内容正文:
第2章 平面解析几何初步
2.1 直线的斜率
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知识探究
1.直线的倾斜角
当直线l与x轴相交时,我们把x轴正向绕交点 时针旋转到与直线l向上方向首次重合所成的角α叫作直线l的倾斜角.当直线l与x轴平行或重合时,规定倾斜角α= ,倾斜角的取值范围是 .
[思考1] 任意一条直线是否都有倾斜角?倾斜角是否唯一?
提示:都有;唯一.
逆
0
0≤α<π
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2.直线的斜率
tan α
(2)若A(x1,y1),B(x2,y2)且x1≠x2,则直线的斜率公式为k=tan α= .
[思考2] 斜率公式与两点的顺序有无关系?
提示:无关.
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3.斜率和倾斜角的关系
tan α
不存在
tan α
[思考3] 直线的斜率与倾斜角是一一对应的吗?
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小试身手
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
×
(1)任意一条直线都有倾斜角,也都有斜率.( )
(2)平行于x轴的直线的倾斜角是0°或180°.( )
(3)若两条直线的倾斜角相等,则它们的斜率也相等.( )
(4)若k是直线的斜率,则k∈R.( )
×
×
√
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C
2.如图所示,直线l的倾斜角为( )
A.30° B.60°
C.120° D.以上都不对
3.(多选题)下列命题中错误的是( )
A.任意一条直线都有唯一的倾斜角
B.一条直线的倾斜角可以为-30°
C.倾斜角为0°的直线只有一条,即x轴
D.若直线的倾斜角为α,则sin α∈(0,1)
BCD
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探究点一
直线的倾斜角
[例1] (1)若直线l向上的方向与y轴的正方向成30°角,则直线l的倾斜角为( )
A.30° B.60°
C.30°或150° D.60°或120°
解析:(1)如图,直线l有两种情况,故l的倾斜角为60°或120°.故选D.
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(2)设直线l过坐标原点,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+45°
B.α-135°
C.135°-α
D.当0°≤α<135°时为α+45°,当135°≤α<180°时为α-135°
解析:(2)如图①所示,当0°≤α<135°时,l1的倾斜角是α+45°,如图②所示,当135°≤α<180°时,结合图形和倾斜角的概念,即可得到l1的倾斜角为α-135°.故选D.
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方法总结
直线的倾斜角可以看作是由x轴绕着交点按逆时针方向旋转到与直线重合时所成的最小正角.所以,在不知道直线上的点的坐标求倾斜角时,往往借助于图形.结合图形求倾斜角时,应注意平面几何知识的应用.
易错警示:不会借助几何图形,就容易遗漏情况.
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[变式训练1] 设直线l1过原点,其倾斜角α=15°,直线l1与l2的交点为A,且l1与l2向上的方向所成的角为75°,则直线l2的倾斜角为 .
解析:设直线l2的倾斜角为α1,
由图可知,α1=15°+75°=90°,
所以直线l2的倾斜角为90°.
答案:90°
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探究点二
直线的斜率
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方法总结
(1)倾斜角α与斜率k的关系如下.
(2)斜率的两种求法如下.
①定义法:若已知直线的倾斜角α或α的某种三角函数值,一般根据k=
tan α求斜率.
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探究点三
斜率与倾斜角的应用
[例3] 已知直线l的倾斜角α=45°,又P1(2,y1),P2(x2,5),P3(3,1)是此直线上的三点,求x2,y1的值.
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方法总结
斜率是反映直线相对于x轴正方向的倾斜程度的.直线上任意两点所确定的方向不变,即在同一直线上任意不同的两点所确定的斜率相等,这正是利用斜率可证三点共线的原因.
易错警示:(1)判断三点是否共线,先判断任意两点连线的斜率是否存在.
(2)若三点共线,则任意两点连线的斜率相等或不存在.
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[变式训练3] 如果三点A(2,1),B(-2,m),C(6,8)在同一条直线上,则m的值为 .
答案:-6
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课堂达标
1.若过A(4,y),B(2,-3)两点的直线的倾斜角为45°,则y等于( )
C
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D
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3.直线l经过原点和点(-1,2),则直线l的斜率等于 .
答案:-2
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(1)一条直线的倾斜角α(α≠)的正切值k称为这条直线的斜率,即k=
.
直线
情形
α的
大小
0
0<α<
<α<π
k的
大小
0
k=