【知识重温】一、必记2个知识点1.直线的倾斜角和斜率(1)直线的倾斜角的定义当直线l与x轴相交时,我们取x轴作为基准,x轴①____与直线l②____________之间所成的③____________α叫做直线的倾斜角.当直线和x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0°,因此,直线倾斜角α的取值范围是④____________.正向向上方向最小正角0°≤α<180°(2)斜率的定义倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的⑤________叫做这条直线的斜率,常用k表示,即⑥____________.倾斜角是90°的直线,斜率k不存在.(3)斜率公式当直线l经过两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)时,l的斜率k=⑦_______________________.(4)直线的方向向量经过两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)的直线的方向向量的坐标可记为⑧_____________________,当直线的斜率k存在时,方向向量的坐标可记为⑨________.正切值k=tanαy2-y1x2-x1(其中x1≠x2)(x2-x1,y2-y1)(1,k)2.直线方程的几种基本形式名称方程适用范围斜截式⑩____________不能表示垂直于x轴的直线点斜式⑪____________不能表示垂直于x轴的直线两点式⑫____________不能表示垂直于坐标轴的直线截距式⑬____________不能表示垂直于坐标轴及过原点的直线一般式⑭____________能表示平面上任何直线y=kx+by-y0=k(x-x0)y-y1y2-y1=x-x1x2-x1xa+yb=1Ax+By+C=0(A2+B2≠0)二、必明4个易误点1.利用两点式计算斜率时易忽视x1=x2时斜率k不存在的情况.2.用直线的点斜式求方程时,在斜率k不明确的情况下,注意分k存在与不存在讨论,否则会造成失误.3.直线的截距式中易忽视截距均不为0这一条件,当截距为0时可用点斜式.4.由一般式Ax+By+C=0确定斜率k时易忽视判断B是否为0,当B=0时,k不存在;当B≠0时,k=-AB.【小题热身】1.判断下列说法是否正确(请在括号中打“√”或“×”).(1)坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角与斜率.()(2)过点M(a,b),N(b,a)(a≠b)的直线的倾斜角是45°.()(3)直线的倾斜角越大,斜率k就越大.()(4)经过点P(x0,y0)的直线都可以用方程y-y0=k(x-x0)表示.()(5)经过任意两个不同的点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线都可以用方程(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)表示.()××××√2.过点M(-2,m),N(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为()A.1B.4C.1或3D.1或4解析:∵kMN=m-4-2-m=1,∴m=1.答案:A3.直线3x-y+a=0(a为常数)的倾斜角是()A.30°B.60°C.120°D.150°解析:由直线方程得y=3x+a,所以斜率k=3,设倾斜角为α.所以tanα=3,又因为0°≤α180°,所以α=60°.答案:B4.倾斜角为135°,在y轴上的截距为-1的直线方程是()A.x-y+1=0B.x-y-1=0C.x+y-1=0D.x+y+1=0解析:直线的斜率为k=tan135°=-1,所以直线方程为y=-x-1,即x+y+1=0.答案:D5.经过两点M(1,-2),N(-3,4)的直线方程为______________________.解析:经过两点M(1,-2),N(-3,4)的直线方程为y+24+2=x-1-3-1,即3x+2y+1=0.答案:3x+2y+1=0考点一直线的倾斜角与斜率[自主练透型]1.[2020·河北衡水模拟]过不重合的A(m2+2,m2-3),B(3-m-m2,2m)两点的直线l的倾斜角为45°,则m的值为()A.-1B.-2C.-1或2D.1或-2解析:过A(m2+2,m2-3),B(3-m-m2,2m)两点的直线l的斜率k=m2-3-2mm2+2-3+m+m2.