§2.1 直线的倾斜角与斜率
目录 考法1:求直线斜率 3 考法2:倾斜角与斜率的转化 6 考法3:直线与线段的相交关系求斜率范围 8 考法4:斜率公式的应用 11 求参数的取值范围 11 解决三点共线问题 13 求函数最值(范围) 14 比较大小 15 考法5:两条直线平行和垂直的判定 17 考法6:两条直线平行与垂直的应用 19 求参数 19 解决平面几何问题 22
直线的倾斜角
当直线与相交时,我们把轴称为基准,轴正方向与直线向上的方向之间所成的角叫做直线的倾斜角.
当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为。因此,直线的倾斜角的取值范围为.
直线的斜率
我们把一条直线的倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率。斜率常用小写字母表示,即.
倾斜角
直线 与x轴平行或重合 由左向右上升 垂直于x轴 由左向右下降
斜率 不存在
倾斜角是 90°的直线没有斜率,倾斜角不是90°的直线都有斜率.
经过两点的直线的斜率公式
经过两点、的直线的斜率公式.
若直线的斜率为,它的一个方向向量的坐标为,则,那么斜率为的直线的一个方向向量可以为.
两点直线平行的判定
若两条直线(不重合)中有一条直线没有斜率,则当另一条直线也没有斜率时,即两条直线的倾斜角都是,它们互相平行.
对于斜率分别为的两条直线,有.
(1)成立的前提条件是:①两条直线的斜率存在分别为;②与不重合;
(2)或与重合.
(3)或与的斜率都不存在.
两点直线垂直的判定
若两条直线中有一条直线斜率不存在,另一条直线的斜率为0,即一条直线的倾斜角为,另一条直线的倾斜角为时,两条直线互相垂直.
对于斜率分别为的两条直线,有.
考法1:求直线斜率
方法提炼
求直线斜率的方法
定义法:已知直线的倾斜角或的某个三角函数值时,常根据直线斜率的定义k=tan来求斜率.
公式法:若直线过两点,且,则斜率.
如果直线沿轴负方向平移m个单位长度,再沿y轴正方向平移n个单位长度后,又回到原来的位置,求直线的斜率。此类题可通过平移前与平移后的两个方程的同一性,进行相应系数的比较求得结果。
直线斜率的的变化规律:
当时,直线越陡越大;
当时,直线越平缓越大.
已知点,,则直线AB的斜率 .
【答案】
【难度】0.94
【知识点】已知两点求斜率
【分析】根据给定条件,利用斜率的坐标公式计算即得.
【详解】由点,,得直线AB的斜率.
故答案为:
直线l 经过点,倾斜角为150°,若将直线l绕点逆时针旋转60°后,得到直线,则直线的斜率为 .
【答案】/
【难度】0.85
【知识点】直线的倾斜角、直线斜率的定义
【分析】求出旋转后的倾斜角再求斜率即可.
【详解】因为直线l的倾斜角为150°,所以绕点逆时针旋转60°后,得到直线的倾斜角,斜率.
故答案为:.
如图,若直线,,,的斜率分别为,,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【难度】0.94
【知识点】直线斜率的定义
【分析】根据图象,由斜率的定义求解.
【详解】解:由图象知:,
故选:A
已知直线l上的一点向右平移4个单位长度,再向下平移2个单位长度后,仍在该直线上,则直线l的斜率为( )
A. B.- C.2 D.-2
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】已知两点求斜率
【分析】根据已知条件,结合直线的斜率公式,即可求解.
【详解】设点是直线上的一点,
将点右平移4个单位长度,
再向下平移2个单位长度,得到点仍在该直线上,
则直线的斜率.
故选:B.
在平面直角坐标系中,已知点,则角平分线所在直线斜率为 .
【答案】/
【难度】0.85
【知识点】直线斜率的定义、已知两点求斜率
【分析】在坐标系中描点连线判断出为等腰三角形,得出角平分线所在直线的斜率即为中线的斜率,即可求解.
