内容正文:
直线的斜率与倾斜角
学业标准
素养目标
1.理解直线的斜率和倾斜角的概念.(重点)
2.了解斜率公式的推导过程,会应用斜率公式求直线的斜率.(难点)
1.通过倾斜角概念的学习,提升直观想象的数学素养.
2.通过斜率的学习,培养逻辑推理和数学运算的数学素养.
[教材梳理]
导学1 直线的斜率
日常生活中,常用坡度表示倾斜程度,例如,“进2升3”与“进2升2”比较,前者更陡一些,因为坡度>.
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.
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.
◎结论形成
对于直线l上的任意两点P(x1,y1),Q(x2,y2),
(1)如果x1≠x2,那么由相似三角形的知识可知,是一个定值,我们将其称为直线l的斜率,k=.
(2)如果x1=x2,那么直线l的斜率不存在.
导学2 直线的倾斜角
在平面直角坐标系中,直线l经过点P.
直线l的位置能够确定吗?
[提示] 不能.
过点P可以作与l相交的直线多少条?
[提示] 无数条.
上述问题中的所有直线有什么区别?
[提示] 倾斜程度不同.
◎结论形成
定义
在平面直角坐标系中,对于一条与x轴相交的直线,把x轴所在的直线绕着交点按__逆时针__方向旋转到和直线重合时所转过的__最小正角__称为这条直线的倾斜角
规定
当直线l与x轴平行或重合时,规定直线的倾斜角为__0°__
记法
α
图示
范围
0°≤α<180°
作用
(1)用倾斜角表示平面直角坐标系内一条直线的__倾斜程度__;(2)确定平面直角坐标系中一条直线位置的几何要素是:直线上的一个定点以及它的__倾斜角__,二者缺一不可
[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)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.( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×
2.已知一条直线过点(3,-2)与点(-1,-2),则这条直线的倾斜角是( )
A.0° B.45°
C.60° D.90°
解析 ∵k==0,∴直线的倾斜角是0°.
答案 A
3.已知直线l的倾斜角为30°,则直线l的斜率为( )
A. B.
C.1 D.
解析 由题意可知,k=tan 30°=.
答案 A
4.(2022·徐州高二统考期中)若三点A,B,C共线,则m=________.
解析 由A,B,C三点共线,可得kAB=kAC,∴=,解得m=3,故答案为3.
答案 3
题型一 直线的倾斜角
(1)给出下列命题:①任何一条直线都有唯一的倾斜角;②一条直线的倾斜角可以为-30°;③倾斜角为0°的直线只有一条,即x轴;④按照倾斜角的概念,直线的倾斜角的集合{α|0°<α<180°}与直线集合建立了一一对应关系.其中正确的命题有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
[自主解答] 直线的倾斜角的范围是[0°,180°),所以②和④错误;平行于x轴的直线的倾斜角都为0°,所以③错误.故选A.
[答案] A
(2)如图所示,直线l1的倾斜角是150 °,l2⊥l1,垂足为B,l1,l2与x轴分别交于点C,A,l3平分∠BAC,则l3的倾斜角为____________.
[自主解答] 因为直线l1的倾斜角为150°,所以∠BCA=30°,所以l3的倾斜角为×(90°-30°)=30°.
[答案] 30°
[规律方法]
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°.
[触类旁通]
1.(1)已知下列命题:①若θ为直线l的倾斜角,则0°<θ<180°;
②若k是直线的斜率,则k∈R;
③任何一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率;
④任何一条直线都有斜率,但不一定有倾斜角.
其中正确的命题有( )
A.0个 B.1个
C.2个 D.3个
解析 直线的倾斜角范围是[0°,180°),①错;正切函数的值域是R,②对;倾斜角为90°的直线没有斜率,③对;每条直线都唯一对应一个倾斜角,④错.故选C.
答案 C
(2)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(