内容正文:
2.1 直线的倾斜角与斜率
2.1.1 倾斜角与斜率
直线倾斜程度几何度量:倾斜角
一
【新知学习·合作探究】
从上述三个图片可以看出,直线倾斜程度是不相同的.如果选取水平向右的方向为参考线,如何度量直线倾斜角度呢?
一
直线倾斜程度几何度量:倾斜角
当直线与轴相交时,我们以 轴为基准,轴正向与直线向上的方向之间所成的角叫做直线的倾斜角.当直线与轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为 .
?
每条直线都有倾斜角吗?直线倾斜角的取值范围是多少呢?
答:每条直线都有倾斜角,倾斜角取值范围是 .
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练习1.判断正误
(1)一族平行线的倾斜角相等.( )
(2)只根据直线倾斜角的大小就可以确定直线的位置.( )
(3)过点M(a,b),N(b,a)(a≠b)的直线的倾斜角是45°.( )
(4)水平直线和竖直直线没有倾斜角.( )
一
直线倾斜程度几何度量:倾斜角
二
直线倾斜程度的代数度量:直线的斜率
【探究1】必修一学习过三角函数的定义,分别计算30°,60°,90°,135°倾斜角的正切值;反之,如果已知某直线倾斜角的正切值为-1,那这条直线的倾斜角是多少?
每条直线都有倾斜角吗?每个倾斜角都有对应的正切值吗?
?
答:每条直线都有倾斜角,但垂直的直线倾斜角正切值不存在.
若tanα=-1,则倾斜角α=135°.
二
直线倾斜程度的代数度量:直线的斜率
我们把直线倾斜角的正切值称作直线的斜率,用小写字母k表示,即k=tanα.于是度量一条直线的倾斜程度除了用倾斜角之外,直线的斜率也是度量指标.
×
×
√
练习2.判断正误
(1)每条直线都有对应的倾斜角,同样的,每条直线都有对应的斜率. ( )
(2)如果某直线的倾斜角为150°,那么这条直线的斜率为.
( )
(3)若直线斜率小于0,则直线的倾斜角为钝角. ( )
二
直线倾斜程度的代数度量:直线的斜率
【练习3】已知下列直线的斜率,求其倾斜角.
(1)k=0; (2)k=-.
【解析】设所求直线的倾斜角为α.
二
直线倾斜程度的代数度量:直线的斜率
.
类似地,
二
直线倾斜程度的代数度量:直线的斜率
直线l倾斜角α与直线上两点P1(x1,y1), P2(x2,y2), (x1≠x2)的坐标有如下关系,tanα=.
由斜率的定义,斜率k=tanα,
所以k= tanα=.
二
直线倾斜程度的代数度量:直线的斜率
【练习4】已知A(3,2),B(-4,1),C(0,-1),求直线AB,BC,CA的斜率,并判断这些直线的倾斜角是锐角还是钝角.
【解析】直线AB的斜率
直线BC的斜率
直线AC的斜率
由kAB>0及kAC>0可知,直线AB和直线AC的倾斜角为锐角;
由kBC<0可知,直线BC的倾斜角为钝角.
【新知应用·例题互动】
例1.如图,已知直线l1的倾斜角α1=15°,直线l1与l2的交点为A,直线l1与l2向上的角为120°,求直线l2的倾斜角.
解析:由三角形的外角的知识,可以得到直线l2的倾斜角为120°+15°=135°.
【新知应用·例题互动】
例2. 已知直线l过点M(m+1,m-1),N(2m,1).
(1)当m为何值时,直线l的斜率是1?
(2)当m为何值时,直线l的倾斜角为90°?
解析:(1)设直线斜率为k,由斜率公式可得
k===1,
所以m=.
(2)因为直线倾斜角为90 °,所以m+1=2m,可得m=1.
【新知应用·例题互动】
例3. 求证:A(1,5),B(0,2),C(2,8)三点共线.
解析:要证三点共线,只需证直线AB,BC,AC斜率相等即可.
直线AB的斜率
直线BC的斜率
直线AC的斜率
因为kAB= kBC=kAC,所以三点共线.
【归纳小结·提高认识】
(1)倾斜角的概念:倾斜角直观地表现了直线对于x轴正方向的倾斜程度,可以从几何上表征直线的倾斜程度.
(2)斜率的概念:斜率是直线倾斜角的正切值,可以从代数上表征直线的倾斜程度.
(3)斜率公式:
教材
(1)P55练习第1-5题.
(2)思考题:为什么不用倾斜角的正弦值或