内容正文:
第1章 直线与方程
1.1 直线的斜率与倾斜角
明学习目标
知结构体系
课标要求
1.理解直线的倾斜角和斜率的概念.
2.掌握过两点的直线斜率的计算公式.
重点难点
重点:过两点的直线斜率的计算公式.
难点:直线的斜率与它的倾斜角之间的关系.
(一)直线的斜率
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,即k=(x1≠x2).
(2)如果x1=x2,那么直线l的斜率不存在.
(1)直线与x轴垂直时,斜率不存在,不能用斜率公式.
(2)直线与y轴垂直时,斜率公式依然成立,此时k=0.
(3)直线AB的斜率与A、B两点的顺序无关.
1.直线x=2 023的斜率为( )
A.1 B.0
C.2 023 D.不存在
答案:D
2.已知两点A(-1,2),B(3,4),则直线AB的斜率为( )
A.2 B.-
C. D.-2
答案:C
(二)直线的倾斜角
1.直线的倾斜角
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轴绕着交点按逆时针方向旋转到与直线重合时,所转过的最小正角α称为这条直线的倾斜角
规定
与x轴平行或重合的直线的倾斜角为0.因此,直线的倾斜角α的取值范围是{α|0≤α<π}
2.直线的斜率与倾斜角之间的关系
当直线与x轴不垂直时,该直线的斜率k与倾斜角α之间的关系为 k=tan_α.
直线l的倾斜角α与斜率k的对应关系
直线情况
垂直于y轴
由左向右上升
垂直于x轴
由左向右下降
图示
倾斜角
(范围)
α=0°
0°<α<90°
α=90°
90°<α<180°
斜率(范围)
k=0
k>0,且随着α的增大而增大
不存在
k<0,且随着α的增大而增大
1.给出下列结论:
①任意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若直线的倾斜角为α,则sin α∈(0,1);
⑤若α是直线l的倾斜角,且sin α=,则α=45°.
其中正确的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:A
2.下列图形中,α表示直线的倾斜角的是( )
答案:B
3.已知直线l向上的方向与y轴正向所成的角为15°,则直线l的倾斜角为________.
答案:105°或75°
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直线的斜率————————————————————————————————————
[典例] 分别求经过下列两点的直线的斜率:
(1)(-3,2),(2,-1);(2)(2,0),(0,-4);(3)(2,1),(3,1);(4)(a,a),(a-1,a+3).
[解] (1)因为直线过(-3,2),(2,-1)两点,所以直线的斜率为k==-;
(2)因为直线过(2,0),(0,-4)两点,所以直线的斜率为k==2;
(3)因为直线过(2,1),(3,1)两点,所以直线的斜率为k==0;
(4)因为直线过(a,a),(a-1,a+3)两点,所以直线的斜率为k==-3.
[方法技巧]
求直线斜率的方法
(1)定义法:已知直线的倾斜角为α,且α≠90°,则该直线的斜率k=tan α.
(2)公式法:已知直线上任意两点的坐标A(x1,y1),B(x2,y2)求直线的斜率时,首先应检验两点的横坐标是否相等,若相等,则斜率不存在;若不相等,则直线的斜率k=(x1≠x2).
[对点训练]
1.过点P(-2,m)和Q(m,4)的直线斜率等于1,则m的值等于( )
A.1或3 B.4
C.1 D.1或4
解析:选C 由已知得kPQ==1,解得m=1.
2.设A(m,-m+3),B(2,m-1),C(-1,4),若直线AC的斜率等于直线BC的斜率的3倍,则实数m的值为________.
解析:依题意知直线AC的斜率存在,则m≠-1.由kAC=3kBC,得=3·,解得m=4.
答案:4
3.若三点A(3,3),B(a,0),C(0,b)(其中a·b≠0)共线,则+=________.
解析:由于A,B,C三点共线,则kAB=kAC,
所以=,所以ab=3a+3b.即+=.
答案:
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直线的倾斜角
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[典例] 设直线l过原点,其倾斜角为α,将直线l绕坐标原点沿逆时针方向旋转45°,得到直线l1,则直线l1的倾斜角为( )
A.α+