高一数学必修2 3.1直线倾斜角和斜率
高一数学人教A版必修2课件:3.1.1 倾斜角与斜率 教学课件
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[ 思路分析]
y2-y1 (1)利用 k= 及 k=tanα 求解; x2-x1
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第三章 直线与方程
〔跟踪练习 2〕求经过下列两点直线的斜率,并根据斜率指出其倾斜角. 导学号 09024638 (1)(-3,0)、(-2, 3); (2)(1,-2)、(5,-2); (3)(3,4)、(-2,9); (4)(3,0)、(3, 3).
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第三章 直线与方程
[ 解析]
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第三章 直线与方程
已知直线 l 过点 P(-1,2),且与以 A(-2,-3),B(3,0)为端点的线 段相交,求直线 l 的斜率的取值范围. 导学号 09024641
[ 解析]
如图所示,直线 l 绕着 P 点,从 PA 旋转到 PB
2--3 时,与线段 AB 相交,又因为 PA 的斜率 kPA= =5, -1+2 2-0 1 PB 的斜率 kPB= =-2,所以直线 l 的斜率的取值范围 -1-3 1 是(-∞,-2]∪[5,+∞).
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第三章 直线与方程
[ 解析]
(1)∵α=45° ,∴直线 l 的斜率 k=tan45° =1,
又 P1,P2,P3 都在此直线上, 1-y1 1-5 故 kP1P2=kP2P3=k,即 = =1,解得 3-2 3-x2 x2=7,y1=0. ∴x2+y1=7. y (2)x表示直线 OP 的斜率,当点 P 与点 A 重合
3-0 (1)直线的斜率 k= = 3=tan60° , -2+3
高中数学必修二3.1 直线的倾斜角与斜率
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的取值
12.已知直线 l 与直线 x-y-1=0 垂直,则直线 l 的倾斜角 α= 13.过点(1 , k=
2) 的直线 l 将圆(x-2)2+y2=4 分成两段弧,当劣弧所对的圆心角最小时,直线 l 的斜率
.
三.解答题
14.已知直线 l 经过点 A(1,-2)和 B(3,4). (1)求 AB 的中点 C 的坐标;(2)求直线 l 的斜率; (3)求经过点 C 且垂直于直线 l 的直线方程.
D . {2 , 3}
6.已知函数 f(x)(0≤x≤1)的图象的一段圆弧(如图所示)若 0<x1<x2<1,则(
)
A. C.
f ( x1) x1 x1
< >
f ( x2) x2 x2
B.
f ( x1) f ( x2) x1
=
x2
f ( x1) f ( x2)
D. 前 三 个 判 断 都 不 正 确
当 90 ,180 时, k 0 ; 当 90 时, k 不存
②过两点的直线的斜率公式: k
y 2 y1 ( x1 x2 ) ( P1(x1,y1),P2(x2,y2),x1 ≠x2) x2 x1
注意下面四点:(1)当 x1 x 2 时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为 90°; (2)k 与 P1、P2 的顺序无关; (3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得; (4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。
15.已知两点 A(-3,4),B(3,2),过点 P(2,-1)的直线 l 与线段 AB 有公共点. (1)求直线 l 的斜率的取值范围;(2)求直线 l 的倾斜角的范围.
必修二第三章直线倾斜角与斜率
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y
l
x
直线的倾斜角
y y y y
a
锐角 直角
x x
a
x
零度角
直线的倾斜角是由x轴按逆时针方向转动所形成 的角。
α 的范围: [0,180 )
当直线l与x轴平行或重合时,它的倾斜角等于 0°;
x
o
o
o
o
钝角
直线的倾斜角
确定直线的要素:
确定平面直角坐标系中一条直线位置的几何要素 是: (1)直线上的一个定点以及它的倾斜角; (2)直线上的两点;
公式的特点:
(1)成立的条件: x1=x2; (2)公式表明,直线对于x轴的倾斜度,可以 通过直线上任意两点的坐标来表示,而 不需要求出直线的倾斜角;
(3)当x1=x2时,公式不适用, K不存在,此时
倾斜角为α =90°,直线与x轴垂直;
(4)同一直线上的任何两点所确定的斜都相 等;
(5)若两条直线关于某条垂直与x轴的直线对
P 2Q y 2 y1 tana1 P1Q x 2 x1 y 2 y1 tana tan 180 - a1) ( x 2 x1
斜率公式:
经过两点P ( x1 , y1 ), P2 ( x2 , y2 )的直线的斜率公式: 1 y2 y1 k ( x1 x2 ) x2 x1
数;
③倾斜角不同,斜率也不同;
④当α 为钝角时,tanα =-tan
(180°α );
直线的斜率
• • • • • 理解: 1、斜率可看成关于倾斜角的函数 k=tanα . 2、直线的斜率可取一切实数. 3、任何直线都有倾斜角,但是不一定有斜率! 所以要注意垂直于x轴和不垂直于x轴两种情况讨 论. • 4、倾斜角侧重于几何直观来刻画直线的方向; • 而斜率侧重于代数表示来刻画直线的方向.
高一数学必修二《直线的倾斜角与斜率》经典例题
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第三章直线与方程3.1直线的倾斜角与斜率3.1.1倾斜角与斜率一、基础达标1.下列说法中,正确的是() A.直线的倾斜角为α,则此直线的斜率为tan αB.直线的斜率为tan α,则此直线的倾斜角为αC.若直线的倾斜角为α,则sin α>0D.任意直线都有倾斜角α,且α≠90°时,斜率为tan α答案 D解析对于A,当α=90°时,直线的斜率不存在,故不正确;对于B,虽然直线的斜率为tan α,但只有0°≤α<180°时,α才是此直线的倾斜角,故不正确;对于C,当直线平行于x轴时,α=0°,sin α=0,故C不正确,故选D. 2.若A、B两点的横坐标相等,则直线AB的倾斜角和斜率分别是() A.45°,1 B.135°,-1C.90°,不存在D.180°,不存在答案 C解析由于A、B两点的横坐标相等,所以直线与x轴垂直,倾斜角为90°,斜率不存在.故选C.3.(2014·乌鲁木齐高一检测)过两点A(4,y),B(2,-3)的直线的倾斜角是135°,则y等于()A.1 B.5C.-1 D.-5答案 D解析由斜率公式可得:y+34-2=tan 135°,∴y+32=-1,∴y=-5.∴选D.4.直线l 过原点(0,0),且不过第三象限,那么l 的倾斜角α的取值范围是( ) A .0°≤α≤90°B .90°≤α<180°C .90°≤α<180°或α=0°D .90°≤α≤135°答案 C解析 倾斜角的取值范围为0°≤α<180°,直线过原点且不过第三象限,切勿忽略x 轴和y 轴.5.斜率为2的直线经过点A (3,5)、B (a,7)、C (-1,b )三点,则a 、b 的值为( ) A .a =4,b =0 B .a =-4,b =-3 C .a =4,b =-3 D .a =-4,b =3 答案 C解析 由题意,得⎩⎨⎧k AC =2,k AB =2,即⎩⎪⎨⎪⎧b -5-1-3=2,7-5a -3=2.解得a =4,b =-3.6.如果过点(-2,m )和Q (m,4)的直线的斜率等于1,则m =________. 答案 1解析 由斜率公式知4-mm +2=1,解得m =1.7.已知直线l 上两点A (-2,3),B (3,-2),求其斜率.若点C (a ,b )在直线l 上,求a ,b 间应满足的关系,并求当a =12时,b 的值. 解 由斜率公式得k AB =-2-33+2=-1. ∴C 在l 上,k AC =-1,即b -3a +2=-1. ∴a +b -1=0.当a =12时,b =1-a =12. 二、能力提升8.在平面直角坐标系中,正三角形ABC 的边BC 所在直线的斜率是0,则AC ,AB 所在直线的斜率之和为( )A.-2 3 B.0C. 3 D.2 3答案 B解析由题意知,AB,AC所在直线的倾斜角分别为60°,120°,所以tan 60°+tan 120°=3+(-3)=0.9.(2014·合肥高一检测)若经过点P(1-a,1+a)和Q(3,2a)的直线的倾斜角为钝角,则实数a的取值范围为________.答案(-2,1)解析∵k=a-1a+2且直线的倾斜角为钝角,∴a-1a+2<0,解得-2<a<1.10.直线l过点A(1,2),且不过第四象限,则直线l的斜率的取值范围是________.答案[0,2]解析如图,当直线l在l1位置时,k=tan 0°=0;当直线l在l2位置时,k=2-01-0=2.故直线l的斜率的取值范围是[0,2].11.过点M(0,-3)的直线l与以点A(3,0),B(-4,1)为端点的线段AB有公共点,求直线l的斜率k的取值范围.解如图所示,(1)直线l过点A(3,0)时,即为直线MA,倾斜角α1为最小值.∵tan α1=0-(-3)3-0=1,∴α1=45°.(2)直线l过点B(-4,1)时,即为直线MB,倾斜角α2为最大值,∵tan α2=1-(-3)-4-0=-1,∴α2=135°.所以直线l 倾斜角α的取值范围是45°≤α≤135°. 当α=90°时,直线l 的斜率不存在;当45°≤α<90°时,直线l 的斜率k =tan α≥1; 当90°<α≤135°时,直线l 的斜率k =tan α≤-1. 所以直线l 的斜率k 的取值范围是 (-∞,-1]∪[1,+∞). 三、探究与创新12.已知A (-1,1),B (1,1),C (2,3+1), (1)求直线AB 和AC 的斜率;(2)若点D 在线段AB (包括端点)上移动时,求直线CD 的斜率的变化范围. 解 (1)由斜率公式得 k AB =1-11-(-1)=0,k AC =3+1-12-(-1)=33.(2)如图所示. k BC =3+1-12-1= 3.设直线CD 的斜率为k ,当斜率k 变化时,直线CD 绕C 点旋转,当直线CD 由CA 逆时针方向旋转到CB 时,直线CD 与AB 恒有交点,即D 在线段AB 上,此时k 由k CA 增大到k CB ,所以k 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤33,3.13.光线从点A (2,1)射到y 轴上的点Q ,经y 轴反射后过点B (4,3),试求点Q 的坐标及入射光线的斜率.解 法一 设Q (0,y ),则由题意得k QA =-k QB .∵k QA=1-y2,k QB=3-y4,∴1-y2=-3-y4.解得y=53,即点Q的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,53,∴k入=k QA=1-y2=-13.法二如图,点B(4,3)关于y轴的对称点为B′(-4,3),k AB′=1-32+4=-13,由题意得,A、Q、B′三点共线.从而入射光线的斜率为k AQ=k AB′=-1 3.设Q(0,y),则k入=k QA=1-y2=-13.解得y=53,即点Q的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,53.。
高一数学 人教A版必修2 第三章 3.1.1、2直线的倾斜角与斜率、两条直线平行与垂直的判定 课件
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[归纳升华] 1.根据定义求直线的倾斜角的关键是根据题意画出草图,则直线向上的 方向与 x 轴的正方向所成的角,即为直线的倾斜角. 2.直线的斜率 k 随倾斜角 α 增大时的变化情况: ①当 0°≤α<90°时,随 α 的增大,k 在[0,+∞)范围内增大; ②当 90°<α<180°时,随 α 的增大,k 在(-∞,0)范围内增大.
