内容正文:
2.1.1 直线的倾斜角与斜率
第二章 直线和圆的方程
2024.11
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追根溯源
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追根溯源
形
数
解
析
几
何
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学习目标
(1)理解直线倾斜角和斜率概念的推导过程,从特殊到一般的探究思路;体会倾斜角和斜率从形和数两个角度来刻画直线的倾斜程度的过程;
(2)掌握直线的倾斜角、直线斜率的概念和公式的简单应用;
(3)掌握过两点的直线斜率公式,直线斜率与方向向量的关系。
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探究新知
问题1:确定一条直线的几何要素有哪些?
两点确定一条直线
一个点和一个方向确定一条直线
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探究新知
问题2:在平面直角坐标系中,经过一点 P 可以做 多少条直线?
这些直线的区别是什么?
x
y
O
P
l1
l2
l3
无数条
区别:直线的方向不同
即直线的倾斜程度不同
我们规定:水平直线的方向向右,
其他直线向上的方向为这条直线的方向
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概念形成
问题3:用什么量来刻画这些直线的方向?
x
y
O
P
l1
l2
l3
与x轴所成的角
角?
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概念形成
1.直线的倾斜角
(1)定义:当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,
x轴正向与直线l向上的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.
规定:当直线l 和x轴平行或重合时,它的倾斜角为0°
(2)范围:直线的倾斜角α的取值范围为[ 0°,180°).
x
y
o
α
l
问题4:直线倾斜角的取值范围?
l
l
l
l
α
α
α
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概念辨析
问题5:任何一条直线都有唯一确定的倾斜角与它对应吗?
不同的直线,倾斜角一定不相同吗?
每一个倾斜角都对应唯一的一条直线吗?
O
y
x
l1
α1
l2
l3
α2
α3
直线l
唯一倾斜角α
方向相同的直线(平行或重合)
倾斜角α
用倾斜角来表示一条直线的倾斜程度,即直线的方向
拓展:确定一条直线的几何要素还可以是
一个点P和一个倾斜角 .
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代数量化
O
y
x
α
探究1:已知直线l经过O(0, 0), P( , 1), α与O, P的坐标有什么关系?
O
y
x
α
α
•
•
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探寻结论
O
y
x
α
•
•
探究3:在平面直角坐标系中,设直线l的倾斜角为α,P1(x1, y1), P2(x2, y2),
(其中 x1≠x2)是直线l上两点, α与P1, P2的坐标有关系吗?
α
追问:①tanα的值与P1, P2的顺序有关系吗?
②当直线P1P2与x轴垂直、平行或重合时,上述式子还成立吗? 为什么?
O
x
y
P1
P2
O
x
y
P
P2
P1
O
x
y
P2
P1
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探寻结论
2.直线的斜率:
(1)定义:把一条直线的倾斜角 的正切值叫做这条直线的斜率,用小写字母 k 表示,即k=tanα .
(2)辨析:所有的直线都有倾斜角?
所有的直线都有斜率?
倾斜角→取值范围
斜率→是否存在
(3)理解:给定一个,有几个k值与之对应?
给定一个k,有几个值与之对应?
一 一对应
O
(α≠90°, )
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(4)规律总结
a 的范围
k 的范围
k = 0
k不存在
k > 0
k < 0
O
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(5)联系实际
生活中,体现倾斜程度的量有什么?
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坡度越大,楼梯越陡
(5)联系实际
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探寻结论
3.过两点的直线的斜率公式:
直线的代数特征
形
数
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规律总结
直线的斜率公式
(x1≠x2)
(3) k
注意:
(1) x1=x2
(2) y1=y2
公式无意义
k不存在
= 90o
l与x轴垂直,
与y轴平行或重合
k=0
= 0o
l与x轴平行或重合
P1、P2的顺序无关
即y1,y2和x1,x2的前后次序可以同时交换,但分子与分母不能交换.
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探究新知
所以若直线一个方向向量的坐标为(x, y), 则
我们知道, 直线AB上的向量 以及与它平行的向量都是直线的方向向量.
因此, 若直线AB的斜率为k, 则它的一个方向向量可以是
也可以是
4. 直线的方向向量与斜率
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小试牛刀
经过A(0, 2), B(-1, 0)两点的直线的方向向量为(1, k),求k的值.
变式 经过A(0, 2), B(-1, 0)两点的直线的方向向量为(2, k),求k的值.
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课堂小结
1. 直线的倾斜角;
2. 直线的斜率;
3. 直线的倾斜角与斜率的对应关系;
4. 斜率与方向向量.
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课堂练习
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课堂练习
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课堂练习
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课堂练习
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课堂练习
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作业布置
必做题:
1.教材课后练习题;
2.学案“课堂达标”。
选做题:学案训练3
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THANKS
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