内容正文:
讲课人:
日期:
2.1.1 倾斜角与斜率
学习目标
学习目标 核心素养
1.理解直线的倾斜角与直线斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式. 数学抽象
2.会用斜率表示直线方向向量,会用向量方法导出斜率定义的过程. 逻辑推理
复习回顾
正切函数的定义
O
x
y
P(x,y)
tana=
0
1
-
-1
-
正切三角函数值
如图5 . 31, 在直角坐标系内,设任得到什么结论?
新课引入
我们知道,点是构成直线的基本元素. 在平面直角坐标系中,点用坐标表示,那么,直线如何表示呢?
代数
坐标法
几何
探索新知
回顾:我们学过函数 y=kx+b ,它的图象是什么?
思考:确定一条直线的几何要素是什么?
O
y
x
l1
直线的确定
两点确定一条直线;
一个点和一个方向确定一条直线.
B
.
A
.
一条直线
探索新知
思考:①经过一点P有多少条直线?
O
P
x
y
l1
l2
l3
②它们组成一个直线束,这些直线的区别是什么?
直线方向不同
直线的倾斜程度不同
无数条
也就是直线与x轴所成的角不同
思考:怎样描述这种“倾斜程度”的不同?
倾斜角
探索新知
②范围:
当直线l与x轴平行或重合时,规定其倾斜角α=0°
③方向相同的直线,倾斜角相同
倾斜角定义:当直线L与X轴相交时,以X轴作为基准,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。
0°≤α<180°
当直线与x轴垂直时,
p
o
y
x
探索新知
o
x
y
o
x
y
o
x
y
o
x
y
(1)
(2)
(3)
(4)
1、下列图中标出的直线的倾斜角对不对?
2.直线x=1的倾斜角α= .
90°
√
×
×
×
探索新知
变式练习1、(多选)下列命题中,正确的是
A.任意一条直线都有唯一的倾斜角
B.一条直线的倾斜角可以为-30°
C.倾斜角为0°的直线有无数条
D.若直线的倾斜角为α,则sin α∈(0,1)
√
√
2、(多选)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的倾斜角可能为
A.α+45° B.α-135°
C.135°-α D.α-45°
√
√
探索新知
思考:还有没有表示直线倾斜程度的量呢?
我们知道,两点确定一条直线,自然也确定了直线的倾斜角,那么倾斜角能用点的坐标来表示吗?
探究:对于一个一般性命题,可以从特殊的情形来考虑,先尝试解决如下问题.
在平面直角坐标系中,设直线l的倾斜角为α.
(1)已知直线l经过点O(0,0),P(,1),α与点O,P的坐标有什么关系?
(2)类似地,如果直线l经过点P1(-1,1),P2(,0),α与点P1,P2的坐标又有什么关系?
探索新知
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
探索新知
(2) 如果直线l经过P1(-1, 1), P2( , 0), α与P1, P2的坐标又有什么关系?
x
y
O
探索新知
(3) 一般地,如果直线l经过两点P1(x1, y1), P2(x2, y2), x1≠x2, 那么α与P1, P2的坐标有怎样的关系?
O
x
y
P1
P2
O
x
y
P2
P1
P
P
探索新知
(3) 一般地,如果直线l经过两点P1(x1, y1), P2(x2, y2), x1≠x2, 那么α与P1, P2的坐标有怎样的关系?
P
O
x
y
P2
P1
O
x
y
P1
P2
P
探索新知
思考:当直线 P1P2 与 x 轴平行或重合时,上述式子还成立吗?为什么?
成立.
易得 (x2x1,0).
平移向量 到 ,则点 P 的坐标为(x2x1,0),
且直线 OP 的倾斜角为 α,由正切函数的定义,有
探索新知
直线的倾斜角与直线上的两点,的坐标有如下关系:
.
斜率:一条直线的倾斜角的正切值,
斜率常用小写字母表示,即.
直线的斜率
探索新知
斜率与倾斜角对应关系
思考:当直线的倾斜角由0°逐渐增大到180°时,其斜率如何变化,为什么?
探索新知
思考: 当直线的倾斜角由0°逐渐增大到180°时,
其斜率k如何变化? 为什么?
当0°≤<90°时, k>0, 且k随的增大而增大.
当90°<<180°时, k<0, 且k随的增大而增大.
O
当= 时,k不存在
斜率范围:(-∞,+∞)
所有的直线都有倾斜角;但不是所有直线都有斜率.
探索新知
追问 直线的斜率与P1和P2的顺序有关系吗?
无关
但应用公式求斜率时要注意上下坐标的对应
探索新知
例1 如图,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:直线AB的斜率kAB==;
直线BC的斜率kBC===-;
直线CA的斜率kCA===1.
由kAB>0及kCA>0可知,直线AB与CA的倾斜角均为锐角;
由kBC<0可知,直线BC的倾斜角为钝角.
探索新知
变式练习1、已知下列直线的倾斜角α,则直线的斜率为-的是( )
A.α= B.α= C.α= D.α=
C
2、(多选)若直线l的向上的方向与y轴的正方向成30°角,则直线l的倾斜角为( ).
A.30° B.60° C.120° D.150°
BC
课堂小结
1.直线的倾斜角
2.直线斜率
3.斜率公式
课堂检测
A
课堂检测
2、如图,直线l1、l2、l3的斜率分别为k1、k2、k3,则( )
A.k1<k3<k2 B.k3<k1<k2
C.k3<k2<k1 D.k1<k2<k3
√
课堂检测
3、已知直线的斜率,则的倾斜角的取值范围为( )
A.B. C. D.
√
课堂检测
4、(1)若直线l的倾斜角α满足45°<α<120°,求直线l的斜率k的取值范围.
(2)若直线l的斜率k满足k≥,求直线l的倾斜角α的取值范围.
(3)若直线l的斜率k满足k≤,求直线l的倾斜角α的取值范围.
(4)若直线l的斜率k满足﹣1<k<1,求直线l的倾斜角α的取值范围.
知α求k或知k求α:
利用y=tan x的图象
O
课后作业
课本第55页课后习题(15分钟)
分层作业基础练(20分钟)
希望同学们:好学数学
学好数学
祝语
谢谢大家观看
讲课人:
日期:
$