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直线的倾斜角为 ,斜率为k,若 ≠90°,则斜率k=tan ,若 =90°,则斜率k不存在,此时直线与y轴平行或重合,因此在处理有关直线方程问题时要格外注意这种情况,防止掉入“陷井”。
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[分析]本题错误的原因是把直线l的倾斜角介于CA、CB的倾斜角之间和斜率介于二者之间混为一谈,没注意到倾斜角为90°的跨越,如图,直线l是一组绕点C转动而成的直线系,点A、点B是它的两个极端位置,直线l在以CB的位置逆时针转动到CA位置的过程中,倾斜角由锐角逐渐增大到90°,再到钝角 ,其斜率则从tan 逐渐增大到+∞,又从-∞逐渐增大到tan 。
正解:同错解
l的斜率的范围是(-∞, )∪( ,+∞)
例2:已知直线l1: 和直线l2:
试判断当l1与l2平行时,m的取值
错解:由l1∥l2得
解得m=-4,且当m=-4时
所以m=-4符合题意
分析:两直线平行,则斜率相等或不存在,错解原因是忽略了斜率不存在时两直线平行情况。
正解:当l1和l2的斜率都不存在时
由 解得m=3
此时l1: ,l2:
显然l1∥l2
当l1和l2都有斜率时,同错解
综上可知:当m=3和m= 时,l1∥l2
点评:运用斜率来处理两直线平行时,要紧紧抓住k1,k2,b1,b2之间关系,需对直线有斜率和斜率不存在两种情况分别解答,否则会使解题出现漏解,掉入斜率“陷井”。
例3:已知圆C的方程为
求与圆C相切,且过A(1,-2)点的直线方程。
解:错解:易知圆C方程为
设直线斜率为k,又直线过A(1,-2)
其方程为y+2=k(x-1)即kx-y-2-k=0
由题知圆心(2,1)到直线kx-y-2-k=0距离为半径,即 k=
直线方程为 ,即4x-3y-10=0
[分析]易知点A在圆C外。很明显,过A作圆C的切线应该有两条,本题出现漏解,漏掉了斜率不存在时的情况。
正解:若斜率不存在,则过点A的直线方程为x=1,圆心C到x=1的距离恰为1,即d=r,此时直线x=1正好与圆C相切。
若斜率存在,同错解。
综上,直线方程为x=1或4x-3y-10=0
例4:已知过点A(-1,0)的动直线l与圆C:x2+(y-3)2=4相交于点P、Q两点,M是PQ的中点,当PQ= 时,求直线l的方程
解:错解:设直线l的斜率为k,又l过A点
方程为y=k(x+1) 即kx-y+k=0
由题知
又
直线方程为4x-3y+4=0
[分析]这是一道很好的综合题,包含了丰富的内容。错误原因是丢掉了斜率不存在时的相关情况,因此出现了漏解。
正解:若斜率不存在,则直线方程为l:x=-1,圆心C到l的距离为1,即d=1
此时弦PQ= ,完全符合题意。
若斜率存在,设为k,以下同错解。
综上,直线l的方程为x=-1或4x-3y+4=0
在求解有关直线方程问题时,无论是斜率的范围,还是圆的切线,或圆的弦,都要特别留意,斜率不存在时的情况,否则会出现漏解或错解现象,应引起我们足够的重视。