【详解】如下图:在平面直角坐标系中,描出,
,,
所以为等腰三角形,则的角平分线也为中线,
边的中点为,所以角平分线所在直线斜率为:,
故答案为:.
考法2:倾斜角与斜率的转化
方法提炼
当直线绕定点由与x轴平行(或重合)的位置按逆时针方向旋转到与y轴平行或重合的位置时,斜率由零逐渐增大到+∞(即斜率不存在);按顺时针方向旋转到与y轴平行或重合的位置时,斜率由零逐渐减小至-∞(即斜率不存在)。
(多选)下列说法中,正确的是( )
A.任何一条直线都有唯一的斜率 B.直线的倾斜角越大,它的斜率就越大
C.任何一条直线都有唯一的倾斜角 D.垂直于轴的直线倾斜角为
【答案】CD
【难度】0.94
【知识点】直线的倾斜角、斜率与倾斜角的变化关系
【分析】根据直线斜率与倾斜角的定义分别判断各选项.
【详解】A选项:当直线垂直于轴时,斜率不存在,A选项错误;
B选项:当倾斜角为锐角时,斜率为正,且倾斜角越大斜率越大;当倾斜角为钝角时,斜率为负,且倾斜角越大斜率越大,B选项错误;
C选项:任何一条直线的倾斜角均存在且,C选项正确;
D选项:垂直于轴的直线与轴平行,由倾斜角定义可知该直线倾斜角为,D选项正确;
故选:CD.
(多选)如图所示,下列四条直线,,,,斜率分别是,,,,倾斜角分别是,,,,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【难度】0.65
【知识点】直线的倾斜角、直线斜率的定义、斜率与倾斜角的变化关系
【分析】根据直线的图像特征,结合直线的斜率与倾斜角定义,得出结论.
【详解】直线,,,,斜率分别是,,,,倾斜角分别是,,,,
由倾斜角定义知,,,,故C正确;
由,知,,,,故B正确;
故选:BC
设直线的斜率为,倾斜角为,若,则的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】斜率与倾斜角的变化关系
【分析】根据斜率的取值范围求得倾斜角的取值范围.
【详解】由于,所以,
又,所以.
故选:D
已知两点,,若实数,则直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】已知两点求斜率、斜率与倾斜角的变化关系
【解析】先求出直线AB的斜率,得出k的范围,进而得出倾斜角正切值的范围,即可求出倾斜角范围.
【详解】,,
直线AB的斜率为,
,,
即,且,
倾斜角的取值范围为.
故选:B.
考法3:直线与线段的相交关系求斜率范围
方法提炼
已知一条线段AB的端点及线段外一点P,求过点P的直线与线段AB有交点的情况下直线的斜率的取值范围。若直线PA,PB的斜率均存在,则步骤为:
连接PA,PB;
由求出;
结合图形即可写出满足条件的直线的斜率的取值范围。
已知直线过点,且与以,为端点的线段有公共点,则直线倾斜角的取值范围为 ,其斜率的取值范围为 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】直线与线段的相交关系求斜率范围、已知两点求斜率、斜率与倾斜角的变化关系
【分析】解法一:根据题意,求出,,结合图形求出直线斜率的范围,进而可求出倾斜角的范围.
解法二:设直线的斜率为,则直线的方程为,点,在直线的两侧或其中一点在直线上,所以,即可求出直线斜率的范围,进而可求出倾斜角的范围.
【详解】解法一:由题意,,.
设直线,的倾斜角分别为α,β,则,.
如图所示,过点作轴的垂线,与线段交点于,
当直线由变化到的位置时,直线的倾斜角由增到,其斜率的范围为;当直线由变化到的位置时,直线的倾斜角由增到,其斜率的范围为.
故直线倾斜角的取值范围为,其斜率的取值范围为.
故答案为:; .
解法二:设直线的斜率为,则直线的方程为,即.
由题意,点,在直线的两侧或其中一点在直线上,
所以,即,解得或.
故直线的斜率的取值范围为,
所以其倾斜角的取值范围为.
故答案为:; .
