内容正文:
第三章 直线与方程
3.1 直线的倾斜角与斜率
一、直线的倾斜角
1.直线的确定
在平面直角坐标系中,确定一条直线位置的几何要素是:已知直线上的一点和这条直线的方向,二者缺一不可.
2.直线倾斜角的概念
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 _______方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.
倾斜角与倾斜程度
平面直角坐标系内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.因此,我们可用倾斜角表示平面直角坐标系内一条直线的倾斜程度.
3.倾斜角的取值范围
当直线l与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0°.因此,直线的倾斜角α的取值范围是_______.
如下图:的倾斜角为0°,的倾斜角为锐角,的倾斜角为直角,的倾斜角为钝角.
二、直线的斜率
1.斜率的定义
我们把一条直线的倾斜角α的_______叫做这条直线的斜率,通常用小写字母k表示,即.
注:倾斜角是90°的直线没有斜率.
2.斜率与倾斜角之间的关系
当直线的倾斜角α=0°时,斜率k=0,直线与x轴_______;
当0°<α<90°时,斜率k>0,且k值增大,倾斜角随着_______;
当α=90°时,斜率k_______(此时直线是存在的,直线与x轴垂直);
当90°<α<180°时,斜率k<0,且k值增大,倾斜角也随着_______.
3.直线的倾斜程度
(1)倾斜角α不是90°的直线都有斜率,倾斜角不同,直线的斜率也不同.因此,我们可以用_______表示直线的倾斜程度.
(2)直线的斜率和倾斜角都是刻画直线倾斜程度的量,斜率侧重于代数角度,倾斜角侧重于几何角度.
三、过两点的直线的斜率公式
1.公式
经过两点的直线的斜率公式为_______.
2.公式的推导
如图(1),(2),设直线的倾斜角为α(α≠90°),当直线的方向(即从指向的方向)向上时,过点作x轴的平行线,过点作y轴的平行线,两条直线相交于点Q,于是点Q的坐标为.
如图(1),当α为锐角时,.
在中,.
如图(2),当α为钝角时,α=180°−θ(设),..
在中,,
于是可得,即.
同样,当直线的方向向上时,如图(3),(4),也有,即.
综上所述,经过两点的直线的斜率公式为_______.
名师提醒
(1)当直线的倾斜角为时,斜率公式不适用