内容正文:
§1 直线与直线的方程
#1.1 一次函数的图象与直线的方程
1.2 直线的倾斜角、斜率及其关系
学业标准
1.了解直线与方程的对应关系,理解直线的倾斜角、斜率的概念.(难点)
2.掌握直线的斜率与倾斜角、方向向量的关系.(重点)
[教材梳理]
导学1 一次函数的图象与直线的方程
我们知道,一次函数y=x+1的图象是一条直线,设为l.
(1)满足函数解析式y=x+1的每一对x,y的值都是直线l上点的坐标吗?
(2)直线l上每一点的坐标(x,y)都满足函数解析式y=x+1吗?
[提示] (1)都是 (2)都满足
◎结论形成
直线与方程的对应关系
一次函数y=kx+b(k≠0)的图象是一条直线,它是以满足y=kx+b的__每一对x,y的值为坐标的点__构成的.同时函数解析式y=kx+b可以看作__二元一次__方程.在解析几何中研究直线时,就是利用直线与方程的这种对应关系,建立直线的方程,并通过方程来研究直线的有关问题.
导学2 直线的倾斜角和斜率
在平面直角坐标系中,过一点P(1,1)可以作出多少条直线?这些直线区别在哪里?
[提示] 无数条,区别是它们的倾斜程度不同.
◎结论形成
1.直线的倾斜角
(1)定义:在平面直角坐标系中,对于一条与x轴相交的直线l,把x轴(正方向)按__逆时针方向__绕着交点旋转到和直线l首次重合时所成的角,称为直线l的倾斜角.通常倾斜角用α表示,当直线l和x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0.
(2)范围:直线的倾斜角α的取值范围为[0,π).
2.直线的斜率
在直线l上任取两个不同点P1(x1,y1),P2(x2,y2),记Δx=x2-x1(Δx≠0),Δy=y2-y1,则k=的大小与两点P1,P2在直线上的位置__无关__.称k= (其中x1≠x2) 为经过不同两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线l的斜率.
(1)若直线l垂直于x轴,则它的斜率__不存在__;若直线l不与x轴垂直,则它的斜率存在且__唯一__.
(2)斜率的意义,常用斜率来表示直线的__倾斜__程度.
导学3 直线的斜率与倾斜角、方向向量的关系
在直线l上取两点P1(1,1),P2(2,2),那么是l的一个方向向量吗?直线l的方向向量有多少个?
[提示] 是;有无数个,它们平行或共线.
◎结论形成
1.直线的斜率与倾斜角的关系
(1)斜率k与倾斜角α数值关系
倾斜角不是的直线,它的斜率k和它的倾斜角α满足k=tan α其中α≠.
(2)斜率k的符号与倾斜角α的关系
当α∈时,斜率k≥__0__,且k随倾斜角α的增大而__增大__;
当α∈时,斜率k<__0__,且k随倾斜角α的增大而__增大__;
当α=时,直线l与x轴垂直,此时直线l的斜率__不存在__.
2.直线的斜率与方向向量、倾斜角三者之间的关系
如图,直线的倾斜角α、斜率k、方向向量分别从不同角度刻画一条直线相对于平面直角坐标系中x轴的倾斜程度.它们之间的关系是k= =__tan_α(其中x1≠x2)__.
若k是直线l的斜率,则v=__(1,k)__是它的一个方向向量;若直线l的一个方向向量的坐标为__(x,y)__,其中x≠__0__,则它的斜率k= .
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若直线的斜率存在,则必有倾斜角与之对应.( )
(2)若直线的倾斜角存在,则必有斜率与之对应.( )
(3)若两直线的倾斜角相等,则它们的斜率也一定相等.( )
(4)若直线l的一个方向向量的坐标为(x0,y0),则l的斜率为.( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×
2.设一次函数y=2x+c(c为常数)的图象为直线l,那么直线l的一个方向向量可以为( )
A.(1,-2) B.(1,2)
C.(-2,4) D.(-2,-6)
解析 在直线l上取两点P1(1,2+c),P2(2,4+c)或P3(-2,-4+c),P4(-4,-8+c),所以直线的一个方向向量为=(1,2)或=(-2,-4).故选B.
答案 B
3.已知A(-1,2),B(3,2),若直线AP与直线BP的斜率分别为2和-2,则P点的坐标为________.
解析 设P(x,y),则=2且=-2,
∴x=1,y=6.故P点坐标为(1,6).
答案 (1,6)
4.若三点A(2,2),B(a,0),C(0,4)共线,则a=____________.
解析 A,B,C三点共线,则kAB=kBC,即=,即2a=-4(2-a),∴a=4.
答案 4
题型一 直线的倾斜角
设直线l过坐标原点,它的倾斜角为α,如果将l绕坐标原点按逆时针方向旋转45°,得到直线l1,那么l1的倾斜角为( )
A.α-45° B.α-13