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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1.理解直线的倾斜角和斜率的概念.(数学抽象、直观想象)
2.理解直线倾斜角的唯一性及直线斜率的存在性.(逻辑推理)
3.了解斜率公式的推导过程,会应用斜率公式求直线的斜率.(数学运算)
学习目标
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我们知道,经过两点有且只有(确定)一条直线.那么,经过一
点 的直线 的位置能确定吗? 如图,过一点 可以作无数条直线
, , , ,可见,答案是否定的.
1. , , 这些直线有什么联系呢? 它们的倾斜程度相同吗?
[答案] 它们都经过点 ,它们的倾斜程度不相同.
自主预习
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2.下图中标的倾斜角 对不对?
[答案] 都不对.
3.刻画直线倾斜程度的量,除了倾斜角,还有其他的吗?坡度是斜率吗?
[答案] 有,如斜率也能刻画直线的倾斜程度.坡度不是斜率,当直线的倾斜角是锐角时,直线的斜率与坡度是类似的.
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1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)任意一条直线都有倾斜角,都存在斜率.( )
×
(2)倾斜角为 的直线的斜率为1.( )
×
(3)若一条直线的倾斜角为 ,则它的斜率 .( )
×
(4)直线斜率的取值范围是 .( )
√
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2.若直线 经过原点和 ,则它的倾斜角是( ).
B
A. B. C. 或 D.
[解析] 作出直线 ,如图所示,由图易知,应选B.
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3.已知直线 的倾斜角为 ,则直线 的斜率为( ).
A
A. B. C.1 D.
[解析] 由题意可知,直线 的斜率 .
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4.已知坐标平面内, 的三个顶点的坐标分别是 , , ,
求直线 , , 的斜率.
[解析] 已知点的坐标,可代入过两点的直线的斜率公式求斜率,但应先验证两点的横
坐标是否相等. ,
, 两点的横坐标相等, 直线 的斜率不存在.
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探究1 直线的倾斜角
小明在无聊的时候拿起一支笔,哗啦啦地转起来,他的同桌也学了起来,但手指头总是不够协调,水笔在手上还没转足半圈,已经没了惯性,“啪嗒”一声掉在桌子上.
合作探究
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问题1: 若把上图中的笔看成一条直线绕着一个点 转动,把点 放在坐标系内,不
论怎么旋转,它相对 轴的位置有几种情形?
[答案] 如图,有4种情形.
问题2: 直线的倾斜角能不能是 ?能否大于平角?
[答案] 能是 ,不能大于平角.
问题3: 在平面直角坐标系中,每一条直线都有倾斜角吗?
[答案] 每一条直线都有倾斜角.
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新知生成
倾斜角的概念
(1)倾斜角
当直线 与 轴相交时,我们把 轴正向绕交点逆时针旋转到直线 向上方向首次重合所成的角 叫作直线 的倾斜角.
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(2)倾斜角的范围
当直线 与 轴平行或重合时,规定它的倾斜角 .
直线的倾斜角 的取值范围为 .
特别提醒:在平面直角坐标系中,每一条直线都有一个确定的倾斜角.方向相同的直线,其倾斜程度相同,倾斜角相等;方向不同的直线,其倾斜程度不同,倾斜角不相等.
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新知运用
例1 设直线 过坐标原点 ,它的倾斜角为 ,如果将 绕坐标原点 逆时针方向旋
转 ,得到直线 ,那么 的倾斜角为( ).
D
A.
B.
C.
D.当 时,倾斜角为 ;当 时,倾斜角为
方法指导 根据题意,画出图形,再根据倾斜角的定义判断.
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[解析] 根据题意,画出图形,如图所示:
易知 ,显然A,B,C未分类讨论,均不全面,不合题意.
通过画图(如图所示)可知,当 时, 的倾斜角为 ;
当 时, 的倾斜角为 .
故选D.
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&1& 求直线的倾斜角的方法及注意事项
(1)方法:结合图形,利用特殊三角形(如直角三角形)求角.
(2)注意事项:①当直线与 轴平行或重合时,倾斜角为 ,当直线与 轴垂直时,倾斜角为 ;②注意直线的倾斜角的取值范围是 .
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如图,已知直线 的倾斜角是 , ,垂足为
, 与 轴分别相交于点 , , 平分 ,
则 的倾斜角为____.
<m></m>
[解析] 因为直线 的倾斜角为 ,所以 ,所以 的倾斜角为
.
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探究2 直线的斜率
在平面直角坐标系中,设直线的倾斜角为 .
问题1: 已知直线 经过点 , , 与点 , 的坐标有什么关系?
[答案] 如图,向量 ,且直线