[特别提醒] 在[0°,180°)范围内的一些特殊角的正切值要熟记.
倾斜角 α 0° 30° 45° 60° 120° 135° 150°
斜率 k
0
3 3
1
3
- 3 -1
-
3 3
3.过点 P(0,-2)的直线 l 与以 A(1,1)、B(-2,3)为端点的线段有公共点,
则直线 l 的斜率 k 的取值范围是( )
D.60°或 120°
(2)直线 l 的倾斜角为 α,斜率为 k,则当 k=________时,α=60°;当 k=
________时,α=135°;当 k>0 时,α 的范围是____________;当 k<0 时,α
的范围是________.
解析: (1)如图,直线 l 有两种情况,故 l 的倾斜角为 60°或 120°,故选 D.
[归纳升华] 求过两点的直线的斜率及倾斜角的方法 (1)已知两点坐标求直线的斜率时,首先应检验其横坐标是否相等,若相等, 其斜率不存在;若不相等,可用公式来求. (2)α=0°⇔k=0;0°<α<90°⇔k>0;90°<α<180°⇔k<0;α=90°⇔斜率不存 在;若求 α 的具体值,可用公式 k=tan α 求解.
高一数学人教版A版必修二课件:3.1.1 倾斜角与斜率
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3.1.1 倾斜角与斜率
学习目标
1.理解直线的斜率和倾斜角的概念; 2.理解直线倾斜角的惟一性及直线斜率的存在性; 3.了解斜率公式的推导过程,会应用斜率公式求直线的斜率.
问题导学
题型探究
达标检测
问题导学
新知探究 点点落实
知识点一 直线的倾斜角
思考1 在平面直角坐标系中,只知道直线上的一点,能不能确定一条 直1线呢? 答案 不能. 思考2 在平面直角坐标系中,过定点P的四条直线 如图所示,每条直线与x轴的相对倾斜程度是否相同? 答案 不同.
后摄抑制:可以理解为因为接受了新的内容,而把前 面看过的忘记了
超级记忆法-记忆规律
TIP1:我们可以选择记忆的黄金时段——睡前和醒后! TIP2:可以在每天睡觉之前复习今天或之前学过的知识,由于不受后摄抑制的 影响,更容易储存记忆信息,由短时记忆转变为长时记忆。
如何利用规律实现更好记忆呢?
超级记忆法-记忆规律
1.直线的斜率 把一条直线的倾斜角α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 α . 2.斜率与倾斜角的对应关系
图示
倾斜角(范围) 斜率(范围)
α=0° k=0
0°<α<90° k>0
α=90° 不存在
90°<α<180° k<0
答案
知识点三 过两点的直线的斜率公式
TIP3:另外,还有研究表明,记忆在我们的睡眠过程中也并未停止,我们的大 脑会归纳、整理、编码、储存我们刚接收的信息。所以,睡前的这段时间可是 非常宝贵的,不要全部用来玩手机哦~ TIP4:早晨起床后,由于不受前摄抑制的影响,我们可以记忆一些新的内容或 者复习一下昨晚的内容,那么会让你记忆犹新。
【高中数学必修二】3.1.1倾斜角与斜率
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7 x . 3
小结
1、直线倾斜角的定义及倾斜角的范围
2、直线斜率的定义
3、直线的斜率公式
tan tan( 180 )
在RtP2QP 中 1
P2Q
tan
y y 2 1 tan P 1Q x1 x2 y2 y1 y2 y1 k tan x1 x2 x2 x1
o
x2
x1
x
0
1.当直线平行于x轴,或与x轴重合时, 0 上述公式还适用吗?为什么?
二、直线的斜率:
设直线AC的倾斜程度为k
k AC CB AB
y
l
tan
o
x
1、定义:
我们把一条直线的倾斜角 的正切值 叫做这条直线的斜率. 用小写字母 k 表示,即:k tan
是否每条直线都有斜率?
1.如果倾斜角是零度角?
2.如果倾斜角是锐角? 3.如果倾斜角是直角? 4.如果倾斜角是钝角?
3.1.1 直线的倾斜角与斜率
1.坐标系中怎样确定一条直线的位置? 2.一点能否确定一条直线 的位置吗? 3.过一点的无数条直线有 什么区别呢?
y
l
P 1 ( x1 , y1 )
P2 ( x2 , y2 )
倾斜程度不同
x
o
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,x轴 正向与直线l向上方向之间 所成的角 叫做直线的 倾斜角。
y
l
o
x
规定:1.当直线与x轴平行或重合时, 0
0
90 2.当直线与x轴垂直时,
0Leabharlann 按倾斜角分类,直线可分几类?
高中数学必修2:3.1 直线的倾斜角与斜率 教案2

直线的倾斜角和斜率一、教学目标1、 知识目标:掌握直线倾斜角和斜率的定义、范围和斜率的坐标公式,并能应用概念及公式解决相关题目。
2、 能力目标:培养学生运用代数方法解决几何问题,通过学生在学习过程中自我探索斜率坐标公式培养学生发现问题,解决问题的自学能力。
3、 情感目标:从学习中体会到用代数方法解决几何问题的优点,能够从不同角度去分析问题,体会代数与几何结合的数学魅力。
二、教学重、难点1、 教学重点:倾斜角以及斜率的定义。
2、 教学难点:怎样理解求解直线斜率的坐标公式的推导。
三、教学过程1、 设置悬念,给出一道思考题(写在小黑板上)(这是一道需运用本节课所学内容才能最终确定的题目。
题目设置上不会太难,运用数形结合的方式给出题目同时与实际生活相连。
让同学能够对题目答案进行猜测。
)同学们只要学习了本节内容,就能对问题有更好的理解,到时我们再看还会不会出现分歧。
现在,就让我们一起进入新课的学习。
2、 引入新课,从确定一条直线的要素开始前面,我们学习了一点不能唯一确定一条直线,但在一点基础上再加一点就可以了(两点确定一条直线)。
那么现在我想请同学们思考一个问题:除了加多一个点外,在已知一个点的基础上能不能加上另外一个条件使到它能确定一条直线?老师指导:我们在已经学习的坐标平面上来讨论这一点。
(板书,画坐标平面以及一条直线,点出直线上一点。
)学生讨论,老师提问并点评,最后指出所加的条件为直线与x 轴的夹角。
3、 新课讲授,按部就班,逐步深入1) 倾斜角定义我们在数学上称这个角为倾斜角,现在给出准确的定义:当直线l 与x 轴相交时,我们取x 轴作为基准,x 轴正向与直线l 向上方向之间所成的角A 叫做直线l 的倾斜角。
对定义进行三方面的诠释 :1、直线的向上方向,2、x 轴的正方向,3、倾斜角是小于180°的正角。
最后在黑板上用尺子依照定义说法比画出倾斜角。
(这是对教学重点的突破)这样,用小黑板将直线倾斜角的可能情况显示出来(共四种情况:平行于x 轴,经过一、三象限,垂直于x 轴,经过二、四象限)注明倾斜角的大小范围是[0°,180°)。
人教A版高中数学必修2教案第三章

_3.1直线的倾斜角与斜率3.1.1倾斜角与斜率[提出问题]在平面直角坐标系中,直线l经过点P.问题1:直线l的位置能够确定吗?提示:不能.问题2:过点P可以作与l相交的直线多少条?提示:无数条.问题3:上述问题中的所有直线有什么区别?提示:倾斜程度不同.[导入新知]1.倾斜角的定义:当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准,x轴正方向与直线l向上方向之间所成的角叫做直线l的倾斜角.如图所示,直线l 的倾斜角是∠APx,直线l′的倾斜角是∠BPx.2.倾斜角的范围:直线的倾斜角α的取值范围是0°≤α<180°,并规定与x轴平行或重合的直线的倾斜角为0°.3.倾斜角与直线形状的关系[化解疑难]对直线的倾斜角的理解(1)倾斜角定义中含有三个条件:①x 轴正向;②直线向上的方向;③小于180°的非负角.(2)从运动变化的观点来看,直线的倾斜角是由x 轴按逆时针方向旋转到与直线重合时所成的角.(3)倾斜角是一个几何概念,它直观地描述且表现了直线对x 轴的倾斜程度.(4)平面直角坐标系中的每一条直线都有一个确定的倾斜角,且倾斜程度相同的直线,其倾斜角相等;倾斜程度不同的直线,其倾斜角不相等.[提出问题]日常生活中,常用坡度(坡度=升高量前进量)表示倾斜程度,例如,“进2升3”与“进2升2”比较,前者更陡一些,因为坡度32>22.问题1:对于直线可利用倾斜角描述倾斜程度,可否借助于坡度来描述直线的倾斜程度?提示:可以.问题2:由上图中坡度为升高量与水平前进量的比值,那么对于平面直角坐标系中直线的倾斜程度能否如此度量?提示:可以.问题3:通过坐标比,你会发现它与倾斜角有何关系? 提示:与倾斜角的正切值相等. [导入新知]1.斜率的定义:一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率.常用小写字母k 表示,即k =tan_α.2.斜率公式:经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)(x 1≠x 2)的直线的斜率公式为k =y 2-y 1x 2-x 1.当x 1=x 2时,直线P 1P 2没有斜率.3.斜率作用:用实数反映了平面直角坐标系内的直线的倾斜程度.[化解疑难]1.倾斜角α与斜率k 的关系(1)直线都有倾斜角,但并不是所有的直线都有斜率.当倾斜角是90°时,直线的斜率不存在,此时,直线垂直于x 轴(平行于y 轴或与y 轴重合).(2)直线的斜率也反映了直线相对于x 轴的正方向的倾斜程度.当0°≤α<90°时,斜率越大,直线的倾斜程度越大;当90°<α<180°时,斜率越大,直线的倾斜程度也越大.2.斜率公式(1)直线的斜率与两点的顺序无关,即两点的纵坐标和横坐标在公式中的次序可以同时调换,就是说, 如果分子是y 2-y 1,分母必须是x 2-x 1;反过来,如果分子是y 1-y 2,分母必须是x 1-x 2,即k =y 1-y 2x 1-x 2=y 2-y 1x 2-x 1.(2)用斜率公式时要一看,二用,三求值.一看,就是看所给两点的横坐标是否相等,若相等,则直线的斜率不存在,若不相等,则进行第二步;二用,就是将点的坐标代入斜率公式;三求值,就是计算斜率的值,尤其是点的坐标中含有参数时,应用斜率公式时要对参数进行讨论.[例1] (1)若直线l 的向上方向与y 轴的正方向成30°角,则直线l 的倾斜角为( ) A .30° B .60° C .30°或150°D .60°或120°(2)下列说法中,正确的是( )A .直线的倾斜角为α,则此直线的斜率为tan αB .直线的斜率为tan α,则此直线的倾斜角为αC .若直线的倾斜角为α,则sin α>0D .任意直线都有倾斜角α,且α≠90°时,斜率为tan α[解析] (1)如图,直线l 有两种情况,故l 的倾斜角为60°或120°.