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.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】直线与线段的相交关系求斜率范围、已知两点求斜率
【分析】作出图象,求出的斜率,再结合图象即可得解.
【详解】如图所示,
,
因为为的边上一动点,
所以直线斜率的变化范围是.
故选:D.
已知,过点的直线与线段不相交,则直线斜率的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】直线与线段的相交关系求斜率范围、已知两点求斜率
【分析】求出直线的斜率,再结合图形即可得解.
【详解】因为,,
所以直线的斜率分别为,
由图形知,当或,即或时,直线l与线段AB相交,
所以直线与线段不相交时,直线l斜率k的取值范围为.
故选:A.
已知点,,若过点的直线l与线段相交,则直线l斜率k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】直线与线段的相交关系求斜率范围
【分析】数形结合,求出临界条件结合斜率与倾斜角的关系求解即可.
【详解】由题设,,如下图示,所以.
故选:D
考法4:斜率公式的应用
求参数的取值范围
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.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】直线的倾斜角、斜率公式的应用、斜率与倾斜角的变化关系
【分析】根据题意列出相应的不等式,即可得答案.
【详解】由题意经过两点,的直线的倾斜角是锐角,
可知 ,且 ,
解得 ,即实数m的范围是,
故选:C
过两不同点的直线的斜率为1,则( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】已知斜率求参数
【分析】利用两点的斜率公式,建立方程求解,通过验根,可得答案.
【详解】根据题意可得,解得或.
当时,点重合,不符合题意,舍去.
当时,经验证,符合题意.
故选:C.
已知坐标平面内两点.
(1)当直线MN的斜率不存在时,求的值;
(2)当直线MN的倾斜角为锐角和钝角时,分别求出的取值范围.
【答案】(1);
(2)答案见解析.
【难度】0.85
【知识点】直线斜率的定义、斜率与倾斜角的变化关系、斜率公式的应用
【分析】(1)根据斜率不存在时横坐标相等列方程,即可求参数;
(2)由倾斜角为锐角、钝角时对应斜率的符号列不等式求参数范围.
【详解】(1)直线MN的斜率不存在时,点的横坐标相等,
即,解得;
(2)直线MN的倾斜角为锐角时,斜率,解得.
直线MN的倾斜角为钝角时,斜率,解得或.
综上可得,直线MN的倾斜角为锐角时,的取值范围为,
直线MN的倾斜角为钝角时,的取值范围为.
解决三点共线问题
方法提炼
证明三点共线有很多方法,如利用(距离法),而证明已知坐标的三点共线,利用斜率是最简单的方法,如直线AB,BC的斜率相等,则A,B,C三点共线;反过来,若A,B,C三点共线,则直线AB,BC的斜率相等(斜率存在时)或直线AB,BC的斜率都不存在。
斜率为2的直线过,,三点,则 .
【答案】1
【难度】0.94
【知识点】已知两点求斜率
【分析】由两点间的斜率公式代入计算解出,可得结果.
【详解】由题意可得,
解得,,
所以可得.
故答案为:1
若三点在同一条直线上,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】斜率公式的应用
【分析】由三点共线得,利用斜率的坐标公式建立方程求解即可.
【详解】因为三点在同一条直线上,且直线的斜率显然存在,
所以,则,解得.
故选:B.
一束光线从点射入,经过x轴上的点P反射后,经过点,则点P的坐标为
【答案】
【难度】0.65
【知识点】已知两点求斜率
【分析】根据入射光线经过点A,知点A关于x轴的对称点在反射光线的反向延长线上,, 三点在同一条直线上,利用斜率相等即可求解.
【详解】因为入射光线经过点A,所以点A关于x轴的对称点在反射光线的反向延长线上,设点P的坐标为.易知点的坐标为,则, 三点在同一条直线上,所以即解得,所以点P的坐标为.
求函数最值(范围)
方法提炼
可将看成动点P(x,y)与定点所在直线的斜率,从而将求代数式的最大
(小)值问题转化为求直线的斜率的最大(小)值问题,即将代数问题转化为几何问题来处理.
