1、第八章解析几何第一讲直线的倾斜角、斜率与直线的方程ZHI SHI SHU LI SHUANG JI ZI CE知识梳理双基自测 知识点一直线的倾斜角(1)定义:当直线l与x轴相交时,我们取x轴作为基准,把x轴_正向_与直线l_向上_方向之间所成的角叫做直线l的倾斜角当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0(2)倾斜角的取值范围为_0,180)_知识点二直线的斜率(1)定义: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k表示,即k_tan_,倾斜角是90的直线斜率不存在(2)过两点的直线的斜率公式经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1x2)的直线的斜率
2、公式为k知识点三直线方程的五种形式名称方程适用范围点斜式_yy0k(xx0)_不含直线xx0斜截式_ykxb_不含垂直于x轴的直线_两点式_不含垂直于坐标轴的直线_截距式_1不含垂直于x轴、平行于x轴和_过原点的_直线一般式AxByC0其中要求_A2B20_适用于平面直角坐标系内的所有直线直线的倾斜角和斜率k之间的对应关系:009090900且越大,k就越大不存在k0,bc0,bc0Cab0 Dab0,bc0解析由题意可知直线斜率小于0,纵截距大于0,即,故选AKAO DIAN TU PO HU DONG TAN JIU考点突破互动探究 考点一直线的倾斜角与斜率自主练透例1(1)(2019兰州
3、模拟)直线2xcosy30(,)的倾斜角的变化范围是(B)A, B,C, D,(2)直线l过点P(1,0),且与以A(2,1),B(0,)为端点的线段有公共点,则直线l斜率的取值范围为(,1,)解析(1)直线2xcosy30的斜率k2cos.由于,所以cos,因此k2cos1,设直线的倾斜角为,则有tan1,由于0,),所以,即倾斜角的变化范围是,(2)如图,kAP1,kBP,k(,1,)引申1若将例(2)中“有公共点”改为“无公共点”,则直线l的倾斜角的范围为0,)(,)引申2若将题(2)中P(1,0)改为P(1,0),其它条件不变,求直线l斜率的取值范围为,解析P(1,0),A(2,1),
4、B(0,),kAP,kBP如图可知,直线l斜率的取值范围为,名师点拨 (1)求倾斜角的取值范围的一般步骤:求出斜率ktan的取值范围,但需注意斜率不存在的情况;利用正切函数的单调性,借助图象或单位圆,数形结合确定倾斜角的取值范围(2)注意倾斜角的取值范围是0,),若直线的斜率不存在,则直线的倾斜角为,直线垂直于x轴变式训练1(1)(2020大庆模拟)直线xsiny20的倾斜角的范围是(B)A0,) B0,)C0, D0,(,)(2)(多选题)(2019安阳模拟改编)已知点A(1,3),B(2,1)若直线l:yk(x2)1与线段AB相交,则k的值可以是(ABC)A B2 C0 D1解析(1)设直
5、线的倾斜角为,则tansin,所以1tan1,又0,所以0或0,b0),则1(1)2ab4,当且仅当,即a4,b2时,AOB面积Sab有最小值为4.此时,直线l的方程是1.即x2y40(2)ab(ab)()33232.此时,求得b1,a2.此时,直线l的方程为1.即xy20(3)设BAO,则sin ,cos ,|MA|MB|,显然当时,|MA|MB|取得最小值4,此时k1,所求直线的方程为y1(x2),即xy30另解:|MA|MB|(a2,1)(2,b1)2ab5(2ab)()54.当且仅当ab3时取等号,此时直线l的方程为xy30(4)同(3)|MA|,|MB|,|MA|2|MB|2(sin
6、2cos2)()59(当且仅当cos22sin2,即tan 时取等号)此时直线的斜率k,故所求直线的方程为y1(x2),即x2y2(1)0注:本题也可设直线方程为y1k(x2)(k0)求解名师点拨 利用最值取得的条件求解直线方程,一般涉及函数思想即建立目标函数,根据其结构求最值,有时也涉及均值不等式,何时取等号,一定要弄清变式训练3已知直线l过点M(2,1),且与x轴、y轴正半轴分别交于A、B,O为坐标原点若SAOB,求直线l的方程解析设直线l的方程为1,则解得或故所求直线方程为1或1,即xy30或x4y60MING SHI JIANG TAN SU YANG TI SHENG名师讲坛素养提升
7、 (1)定点问题例4已知直线l:kxy12k0(kR)(1)证明:直线l过定点;(2)若直线l不过第四象限,求k的取值范围解析(1)证明:直线l的方程可化为y1k(x2),故无论k取何值,直线l必过定点(2,1)(2)令x0得y2k1,即直线l在y轴上的截距为2k1.由题意知解得k0故取值范围是0)(2)曲线的切线问题例5(2019湖南湘潭模拟)经过(2,0)且与曲线y相切的直线与坐标轴围成的三角形面积为(A)A2 B C1 D3解析设切点为(m,),m0,y的导数为y,可得切线的斜率k,切线方程为y(xm),代入(2,0),可得(2m),解得m1,则切线方程为y1x1,切线与坐标轴的交点坐标为(0,2),(2,0),则切线与坐标轴围成的三角形面积为222.故选A变式训练4(1)直线ykxk2过定点_(1,2)_(2)(2018课标全国)曲线y2ln x在点(1,0)处的切线方程为_2xy20_