(2)对于A ,当α=90°时,直线的斜率不存在,故不正确;对于B ,虽然直线的斜率为tan α,但只有0°≤α<180°时,α才是此直线的倾斜角,故不正确;对于C ,当直线平行于x 轴时,α=0°,sin α=0,故C 不正确,故选D.[答案] (1)D (2)D [类题通法]求直线的倾斜角的方法及两点注意(1)方法:结合图形,利用特殊三角形(如直角三角形)求角.(2)两点注意:①当直线与x 轴平行或重合时,倾斜角为0°,当直线与x 轴垂直时,倾斜角为90°.②注意直线倾斜角的取值范围是0°≤α<180°. [活学活用]1.直线l 经过第二、四象限,则直线l 的倾斜角范围是( ) A .[0°,90°) B .[90°,180°) C .(90°,180°)D .(0°,180°)解析:选C 直线倾斜角的取值范围是[0°,180°),又直线l 经过第二、四象限,所以直线l 的倾斜角范围是(90°,180°).2.设直线l 过原点,其倾斜角为α,将直线l 绕坐标原点沿逆时针方向旋转45°,得到直线l 1,则直线l 1的倾斜角为( )A .α+45°B .α-135°C .135°-αD .当0°≤α<135°时为α+45°,当135°≤α<180°时为α-135°解析:选D 当0°≤α<135°时,l 1的倾斜角是α+45°.当135°≤α<180°时,结合图形和倾斜角的概念,即可得到l 1的倾斜角为α-135°,故应选D.[例2] (1)已知过两点A (4,y ),B (2,-3)的直线的倾斜角为135°,则y =________; (2)过点P (-2,m ),Q (m,4)的直线的斜率为1,则m 的值为________; (3)已知过A (3,1),B (m ,-2)的直线的斜率为1,则m 的值为________. [解析] (1)直线AB 的斜率k =tan 135°=-1, 又k =-3-y 2-4,由-3-y 2-4=-1,得y =-5.(2)由斜率公式k =4-mm +2=1,得m =1.(3)当m =3时,直线AB 平行于y 轴,斜率不存在. 当m ≠3时,k =-2-1m -3=-3m -3=1,解得m =0.[答案] (1)-5 (2)1 (3)0 [类题通法]利用斜率公式求直线的斜率应注意的事项(1)运用公式的前提条件是“x 1≠x 2”,即直线不与x 轴垂直,因为当直线与x 轴垂直时,斜率是不存在的;(2)斜率公式与两点P 1,P 2的先后顺序无关,也就是说公式中的x 1与x 2,y 1与y 2可以同时交换位置.[活学活用]3.(2012·河南平顶山高一调研)若直线过点 (1,2),(4,2+3),则此直线的倾斜角是( ) A .30° B .45° C .60° D .90°解析:选A 设直线的倾斜角为α, 直线斜率k =(2+3)-24-1=33,∴tan α=33. 又∵0°≤α<180°,∴α=30°.[例3] 已知实数x ,y 满足y =-2x +8,且2≤x ≤3,求yx 的最大值和最小值.[解] 如图所示,由于点(x ,y )满足关系式2x +y =8,且2≤x ≤3,可知点P (x ,y )在线段AB 上移动,并且A ,B 两点的坐标可分别求得为A (2,4),B (3,2).由于y x 的几何意义是直线OP 的斜率,且k OA =2,k OB =23,所以可求得yx 的最大值为2,最小值为23.[类题通法]根据题目中代数式的特征,看是否可以写成y 2-y 1x 2-x 1的形式,若能,则联想其几何意义(即直线的斜率),再利用图形的直观性来分析解决问题.[活学活用]4.点M (x ,y )在函数y =-2x +8的图象上,当x ∈[2,5]时,求y +1x +1的取值范围.解:y +1x +1=y -(-1)x -(-1)的几何意义是过M (x ,y ),N (-1,-1)两点的直线的斜率.∵点M 在函数y =-2x +8的图象上,且x ∈[2,5], ∴设该线段为AB 且A (2,4),B (5,-2). ∵k NA =53,k NB =-16,∴-16≤y +1x +1≤53.∴y +1x +1的取值范围为[-16,53].6.倾斜角与斜率的关系[典例] 已知两点A (-3,4),B (3,2),过点P (1,0)的直线l 与线段AB 有公共点,则l 的倾斜角的取值范围________;直线l 的斜率k 的取值范围________.[解析] 如图,由题意可知k P A =4-0-3-1=-1,k PB =2-03-1=1,则直线l 的倾斜角介于直线PB 与P A 的倾斜角之间,又PB 的倾斜角是45°,P A 的倾斜角是135°,∴直线l 的倾斜角α的取值范围是45°≤α≤135°;要使l 与线段AB 有公共点,则直线l 的斜率k 的取值范围是k ≤-1或k ≥1.[答案] 45°≤α≤135° k ≤-1或k ≥1 [易错防范]1.本题易错误地认为-1≤k ≤1,结合图形考虑,l 的倾斜角应介于直线PB 与直线P A 的倾斜角之间,要特别注意,当l 的倾斜角小于90°时,有k ≥k PB ;当l 的倾斜角大于90°时,则有k ≤k P A .2.如图,过点P 的直线l 与直线段AB 相交时,因为过点P 且与x 轴垂直的直线PC 的斜率不存在,而PC 所在的直线与线段AB 不相交,所以满足题意的斜率夹在中间,即k P A ≤k ≤k PB .解决这类问题时,可利用数形结合思想直观地判断直线是夹在中间还是在两边.[成功破障]已知直线l 过点P (3,4),且与以A (-1,0),B (2,1)为端点的线段AB 有公共点,求直线l 的斜率k 的取值范围.解:∵直线P A 的斜率k P A =4-03-(-1)=1,直线PB 的斜率k PB =4-13-2=3,∴要使直线l与线段AB 有公共点,k 的取值范围为[1,3].[随堂即时演练]1.关于直线的倾斜角和斜率,下列说法正确的是( ) A .任一直线都有倾斜角,都存在斜率 B .倾斜角为135°的直线的斜率为1C .若一条直线的倾斜角为α,则它的斜率为k =tan αD .直线斜率的取值范围是(-∞,+∞)解析:选D 任一直线都有倾斜角,但当倾斜角为90°时,斜率不存在.所以A 、C 错误;倾斜角为135°的直线的斜率为-1,所以B 错误;只有D 正确.2.已知经过两点(5,m )和(m,8)的直线的斜率等于1,则m 的值是( ) A .5 B .8 C.132D .7解析:选C 由斜率公式可得8-m m -5=1,解之得m =132.3.直线l 经过原点和(-1,1),则它的倾斜角为________. 解析:k l =1-0-1-0=-1,因此倾斜角为135°. 答案:135°4.已知三点A (a,2),B (3,7),C (-2,-9a )在同一条直线上,实数a 的值为________.解析:∵A 、B 、C 三点共线, ∴k AB =k BC ,即53-a=9a +75,∴a =2或29.答案:2或295.已知A (m ,-m +3),B (2,m -1),C (-1,4),直线AC 的斜率等于直线BC 的斜率的3倍,求m 的值.解:由题意直线AC 的斜率存在,即m ≠-1. ∴k AC =(-m +3)-4m +1,k BC =(m -1)-42-(-1).∴(-m +3)-4m +1=3·(m -1)-42-(-1).整理得:-m -1=(m -5)(m +1), 即(m +1)(m -4)=0, ∴m =4或m =-1(舍去). ∴m =4.[课时达标检测]一、选择题1.给出下列说法,正确的个数是( )①若两直线的倾斜角相等,则它们的斜率也一定相等; ②一条直线的倾斜角为-30°; ③倾斜角为0°的直线只有一条;④直线的倾斜角α的集合{α|0°≤α<180°}与直线集合建立了一一对应关系. A .0 B .1 C .2D .3解析:选A 若两直线的倾斜角为90°,则它们的斜率不存在,①错;直线倾斜角的取值范围是[0°,180°),②错;所有垂直于y 轴的直线倾斜角均为0°,③错;不同的直线可以有相同的倾斜角,④错.2.过两点A (4,y ),B (2,-3)的直线的倾斜角为45°,则y =( ) A .-32B.32C .-1D .1解析:选C tan 45°=k AB =y +34-2,即y +34-2=1,所以y =-1.3.如图,设直线l 1,l 2,l 3的斜率分别为k 1,k 2,k 3,则k 1,k 2,k 3的大小关系为( )A .k 1<k 2<k 3B .k 1<k 3<k 2C .k 2<k 1<k 3D .k 3<k 2<k 1解析:选A 根据“斜率越大,直线的倾斜程度越大”可知选项A 正确. 4.经过两点A (2,1),B (1,m 2)的直线l 的倾斜角为锐角,则m 的取值范围是( ) A .m <1 B .m >-1 C .-1<m <1D .m >1或m <-1解析:选C ∵直线l 的倾斜角为锐角, ∴斜率k =m 2-11-2>0,∴-1<m <1.5.(2012·广州高一检测)如果直线l 过点(1,2),且不通过第四象限,那么l 的斜率的取值范围是( )A .[0,1]B .[0,2] C.⎣⎡⎦⎤0,12 D .(0,3]解析:选B 过点(1,2)的斜率为非负且最大斜率为此点与原点的连线斜率时,图象不过第四象限.二、填空题6.已知a >0,若平面内三点A (1,-a ),B (2,a 2),C (3,a 3)共线,则a =________. 解析:若平面内三点共线,则k AB =k BC ,即a 2+a 2-1=a 3-a 23-2,整理得a 2-2a -1=0,解得a =1+2,或a =1-2(舍去).答案:1+ 27.如果直线l 1的倾斜角是150°,l 2⊥l 1,垂足为B .l 1,l 2与x 轴分别相交于点C ,A ,l 3平分∠BAC ,则l 3的倾斜角为________.解析:因为直线l 1的倾斜角为150°,所以∠BCA =30°,所以l 3的倾斜角为12×(90°-30°)=30°.答案:30°8.已知实数x ,y 满足方程x +2y =6,当1≤x ≤3时,y -1x -2的取值范围为________.解析:y -1x -2的几何意义是过M (x ,y ),N (2,1)两点的直线的斜率,因为点M 在函数x +2y=6的图象上,且1≤x ≤3,所以可设该线段为AB ,且A ⎝⎛⎭⎫1,52,B ⎝⎛⎭⎫3,32,由于k NA =-32,k NB =12,所以y -1x -2的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,-32∪⎣⎡⎭⎫12,+∞. 答案:⎝⎛⎦⎤-∞,-32∪⎣⎡⎭⎫12,+∞三、解答题9.已知直线l 过点A (1,2),B (m,3),求直线l 的斜率和倾斜角的取值范围. 