已知,,若点在线段上,则的取值范围是 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】直线与线段的相交关系求斜率范围
【分析】我们只要把看作动点与定点的斜率,就可以结合图象得到范围.
【详解】当点与重合,则,代入得,
当点与重合,则,代入得,
我们把看作动点与定点的斜率,
再结合图象:
利用正切函数在锐角范围内是单调递增,可知,
故答案为:.
已知实数满足,则的最大值为 .
【答案】8
【难度】0.65
【知识点】求分式型目标函数的最值、斜率与倾斜角的变化关系、斜率公式的应用
【分析】根据斜率的两点式确定目标式的几何意义,再应用数形结合求目标式的最大值.
【详解】由的几何意义是图象上的点与点连线的斜率.
如图所示,直线的倾斜角始终为锐角,结合正切函数在上单调递增,
当直线过点时斜率最大,将代入,得最大值为8.
故答案为:8
比较大小
方法提炼
对于含有分式结构的一些不等式,只要与过两点的斜率公式在结构上类似,可以考虑其几何意义,用斜率作答。
三名工人种植同一种果树,他们在一天中的工作情况如图所示,其中点的横、纵坐标分别为第名工人上午的工作时间和种植的果树数,点的横、纵坐标分别为第名工人下午的工作时间和种植的果树数,.记为第名工人在这一天中平均每小时种植的果树数,则( )
A.,,中最大的是 B.,,中最大的是
C.,,中最大的是 D.,,中最小的是
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】计算几个数的平均数、斜率公式的应用
【分析】若为第名工人在这一天中平均每小时种植的果树数,则为中点与原点连线的斜率;进而得到答案.
【详解】若为第名工人在这一天中平均每小时种植的果树数,
则为线段中点与原点连线的斜率,
故中最大的是.
故选:B.
已知函数,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】平均变化率
【分析】画出函数的图象,观察与连线的斜率即得.
【详解】作出函数的图象,如图所示.
由图可知曲线上各点与坐标原点的连线的斜率随着的增大而减小.
由,得,即.
故选:C.
考法5:两条直线平行和垂直的判定
已知、是平面直角坐标系上的直线,“与的斜率相等”是“与平行”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分条件也非必要条件
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】由斜率判断两条直线平行、既不充分也不必要条件
【分析】根据直线平行与直线斜率的关系,即可求解.
【详解】解:与的斜率相等”,“与可能重合,故前者不可以推出后者,
若与平行,与的斜率可能都不存在,故后者不可以推出前者,
故前者是后者的既非充分条件也非必要条件,
故选:D.
已知两直线的斜率分别为,且是方程的两根,则与的位置关系为( )
A.平行 B.相交且垂直 C.重合 D.相交且不垂直
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】由斜率判断两条直线垂直
【分析】由斜率乘积判断两直线的位置关系可得.
【详解】由题意,因此两直线垂直.平面上的两直线垂直时当然相交.
故选:B.
(多选)满足下列条件的直线与,其中的是( )
A.的倾斜角为,的斜率为
B.的斜率为,经过点,
C.经过点,,经过点,
D.的方向向量为,的方向向量为
【答案】BCD
【难度】0.65
【知识点】直线斜率的定义、由斜率判断两条直线垂直
【分析】根据直线斜率之积为判断ABC,再由方向向量垂直的数量积表示判断D.
【详解】对A,,,,所以A不正确;
对B,,,故B正确;
对C,,,,故C正确;
对D,因为,所以两直线的方向向量互相垂直,故,故D正确.
故选:BCD
考法6:两条直线平行与垂直的应用
求参数
方法提炼
由两条直线平行、垂直求参数的值,一般的解题思路是利用斜率的坐标公式表示出斜率,利用斜率相等、斜率之积为-1求解。但在解题过程中要注意讨论直线与x轴垂直的特殊情况。
已知,,.
(1)求点的坐标,满足,;
(2)若点在x轴上,且,求直线的倾斜角.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】直线的倾斜角、直线斜率的定义、已知直线平行求参数、已知直线垂直求参数
【分析】(1)根据两直线的垂直关系和平行关系即可求出结果;
(2)根据条件可得即可求出结果.
