内容正文:
2.1 直线的倾斜角与斜率
1.初步了解解析几何的产生及其意义,初步认识坐标法思想.
2.经历直线的倾斜角和斜率概念的抽象过程,理解直线的倾斜角和斜率的概念,发展数学抽象素养.
3.通过斜率公式的推导,掌握过两点的直线的斜率公式,提升逻辑推理、直观想象素养.
情境:如图,在平面直角坐标系中,直线l经过点P.
【思考】
(1) 直线l的位置能确定吗?
(2)过点P的直线有多少条?
(3)问题(2)中所指的所有直线有什么区别?
知识点一 直线的倾斜角
(1)倾斜角的概念:当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,x轴 与直线l
的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.如图,直线l的倾斜角是α,为锐角;直线l'的倾斜角是α',为钝角.
(2)倾斜角的范围:直线的倾斜角α的取值范围是 ,规定与x轴平行或重合的直线的倾斜角为 .
倾斜角的定义中含有三个条件:
①x轴正向;②直线向上的方向;③小于180°的非负角.
【思考】
任何一条直线都有倾斜角吗?不同的直线其倾斜角一定不相同吗?
【探究】设直线 l的倾斜角为α.
①直线l经过点O(0,0),P(1,2);
②直线l经过点A(1,0),B(-1,2).
【思考】
(1) 对于情境中的①②,直线l的倾斜角α相同吗?
(2)对于情境中的①②,直线l的倾斜角α与直线l经过的两点的坐标有怎样的关系?
知识点二 直线的斜率
1、把一条直线的倾斜角α的 叫做这条直线的斜率.斜率常用小写字母k表示,即k= .
2.直线的斜率与倾斜角的对应关系
图象
倾斜角(范围)
斜率
(范围)
α=0°
k=0
0°<α<90°
k>0
α=90°
不存在
90°<α<180°
k<0
3.过两点的直线的斜率公式
过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式: .
直线斜率与直线倾斜程度的关系
直线的斜率也反映了直线相对于x轴的倾斜程度.当0°≤α<90°时,斜率越大,直线的倾斜程度越大;当90°<α<180°时,斜率越大,直线的倾斜程度也越大.
1.若直线l经过点A(0,-1),B(1,1),则直线l的斜率是( )
A.2 B.-2 C. D.-
2.若直线l的倾斜角为α,则与直线l关于x轴对称的直线的倾斜角为 ( )
A.α B.90°-α C.180°-α D.90°+α
考点一 直线的倾斜角
【例1】(1)若直线l的倾斜角为θ-25°,则 ( )
A.25°≤θ<155° B.-25°≤θ<155°
C.0°≤θ<180° D.25°≤θ<205°
(2)若直线l经过第二、三、四象限,则直线l的倾斜角α的取值范围是 ( )
A.0°≤α<90° B.90°≤α<180° C.90°<α<180° D.0°≤α<180°
【对点演练】若直线l与x轴相交,其向上的方向与y轴正向所成的角为α(0°<α<90°),则直线l的倾斜角为 ( )
A.α B.180°-α
C.180°-α或90°-α D.90°+α或90°-α
考点二 直线的斜率
例2已知直线过,两点,且倾斜角为,则( )
A. B. C. D.
【对点演练1】(2023·全国高二课时练习)如果过P(-2,m),Q(m,4)两点的直线的斜率为1,那么m的值是( )
A.1 B.4 C.1或3 D.1或4
【对点演练2】若一条直线经过点A(1,2)和点B(a,3),且倾斜角为90°,则a的值为
【对点演练3】若三点A(2,-3),B(4,3),C(5,k)在同一条直线上,求k的值.
考点三 倾斜角与斜率的关系
例3(多选)下列四个命题中错误的有( )
A.直线的倾斜角越大,其斜率越大
B.直线倾斜角的取值范围是[0,π)
C.若一条直线的斜率为tanα,则此直线的倾斜角为α
D.若一条直线的倾斜角为α,则此直线的斜率为tanα
例4若直线的倾斜角满足,且,则其斜率满足( )
A. B.
C.或 D.或
【对点演练1】过点)与点)的直线的倾斜角为( )
A. B. C.或 D.
【对点演练2】直线经过,两点,那么直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
考点四 直线与线段相交求斜率范围
例5已知点,直线过点且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是(