内容正文:
新授课
2.1.1 倾斜角与斜率
第二章 直线和圆的方程
温故知新
一次函数y=kx + b的图像:
(2)k 0,b 0,
(1)k 0,b 0,
解析式:y=kx + b
定义域:
值 域:
R
R
0
0
y
y
x
x
在直角坐标系下,确定一条直线需要什么?
1、过一点能不能确定一条直线?
2、方向相同能不能确定一条直线?
思考
l
x
y
O
A
B
l1
x
y
O
α1
α2
α3
两点确定一条直线
一个点和一个方向
新知探究
在直角坐标系下,设,为直线上两点,则就是这条直线的方向向量。所以,两点确定一条直线也可以归结为一点和一个方向向量确定一条直线。
x
y
O
l
确定直线位置的要素除了点之外, 还有直线的方向, 也就是直线的倾斜程度.
知识点1、倾斜角
1.倾斜角的定义
(1)当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,x轴_______与直线l向上的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.
(2)当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°.
正向
p
o
y
x
y
p
o
x
p
o
y
x
p
o
y
x
注意:直线倾斜角的范围为:
思考
在平面直角坐标系中,设直线的倾斜角为.
1、已知直线经过,,与,的坐标有什么关系?
2、类似地,如果直线经过,,与,的坐标又有什么关系?
3、一般地,如果直线经过两点,,,那么与,的坐标有怎样的关系?
知识点2、斜率
1.直线的斜率
把一条直线的倾斜角α的_________叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k=______________.
2.过两点的直线的斜率公式
过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=______.
正切值
tan α
思考
1、所有的直线都有斜率,没有斜率的直线需要满足什么条件?
注意:所有的直线都有倾斜角,但不是所有的直线都有斜率.当直线的倾斜角是90°时,直线的斜率不存在,但并不是该直线不存在,此时直线垂直于x轴(或平行于y轴或与y轴重合).
3、直线的斜率与正切值
我们把一条直线的倾斜角α的正切值叫做直线的斜率.
k= tanα =
注: 直线倾斜角与斜率的关系:
例题讲解
例1. 判断下列命题是否正确,为什么?
(1)任一直线都有倾斜角和斜率;
(2)直线的倾斜角越大,它的斜率就越大;
(3)平行于x轴的直线的倾斜角是0或π;
(4)直线斜率的取值范围是(-∞, + ∞);
(5)两直线的倾斜角相等,则它们的斜率相等;
(6)两直线的斜率相等,则它们的倾斜角相等;
例2. 若经过A(m,3),B(1,2)两点的直线的倾斜角为45°,则m等于( )
A.2 B.1
C.-1 D.-2
例3.直线l过(1,0) ,则其倾斜角60°,则该直线l的函数解析式为 .
知识点3、直线的斜率与方向向量的关系
1、若直线l的斜率为k,则直线l的一个方向向量的坐标为_______.
2、若直线l的一个方向向量的坐标为(x,y),则直线l的斜率k=_______.
例4、若直线l的倾斜角为135°,则直线l的一个方向向量的坐标为_________.
(1,k)
(1,-1)
归纳总结
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 不存在 k<0
斜率与倾斜角对应关系
时,斜率越大,倾斜角越大;
时,斜率越大,倾斜角越大.
斜率范围:(-∞,+∞)
新知探究
1.(多选)下列说法正确的是( )
A.直线倾斜角的范围是[0,π);
B.斜率相等的两条直线的倾斜角一定相等;
C.任何一条直线都有斜率,但不一定有倾斜角;
D.任何一条直线都有倾斜角和斜率.
A B
2. 设直线l过坐标原点,它的倾斜角为α,如果将l绕坐标原点按逆时针方向旋转45°,得到直线l1,那么l1的倾斜角为( )
A.α+45°
B.α-135°
C. 135°-α
D.当0°≤α<135°时,倾斜角为α+45°;当135°≤α<180°时,
倾斜角为α-135°
3、已知两点,,过点的直线与线段有公共点.
(1)求直线的斜率的取值范围;
(2)求直线的倾斜角的取值范围.
解:如图,由题意可知,,
(1)要使与线段有公共点,则或,
即直线的斜率的取值范围是.
(2)由题意可知直线的倾斜角介于直线与的倾斜角之间,
又的倾斜角是,的倾斜角是,
∴的取值范围是.
4、若已知点,另有两点,,若过点的直线与线段有交点,则直线的斜率取值范围为________.
5、若经过两点,的直线的倾斜角为锐角,则的取值范围是( ).
. .
. .
6、已知A(1,1),B(3,5),C(a,7),D(-1,b)四点在同一条直线上,求直线的斜率k及a ,b的值.
7、已知实数x,y满足y=-2x +8,且2≤x≤3,求 的最大值和最小值.
$$