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。
斜率公式:
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 |
| 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) |
(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。
(1)k = (8 − 2)/(3 − 1) = 6/2 = 3
(2)k = tan 60° = √3
(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。
(1)y − 5 = 4(x − 2),即 y = 4x − 3
(2)k = tan 45° = 1,y − 3 = 1·(x + 1),即 y = x + 4
(3)倾斜角为 90°,斜率不存在,不能用点斜式!直线方程为 x = 3
(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。
(1)(y − 2)/(6 − 2) = (x − 1)/(3 − 1)
化简:y − 2 = 2(x − 1),即 y = 2x
(2)x/3 + y/(−2) = 1,即 2x − 3y = 6
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。
设 |a| = |b|,分三种情况:
情况 1:a = b ≠ 0
x/a + y/a = 1,代入 (4, −3):4/a − 3/a = 1,a = 1
方程:x + y = 1
情况 2:a = −b ≠ 0
x/a + y/(−a) = 1,代入 (4, −3):4/a + 3/a = 1,a = 7
方程:x − y = 7
情况 3:a = b = 0(过原点)
直线过 (0, 0) 和 (4, −3):y = (−3/4)x,即 3x + 4y = 0
答案:x + y = 1 或 x − y = 7 或 3x + 4y = 0
B。k = (8−2)/(3−1) = 6/2 = 3
C。垂直于 x 轴的直线,倾斜角为 90°
A。点斜式:y − y₁ = k(x − x₁),代入得 y − 3 = −2(x − (−1)) = −2(x + 1)
D。截距式 x/2 + y/(−3) = 1,化简得 x/2 − y/3 = 1,再化简得 3x − 2y = 6
√3
3
y = 2x + 1。斜率 k = (5−1)/(2−0) = 2,用点斜式 y − 1 = 2(x − 0)
4。k_AB = (5−1)/(3−1) = 2,k_AC = (7−1)/(a−1) = 6/(a−1),令 k_AB = k_AC,得 a = 4
(1)y − 3 = −1/2(x + 2),化简:x + 2y − 4 = 0
(2)k = tan 120° = −√3,y + 1 = −√3(x − 1),化简:√3x + y + 1 − √3 = 0
(3)x/(−4) + y/2 = 1,化简:x − 2y + 4 = 0
分两种情况:
情况 1:截距不为 0
设 x/a + y/a = 1,代入 (2, 1):2/a + 1/a = 1,a = 3
方程:x + y = 3
情况 2:截距为 0(过原点)
直线过 (0, 0) 和 (2, 1),y = x/2,即 x − 2y = 0
答案:x + y = 3 或 x − 2y = 0