解:设l 的斜率为k ,倾斜角为α, 当m =1时,斜率k 不存在,α=90°, 当m ≠1时,k =3-2m -1=1m -1,当m >1时,k =1m -1>0,此时α为锐角,0°<α<90°,当m <1时,k =1m -1<0,此时α为钝角,90°<α<180°.所以α∈(0°,180°),k ∈(-∞,0)∪(0,+∞). 10.已知A (3,3),B (-4,2),C (0,-2), (1)求直线AB 和AC 的斜率.(2)若点D 在线段BC (包括端点)上移动时,求直线AD 的斜率的变化范围. 解:(1)由斜率公式可得直线AB 的斜率k AB =2-3-4-3=17.直线AC 的斜率k AC =-2-30-3=53.故直线AB 的斜率为17,直线AC 的斜率为53.(2)如图所示,当D 由B 运动到C 时,直线AD 的斜率由k AB 增大到k AC ,所以直线AD 的斜率的变化范围是⎣⎡⎦⎤17,53.3.1.2 两条直线平行与垂直的判定[提出问题]平面几何中,两条直线平行同位角相等.问题1:在平面直角坐标中,若l1∥l2,则它们的倾斜角α1与α2有什么关系?提示:相等.问题2:若l1∥l2,则l1,l2的斜率相等吗?提示:不一定,可能相等,也可能都不存在.问题3:若l1与l2的斜率相等,则l1与l2一定平行吗?提示:不一定.可能平行也可能重合.[导入新知]对于两条不重合的直线l1,l2,其斜率分别为k1,k2,有l1∥l2⇔k1=k2.[化解疑难]对两直线平行与斜率的关系要注意以下几点(1)l1∥l2⇔k1=k2成立的前提条件是:①两条直线的斜率都存在;②l1与l2不重合.(2)当两条直线不重合且斜率都不存在时,l1与l2的倾斜角都是90°,则l1∥l2.(3)两条不重合直线平行的判定的一般结论是:l1∥l2⇔k1=k2或l1,l2斜率都不存在.[提出问题]已知两条直线l1,l2,若l1的倾斜角为30°,l1⊥l2.问题1:上述问题中,l1,l2的斜率是多少?提示:k1=33,k2=- 3.问题2:上述问题中两直线l1、l2的斜率有何关系?提示:k1k2=-1.问题3:若两条直线垂直且都有斜率,它们的斜率之积一定为-1吗?提示:一定.[导入新知]如果两条直线都有斜率,且它们互相垂直,那么它们的斜率之积等于-1;反之,如果它们的斜率之积等于-1,那么它们互相垂直,即l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1.[化解疑难]对两直线垂直与斜率的关系要注意以下几点(1)l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1成立的前提条件是:①两条直线的斜率都存在;②k 1≠0且k 2≠0. (2)两条直线中,一条直线的斜率不存在,同时另一条直线的斜率等于零,则两条直线垂直.(3)判定两条直线垂直的一般结论为:l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1或一条直线的斜率不存在,同时另一条直线的斜率等于零.[例1] 根据下列给定的条件,判断直线l 1与直线l 2是否平行. (1)l 1经过点A (2,1),B (-3,5),l 2经过点C (3,-3),D (8,-7); (2)l 1经过点E (0,1),F (-2,-1),l 2经过点G (3,4),H (2,3); (3)l 1的倾斜角为60°,l 2经过点M (1,3),N (-2,-23); (4)l 1平行于y 轴,l 2经过点P (0,-2),Q (0,5).[解] (1)由题意知,k 1=5-1-3-2=-45,k 2=-7+38-3=-45,所以直线l 1与直线l 2平行或重合,又k BC =5-(-3)-3-3=-43≠-45,故l 1∥l 2.(2)由题意知,k 1=-1-1-2-0=1,k 2=3-42-3=1,所以直线l 1与直线l 2平行或重合,k FG =4-(-1)3-(-2)=1,故直线l 1与直线l 2重合.(3)由题意知,k 1=tan 60°=3,k 2=-23-3-2-1=3,k 1=k 2,所以直线l 1与直线l 2平行或重合.(4)由题意知l 1的斜率不存在,且不是y 轴,l 2的斜率也不存在,恰好是y 轴,所以l 1∥l 2. [类题通法]判断两条不重合直线是否平行的步骤[活学活用]1.试确定m 的值,使过点A (m +1,0),B (-5,m )的直线与过点C (-4,3),D (0,5)的直线平行.解:由题意直线CD 的斜率存在,则与其平行的直线AB 的斜率也存在.k AB =m -0-5-(m +1)=m -6-m ,k CD =5-30-(-4)=12,由于AB ∥CD ,即k AB =k CD ,所以m -6-m =12,得m =-2.经验证m =-2时直线AB 的斜率存在,所以m =-2.[例2] 已知直线l 1经过点A (3,a ),B (a -2,-3),直线l 2经过点C (2,3),D (-1,a -2),如果l 1⊥l 2,求a 的值.[解] 设直线l 1,l 2的斜率分别为k 1,k 2.∵直线l 2经过点C (2,3),D (-1,a -2),且2≠-1, ∴l 2的斜率存在.当k 2=0时,a -2=3,则a =5,此时k 1不存在,符合题意.当k 2≠0时,即a ≠5,此时k 1≠0,由k 1·k 2=-1,得-3-a a -2-3·a -2-3-1-2=-1,解得a =-6.综上可知,a 的值为5或-6. [类题通法]使用斜率公式判定两直线垂直的步骤(1)一看,就是看所给两点的横坐标是否相等,若相等,则直线的斜率不存在,若不相等,则进行第一步.(2)二用:就是将点的坐标代入斜率公式.(3)求值:计算斜率的值,进行判断.尤其是点的坐标中含有参数时,应用斜率公式要对参数进行讨论.总之,l 1与l 2一个斜率为0,另一个斜率不存在时,l 1⊥l 2;l 1与l 2斜率都存在时,满足k 1·k 2=-1.[活学活用]2.已知定点A (-1,3),B (4,2),以A 、B 为直径作圆,与x 轴有交点C ,则交点C 的坐标是________.解析:以线段AB 为直径的圆与x 轴的交点为C ,则AC ⊥BC .设C (x,0),则k AC =-3x +1,k BC =-2x -4,所以-3x +1·-2x -4=-1,得x =1或2,所以C (1,0)或(2,0). 答案:(1,0)或(2,0)[例3] 已知A (-4,3),B (2,5),C (6,3),D (-3,0)四点,若顺次连接A ,B ,C ,D 四点,试判定图形ABCD 的形状.[解] 由题意知A ,B ,C ,D 四点在坐标平面内的位置,如图所示,由斜率公式可得k AB =5-32-(-4)=13,k CD =0-3-3-6=13,k AD =0-3-3-(-4)=-3,k BC =3-56-2=-12.所以k AB =k CD ,由图可知AB 与CD 不重合, 所以AB ∥CD .由k AD ≠k BC ,所以AD 与BC 不平行. 又因为k AB ·k AD =13×(-3)=-1,所以AB ⊥AD ,故四边形ABCD 为直角梯形. [类题通法]1.在顶点确定的情况下,确定多边形形状时,要先画出图形,由图形猜测其形状,为下面证明提供明确目标.2.证明两直线平行时,仅有k 1=k 2是不够的,注意排除两直线重合的情况. [活学活用]3.已知A (1,0),B (3,2),C (0,4),点D 满足AB ⊥CD ,且AD ∥BC ,试求点D 的坐标. 解:设D (x ,y ),则k AB =23-1=1,k BC =4-20-3=-23,k CD =y -4x ,k DA =yx -1.因为AB ⊥CD ,AD ∥BC ,所以,k AB ·k CD =-1,k DA =k BC,所以⎩⎨⎧1×y -4x=-1,y x -1=-23.解得⎩⎪⎨⎪⎧x =10,y =-6.即D (10,-6).8.利用平行或垂直确定参数值[典例] 已知直线l 1经过A (3,m ),B (m -1,2),直线l 2经过点C (1,2),D (-2,m +2). (1)若l 1∥l 2,求m 的值; (2)若l 1⊥l 2,求m 的值. [解题流程]欲求m 的值,需根据l 1∥l 2或l 1⊥l 2列出关于m 的关系式由直线l 1过A 、B 两点,直线l 2过C 、D 两点,求斜率[规范解答]由题知直线l 2的斜率存在且k 2=2-(m +2)1-(-2)=-m 3①.(2分)(1)若l 1∥l 2,则直线l 1的斜率也存在,由k 1=k 2,得2-m m -4=-m 3,解得m =1或m =6,(4分)经检验,当m =1或m =6时,l 1∥l ③2.(6分)(2)若l 1⊥l 2,当k 2=0②时,此时m =0,l 1斜率存在,不符合题意;(8分)当k 2≠0②时,直线l 2的斜率存在且不为0,则直线l 1的斜率也存在,且k 1·k 2=-1,即-m 3·2-m m -4=-1,解得m =3或m =-4,(10分) 所以m =3或m =-4时,l 1⊥l ③2.(12分)[名师批注]①处易漏掉而直接利用两直线平行或垂直所具备的条件来求m 值,解答过程不严谨 ②处讨论k 2=0和k 2≠0两种情况③此处易漏掉检验做解答题要注意解题的规范 [活学活用]已知A (-m -3,2),B (-2m -4,4),C (-m ,m ),D (3,3m +2),若直线AB ⊥CD ,求m 的值.解:因为A ,B 两点纵坐标不等,所以AB 与x 轴不平行.因为AB ⊥CD ,所以CD 与x 轴不垂直,故m ≠-3.当AB 与x 轴垂直时,-m -3=-2m -4,解得m =-1,而m =-1时,C ,D 纵坐标均为-1,所以CD ∥x 轴,此时AB ⊥CD ,满足题意.当AB 与x 轴不垂直时,由斜率公式得k AB =4-2-2m -4-(-m -3)=2-(m +1),k CD=3m +2-m 3-(-m )=2(m +1)m +3.因为AB ⊥CD ,所以k AB ·k CD =-1,解得m =1. 综上,m 的值为1或-1.[随堂即时演练]1.下列说法正确的有( )①若两条直线的斜率相等,则这两条直线平行; ②若l 1∥l 2,则k 1=k 2;③若两条直线中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率存在,则这两条直线垂直; ④若两条直线的斜率都不存在且两直线不重合,则这两条直线平行. A .1个 B .2个 C .3个D .4个解析:选A 若k 1=k 2,则这两条直线平行或重合,所以①错;当两条直线垂直于x 轴时,两条直线平行,但斜率不存在,所以②错;若两直线中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0时,才有这两条直线垂直,所以③错;④正确.2.直线l 1,l 2的斜率是方程x 2-3x -1=0的两根,则l 1与l 2的位置关系是( ) A .