内容正文:
1.1 直线的斜率与倾斜角
1
探究点一 直线的斜率
探究点二 直线的倾斜角
探究点三 直线倾斜角与斜率的关系及简
单应用
◆
◆
◆
课前预习
课中探究
课后习题
2
【学习目标】
1.了解直线的斜率和倾斜角的概念及它们之间的关系.
2.掌握过两点的直线的斜率计算公式.
3.了解直线的倾斜角的取值范围,能根据直线的倾斜角求出直线的斜率.
4.通过对斜率和倾斜角的学习,培养逻辑推理和数学运算的数学素养.
3
知识点一 直线的斜率
对于直线上的任意两点,,如果 ,那么直
线的斜率______;如果,那么直线 的斜率________.
提示:对于与轴不垂直的直线 ,它的斜率也可以看作
.
不存在
课 前 预 习
4
知识点二 直线的倾斜角
定义 在平面直角坐标系中,对于一条与轴相交的直线,把 轴
绕着交点按________方向旋转到与直线重合时,所转过的
___________称为这条直线的倾斜角
规定 与 轴平行或重合的直线的倾斜角为___
范围 }
逆时针
最小正角
0
课 前 预 习
5
知识点三 直线的倾斜角与斜率的关系
设直线的倾斜角为 ,斜率为 .
直线情形 的大小 的大小 的范围
与 轴平行 0 0
从左下方向右上
方倾斜 ______ ___0
与 轴垂直 不存在 不存在
从左上方向右下
方倾斜 ______
___0
提示:所有的直线都有倾斜角,但不是所有的直线都有斜率.
课 前 预 习
6
【诊断分析】
1.判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)任意一条直线都有且只有一个斜率和它对应.( )
×
(2)若直线的倾斜角存在,则必有斜率与之对应.( )
×
(3)当直线的倾斜角是锐角时,直线的斜率为正;当直线的倾斜角是
钝角时,直线的斜率为负.( )
√
课 前 预 习
7
2.直线的倾斜角越大,它的斜率越大吗?
解:不是.当直线的倾斜角 时,直线的斜率不小于0,
越大,直线的斜率越大;
当 时,直线的斜率小于0, 越大,直线的斜率越大;
当直线的倾斜角 为时,直线 的斜率不存在.
课 前 预 习
8
探究点一 直线的斜率
例1 分别判断经过下列两点的直线的斜率是否存在?如果存在,求
出该直线的斜率.
(1), ;
解:存在,直线的斜率为 .
(2), ;
解:存在,直线的斜率为 .
课 中 探 究
9
(3), .
解:当时,直线的斜率不存在;当时,直线 的斜率
存在,为 .
课 中 探 究
10
变式 已知, .
(1)求直线 的斜率;
解:因为,,所以 .
(2)设为轴上一点,若直线的斜率是直线 的斜率的2倍,
求 的坐标;
解:设,因为,,所以, .
又直线的斜率是直线的斜率的2倍,所以 ,解得
,即的坐标为 .
课 中 探 究
11
(3)设为轴上一点,且,,三点共线,求 的坐标.
解:设,因为,,三点共线,所以,故 ,解得
,即的坐标为 .
课 中 探 究
12
[素养小结]
研究直线的斜率问题时,通常需要先讨论斜率存在与否,斜率存在
时,再用公式<m></m>求解.
课 中 探 究
13
探究点二 直线的倾斜角
例2 分别求图中各直线的倾斜角.
(1)
解:如图①,由图可知为直线 的倾斜角.
易知 , ,
即直线的倾斜角为 .
课 中 探 究
14
(2)
解:如图②,由图可知为直线 的倾斜角,易
知 , , ,
即直线的倾斜角为 .
课 中 探 究
15
(3)
解:如图③,由图可知为直线 的倾斜角,
易知 , ,
,即直线的倾斜角为 .
课 中 探 究
16
变式(1)(多选题)若直线与轴交于点,其倾斜角为 ,将直线
绕点按顺时针方向旋转后得到直线,则直线 的倾斜角可能为 ( )
A. B. C. D.
[解析] 因为直线的倾斜角的取值范围为,
所以当 时, 直线的倾斜角为;
当时,直线 的倾斜角为 .故选 .
√
√
课 中 探 究
17
(2)已知直线的倾斜角 ,直线 与
的交点为,直线,与轴分别交于点, ,
且 ,如图,则直线 的倾斜角为
______.
[解析] 设直线的倾斜角为,因为 ,
所以 .
课 中 探 究
18
[素养小结]
求直线的倾斜角的方法:结合图形,利用三角形中的有关结论或特
殊三角形(如直角三角形)求角.