【详解】(1)设,
由已知得,
又,可得,
即. ①
由已知得,
又,可得,
即. ②
联立①②解得,
∴.
(2)设,
∵,
∴,
又∵,,
∴,
解得.
∴,
又∵,
∴轴,
故直线MQ的倾斜角为90°.
(多选)若直线的斜率,直线经过点,,且,则实数的值为( )
A. B.1 C. D.5
【答案】AD
【难度】0.85
【知识点】直线斜率的定义、已知两点求斜率、已知斜率求参数、已知直线垂直求参数
【分析】先由斜率定义写出直线的斜率,因为,则,由此解出,但要验证的解是否会使得直线的斜率不存在,由此可得答案.
【详解】由斜率的定义,直线的斜率,
因为,则,解得或,
代入验证或时,两点横坐标均不同,直线的斜率均存在,
故或均满足题意,
故选:AD.
(多选)已知直线l1经过点A(3,a),B(a-1,2),直线l2经过点C(1,2),D(-2,a+2).若l1⊥l2,则a的值可以是( )
A.-4 B.-3 C.3 D.4
【答案】AC
【难度】0.85
【知识点】已知直线垂直求参数
【分析】求出直线斜率,分类讨论,分斜率为0和不为0讨论.
【详解】设直线l1的斜率为k1,直线l2的斜率为k2,则k2==-.
若l1⊥l2,①当k2=0时,此时a=0,k1=-,不符合题意;
②当k2≠0时,l1的斜率存在,此时k1=.
由k1k2=-1,可得·=-1,解得a=3或a=-4.所以当a=3或a=-4时,l1⊥l2.
故选:AC.
已知点,点在轴上,且,则点的坐标为
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】直线的倾斜角、由斜率判断两条直线垂直、直线的斜率
【详解】由题意设 ,又 ,∴ ,∵ ,∴ ,解得: .∴点 的坐标为 或 .故选C.
在平面直角坐标系中,已知点和,点在轴上.若直线与直线的夹角为,则点的坐标为 .
【答案】/(0.5)
【难度】0.85
【知识点】已知直线垂直求参数
【分析】翻译垂直条件,利用直线斜率建立方程求解即可.
【详解】设横坐标为,且由题意得,
与相互垂直,,解得,故,
故答案为:
解决平面几何问题
方法提炼
由已知点的坐标判断图形形状的一般步骤:
第一步:在平面直角坐标系内画出图形,根据所画图形作出直观猜想;
第二步:求出各边所在直线的斜率,判断边的平行或垂直关系;
第三步:确定几何图形的形状。
顺次连接点,,,所构成的图形是( )
A.平行四边形 B.直角梯形 C.等腰梯形 D.以上都不对
【答案】A
【难度】0.85
【解析】由四个点的坐标可求出,,, 根据斜率关系以及线段的长度,即可得结果.
【详解】因为,,,,
所以,,,
所以,,
所以四边形是平行四边形.
故选:A
已知的顶点坐标为,,,若为直角三角形,则m的值为 .
【答案】,3或
【难度】0.65
【知识点】已知两点求斜率、已知直线垂直求参数
【分析】结合斜率公式,分,,三种情况讨论求解即可.
【详解】解:,,.
若,则,解得;
若,则,解得;
若,则,解得.
综上所述,m的值为,3或.
故答案为:,3或
已知点,,,,
(1)试判断直线和直线的位置关系;
(2)试判定四边形的形状.