平行 B .重合 C .相交但不垂直D .垂直解析:选D 设l 1,l 2的斜率分别为k 1,k 2,则k 1·k 2=-1.3.已知△ABC 中,A (0,3)、B (2,-1),E 、F 分别为AC 、BC 的中点,则直线EF 的斜率为________.解析:∵E 、F 分别为AC 、BC 的中点, ∴EF ∥AB . ∴k EF =k AB =-1-32-0=-2. 答案:-24.经过点(m,3)和(2,m )的直线l 与斜率为-4的直线互相垂直,则m 的值是________. 解析:由题意可知k l =14,又因为k l =m -32-m ,所以m -32-m =14,解得m =145.答案:1455.判断下列各小题中的直线l 1与l 2的位置关系. (1)l 1的斜率为-10,l 2经过点A (10,2),B (20,3);(2)l 1过点A (3,4),B (3,100),l 2过点M (-10,40),N (10,40); (3)l 1过点A (0,1),B (1,0),l 2过点M (-1,3),N (2,0); (4)l 1过点A (-3,2),B (-3,10),l 2过点M (5,-2),N (5,5). 解:(1)k 1=-10,k 2=3-220-10=110.∵k 1k 2=-1,∴l 1⊥l 2.(2)l 1的倾斜角为90°,则l 1⊥x 轴.k 2=40-4010-(-10)=0,则l 2∥x 轴,∴l 1⊥l 2.(3)k 1=0-11-0=-1,k 2=0-32-(-1)=-1,∴k 1=k 2.又k AM =3-1-1-0=-2≠k 1,∴l 1∥l 2. (4)∵l 1与l 2都与x 轴垂直,∴l 1∥l 2.[课时达标检测]一、选择题1.已知过点P (3,2m )和点Q (m,2)的直线与过点M (2,-1)和点N (-3,4)的直线平行,则m 的值是( )A .1B .-1C .2D .-2解析:选B 因为MN ∥PQ ,所以k MN =k PQ ,即4-(-1)-3-2=2-2mm -3,解得m =-1.2.以A (-1,1),B (2,-1),C (1,4)为顶点的三角形是( ) A .锐角三角形 B .钝角三角形C .以A 点为直角顶点的直角三角形D .以B 点为直角顶点的直角三角形解析:选C 如右图所示,易知k AB =-1-12-(-1)=-23,k AC =4-11-(-1)=32,由k AB ·k AC =-1知三角形是以A 点为直角顶点的直角三角形.3.已知点A (-2,-5),B (6,6),点P 在y 轴上,且∠APB =90°,则点P 的坐标为( )A .(0,-6)B .(0,7)C .(0,-6)或(0,7)D .(-6,0)或(7,0)解析:选C 由题意可设点P 的坐标为(0,y ).因为∠APB =90°,所以AP ⊥BP ,且直线AP 与直线BP 的斜率都存在.又k AP =y +52,k BP =y -6-6,k AP ·k BP =-1, 即y +52·(-y -66)=-1,解得y =-6或y =7.所以点P 的坐标为(0,-6)或(0,7). 4.若A (-4,2),B (6,-4),C (12,6),D (2,12),则下面四个结论:①AB ∥CD ;②AB ⊥AD ;③AC ∥BD ;④AC ⊥BD 中正确的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选C 由题意得k AB =-4-26-(-4)=-35,k CD =12-62-12=-35,k AD =12-22-(-4)=53,k AC=6-212-(-4)=14,k BD =12-(-4)2-6=-4,所以AB ∥CD ,AB ⊥AD ,AC ⊥BD .5.已知点A (2,3),B (-2,6),C (6,6),D (10,3),则以A ,B ,C ,D 为顶点的四边形是( ) A .梯形 B .平行四边形 C .菱形D .矩形解析:选B 如图所示,易知k AB =-34,k BC =0,k CD =-34,k AD =0,k BD =-14,k AC =34,所以k AB =k CD ,k BC =k AD ,k AB ·k AD =0,k AC ·k BD =-312, 故AD ∥BC ,AB ∥CD ,AB 与AD 不垂直,BD 与AC 不垂直. 所以四边形ABCD 为平行四边形. 二、填空题6.l 1过点A (m,1),B (-3,4),l 2过点C (0,2),D (1,1),且l 1∥l 2,则m =________. 解析:∵l 1∥l 2,且k 2=1-21-0=-1,∴k 1=4-1-3-m =-1,∴m =0.答案:07.已知直线l 1的倾斜角为45°,直线l 2∥l 1,且l 2过点A (-2,-1)和B (3,a ),则a 的值为________.解析:∵l 2∥l 1,且l 1的倾斜角为45°,∴kl 2=kl 1=tan 45°=1,即a -(-1)3-(-2)=1,所以a=4.答案:48.已知A (2,3),B (1,-1),C (-1,-2),点D 在x 轴上,则当点D 坐标为________时,AB ⊥CD .解析:设点D (x,0),因为k AB =-1-31-2=4≠0,所以直线CD 的斜率存在. 则由AB ⊥CD 知,k AB ·k CD =-1,所以4·-2-0-1-x =-1,解得x =-9.答案:(-9,0) 三、解答题9.当m 为何值时,过两点A (1,1),B (2m 2+1,m -2)的直线: (1)倾斜角为135°;(2)与过两点(3,2),(0,-7)的直线垂直; (3)与过两点(2,-3),(-4,9)的直线平行? 解:(1)由k AB =m -32m 2=tan 135°=-1,解得m =-32,或m =1. (2)由k AB =m -32m 2,且-7-20-3=3. 则m -32m 2=-13,解得m =32,或m =-3. (3)令m -32m 2=9+3-4-2=-2, 解得m =34,或m =-1.10.直线l 1经过点A (m,1),B (-3,4),直线l 2经过点C (1,m ),D (-1,m +1),当l 1∥l 2或l 1⊥l 2时,分别求实数m 的值.解:当l 1∥l 2时,由于直线l 2的斜率存在,则直线l 1的斜率也存在,则k AB =k CD ,即4-1-3-m =m +1-m-1-1,解得m =3;当l 1⊥l 2时,由于直线l 2的斜率存在且不为0,则直线l 1的斜率也存在,则k AB k CD =-1, 即4-1-3-m ·m +1-m -1-1=-1,解得m =-92.综上,当l 1∥l 2时,m 的值为3; 当l 1⊥l 2时,m 的值为-92.3.2直线的方程3.2.1 直线的点斜式方程[提出问题]斜拉桥又称斜张桥,桥身简约刚毅,力感十足.若以桥面所在直线为x 轴,桥塔所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,那么斜拉索可看成过桥塔上同一点的直线.问题1:已知某一斜拉索过桥塔上一点B ,那么该斜拉索位置确定吗?提示:不确定.从一点可引出多条斜拉索.问题2:若某条斜拉索过点B (0,b ),斜率为k ,则该斜拉索所在直线上的点P (x ,y )满足什么条件?提示:满足y -bx -0=k .问题3:可以写出问题2中的直线方程吗? 提示:可以.方程为y -b =kx . [导入新知]1.直线的点斜式方程(1)定义:如图所示,直线l 过定点P (x 0,y 0),斜率为k ,则把方程y -y 0=k (x -x 0)叫做直线l 的点斜式方程,简称点斜式.(2)说明:如图所示,过定点P (x 0,y 0),倾斜角是90°的直线没有点斜式,其方程为x -x 0=0,或x =x 0.2.直线的斜截式方程(1)定义:如图所示,直线l 的斜率为k ,且与y 轴的交点为(0,b ),则方程y =kx +b 叫做直线l 的斜截式方程,简称斜截式.(2)说明:一条直线与y 轴的交点(0,b )的纵坐标b 叫做直线在y 轴上的截距.倾斜角是直角的直线没有斜截式方程.[化解疑难]1.关于点斜式的几点说明:(1)直线的点斜式方程的前提条件是:①已知一点P (x 0,y 0)和斜率k ;②斜率必须存在.只有这两个条件都具备,才可以写出点斜式方程.(2)方程y -y 0=k (x -x 0)与方程k =y -y 0x -x 0不是等价的,前者是整条直线,后者表示去掉点P (x 0,y 0)的一条直线.(3)当k 取任意实数时,方程y -y 0=k (x -x 0)表示恒过定点(x 0,y 0)的无数条直线. 2.斜截式与一次函数的解析式相同,都是y =kx +b 的形式,但有区别,当k ≠0时,y =kx +b 即为一次函数;当k =0时,y =b ,不是一次函数,一次函数y =kx +b (k ≠0)必是一条直线的斜截式方程.截距不是距离,可正、可负也可为零.[例1](1)经过点(-5,2)且平行于y轴的直线方程为________.(2)直线y=x+1绕着其上一点P(3,4)逆时针旋转90°后得直线l,则直线l的点斜式方程为________.(3)求过点P(1,2)且与直线y=2x+1平行的直线方程为________.[解析](1)∵直线平行于y轴,∴直线不存在斜率,∴方程为x=-5.(2)直线y=x+1的斜率k=1,所以倾斜角为45°.由题意知,直线l的倾斜角为135°,所以直线l的斜率k′=tan 135°=-1,又点P(3,4)在直线l上,由点斜式方程知,直线l的方程为y-4=-(x-3).(3)由题意知,所求直线的斜率为2,且过点P(1,2),∴直线方程为y-2=2(x-1),即2x -y=0.[答案](1)x=-5(2)y-4=-(x-3)(3)2x-y=0[类题通法]已知直线上一点的坐标以及直线斜率或已知直线上两点的坐标,均可用直线方程的点斜式表示,直线方程的点斜式,应在直线斜率存在的条件下使用.当直线的斜率不存在时,直线方程为x=x0.[活学活用]1.写出下列直线的点斜式方程:(1)经过点A(2,5),斜率是4;(2)经过点B(2,3),倾斜角是45°;(3)经过点C(-1,-1),与x轴平行.解:(1)由点斜式方程可知,所求直线的点斜式方程为y-5=4(x-2).(2)∵直线的倾斜角为45°,∴此直线的斜率k=tan45°=1.∴直线的点斜式方程为y-3=x-2.(3)∵直线与x轴平行,∴倾斜角为0°,斜率k=0.∴直线的点斜式方程为y+1=0×(x+1),即y=-1.[例2] (1)倾斜角为150°,在y 轴上的截距是-3的直线的斜截式方程为________. (2)已知直线l 1的方程为y =-2x +3,l 2的方程为y =4x -2,直线l 与l 1平行且与l 2在y 轴上的截距相同,求直线l 的方程.