课 中 探 究
19
拓展 (多选题)若直线的倾斜角为 ,且,则直线 的倾
斜角可能为( )
A. B. C. D.
√
√
√
[解析] 当 时,的倾斜角为 (如图①);
当 时,的倾斜角为 (如图②);
当 时,的倾斜角为 (如图③),
①
②
③
课 中 探 究
20
即当 时, 的倾斜角为 ;
当 时,的倾斜角为 (如图④).
故直线的倾斜角可能为 , , ,
但不可能为 .故选 .
④
课 中 探 究
21
探究点三 直线倾斜角与斜率的关系及简单应用
例3 [2025·陕西安康高新中学高二期中]已知直线过点 ,且
与以和 为端点的线段相交.
(1)求直线的斜率 的取值范围;
解:如图所示,
易知, ,
因为直线过点,且与以和 为端点的线
段相交,
所以结合图形可知直线的斜率的取值范围为 .
课 中 探 究
22
例3 [2025·陕西安康高新中学高二期中]已知直线过点 ,且
与以和 为端点的线段相交.
(2)求直线的倾斜角 的取值范围.
解:由(1)可知,,直线的倾斜角为 ,
直线的倾斜角为 ,
由此可得直线的倾斜角 的取值范围为 .
由图可知,当直线 的斜率不存在时,符合题意,
此时直线的倾斜角 .
综上,直线的倾斜角 的取值范围为 .
课 中 探 究
23
变式 在中,,, .
(1)分别求直线,, 的斜率和倾斜角;
解:由题可得, ,
.
因为斜率等于倾斜角的正切值,且倾斜角的取值范围是 ,
所以直线的倾斜角为0,直线的倾斜角为,直线 的倾斜角为 .
课 中 探 究
24
变式 在中,,, .
(2)若为边上的一个动点,求直线 的倾斜角的取值范围.
解:如图,当由点移动到点时,直线 绕点
由按逆时针方向转到,所以 的取值范围
为,
故直线 的倾斜角的取值范围为 .
课 中 探 究
25
[素养小结]
直线的斜率与其倾斜角关系的分析,首先要考虑倾斜角为直角的情况,
其次要分倾斜角在<m></m>和<m></m>上两种情况,根据正切函数的单调性
加以研究.
课 中 探 究
26
拓展 已知三条直线,,的斜率分别为,, ,倾斜角分
别为 , , ,且,探索 , , 的大小关系.
解:直线的斜率与直线的倾斜角 的关系为 ,
.易知在, 上均单调递增,
且当时, ,
当时, .
当时, , , ,
课 中 探 究
27
由在上单调递增,得 .
当时, , , ,
由在上单调递增,得 .
当时,, , ,
由在上单调递增,得 .
当时, ,, ,
由在上单调递增,得 .
课 中 探 究
课后习题
29
1.给出下列说法:
①若两直线的倾斜角相等,则它们的斜率也一定相等;
②一条直线的倾斜角可以为 ;
③倾斜角为 的直线只有一条;
④直线的倾斜角 的集合 }与直线集合建立了一一
对应关系.
其中正确说法的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
√
课 后 习 题
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[解析] 对于①,若两直线的倾斜角都等于 ,则它们的斜率不存在,
故不正确;
对于②,直线的倾斜角的取值范围是,
因此不可能为 ,故不正确;
对于③,倾斜角为 的直线有无数条,故不正确;
对于④,不同的直线可以有相同的倾斜角,则直线的倾斜角 的
集合 与直线集合不是一一对应关系,故不正确.
所以正确说法的个数是0.故选A.
课 后 习 题
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2.[2025·江苏苏州高二期中]已知经过点,的直线 的
斜率为2,则实数 的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
[解析] 因为经过点,的直线的斜率为2,所以 ,
且,解得 .故选D.
√
课 后 习 题
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3.[2025·浙江诸暨中学高二质检]若经过点和
的直线的倾斜角为钝角,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
[解析] 由题意得,则 ,
所以 ,故选B.
√
课 后 习 题
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4.直线经过,两点,直线的倾斜角是直线 的倾斜
角的2倍,则 的斜率为( )
A. B. C.1 D.
[解析] 直线经过,两点, 直线 的斜率为
, 直线的倾斜角为.
直线的倾斜角是直线 的倾斜角的2倍,的倾斜角为,
的斜率为 ,故选D.
√
课 后 习 题
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5.[2025·江苏海安中学高二期末]已知直线的斜率为1,直线 的
倾斜角比直线的倾斜角小 ,则直线 的斜率为( )
A. B. C. D.1
[解析] 设直线的倾斜角为 ,则.
因为 ,所以 .
因为直线的倾斜角比直线的倾斜角小 ,所以直线的倾斜角
为 ,则直线的斜率为 .故选C.
