c>0 B.a>0,c<0
C.a<0,c>0 D.a<0,c<0
答案 A
解析 ∵直线 y=ax+c经过第一、二、三象限,
∴直线的斜率 a>0,在 y轴上的截距 c>0.
5.直线 2xcos α-y-3=0 ( [ , ])的倾斜角的取值范围是 ( )
6 3
A.[ , ] B.[ , ]
6 3 4 3
[ 2 C. , ] D.[ , ]
4 2 4 3
答案 B
解析 直线 2xcos α-y-3=0的斜率 k=2cos α,
π π
,
因为α∈ 6 3 1 3,所以 ≤cos α≤ ,
2 2
因此 k=2cos α∈[1, 3 ].
设直线的倾斜角为θ,则有 tan θ∈[1, 3 ].
π π
,
又θ∈[0,π),所以θ∈ 4 3 ,
π π
,
即倾斜角的取值范围是 4 3 .
6.(多选)在下列四个命题中,错误的有( )
A.坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率
B.直线倾斜角的取值范围是[0,π)
C.若一条直线的斜率为 tan α,则此直线的倾斜角为α
D.若一条直线的倾斜角为α,则此直线的斜率为 tan α
答案 ACD
解析 对于 A,当直线与 x轴垂直时,直线的倾斜角为 90°,斜率不存在,∴A错误;
对于 B,直线倾斜角的取值范围是[0,π),∴B正确;
对于 C,一条直线的斜率为 tan α,此直线的倾斜角不一定为α,∴C错误;
对于 D,一条直线的倾斜角为α时,它的斜率为 tan α或不存在,D错误.
故选 ACD.
7.(多选)若直线过点 A(1,2),且在两坐标轴上截距的绝对值相等,则直线 l的方程为( )
A.x-y+1=0 B.x+y-3=0
C.2x-y=0 D.x-y-1=0
答案 ABC
2-0
解析 当直线经过原点时,斜率为 k= =2,
1-0
所求的直线方程为 y=2x,即 2x-y=0;
当直线不过原点时,设所求的直线方程为 x±y=k,把点 A(1,2)代入可得 1-2=k,或 1+2=k,
求得 k=-1,或 k=3,故所求的直线方程为 x-y+1=0,或 x+y-3=0.
综上知,所求的直线方程为 2x-y=0,x-y+1=0,
或 x+y-3=0.
8.(多选)垂直于直线 3x-4y-7=0,且与两坐标轴围成的三角形的面积为 6的直线在 x轴上
的截距是( )
A.4 B.-4
C.3 D.-3
答案 CD
解析 设直线方程是 4x+3y+d=0,分别令 x=0和 y=0,得直线在两坐标轴上的截距分别是
d d
d d 1 |- | |- | d2- ,- ,所以 6= × 3 × 4 = .所以 d=±12,则直线在 x轴上的截距为 3或-
3 4 2 24
3.
9.直线 l过(-1,-1),(2,5)两点,点(1 011,b)在 l上,则 b的值为________.
答案 2 023
l y- -1 x- -1 解析 直线 的方程为 = ,
5- -1 2- -1
y+1 x+1
即 = ,即 y=2x+1.
6 3
令 x=1 011,得 y=2 023,∴b=2 023.
10.设直线 l的方程为 2x+(k-3)y-2k+6=0(k≠3),若直线 l的斜率为-1,则 k=______;
若直线 l在 x轴、y轴上的截距之和等于 0,则 k=________.
答案 5 1
2 2
解析 因为直线 l的斜率存在,所以直线 l的方程可化为 y=- x+2,由题意得- =
k-3 k-3
-1,解得 k=5.直线 l x y的方程可化为 + =1,由题意得 k-3+2=0,解得 k=1.
k-3 2
11.已知三角形的三个顶点 A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),则 BC边上中线所在的直线方程为
____________.
答案 x+13y+5=0
3 1
,- y-0 x+5
解析 BC的中点坐标为 2 2 ,∴BC边上中线所在直线方程为 1 =3 ,即 x+13y
- -0 +5
2 2
+5=0.
12.若正方形一条对角线所在直线的斜率为 2,则该正方形的两条邻边所在直线的斜率分别
为________.
1
答案 ,-3
3
解析 方法一 设正方形一边所在直线的倾斜角为α,其斜率 k=tan α.
π α
π
+
则其中一条对角线所在直线的倾斜角为α+ ,其斜率为 tan 4 .
4
π
α π tan α+tan+ tan α+1 1
依题意知:tan 4 =2,即 4 = =2,∴tan α= ,
1 tan α·tan π 1-tan α 3-
4
∴正方形一边的斜率 k 1= ,可知相邻一边所在直线的斜率为-3.
3
π
方法二 正方形两条相邻边与对角线的夹角为 ,
4
设正方形的边所在直线的斜率为 k,
k-2
则由夹角公式得 tanπ=|1+2k| k 1= 或 k=-3.
4 3