[解析] (1)∵倾斜角α=150°,∴斜率k =tan 150°=-33,由斜截式可得所求的直线方程为y =-33x -3. (2)由斜截式方程知直线l 1的斜率k 1=-2, 又∵l ∥l 1,∴l 的斜率k =k 1=-2.由题意知l 2在y 轴上的截距为-2,∴l 在y 轴上的截距b =-2,由斜截式可得直线l 的方程为y =-2x -2.[答案] (1)y =-33x -3 [类题通法]1.斜截式方程的应用前提是直线的斜率存在.当b =0时,y =kx 表示过原点的直线;当k =0时,y =b 表示与x 轴平行(或重合)的直线.2.截距不同于日常生活中的距离,截距是一个点的横(纵)坐标,是一个实数,可以是正数,也可以是负数或零,而距离是一个非负数.[活学活用]2.求倾斜角是直线y =-3x +1的倾斜角的14,且在y 轴上的截距是-5的直线方程.解:∵直线y =-3x +1的斜率k =-3,∴其倾斜角α=120°,由题意,得所求直线的倾斜角α1=14α=30°,故所求直线的斜率k 1=tan 30°=33.∵所求直线的斜率是33,在y 轴上的截距为-5, ∴所求直线的方程为y =33x -5.[例3] 当a 为何值时,(1)两直线y =ax -2与y =(a +2)x +1互相垂直? (2)两直线y =-x +4a 与y =(a 2-2)x +4互相平行? [解] (1)设两直线的斜率分别为k 1,k 2,则k 1=a ,k 2=a +2. ∵两直线互相垂直,∴k 1k 2=a (a +2)=-1, 解得a =-1.故当a =-1时,两条直线互相垂直. (2)设两直线的斜率分别为k 3,k 4, 则k 3=-1,k 4=a 2-2. ∵两条直线互相平行,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2=-1,4a ≠4,解得a =-1. 故当a =-1时,两条直线互相平行. [类题通法]判断两条直线位置关系的方法直线l 1:y =k 1x +b 1,直线l 2:y =k 2x +b 2. (1)若k 1≠k 2,则两直线相交. (2)若k 1=k 2,则两直线平行或重合, 当b 1≠b 2时,两直线平行; 当b 1=b 2时,两直线重合.(3)特别地,当k 1·k 2=-1时,两直线垂直. (4)对于斜率不存在的情况,应单独考虑. [活学活用]3.(1)若直线l 1:y =(2a -1)x +3与直线l 2:y =4x -3垂直,则a =________. (2)若直线l 1:y =-x +2a 与直线l 2:y =(a 2-2)x +2平行,则a =________. 解析:(1)由题意可知kl 1=2a -1,kl 2=4. ∵l 1⊥l 2,∴4(2a -1)=-1,解得a =38.(2)因为l 1∥l 2,所以a 2-2=-1,且2a ≠2,解得a =-1,所以a =-1时两直线平行. 答案:(1)38(2)-17.斜截式判断两条直线平行的误区[典例] 已知直线l 1:x +my +6=0,l 2:(m -2)x +3y +2m =0,当l 1∥l 2时,求m 的值.[解] 由题设l 2的方程可化为y =-m -23x -23m ,则其斜率k 2=-m -23,在y 轴上的截距b 2=-23m .∵l 1∥l 2,∴l 1的斜率一定存在,即m ≠0. ∴l 1的方程为y =-1m x -6m.由l 1∥l 2,得⎩⎨⎧-m -23=-1m,-23m ≠-6m,解得m =-1.∴m 的值为-1. [易错防范]1.两条直线平行时,斜率存在且相等,截距不相等.当两条直线的斜率相等时,也可能平行,也可能重合.2.解决此类问题要明确两直线平行的条件,尤其是在求参数时要考虑两直线是否重合. [成功破障]当a 为何值时,直线l 1:y =-2ax +2a 与直线l 2:y =(a 2-3)x +2平行? 解:∵l 1∥l 2,∴a 2-3=-2a 且2a ≠2, 解得a =-3.[随堂即时演练]1.直线y =2x -3的斜率和在y 轴上的截距分别等于( ) A .2,3 B .-3,-3 C .-3,2 D .2,-3答案:D2.直线l 经过点P (2,-3),且倾斜角α=45°,则直线的点斜式方程是( ) A .y +3=x -2 B .y -3=x +2 C .y +2=x -3D .y -2=x +3 解析:选A ∵直线l 的斜率k =tan 45°=1, ∴直线l 的方程为y +3=x -2.3.过点(-2,-4),倾斜角为60°的直线的点斜式方程是________. 解析:α=60°,k =tan 60°=3, 由点斜式方程,得y +4=3(x +2).答案:y +4=3(x +2)4.在y 轴上的截距为2,且与直线y =-3x -4平行的直线的斜截式方程为________. 解析:∵直线y =-3x -4的斜率为-3, 所求直线与此直线平行,∴斜率为-3,又截距为2,∴由斜截式方程可得y =-3x +2. 答案:y =-3x +25.(1)求经过点(1,1),且与直线y =2x +7平行的直线的方程; (2)求经过点(-2,-2),且与直线y =3x -5垂直的直线的方程. 解:(1)由y =2x +7得其斜率为2,由两直线平行知所求直线的斜率是2. ∴所求直线方程为y -1=2(x -1), 即2x -y -1=0.(2)由y =3x -5得其斜率为3,由两直线垂直知,所求直线的斜率是-13.∴所求直线方程为y +2=-13(x +2),即x +3y +8=0.[课时达标检测]一、选择题1.已知直线的方程是y +2=-x -1,则( ) A .直线经过点(-1,2),斜率为-1 B .直线经过点(2,-1),斜率为-1 C .直线经过点(-1,-2),斜率为-1 D .直线经过点(-2,-1),斜率为1解析:选C 直线的方程可化为y -(-2)=-[x -(-1)],故直线经过点(-1,-2),斜率为-1.2.直线y =ax -1a的图象可能是( )解析:选B 由y =ax -1a可知,斜率和截距必须异号,故B 正确.3.与直线y =2x +1垂直,且在y 轴上的截距为4的直线的斜截式方程是( ) A .y =12x +4B .y =2x +4C .y =-2x +4D .y =-12x +4。
高中数学人教A版必修2第三章3.1.1倾斜角与斜率课件
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(4)倾斜角 900,斜率不存在.
高 中 数 学 人 教A版必 修2第 三章3. 1.1倾斜 角与斜 率课件
高 中 数 学 人 教A版必 修2第 三章3. 1.1倾斜 角与斜 率课件
题型二
斜率公式的应用
例2、经过两点A(m2+2,m2-3),B(3-m-m2,2m)的直线l的
下列哪些说法是正确的(
)
A 、任一条直线都有倾斜角,也都有斜率 F
B、直线的倾斜角越大,斜率也越大
F
C 、平行于x轴的直线的倾斜角是 00或1800 F
D 、两直线的倾斜角相等,它们的斜率也相等F
E 、两直线的斜率相等,它们的倾斜角也相等 T
F 、直线斜率的范围是R
T
高 中 数 学 人 教A版必 修2第 三章3. 1.1倾斜 角与斜 率课件
x2 )
公式的特点:
(1)与两点的顺序无关;
(2) 公式表明,直线对于x轴的倾斜度,可以通 过直线上任意两点的坐标来表示,而不需要求 出直线的倾斜角; (3)当x1=x2时,公式不适用,此时直线与x轴垂 直,α=900
高 中 数 学 人 教A版必 修2第 三章3. 1.1倾斜 角与斜 率课件
练习: 高中数学人教A版必修2第三章3.1.1倾斜角与斜率课件
y
y
y
y
α
o
x o α x oα x o α x
高 中 数 学 人 教A版必 修2第 三章3. 1.1倾斜 角与斜 率课件
不是
高 中 数 学 人 教A版必 修2第 三章3. 1.1倾斜 角与斜 率课件
下图中直线l1,l2,l3的倾斜角 大致是一个什么范围内的角?
y l3
l2 l1
新人教版必修二高中数学 3.1.1 倾斜角与斜率课件

(2) 公式表明,直线的斜率可以通过直线上任意两点的坐标来表
第三章 直线与方程
3.1 直线的倾斜角与斜率
3.1.1 倾斜角与斜率
y o
l
x
y
yl 2
l
o x
QO
l3
l1
Py o
xl
l
lx
y
o
x
1、直线的倾斜角
当直线 l 与x轴相交时,我们取 x 轴为基准, x 轴正向与直线 l
向上方向之间所形成的角 叫做直线l的倾斜角。
(1)规 定 : 当 直 线 与x轴 平 行 或 重 合 时 , 倾 斜角 为0o ;
示,而不需要求出直线的倾斜角 (3) 当x1=x2时,公式不适用,此时α=900
例1:已知点 A ( 3 , 2 ) , B ( - 4 , 1 ) , C ( 0 , 1 ) ,
(1).求直线AB,BC,CA的斜率,并判断这
些直线的倾斜角是锐角还是钝角
(2).过点C的直线 l 与线段AB有公共点,
求 l 的斜率k的取值范围
y
解:(1)k AB
1 2 4 3
1 7
锐角
A
kBC
1 1 0 (4)
1 2
钝角
B O
x
kCA
1 2 03
1
锐角
C
(2)k [1,+) (-,- 1]
数学必修二课件3.1.1倾斜角与斜率
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4
正切值 • 2.直线的斜率 倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角 tan α 定 的________叫做这条直线的斜率, k=0 义 记为k,即k=________. k<0 k>0 不存在 取 当α=0°时,________;当 0°<α<90°时,______;当 3值 .斜率公式 α= 范 90°<α<180°时,________;当 y2-y1 直线经过两点 P1(x1,y1),________. P2(x2,y2),其斜率 k= (其 围 90°时,斜率 x2-x1
10
•
8
• 求直线的倾斜角的方法及两点注意 • (1)方法:结合图形,利用特殊三角形(如直角 三角形)求角. • (2)两点注意:①当直线与x轴平行或重合时, 倾斜角为0°,当直线与x轴垂直时,倾斜角 为90°;②注意直线倾斜角的取值范围是 0°≤α<180°.
11
• 1.一条直线l与x轴相交,其向上的方向与y 轴正方向所成的角为α(0°<α<90°),则其倾 斜角为( ) • A. α • B.180°-α • C.180°-α或90°-α • D.90°+α或90°-α • 【答案】D
【答案】A
17
2+ 3-2 【解析】设直线的倾斜角为 α,直线斜率 k= = 4-1 3 3 3 ,∴tan α= 3 . 又 0° ≤α<180° ,∴α=30° .