【答案】(1)
(2)四边形为直角梯形
【难度】0.65
【知识点】已知两点求斜率、由斜率判断两条直线平行、由斜率判断两条直线垂直
【分析】(1)求出可得两直线线关系;
(2)求出且可得四边形形状;
【详解】(1)由题意可得,
则,,
所以两条直线平行,即,
(2)因为,,
所以,即与不平行,
又,所以,
所以四边形为直角梯形.§2.1 直线的倾斜角与斜率
目录 考法1:求直线斜率 3 考法2:倾斜角与斜率的转化 4 考法3:直线与线段的相交关系求斜率范围 5 考法4:斜率公式的应用 6 求参数的取值范围 6 解决三点共线问题 6 求函数最值(范围) 7 比较大小 7 考法5:两条直线平行和垂直的判定 8 考法6:两条直线平行与垂直的应用 9 求参数 9 解决平面几何问题 9
直线的倾斜角
当直线与相交时,我们把轴称为基准,轴正方向与直线向上的方向之间所成的角叫做直线的倾斜角.
当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为。因此,直线的倾斜角的取值范围为.
直线的斜率
我们把一条直线的倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率。斜率常用小写字母表示,即.
倾斜角
直线 与x轴平行或重合 由左向右上升 垂直于x轴 由左向右下降
斜率 不存在
倾斜角是 90°的直线没有斜率,倾斜角不是90°的直线都有斜率.
经过两点的直线的斜率公式
经过两点、的直线的斜率公式.
若直线的斜率为,它的一个方向向量的坐标为,则,那么斜率为的直线的一个方向向量可以为.
两点直线平行的判定
若两条直线(不重合)中有一条直线没有斜率,则当另一条直线也没有斜率时,即两条直线的倾斜角都是,它们互相平行.
对于斜率分别为的两条直线,有.
(1)成立的前提条件是:①两条直线的斜率存在分别为;②与不重合;
(2)或与重合.
(3)或与的斜率都不存在.
两点直线垂直的判定
若两条直线中有一条直线斜率不存在,另一条直线的斜率为0,即一条直线的倾斜角为,另一条直线的倾斜角为时,两条直线互相垂直.
对于斜率分别为的两条直线,有.
考法1:求直线斜率
方法提炼
求直线斜率的方法
定义法:已知直线的倾斜角或的某个三角函数值时,常根据直线斜率的定义k=tan来求斜率.
公式法:若直线过两点,且,则斜率.
如果直线沿轴负方向平移m个单位长度,再沿y轴正方向平移n个单位长度后,又回到原来的位置,求直线的斜率。此类题可通过平移前与平移后的两个方程的同一性,进行相应系数的比较求得结果。
直线斜率的的变化规律:
当时,直线越陡越大;
当时,直线越平缓越大.
已知点,,则直线AB的斜率 .
直线l 经过点,倾斜角为150°,若将直线l绕点逆时针旋转60°后,得到直线,则直线的斜率为 .
如图,若直线,,,的斜率分别为,,,,则( )
A. B.
C. D.
已知直线l上的一点向右平移4个单位长度,再向下平移2个单位长度后,仍在该直线上,则直线l的斜率为( )
A. B.- C.2 D.-2
在平面直角坐标系中,已知点,则角平分线所在直线斜率为 .
考法2:倾斜角与斜率的转化
方法提炼
当直线绕定点由与x轴平行(或重合)的位置按逆时针方向旋转到与y轴平行或重合的位置时,斜率由零逐渐增大到+∞(即斜率不存在);按顺时针方向旋转到与y轴平行或重合的位置时,斜率由零逐渐减小至-∞(即斜率不存在)。
(多选)下列说法中,正确的是( )
A.任何一条直线都有唯一的斜率 B.直线的倾斜角越大,它的斜率就越大
C.任何一条直线都有唯一的倾斜角 D.垂直于轴的直线倾斜角为
(多选)如图所示,下列四条直线,,,,斜率分别是,,,,倾斜角分别是,,,,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
设直线的斜率为,倾斜角为,若,则的范围是( )
A. B.
C. D.
已知两点,,若实数,则直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B. C. D.
考法3:直线与线段的相交关系求斜率范围
方法提炼
已知一条线段AB的端点及线段外一点P,求过点P的直线与线段AB有交点的情况下直线的斜率的取值范围。若直线PA,PB的斜率均存在,则步骤为:
连接PA,PB;
由求出;
结合图形即可写出满足条件的直线的斜率的取值范围。
已知直线过点,且与以,为端点的线段有公共点,则直线倾斜角的取值范围为 ,其斜率的取值范围为 .
