内容正文:
2.2.1直线的倾斜角与斜率(课时2)
一、知识梳理
1.一般地,如果表示非零向量的有向线段所在的直线与直线l平行或重合,则称向量为直线l的一个______,记作______.
2.如果为直线l的一个方向向量,那么对于任意的实数,向量都是l的一个_____,而且直线l的任意两个方向向量一定_____;
3.如果,是直线l上两个不同的点,则__________是直线l的一个方向向量.
4.一般地,如果表示非零向量v的有向线段所在直线与直线l垂直,则称向量v为直线l的一个_____,记作____.
5.向量 n,v 分别是直线l的方向向量和法向量,则____.
二、例题讲解
例1 已知直线 通过点 与 ,求直线 的一个方向向量,并确定直线 的斜率与倾斜角.
解:由已知可得 是直线 的一个方向向量.
因此,直线的斜率 ,直线的倾斜角 满足 ,从而可知 .
由上可以看出,通过直线的方向向量能够确定直线的斜率与倾斜角,而且一条直线的所有方向向量都共线,因此也可得到:如果 是平面直角坐标系中的三个不同的点,则这三点共线的充要条件是 与 共线.
例 2 已知 ,判断 是否共线.
解:因为 ,
,又因为 ,所以 与 不共线,从而 不共线.
一般地,如果表示非零向量 的有向线段所在直线与直线 垂直,则称向量 为直线 的一个法向量,记作 .
一条直线的方向向量与法向量互相垂直.特别地,当 与 不全为 0 时,因为向量 与 是互相垂直的,所以,如果其中一个为直线 的一个方向向量,则另一个一定是直线 的一个法向量.
三、课堂练习
1.已知直线l的一个方向向量为,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.已知点,,若向量是直线l的方向向量,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
3.若直线经过点和点,则该直线的方向向量可以是( )
A. B. C. D.
4.若直线l的一个方向向量为,则它的倾斜角为( )
A. B. C. D.
5.已知直线l的一个方向向量为,则直线l的斜率为( )
A. B. C. D.
6.若直线l的一个方向向量,则l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
7.已知直线的斜率为,则直线l的一个方向向量的坐标为( )
A. B. C. D.
8.若直线l的一个方向向量为,则该直线的倾斜角大小为( )
A. B. C. D.
9.已知是直线l的一个方向向量,则l的倾斜角为____.
10.已知直线l的一个方向向量为,则直线l的斜率为______________.
四、课后练习
1.经过,两点的直线的一个方向向量为,则( )
A. B. C.-3 D.3
2.已知直线和不重合,,分别是,的方向向量,则是的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
3.已知直线的倾斜角为80°,则直线的一个方向向量的坐标为( )
A. B. C. D.
4.已知直线的斜率为10,则直线的一个法向量的坐标为( )
A. B. C. D.
5.已知倾斜角为的直线的方向向量为,则m的值为( )
A.1 B. C. D.
6.若直线l的倾斜角为,则它的方向向量可以为( )
A. B. C. D.
7.(多选)已知经过,两点的直线l的一个方向向量为,则直线l的倾斜角可能为( )
A. B. C. D.
8.已知直线l的一个方向向量为,则直线l的倾斜角__________
9.直线l的一个方向向量为,则直线l的倾斜角为________.
10.若向量是直线l的一个方向向量,则直线l的倾斜角为____________.
答案及解析
一、知识梳理
1.方向向量 //l
2.方向向量 共线
3.
4.法向量 v⊥l
5.n⊥v
三、课堂练习
1.答案:D
解析:由于直线l的一个方向向量为,
所以直线l的斜率为-1,所以直线的倾斜角为.
故选:D.
2.答案:A
解析:直线的斜率,
所以直线l的倾斜角为.
故选:A.
3.答案:A
解析:由于直线经过点和点,故直线的方向向量与向量平行的向量,
故选:A
4.答案:B
解析:因为直线l的一个方向向量为,
所以直线的斜率,
故直线的倾斜角为.
故选:B.
5.答案:B
解析:因为直线l的一个方向向量为,所以直线l的斜率为.
故选:B.
6.答案:C
解析:设l的倾斜角为,,
由题意得l的斜率,则,
故选:C.
7.答案:D
解析:斜率为k的直线的一个方向向量为,
因此直线l的一个方向向量为,
而ABC中向量与不共线,,
所以直线l的一个方向向量的坐标为.
故选:D
8.答案:C
解析:由题意知,设直线l的倾斜角为,则,
又,
所以,即.
故选:C.
9.答案:
解析:依题意,直线l的斜率,其倾斜角为.
故答案为:
10.答案:-5
解析:由题意可知,直线l的斜率为.
故答案为:-5.
四、课后练习
1.答案:D
解析:由点,,可得直线AB的斜率为,
因为经过A,B两点的直线的一个方向向量为,所以.
故选:D.
2.答案:A
解析:因为直线和不重合,所以可以推出,
而只能推出与共线,不一定相等,
所以是的充分非必要条件.
故选:A.
3.答案:A
解析:当直线的倾斜角时,直线的一个方向向量为.故选A.
14.答案:A
解析:由题意知,直线的一个方向向量为,所以直线的法向量可以是或.
故选:A.
5.答案:C
解析:因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率,
又直线的方向向量为,所以.
故选:C
6.答案:B
解析:因为直线l的倾斜角为,
所以,
由斜率的定义可知,取,解得一组解可以是,,
所以直线的一个方向向量可以是,
故选:B
7.答案:BC
解析:由题意,,解得,则,
设倾斜角为,则,解得或.
故选:BC.
8.答案:
解析:记直线l的倾斜角为,
由题知,又,
所以,即.
故答案为:
9.答案:
解析:因为直线l的一个方向向量为,所以直线l的斜率为,
设直线l的倾斜角为,则,
所以,则,
故答案为:.
10.答案:
解析:由题意直线l的一个方向向量是,
则直线的斜率为,因此倾斜角为.
故答案为:.
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