18
• 直线斜率公式的应用
【例 3】 (1)若三点
1 A(-2,3),B(3,-2),C2,m共线,
则 m 的值为________. (2)已知直线 l 过点 P(-1,2)且与以 A(-2,-3),B(3,0)为 端点的线段相交,则直线 l 的斜率的取值范围是__________.
高一数学必修2第三章知识点:直线的倾斜角与斜率
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高一数学必修2第三章知识点:直线的倾斜角与
斜率
在中国古代把数学叫算术,又称算学,最后才改为数学。
小编准备了高一数学必修2第三章知识点,具体请看以下内容。
3.1倾斜角和斜率
1、直线的倾斜角的概念:当直线l与x轴相交时, 取x轴作为基准, 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.特别地,当直线l与x轴平行或重合时, 规定= 0.
2、倾斜角的取值范围: 0180. 当直线l与x轴垂直时, = 90.
3、直线的斜率:
一条直线的倾斜角(90)的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,也就是 k = tan
⑴当直线l与x轴平行或重合时, =0, k = tan0
⑵当直线l与x轴垂直时, = 90, k 不存在.
由此可知, 一条直线l的倾斜角一定存在,但是斜率k不一定存在.
4、直线的斜率公式:
给定两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),x1x2,用两点的坐标来表示直线P1P2的斜率:
斜率公式: k=y2-y1/x2-x1
3.1.2两条直线的平行与垂直
1、两条直线都有斜率而且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的斜率相等,那么它们平行,即
注意: 上面的等价是在两条直线不重合且斜率存在的前提
下才成立的,缺少这个前提,结论并不成立.即如果k1=k2, 那么一定有L1∥L2
2、两条直线都有斜率,如果它们互相垂直,那么它们的斜率互为负倒数;反之,如果它们的斜率互为负倒数,那么它们互相垂直。
高中是人生中的关键阶段,大家一定要好好把握高中,编辑老师为大家整理的高一数学必修2第三章知识点,希望大家喜欢。
必修二直线的倾斜角与斜率讲义

3.1 直线的倾斜角与斜率一、直线的倾斜角:当直线l 与x 轴相交时,我们取x 轴作为基准,x .轴正方向....与直线...l 向上方向之间所成的角..........α叫做直线....l 的倾斜角....,当直线l 与x 轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为00,因此直线的倾斜角的取值范围为00≤α<1800。
注意:(1)定义中的三个条件:①直线l 方向向上,②x 轴的正方向,③小于平角的最小正角;(2)直线的倾斜角可看作由x 轴按逆时针方向转动到直线时所成的角;(3)倾斜角α的取值范围:00≤α<1800; (4)倾斜角是一个几何概念,它直观地描述且表现了直线相对于x 轴正方向的倾斜程度。
例1:下列四图中,表示直线的倾斜角正确的是( )【解析】:A二、直线的斜率:我们把一条直线的倾斜角...α的正切值....叫做这条直线的斜率,通常用k 表示,即k =tan α。
特别地:当直线的斜率......角为..90..0.时,直线没有斜率........。
注意:(1)当倾斜角为900时,直线的斜率不存在,但并不是直线不存在,此时直线垂直于x 轴(平行于y 轴或与y 轴重合);(2)所有的直线.....都有倾斜角,但不是所有的直线有斜率;..................(3)倾斜角与斜率之间的关系以及函数图象(如图)例2:给出下列结论:(1)直线的倾斜角不是锐角就是直角或钝角;(2)如果直线的倾斜角是锐角,那么直线的斜率是正实数;(3)如果直线的倾斜角是钝角,那么直线的斜率是负实数;(4)如果直线的倾斜角是直角,那么直线上不同的两点的横坐标相等,而纵坐标不等。
其中,正确的结论是________________。
(填序号) 【解析】:(2)(3)(4)例3:下列说法中,正确的是( )A :直线的倾斜角为α,则此直线的斜率为tan α B :直线的斜率为tan θ,则此直线的倾斜角为θ C:若直线的倾斜角为α,则sin α>0ACD :任一直线都有倾斜角,但它不一定有斜率 【解析】:D例4:若直线l 的倾斜角300<α<600,则直线l 的斜率的范围为____________。
高中数学必修2《直线的倾斜角和斜率》教案

3.1.1直线的倾斜角和斜率教材:选自人教版普通高中课程标准实验教科书必修2一、教学目标1、知识目标(1)在平面直角坐标系中,结合具体图形,探索确定直线位置的几何要素,主动构建理解直线的倾斜角和斜率的概念;(2)初步感悟用代数方法解决几何问题的思想方法,掌握过两点的直线斜率的计算公式;(3)掌握直线的倾斜角与斜率的关系,会求直线的倾斜角和斜率。
2、能力目标(1)引导学生观察发现、类比,猜想和实验探索,培养学生的分析、抽象、归纳能力及创新能力和实践能力;(2)突出对类比、直觉、发散等探索性思维的培养,从而提高学生的发散性思维能力。
3、思想目标通过直线倾斜角概念的引入和直线倾斜角与斜率关系的揭示,进一步提高学生分析、比较、概括、化归的数学能力,使学生初步了解用代数方程研究几何问题的思路,培养学生的数形结合思想和综合运用知识解决问题的能力。
4、美育目标帮助学生进一步了解分类思想、数形结合思想,在教学中充分揭示“数”与“形”的内在联系,使学生体会数、形的统一美,激发学生学习数学的兴趣,对学生进行对立统一的辩证唯物主义观点的教育,培养学生勇于探索、勇于创新的精神。
二、教学重点与难点重点:1、感悟并形成倾斜角与斜率两个概念以及它们的相互关系;2、推导并初步掌握过两点的直线斜率公式;3、使学生经历几何问题代数化的过程,初步了解解析几何研究问题的基本思想方法,体会坐标法。
难点:1、倾斜角概念的形成,对斜率概念的理解。
2、用代数方法推导斜率的过程;3、直线的斜率与其倾斜角之间的关系。
三、教学方法与手段教学方法:观察发现、启发引导、探索实验。
教学手段:“启发探究式”教学法;计算机辅助教学与引导法相结合;坚持协同创新原则。
教学教学过程设计意图。
高中数学必修2:3.1 直线的倾斜角与斜率 教案4

直线的倾斜角和斜率一、素质教育目标1、知识教学点⑴“直线的方程”和“方程的直线”的概念⑵直线的倾斜角和斜率⑶斜率公式2、能力训练点(1) 了解“直线的方程”和“方程的直线”的概念(2) 理解直线的倾斜角和斜率的概念公式(3) 掌握过两点的直线的斜率。
(4) 培养学生对数学知识的理解能力、应用能力及转化能力二、学法指导本节主要学习直线的方程和方程的直线间与的关系,直线的倾斜角和斜率的联系与区别,斜率的两个公式:k=tan α,k=2121x x y y --及注意务必倾斜角不等于90º;并要会逆用公式求倾斜角。
明白方向向量与斜率的关系。
请沿着以下的脉络学习,学习过程中要注意概念的理解、辨析和公式的记忆以及有关思想方法的领会与把握。
1、重点:直线的倾斜角和斜率的概念,过两点的直线的斜率公式2、难点:斜率概念的学习,过两点的直线的斜率公式四、课时安排本课题安排2课时五、教与学过程设计第一课时 直线的倾斜角和斜率学习目标:(1) 了解“直线的方程”和“方程的直线”的概念(2) 理解直线的倾斜角和斜率的定义(3) 已知直线的倾斜角,会求直线的斜率(4) 已知直线的斜率,会求直线的倾斜角教学过程直线和圆都是最常见的简单几何图形,在生产实践和实际生活中有广泛的应用。
初中几何对直线和圆的基本性质作了比较系统的研究,初中代数研究了一次函数图象及其性质,高一数学研究了三角函数、平面向量,直线和圆的方程的内容以上述知识为基础,直线和圆的方程是解析几何的基础知识,在解决实际问题中有广泛的应用。
本节要研究的是直线的两个基本概念,即直线的倾斜角和斜率。
1、复习回顾⑴回顾一次函数的图象及性质形如y=kx+b(k≠0)叫做一次函数;它的图象是一条直线;当k>0时,在R上是增函数,当k<0时,在R上是减函数。
⑵画出下列一次函数的图象① y = 2x + 4 ② y = -2x + 2小结:作一次函数图象的方法-由于两点确定一条直线,故可在直线上任取两点,通常取点(0 , b)与(-b/k , 0)。
高中数学必修2:3.1 直线的倾斜角与斜率 教案3

直线的倾斜角和斜率知识和技能目标:(1)了解直线方程的概念,正确理解直线倾斜角和斜率概念,(2)理解公式的推导过程,掌握过两点的直线的斜率公式.过程和方法目标:通过启发引导、讨论等方法,理解直线的倾斜角与斜率的概念,掌握由直线上两点的坐标求直线的倾斜角和斜率的方法。
掌握直线的点斜式方程,会实现直线方程的各种形式之间的互化。
情感价值观目标:(1)培养学生观察、探索能力,运用数学语言表达能力。
