内容正文:
直线的倾斜角与斜率
#2.1.1 倾斜角与斜率
学业标准
1.理解直线的斜率和倾斜角的概念.(重点)
2.掌握倾斜角与斜率的对应关系.(重点)
3.掌握过两点的直线的斜率公式.(重点)
4.掌握直线的斜率与方向向量的关系.(难点)
[教材梳理]
导学1
直线的倾斜角
在平面直角坐标系中,只知道直线上的一点,能不能确定一条直线呢?
[提示] 不能.
在平面直角坐标系中,过定点P的四条直线如下图所示,每条直线与x轴的相对倾斜程度是否相同?
[提示] 不同.
◎结论形成
1.直线的倾斜角的定义
2.直线的倾斜角α的范围:0°≤α<180°.
3.倾斜程度相同的直线,其倾斜角必相等;倾斜程度不同的直线,其倾斜角不相等.
导学2
直线的斜率
在平面直角坐标系中,设直线l的倾斜角为α.
已知直线l经过O(0,0),P(,1),α与O,P的坐标有什么关系?
[提示] tan α==.
类似地,如果直线l经过P1(-1,1),P2(,0),α与P1,P2的坐标又有什么关系?
[提示] tan α==1-.
一般地,如果直线l经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),x1≠x2,那么α与P1,P2的坐标有怎样的关系?
[提示] tan α=.
◎结论形成
斜率的概念与斜率公式
定义
α≠90°
一条直线的倾斜角α的正切值
α=90°
斜率不存在
记法
k,即k=tan_α(α≠90°)
范围
R
公式
(1)经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=;
(2)若直线l的斜率为k,它的一个方向向量的坐标为(x,y),则k=
作用
实数反映了平面直角坐标系内直线的倾斜程度
[基础自测]
1.思维辨析(对的打“√”,错的打“×”)
(1)所有直线都有倾斜角和斜率.( )
(2)任何一条直线有且只有一个斜率和它对应.( )
(3)一个倾斜角α不能确定一条直线.( )
(4)直线的倾斜角越大,直线的斜率也越大.( )
解析 (1)×.所有直线都有倾斜角,但在倾斜角为90°的直线斜率不存在.
(2)×.倾斜角不是90°的直线有且只有一个斜率和它对应.
(3)√.确定平面直角坐标系内的一条直线位置的几何要素:一个点P和倾斜角α.
(4)×.当倾斜角α=0°时,k=0;当0°<α<90°时,k>0,并且随α的增大k也增大;当α=90°时,k不存在;当90°<α<180°时,k<0,并且随α的增大k也增大.
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×
2.如图,直线l与y轴正向之间的夹角为30°,则直线的倾斜角为( )
A.30° B.60°
C.45° D.不确定
解析 由倾斜角的定义知直线l的倾斜角为60°.
答案 B
3.直线x=1的倾斜角和斜率分别是( )
A.45°,1 B.135°,-1
C.90°,不存在 D.180°,不存在
解析 ∵直线x=1与y轴平行,∴倾斜角为90°,斜率不存在.
答案 C
4.直线l过点A(1,-1),B(3,m),且斜率为2,则实数m的值为________.
解析 根据题意,直线l过点A(1,-1),B(3,m),则其斜率k==2,解得m=3.
答案 3
题型一 直线的倾斜角
(1)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-135°
C.135°-α
D.当0°≤α<135°时,倾斜角为α+45°;当135°≤α<180°时,倾斜角为α-135°
(2)已知直线l1的倾斜角α1=15°,直线l1与l2的交点为A,直线l1和l2向上的方向所成的角为120°,如图,则直线l2的倾斜角为________.
[自主解答] (1)根据题意,画出图形,如图所示:
因为0°≤α<180°,显然A,B,C未分类讨论,均不全面, 不合题意,通过画图(如图所示)可知:
当0°≤α<135°时,l1的倾斜角为α+45°;
当135°≤α<180°时,l1的倾斜角为45°+α-180°=α-135°.故选D.
(2)设直线l2的倾斜角为α2,由l1和l2向上的方向所成的角为120°,所以∠BAC=120°,所以α2=120°+α1=135°.
[答案] (1)D (2)135°
[规律方法]
求直线倾斜角的方法及关注点
[触类旁通]
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.90°-α,180°-α D.90°+α,90°-α
解析 如图,当l向上方向的部分在y轴左侧时,倾斜角为90°+α;当