苏教版高中数学必修二直线与方程直线的斜率文字素材
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
直线斜率的几种求法
斜率是直线的要素之一,求斜率是求直线方程的必要步骤,求出斜率就相当于直线问题解决了一半,下面介绍几种求直线斜率的方法。
一、利用直线上两点求斜率
例1、已知直线l 过点(02)M ,且与以两点(14)(31)A B ,,,为端点的线段AB 相交,求直线l 斜率的范围. 解:如图42210MA k -==-,121303
MB k -==--, 作直线MC 使0MC k =,
根据题意可知直线l 斜率的范围为123k ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦
,. 点评:本题利用数形结合先求出“临界值”2MA k = ,13
MB k =-,然后用运动变化观点求出k 的范围。
一般地,求经过两点P 1(x 1,y 1)、P 2(x 2,y 2)(且x 1≠x 2)的直线斜率,可用公式1
212x x y y k --=。
二、利用直线的倾斜角求斜率
例2、已知过A(3,-5)、B(0,-9)两点的直线的倾斜角为θ,直线l 的倾斜角与2θ互为补角,求直线l 的斜率k 。
解:由题意得3
434tan πθπθ<<=,故 则直线l 的倾斜角为()⎪⎭
⎫ ⎝⎛∈-2,32ππθπ ∴()724tan 1tan 22tan 2tan 2=--=-=-=θ
θθθπk 。
点评:本题是利用直线斜率与倾斜角的关系求解的,当直线l 的倾斜角为 (θ≠
900)时,直线l 的斜率θtan k =。
三、利用直线的方向向量求斜率
例3、已知A(7,1)、B(1,4),直线y=ax 的方向向量是AB ,求a 。
解:∵AB =(-6,3)
∴a=-2
1 点评:直线的方向向量确定了直线的斜率,当直线l 的方向向量为()n m ,=且m ≠0时,直线l 的斜率m
n =k ,当m=0时直线的斜率不存在。
四、利用直线位置满足有关要求解得斜率
例4、若直线y=|x|与y=kx+1有两个交点,则k 的取值范围是____________. 解:y=|x|是第一、二象限角的平分线,直线y=kx+1是过定点(0,1)的直线系方程,
由图象易知-1<k<1.
例5、已知点P (2,-1),求过P 点与原点距离为2的直线l 的斜率。
解:过P 点的直线l 与原点距离为2,而P 点坐标为(2,1),
可见,过P (2,1)垂直于x 轴的直线满足条件
此时l 的斜率不存在
若斜率存在,设l 的方程为y+1=k (x -2),即kx -y -2k -1=0 由已知,得1
122+--k k =2,解之得k=43 ∴直线l 的斜率是不存在或4
3。
点评:求直线的斜率时,常利用直线之间平行或垂直关系求直线的斜率,当两直线相互平行时,它们的斜率相等;当两直线相互垂直时,它们的斜率乘积为-1,特别地,当其中一直线斜率等于0(或不存在),那么另一条直线斜率为不存在(或0)。
另一类,知直线满足某些条件要求其斜率,通常是根据问题对直线的要求列出有关斜率的约束条件,通过解方程(组)求得斜率。
点击“直线斜率”易错点
许多同学在刚学习直线时,对直线的倾斜角和斜率相关概念理解不全、不透,而经常导
致错解,下面举例剖析.
一、忽视直线倾斜角的范围致错
例1、已知直线的倾斜角的正弦值为
45
,求直线的斜率.: 错解:设直线的倾斜角为α,则4sin 5α=,则4tan 3
α= 故斜率4tan 3k α== 错因:忽视直线倾斜角的范围[0,)π而导致漏解.
正解:设直线的倾斜角为α,则4sin 5
α=
,又[0,)απ∈ 则4tan 3α=或4tan 3α=-,故故斜率43k =或43k =- 例2、已知直线l 过点(8,6)A ,且直线l 的倾斜角是直线3420x y --=的倾斜角的一半,求直线l 的方程.
错解:设直线l 的倾斜角为α,则直线3420x y --=的倾斜角为2α,且3tan 24α= 即22tan 31tan 4αα=-,解得1tan 3
α=或tan 3α=-,又直线l 过点(8,6)A 则直线l 的方程为3100x y -+=或3300x y +-=
错因:忽视倾斜角2α的取值范围而导致增解3300x y +-=.
正解:因2[0,)απ∈,则[0,
)2
πα∈,故tan 0k α=≥ 由上面错解,只能取1tan 3
k α==,故则直线l 的方程为3100x y -+= 二、对斜率k 关于倾斜角α的函数tan k α=图象理解不深致错
例3、若直线倾斜角的范围是2(,)43
ππ,则直线斜率的范围是
错解:因tan 14π=,2tan 3π=(. 错因:对斜率函数tan k α=,[0,)(,)22ππαπ∈U 图象理解不深刻,如取2(,)43ππ中的3π,
(,故答案不正确. 正解:当(
,)42ππα∈,tan k α=单调递增,此时(1,)k ∈+∞
当2(,)23ππ
α∈,tan k α=单调递增,此时(,k ∈-∞
故直线斜率的范围是(,(1,)-∞+∞U
例4、若直线的斜率为11k -≤≤,则直线的倾斜角的范围为
错解:设直线l 的倾斜角为α,因tan
14π=,3tan 14π= 则直线的倾斜角的范围为3[,]44ππ
α∈
错解:对斜率函数tan k α=,[0,
)(,)22ππαπ∈U 图象理解不深刻,如当斜率0k =时,倾斜角0α=,而30[,]44
ππ∉,显然,答案不正确. 正解:对照函数tan k α=,[0,)(,)22π
παπ∈U 图象,当10k -≤<时,3[,)4
παπ∈,当01k ≤≤,[0,]4πα∈,故3[0,][,)44ππαπ∈U 评注:已知斜率范围求倾斜角范围时,若斜率范围中含0,应对大于等于0和小于0分类讨论;同理,已知倾斜角范围求斜率范围时,若倾斜角范围中含
2π,应将区间分大于2
π和小于2π两类讨论.总之,在解决相关题目时,最好将函数tan k α=,[0,)(,)22ππαπ∈U 图象画出,对照图象解题,形象直观,大大提高答题的正确率.。