(2)帮助学生进一步理解数形结合思想,培养学生树立辩证统一的观点,培养学生形成严谨的科学态度和求简的数学精神.教学重点、难点:直线斜率的概念和公式教学过程:(一)直线方程的概念一般地,满足函数式的每一对,的值,都是直线上的点的坐标(,);反之,直线上每一点的坐标(,)都满足函数式,因此,一次函数的图象是一条直线,它是以满足的每一对x,y的值为坐标的点构成的.从方程的角度看,函数也可以看作是二元一次方程,这样满足一次函数的每一对,的值“变成了”二元一次方程的解,使方程和直线建立了联系.定义:以一个方程的解为坐标的点都是某条直线上的点,反过来,这条直线上的所有点坐标都是这个方程的解,这时,这个方程就叫做这条直线的方程,这条直线就叫做这个方程的直线.问:你能用充要条件叙述吗?答:一条直线是一个方程的直线,或者说这个方程是这条直线的方程的充要条件是…….(二)直线的倾斜角【问题1】请画出以下三个方程所表示的直线,并观察它们的异同.;;过定点,方向不同.如何确定一条直线?两点确定一条直线.还有其他方法吗?或者说如果只给出一点,要确定这条直线还应增加什么条件?学生:思考、回忆、回答:这条直线的方向,或者说倾斜程度.【导入】今天我们就共同来研究如何刻画直线的方向.【问题2】在坐标系中的一条直线,我们用怎样的角来刻画直线的方向呢?讨论之前我们可以设想这个角应该是怎样的呢?它不仅能解决我们的问题,同时还应该是简单的、自然的.学生:展开讨论.通过讨论认为:应选择α角来刻画直线的方向.根据三角函数的知识,表明一个方向可以有无穷多个角,这里只需一个角即可(开始时可能有学生认为有四个角或两个角),当然用最小的正角.从而得到直线倾斜角的概念.【板书】定义:一条直线l向上的方向与轴的正方向所成的最小正角叫做直线的倾斜角.(教师强调三点:(1)直线向上的方向,(2)轴的正方向,(3)最小正角.)特别地,当与轴平行或重合时,规定倾斜角为0°.由此定义,角的范围如何?0°≤α<180°或0≤α<π如图3至此问题2已经解决了,回顾一下是怎么解决的.(三)直线的斜率【问题3】下面我们在同一坐标系中画出过原点倾斜角分别是30°、45°、135°的直线,并试着写出它们的直线方程.然后观察思考:直线的倾斜角在直线方程中是如何体现的?学生:在练习本上画出直线,写出方程.30°ß--à=45°ß--à=135°ß--à=(注:学生对于写出倾斜角是45°、135°的直线方程不会困难,但对于倾斜角是30°可能有困难,此时可启发学生借用三角函数中的30°角终边与单位圆的交点坐标来解决.)观察直线变化,倾斜角变化,直线方程中系数变化的关系(1) 直线变化→α变化→中的系数变化(同时注意α的变化).(2) 中的x系数k变化→直线变化→α变化(同时注意α的变化).教师引导学生观察,归纳,猜想出倾斜角与的系数的关系:倾斜角不同,方程中的系数不同,而且这个系数正是倾斜角的正切!【板书】定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率.记作,即.这样我们定义了一个从“形”的方面刻画直线相对于轴(正方向)倾斜程度的量——倾斜角,现在我们又定义一个从“数”的方面刻画直线相对于轴(正方向)倾斜程度的量——斜率.指出下列直线的倾斜角和斜率:(1) =-(2) =tg60°(3) =tg(-30°)学生思考后回答,师生一起订正:(1)120°;(2)60°;(3)150°(为什么不是-30°呢?) 画图,指出倾斜角和斜率.结合图3,观察倾斜角变化时,斜率的变化情况.注意:当倾斜角为90°时,斜率不存在.α=0°ß—à=00°<α<90°ß—à>0α=90°ß--à不存在90°<α<180°ß--à<0(四)直线过两点斜率公式的推导【问题4】如果给定直线的倾斜角,我们当然可以根据斜率的定义=tgα求出直线的斜率;如果给定直线上两点坐标,直线是确定的,倾斜角也是确定的,斜率就是确定的,那么又怎么求出直线的斜率呢?即已知两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)(其中x1≠x2),求直线P1P2的斜率.思路分析:(首先由学生提出思路,教师启发、引导)运用正切定义,解决问题.(1)正切函数定义是什么?(终边上任一点的纵坐标比横坐标.)(2)角α是“标准位置”吗?(不是.)(3)如何把角α放在“标准位置”?(平移向量,使P1与原点重合,得到新向量.)(4)P的坐标是多少?(x2-x1,y2-y1)(5)直线的斜率是多少?=tgα=(x1≠x2)(6)如果P1 和P2的顺序不同,结果还一样吗?(一样).评价:注意公式中x1≠x2,即直线P1 P2不垂直x轴.因此当直线P1P2不垂直x轴时,由已知直线上任意两点的坐标可以求得斜率,而不需要求出倾斜角.【练习】(1)直线的倾斜角为α,则直线的斜率为α?(2)任意直线有倾斜角,则任意直线都有斜率?(3)直线(-330°)的倾斜角和斜率分别是多少?(4)求经过两点(0,0)、(-1,)直线的倾斜角和斜率.(5)课本第37页练习第2、4题.教师巡视,观察学生情况,个别辅导,订正答案(答案略).【总结】教师引导:首先回顾前边提出的问题是否都已解决.再看下边的问题:(1)直线倾斜角的概念要注意什么?(2)直线的倾斜角与斜率是一一对应吗?(3)已知两点坐标,如何求直线的斜率?斜率公式中脚标1和2有顺序吗?学生边讨论边总结:(1)向上的方向,正方向,最小,正角.(2)不是,当α=90°时,α不存在.(3) =(),没有.【作业】1.书上(略)2.思考题(1)方程是单位圆的方程吗?(2)你能说出过原点,倾斜角是45°的直线方程吗?(3)你能说出过原点,斜率是2的直线方程吗?(4)你能说出过(1,1)点,斜率是2的直线方程吗?3. 直线的倾斜角和斜率搜集整理.zgzx_chenrongping。
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x
o
o
a
B
y
a
o
x
a
注: (1)倾斜角的取值范围是
0 180
o
o
(2)倾斜角直观地表示了直线对x轴正方向 的倾斜程度。
(3)直线的横截距是直线与x轴交点的横坐标,
直线的纵截距是直线与 y 轴交点的纵坐标。
由此我们得到直线倾斜角α的范围为:
[0 ,180 )
o o
y o y
α=90o
k tan
倾斜角相同的直线,斜率相同
倾斜角
倾斜角和斜率
直线的斜率
k tan
当 0 90 时
0 0 0 0
直线的斜率是正数
当 90 180 时 直线的斜率是负数
当 0 时
0
直线的斜率是零
0 90 时 直线的斜率是不存在 当
牛刀小试
已知下列直线的倾斜角,求直线的斜率
问题引入
日常生活中,还有没有表示倾斜程度的量?
升高量 坡度(比) 前进量
升 高 量 前进量
问题引入
日常生活中,还有没有表示倾斜程度的量?
升高量 坡度(比) 前进量
升 高 量 前进量
二、直线的的斜 率
如上面例子图中,我们经常用“升高量与前进量的比” 表示倾斜面的“坡度”(倾斜程度),即
升高量 坡度 前进量
D
C 升
设直线的倾斜程度为K
AB k AC AC BD k AD AD
tan
tan
A
前进量
高 量
B
1、直线斜率的定义:
定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切
叫做这条直线的斜率。斜率通常用k表示,即:
k tan ,0 180
0
0
例如: 3 a 30 k tan30 3
a 45 k tan45 1 a 60 k tan60 3
经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直 线的斜率为:
y2 y1 k x2 x1
( x1 x2 )
(1)公式与P1.P2两点坐标的顺序有关吗? (2)公式与P1.P2两点的位置有关吗? (3)当直线与x轴平行或重合时,该公式还 成立吗? 倾斜角
倾斜角与斜率
温故知新:
这些图像你还认得吗? y o 直线 x
y
o
y x
o
x
平面直角坐标系 双曲线 抛物线
倾斜角
Y
O
X
在直角坐标 系中,过一点可 以作无数条直线 ,它们的共同点 是经过同一点, 不同点是倾斜程 度不同。
倾斜角和斜率
直线的倾斜角
y
l
α x
o
我们取x轴为 基准,x轴正向 与直线L向上的 方向之间所成的 角α叫做直线L 的倾斜角。
(1) 300
0
(2) 450
(3) 1200
2 ( 2) k tan45 2
0
3 (1) k tan30 3
0
(3) k tan120 tan( 180 60 ) 3
0 0
想一想 我们知道,两点也可以唯一确定 一条直线。 所以我们的问题是: 如果知道直线上的两点,怎么 样来求直线的斜率(倾斜角)呢?
倾斜角相同能确 定一条直线吗? 相同倾斜角可作无 数互相平行的直线
l3
y
l 2 l1
o
x
4、如何才能确定直线位置?
y
0
x
过一点且倾斜角为 a 能不能确定一条直线?
能
一点+倾斜角 确定一条直线
(两者缺一不可)
2、直线的斜率 定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切叫做这
条直线的斜率。斜率通常用k表示,即:
Y
p
O
.
X
Y K>0 O
p
.
K<0
X
(2)
(1)
Y
p
.
K不存在
Y
90
X
o
p 0o
X (4)
.
K=0
O (3)
O
牛刀小试
例1:已知A(3,2),B(-4,1),C(0,-1),求直 线AB 、BC、CA的斜率,并判断直线 直线的倾斜角是锐角还是钝角。
例2:在平面坐标系中画出过原点且斜 率分别为2,-3的直线L1,L2
倾斜角
一、直线的倾斜角
1、直线倾斜角的定义:
当直线 L 与X轴相交时,我们取X轴作为 基准,X轴正向与直线L 向上方向之间所成的 角叫做直线的倾斜角
y
0
x
注意: (1)直线向上方向; (2)轴的正方向。
练习巩固倾斜角的概念:
例1.下列四图中,表示直线的倾斜角的是 (A )
y y
A
y
a
C D
x x o
k tan
思考:为什么用 的正切来表示斜率?
y
C
0
A B
2
x
意义:斜率表示倾斜角不等于90 0的直线对于x轴的倾 斜程度。
想一想 你认为下列说法对吗? 1、所有的直线都有唯一确定的倾斜 角与它对应。 2、每一个倾斜角都对应于唯一的 一条直线。
倾斜角和斜率
直线的斜率
当倾斜角不是90o时,它的倾斜角的正切 叫做这条直线的斜率。用k表示,即:
y o
p
l
x
y
l
y o p
y
p o
x
x
p
o
l x
l
由此我们得到直线倾斜角α的范围为:
o o [ 0 ,180 )
Y
p
O
. .
Y
p
0 90
0 0
.
900 1800
X
X (1)
O
(2)
Y
Y
p
90
X
o
p 0o
X (4)
.
O (3)
O
在平面直角坐标系中,对于一条与x轴相 交的直线,如果把 x 轴绕着交点按逆时 针方向旋转到与直线重合时所转的最小 正角就叫做直线的倾斜角。
y
l
B
x
直线与x轴平 行或重合时,规 定其倾斜角为00。
想一想 你认为下列说法对吗? 1、所有的直线都有唯一确定的倾斜
角与它对应。
对
2、每一个倾斜角都对应于唯一的一条直线。
错
3、直线倾斜角的意义
体现了直线对轴正方向的倾斜程度 在平面直角坐标系中,每一条直线都 有一个确定的倾斜角。
倾斜程度 倾斜角
α
o
x
α=0o
x
看看这三条直线,它们倾斜角 的大小关系是什么?
l1 y
想一想
o
l2
l3
x
例2.看看这三条直线,它们倾斜角的 大小关系是什么?设 l1 、 l 2 、 l3
3 分别为 1、 2、
l1 y
想一想
o
l2
l3
x
1 3 2
2、直线的倾斜角范围的探索
规定:当直线和x轴平行或重合时, 它的倾斜角为0°
180 120 ) a 120 k tan120 tan( tan60 3
180 135 ) a 135 k tan135 tan( tan45 1
180 150 ) a 150 k tan150 tan(