∵直线l的倾斜角为45°,∴k=m2-3-2mm2+2-3+m+m2=1,解得m=-1或m=-2.当m=-1时,A、B重合,故舍去,∴m=-2.故选B.答案:B2.若直线l经过点A(1,2),在x轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率的取值范围是________.解析:设直线l的斜率为k,则直线方程为y-2=k(x-1),在x轴上的截距为1-2k.令-31-2k3,解得k-1或k12.答案:(-∞,-1)∪12,+∞悟·技法1.斜率的求法(1)定义法:若已知直线的倾斜角α或α的某种三角函数值,一般根据k=tanα求斜率.(α≠90°)(2)公式法:若已知直线上两点A(x1,y1),B(x2,y2),一般根据斜率公式k=y2-y1x2-x1(x1≠x2)求斜率.2.斜率取值范围的三种求法(1)数形结合法:作出直线在平面直角坐标系中可能的位置,借助图形,结合正切函数的单调性确定.(2)构建不等式法:利用不等式所表示的平面区域的性质,转化为线线、线面的位置关系,构造不等式求范围.(3)利用斜率关于倾斜角的函数图象,由倾斜角范围求斜率范围,反之亦可.考点二直线的方程[互动讲练型][例1]根据所给条件求直线的方程:(1)直线过点(-4,0),倾斜角的正弦值为1010;(2)直线过点(-3,4),且在两坐标轴上的截距之和为12.解析:(1)由题设知,该直线的斜率存在,故可采用点斜式.设倾斜角为α,则sinα=1010(0απ).k=tanα=±13,故所求直线方程为y=±13(x+4),即x+3y+4=0或x-3y+4=0.(2)由题设知截距不为0,设直线方程为xa+y12-a=1,又直线过点(-3,4),从而-3a+412-a=1,解得a=-4或a=9.故所求直线方程为4x-y+16=0或x+3y-9=0.悟·技法求直线方程的关注点在求直线方程时,应选择适当的直线方程的形式,并注意各种形式的适用条件.用斜截式及点斜式时,直线的斜率必须存在,而两点式不能表示与坐标轴垂直的直线,截距式不能表示与坐标轴垂直或经过原点的直线.故在解题时,若采用截距式,应注意分类讨论,判断截距是否为零;若采用点斜式,应先考虑斜率不存在的情况.[变式练]——(着眼于举一反三)1.求适合下列条件直线方程.(1)过点A(-1,-3),斜率是直线y=3x的斜率的-14倍;(2)经过点P(3,2),且在两坐标轴上的截距相等.解析:(1)设所求直线的斜率为k,依题意k=-14×3=-34.又直线经过点A(-1,-3),因此所求直线方程为y+3=-34(x+1),即3x+4y+15=0.(2)由题意,所求直线的斜率k存在且k≠0,设直线方程为y-2=k(x-3),令y=0,得x=3-2k,令x=0,得y=2-3k,由已知3-2k=2-3k,解得k=-1或k=23,∴直线l的方程为y-2=-(x-3)或y-2=23(x-3),即x+y-5=0或2x-3y=0.考点三直线方程的综合应用[互动讲练型][例2]直线l过点P(1,4),分别交x轴的正半轴和y轴的正半轴于A,B两点,O为坐标原点,当|OA|+|OB|最小时,求l的方程.解析:解法一依题意,l的斜率存在,且斜率为负,设直线l的斜率为k,则直线l的方程为y-4=k(x-1)(k0).令y=0,可得A1-4k,0;令x=0,可得B(0,4-k).|OA|+|OB|=1-4k+(4-k)=5-k+4k=5+-k+4-k≥5+4=9.∴当且仅当-k=4-k且k0,即k=-2时,|OA|+|OB|取最小值.这时l的方程为2x+y-6=0.解法二依题意,l的截距都存在,且不为0,设l的方程为xa+yb=1,∵过P(1,4),∴1a+4b=1,∴|OA|+|OB|=a+b=(a+b)1a+4b=5+ba+4ab≥5+24=9当且仅当a=3,b=6时,取最小值.这时l的方程为2x+y-6=0.悟·技法直线方程的综合应用(1)含有参数的直线方程可看作直线系方程,这时要能够整理成过两条定直线交点的直线系,即能够看出“动中有定”.(2)求解与直线方程有关的最值问题,先设出直线方程,建立目标函数,再利用基本不等式求解最值.[变式练]——(着眼于举一反三)2.在本例条件下,若|PA|·|PB|最小,求l的方程.解析:|PA|·|PB|=4k2+16·1+k2=-4k(1+k2)=41-k+-k≥8.(k0)∴当且仅当1-k=-k且k0,即k=-1时,|PA|·|PB|取最小值.这时l的方程为x+y-5=0.