内容正文:
2.1.1 直线的倾斜角与斜率
1637年,法国数学家笛卡尔发表了《几何学》,创立了直角坐标系,将几何的基本元素——点、线、面和代数的基本对象——数(数组)对应起来,将几何问题转化为代数问题,用代数的方法研究几何图形的性质,是数学发展史上一个重要的里程碑。
新课导入
思考:过一点可以确定一条直线吗?
问题 :如何刻画这些直线倾斜程度
的不同呢?
x
y
概念形成
倾斜角:当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基
准,x轴正方向与直线l向上方向之间
所形成的的角α叫做直线l的倾斜角。
x
y
α
即时训练1
(1)下列哪些直线的倾斜角标注是正确的?
x
y
α
x
y
α
x
y
α
思考:当直线与x轴平行或者重合时,倾斜角是多少?
x
y
α
概念形成
直线倾斜角α的取值范围:
α∈[0°,180°)
x
y
α
α
x
y
α
β
当两条直线方向相同时,倾斜程度 ,倾斜角 。
当两条直线方向不同时,倾斜程度 ,倾斜角 。
每条直线都有确定的倾斜角α
相同
相等
不同
不相等
探究
在平面直角坐标系中,设直线l的倾斜角为α:
x
y
α
P
O
(1)若直线 l 过点O(0,0)和P(2,3),α的正切值与O,P的坐标有何关系?
OP = .
tanα = .
探究
在平面直角坐标系中,设直线l的倾斜角为α:
x
y
α
P1
O
(2)若直线 l 过点P1(-1,3)和P2(1,1),α的正切值与P1,P2的坐标有何关系?(OP=P1P2)
P1P2 = .
tanα = .
P2
P
OP = .
探究
在平面直角坐标系中,设直线l的倾斜角为α:
x
y
α
P1
O
(3)若直线 l 过点P1(x1,y1)和P2(x2,y2),(x2≠x2),α的正切值与P1,P2的坐标有何关系?
P1P2 = .
tanα = .
P2
P
OP = .
x
y
α
P1
O
P2
P
P1P2方向向上时
探究
在平面直角坐标系中,设直线l的倾斜角为α:
x
y
α
P2
O
(3)若直线 l 过点P1(x1,y1)和P2(x2,y2),(x1≠x2),α与P1,P2的坐标有何关系?
P2P1 = .
tanα = .
P1
P
OP = .
x
y
α
P2
O
P1
P
P2P1方向向上时
概念形成2
在平面直角坐标系中,设直线l的倾斜角为α:
直线 l 过点P1(x1,y1)和P2(x2,y2),(x2≠x2),α与P1,P2的坐标有如下关系:
我们把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,
用小写字母k表示:
探究
直线l的倾斜角为α: (斜率公式)
思考:下述情况中,斜率公式适用吗?
(1)当直线平行于x轴,或者与x轴重合时;
(1)当直线平行于y轴,或者与y轴重合时.
即时自测
2、计算下列直线的斜率:
(1)倾斜角为45°;
(2)直线过点A(6,0)和B(3,5)
当倾斜角α从0°变化到180°的过程中,斜率k有何变化?
探究
即时自测
拓广延伸
斜率的“桥梁”作用
我们第一次接触“斜率”是在初中学习一次函数y=kx+b时,那时候我们把k称为“一次项系数”,我们知道k与一次函数的单调性有关系。
x
y
α
在生活中,“斜率”就是我们说的“坡度”,也就是坡面的“高度差”和“水平差”的比值。比值反映了坡度的大小,生活中常用坡度来衡量“倾斜程度”
拓广延伸
斜率的“桥梁”作用
根据我们今天的学习,将倾斜坡度“抽象化”放在平面直角坐标系中进行讨论,那么它就变成了我们三角函数中的“对边比邻边”,也就是我们认识的正切值“tanα”
x
y
α