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.
已知,过点的直线与线段不相交,则直线斜率的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
已知点,,若过点的直线l与线段相交,则直线l斜率k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
考法4:斜率公式的应用
求参数的取值范围
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.
过两不同点的直线的斜率为1,则( )
A.1 B.2 C. D.
已知坐标平面内两点.
(1)当直线MN的斜率不存在时,求的值;
(2)当直线MN的倾斜角为锐角和钝角时,分别求出的取值范围.
解决三点共线问题
方法提炼
证明三点共线有很多方法,如利用(距离法),而证明已知坐标的三点共线,利用斜率是最简单的方法,如直线AB,BC的斜率相等,则A,B,C三点共线;反过来,若A,B,C三点共线,则直线AB,BC的斜率相等(斜率存在时)或直线AB,BC的斜率都不存在。
斜率为2的直线过,,三点,则 .
若三点在同一条直线上,则的值为( )
A. B. C. D.
一束光线从点射入,经过x轴上的点P反射后,经过点,则点P的坐标为
求函数最值(范围)
方法提炼
可将看成动点P(x,y)与定点所在直线的斜率,从而将求代数式的最大
(小)值问题转化为求直线的斜率的最大(小)值问题,即将代数问题转化为几何问题来处理.
已知,,若点在线段上,则的取值范围是 .
已知实数满足,则的最大值为 .
比较大小
方法提炼
对于含有分式结构的一些不等式,只要与过两点的斜率公式在结构上类似,可以考虑其几何意义,用斜率作答。
三名工人种植同一种果树,他们在一天中的工作情况如图所示,其中点的横、纵坐标分别为第名工人上午的工作时间和种植的果树数,点的横、纵坐标分别为第名工人下午的工作时间和种植的果树数,.记为第名工人在这一天中平均每小时种植的果树数,则( )
A.,,中最大的是 B.,,中最大的是
C.,,中最大的是 D.,,中最小的是
已知函数,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
考法5:两条直线平行和垂直的判定
已知、是平面直角坐标系上的直线,“与的斜率相等”是“与平行”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分条件也非必要条件
已知两直线的斜率分别为,且是方程的两根,则与的位置关系为( )
A.平行 B.相交且垂直 C.重合 D.相交且不垂直
(多选)满足下列条件的直线与,其中的是( )
A.的倾斜角为,的斜率为
B.的斜率为,经过点,
C.经过点,,经过点,
D.的方向向量为,的方向向量为
考法6:两条直线平行与垂直的应用
求参数
方法提炼
由两条直线平行、垂直求参数的值,一般的解题思路是利用斜率的坐标公式表示出斜率,利用斜率相等、斜率之积为-1求解。但在解题过程中要注意讨论直线与x轴垂直的特殊情况。
已知,,.
(1)求点的坐标,满足,;
(2)若点在x轴上,且,求直线的倾斜角.
(多选)若直线的斜率,直线经过点,,且,则实数的值为( )
A. B.1 C. D.5
(多选)已知直线l1经过点A(3,a),B(a-1,2),直线l2经过点C(1,2),D(-2,a+2).若l1⊥l2,则a的值可以是( )
A.-4 B.-3 C.3 D.4
已知点,点在轴上,且,则点的坐标为
A. B. C. D.
在平面直角坐标系中,已知点和,点在轴上.若直线与直线的夹角为,则点的坐标为 .
解决平面几何问题
方法提炼
由已知点的坐标判断图形形状的一般步骤:
第一步:在平面直角坐标系内画出图形,根据所画图形作出直观猜想;
第二步:求出各边所在直线的斜率,判断边的平行或垂直关系;
第三步:确定几何图形的形状。
顺次连接点,,,所构成的图形是( )
A.平行四边形 B.直角梯形 C.等腰梯形 D.以上都不对
已知的顶点坐标为,,,若为直角三角形,则m的值为 .
已知点,,,,
(1)试判断直线和直线的位置关系;
(2)试判定四边形的形状.