√
课 后 习 题
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6.(多选题)[2025·江苏南京师大附中高二期中] 若直线 过点
,且与以,为端点的线段有公共点,则直线 的斜
率可能是( )
A.1 B.2 C.8 D.6
[解析] 因为,, ,所以根据直线的斜率公式可得
,.
因为直线与线段 有公共点,所以,即.
故选 .
√
√
√
课 后 习 题
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7.已知直线的倾斜角为 ,则 的取值范围是_____________
____.
[解析] 设直线的倾斜角为 ,则 的取值范围是 .
由题意知 ,则 ,解得 .
课 后 习 题
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8.[2025·湖南岳阳一中高二月考]已知过点,的直线
的倾斜角 的取值范围是,则实数 的取值范围是_________
__.
[解析] 当时,直线的倾斜角为,满足题意;
当 时,直线的斜率为,则由题意得 ,或
,所以或,解得 或
.
综上,实数的取值范围是 .
课 后 习 题
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9.(13分)已知直线经过点,,求 的值,使得:
(1)直线与 轴平行;
解:若直线与轴平行,则斜率为0,即,解得 .
(2)与 轴平行;
解:若直线与轴平行,则斜率不存在,此时 .
(3)的斜率为 .
解:若直线的斜率为,则,解得 .
课 后 习 题
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10.(13分)如图,菱形的顶点 为坐标原点,
边在轴的正半轴上,已知 ,分
别求菱形各边和两条对角线所在直线的倾斜角及
斜率.
解:因为, ,所以直线,的倾斜角都
是 ,斜率都是 .
又因为,所以直线,的倾斜角都是 ,斜率也都为0.
由菱形的性质可得 , ,所以直线 的倾
斜角为 ,斜率为,直线 的倾斜角为
,斜率为 .
课 后 习 题
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11.[2025·江苏徐州三中高二期中]已知点, ,若
,则直线 的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
√
课 后 习 题
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[解析] 设直线的倾斜角为 ,因为点, ,所以直
线的斜率.
由,得 的取值范围为,
即 的取值范围为,因为 ,
所以 .故选C.
课 后 习 题
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12.[2025·江苏南京一中高二期末]在等边三角形中, 与原点
重合,若的斜率为,则 的斜率可能为( )
A. B. C. D.
√
[解析] 设的倾斜角为,的倾斜角为,则 或 .
因为,所以当 时,
;
当 时, .故选C.
课 后 习 题
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13.(多选题)[2025·河南南阳高二月考] 已知直线,, 的斜率
分别是,,,倾斜角分别是 , , ,且 ,则下列关
系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
[解析] 当或 时, ;
当 时,;
当 时,.故选 .
√
√
√
课 后 习 题
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14.[2025·浙江宁波中学高二期中]在平面直角坐标系中,已知直线
沿轴正方向平移3个单位长度,再沿 轴负方向平移2个单位长度回
到原来的位置,则直线的斜率 ____.
[解析] 设直线上任意一点,将直线沿 轴正方向平移3个
单位长度,则点移动后为,
再沿 轴负方向平移2个单位长度,则点移动后为
,都在直线 上, 直线的斜率 .
课 后 习 题
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15.三名同学相约在暑假进行社会实践活动,同去某工
厂加工同一种产品,他们在一天中的工作情况如图所示,
其中的横、纵坐标分别为第 名同学上午的工作时间
和加工的零件数,点的横、纵坐标分别为第 名同学
A. B. C. D.不能确定
下午的工作时间和加工的零件数,,2,3,记为第 名同学在这
一天平均每小时加工的产品个数,则,, 中最大的为( )
√
课 后 习 题
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[解析] 设,,根据题意可知
表示第名同学上午的工作时间,表示第 名同学
上午加工的零件数,表示第 名同学下午的工作
时间,表示第 名同学下午加工的零件数.
所以,
因此,可理解为线段的中点与原点连线的斜率(如图),
由图可知 最大,故选B.
课 后 习 题
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16.(15分)台球运动中反弹球技法是常见的技巧,
其中无旋转反弹球是最简单的技法,主球撞击目标
球后,目标球撞击台边,然后按照光线反射的方向
弹出,要想让目标球沿着理想的方向反弹,就要事
先根据需要确认台边的撞击点,同时做到用力适当,方向精确,这
样才能通过反弹来将目标球成功击入袋中.如图,现有一目标球从点
无旋转射入,经过轴(桌边)上的点 反弹后,经过点
,求点 的坐标.
课 后 习 题
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解:设,可知点关于 轴对称的点为,
则 ,,
由题可知,,, 三点共线,
所以,即,解得 ,
故点的坐标为 .
课 后 习 题
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