一、知识梳理
1. 倾斜角与斜率
倾斜角定义:在平面直角坐标系中,把 x 轴绕着与直线的交点按逆时针方向旋转到与直线重合时,所转过的最小正角 α 称为直线的倾斜角。
- 倾斜角的取值范围:[0°, 180°)
- 与 x 轴平行或重合的直线,倾斜角为 0°
斜率公式:
k = (y₂ − y₁) / (x₂ − x₁) (x₁ ≠ x₂)
- 当 x₁ = x₂ 时,斜率不存在(直线垂直于 x 轴)
- 斜率与倾斜角的关系:k = tan α(α ≠ 90°)
斜率与倾斜角的对应关系:
| 倾斜角 α | 斜率 k | 说明 |
| α = 0° | k = 0 | 水平线 |
| 0° < α < 90° | k > 0 | α 越大 k 越大 |
| α = 90° | k 不存在 | 竖直线 |
| 90° < α < 180° | k < 0 | α 越大 k 越大 |
特殊角的斜率:
| α | 0° | 30° | 45° | 60° | 90° | 120° | 135° | 150° |
| k | 0 | √3/3 | 1 | √3 | 不存在 | −√3 | −1 | −√3/3 |
2. 直线方程的五种形式
| 名称 | 方程 | 已知条件 | 不能表示 |
| 点斜式 | y − y₁ = k(x − x₁) | 一点 + 斜率 | 竖直线 |
| 斜截式 | y = kx + b | 斜率 + y 截距 | 竖直线 |
| 两点式 | (y−y₁)/(y₂−y₁) = (x−x₁)/(x₂−x₁) | 两点 | 平行于坐标轴 |
| 截距式 | x/a + y/b = 1 | x 截距 + y 截距 | 过原点 / 平行于坐标轴 |
| 一般式 | Ax + By + C = 0 | — | 无(万能) |
截距 ≠ 距离!截距可正、可负、可为 0。直线与 y 轴交点 (0, b) 的纵坐标 b 称为 y 轴上的截距。
二、典例精讲
【例 1】倾斜角与斜率(基础)
(1)已知直线经过点 A(1, 2) 和 B(3, 8),求斜率 k。
(2)已知直线 l 的倾斜角为 60°,求斜率 k。
【例 2】点斜式与斜截式(基础→中等)
(1)经过点 A(2, 5),斜率是 4,求直线方程。
(2)经过点 B(−1, 3),倾斜角为 45°,求直线方程。
(3)经过点 P(3, −2),倾斜角为 90°,求直线方程。
【例 3】两点式与截距式(中等)
(1)已知直线经过 A(1, 2)、B(3, 6) 两点,求直线方程。
(2)求在 x 轴上的截距为 3,在 y 轴上的截距为 −2 的直线方程。
【例 4】截距式的易错点(提高)
求过点 P(4, −3) 且在两坐标轴上的截距的绝对值相等的直线 l 的方程。
三、课堂练习
一、选择题(每题 5 分,共 20 分)
1. 直线经过点 (1, 2) 和 (3, 8),则直线的斜率为( )
A. 2 B. 3 C. −3 D. 1/3
2. 直线 x = 5 的倾斜角为( )
A. 0° B. 45° C. 90° D. 不存在
3. 经过点 (−1, 3) 且斜率为 −2 的直线方程为( )
A. y − 3 = −2(x + 1) B. y + 3 = −2(x − 1)
C. y − 3 = −2(x − 1) D. y = −2x + 1
4. 在 x 轴和 y 轴上的截距分别为 2 和 −3 的直线方程为( )
A. x/2 + y/(−3) = 1 B. x/2 − y/3 = 1
C. 3x − 2y = 6 D. 以上都对
二、填空题(每题 5 分,共 20 分)
5. 已知直线 l 的倾斜角为 60°,则斜率 k = ______。
6. 直线 y = −x + 3 在 y 轴上的截距为 ______。
7. 经过两点 A(0, 1)、B(2, 5) 的直线方程为 ______。
8. 若三点 A(1, 1)、B(3, 5)、C(a, 7) 共线,则 a = ______。
三、解答题(每题 15 分,共 30 分)
9. 求满足下列条件的直线方程:
(1)经过点 P(−2, 3),斜率 k = −1/2
(2)经过点 M(1, −1),倾斜角为 120°
(3)在 x 轴上的截距为 −4,在 y 轴上的截距为 2
10. 求过点 P(2, 1) 且在两坐标轴上的截距相等的直线方程。
四、课堂小结
五种形式选择策略
- 已知一点 + 斜率 → 点斜式
- 已知斜率 + y 截距 → 斜截式
- 已知两点 → 两点式
- 已知两截距(非零)→ 截距式
- 其他 / 最终结果 → 一般式
易错点提醒
- 斜率不存在:倾斜角 = 90° 时,只能用 x = a 表示
- 截距 ≠ 距离:截距可正、可负、可为 0
- 截距式的限制:不能表示过原点的直线
- "截距相等"要讨论过原点:这是高频易错点