内容正文:
1 直线与直线的方程
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1.1 一次函数的图象与直线的方程
1.2 直线的倾斜角、斜率及其关系
第2课时 直线的斜率与倾斜角、方向向量的关系
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◆ 课前预习
◆ 课中探究
探究点一 直线的斜率与倾斜角的关系
探究点二 直线的斜率与方向向量的关系
探究点三 直线的倾斜角与方向向量的关系
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【学习目标】
1.理解直线的倾斜角与斜率的关系.
2.理解利用直线的方向向量来描述直线的倾斜程度.
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知识点一 直线的斜率与倾斜角的关系
由正切函数的概念可知,倾斜角不是的直线,它的斜率和它的倾斜角 满足
__________(其中 ).
斜率与倾斜角 有如下关系:
当时,斜率,且随倾斜角 的增大而______;
当时,斜率,且随倾斜角 的增大而______;
当时,直线与轴垂直,此时直线 的斜率________.
增大
增大
不存在
课 前 预 习
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【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)直线的倾斜角越大,它的斜率也越大;反过来,直线的斜率越大,它的倾斜角也
越大.( )
×
(2)所有的直线都有倾斜角,但不是所有的直线都有斜率,倾斜角是 的直线
不存在斜率.( )
√
课 前 预 习
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知识点二 直线的斜率与方向向量的关系
在直线上任取两个不同的点, ,由平面向量的知识可知,向
量是直线的方向向量,它的坐标是________________.直线的倾斜角 、斜
率、方向向量分别从不同的角度刻画一条直线相对于平面直角坐标系中
轴的倾斜程度,它们之间的关系是_________________(其中).若 是直
线的斜率,则_________是它的一个方向向量;若直线 的一个方向向量的坐标
为,其中 ,则它的斜率______.
课 前 预 习
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【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)一条直线的方向向量与 轴正方向所成的角和直线的倾斜角相等.( )
×
(2)已知直线上不同两点, ,可以确定直线的方向,求出直
线的一个方向向量,进而可以求出它的斜率.( )
×
(3)若直线的一个方向向量的坐标为,则的斜率为 .( )
×
课 前 预 习
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探究点一 直线的斜率与倾斜角的关系
例1(1) 过点, 的直线的倾斜角为( )
D
A. B. C. D.
[解析] 经过,两点的直线的斜率 ,
设该直线的倾斜角为 ,则,又 ,所以 .
故选D.
课 中 探 究
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(2)[2024·江西九江高二期中]已知直线的斜率,则直线 的倾斜角
的取值范围为( )
B
A. B.
C. D.
[解析] 因为直线的倾斜角为 ,所以.
由 可得,所以,, .故选B.
课 中 探 究
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变式(1) 如图,已知直线,, 的斜率分别为
,, ,则( )
D
A. B.
C. D.
[解析] 由题图知直线的倾斜角为钝角,
直线,的倾斜角为锐角,且 的倾斜角较大,
, .故选D.
课 中 探 究
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(2)经过点作直线,若直线与连接, 两点的线段总有
公共点,则直线的倾斜角 的取值范围是( )
A
A. B.
C. D.
[解析] 如图所示,设直线的倾斜角为 , ,
由题知,
直线 与连接, 两点的线段总有公共点,
,即,
, ,. 故选A.
课 中 探 究
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[素养小结]
1.由倾斜角大小(或范围)求斜率大小(或范围)利用公式
求解.
2.由两点坐标求直线斜率运用斜率公式 求解.
3.涉及直线与线段有交点问题常利用数形结合及公式求解.
课 中 探 究
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拓展 [2024·广东佛山高二期中] 直线 的倾斜角为( )
D
A. B. C. D.
[解析] 因为直线 的斜率为 ,
且 ,
所以直线 的倾斜角为 .故选D.
课 中 探 究
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探究点二 直线的斜率与方向向量的关系
例2(1) 已知直线经过两点,,则直线 的一个方向向量的坐标
是( )
C
A. B. C. D.
[解析] 因为,,所以,
因为 ,所以向量与共线,
故直线的一个方向向量的坐标是 .故选C.
课 中 探 究
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(2)(多选题)直线 的一个方向向量的坐标是( )
BD
A. B. C. D.
[解析] 在直线上取点, ,
则直线的一个方向向量的坐标为 ,故D正确;
对于A,因为,所以向量与 不共线,A不正确;
对于B,因为,所以向量,与 共线,故B正确;
对于C,因为,所以向量与 不共线,
C不正确.
故选 .
课 中 探 究
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变式(1) 过,两点的直线的一个方向向量为 ,则
( )
C
A. B. C. D.1
[解析] 方法一:由直线上的两点, ,
得,,
又直线的一个方向向量为 ,所以,解得 ,故选C.
方法二:由直线的一个方向向量为,得直线的斜率为 ,
所以,解得 .故选C.
课 中 探 究
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(2)直线过点,则直线 的一个方向向量的坐标为____________
_________.
(答案不唯一)
[解析] 直线过原点,且过点,则,
所以直线 的一个方向向量的坐标为(答案不唯一,与 共线的
非零向量的坐标均可).
课 中 探 究
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[素养小结]
一般地,如果已知是直线 的一个方向向量,那么:
(1)当时,显然直线的斜率不存在,倾斜角为 .
(2)当时,直线的斜率存在,且向量是直线 的一个方向向量.
(3)对于非零实数 ,向量都是的方向向量,而且直线 的任意两个方向向量
一定共线.
课 中 探 究
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探究点三 直线的倾斜角与方向向量的关系
例3(1) 若直线的一个方向向量是,则直线 的倾斜角是( )
C
A. B. C. D.
[解析] 由题意得直线的斜率为,则直线的倾斜角是 ,故选C.
课 中 探 究
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(2)若直线的倾斜角等于 ,则下列向量中不是直线 的方向向量的是 ( )
A
A. B. C. D.
[解析] 因为直线的倾斜角等于 ,所以其斜率 ,
因此直线的方向向量的坐标是 ,故选A.
课 中 探 究
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变式 若直线的一个方向向量为,则直线的倾斜角 ____.
[解析] 直线的一个方向向量为,,
斜率, 直线的倾斜角 .
课 中 探 究
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[素养小结]
在运用直线的倾斜角与方向向量的关系时,常常由倾斜角求出斜率,再利用斜
率与方向向量的关系来求解.
课 中 探 究
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