[学习目标] 1.了解直线的斜率和倾斜角的概念.2.理解直线倾斜角的唯一性及直线斜率的存在性.3.了解斜率公式的推导过程,会应用斜率公式求直线的斜率. 一、直线的倾斜角 问题1 在平面中,怎样才能确定一条直线? 问题2 在平面直角坐标系中,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,图中过点P的直线有什么区别? 知识梳理 1.直线倾斜角的定义 当直线l与x轴相交时,我们把x轴正向绕交点_____旋转到与直线l向上方向首次重合所成的角α叫作直线l的倾斜角. 2.直线倾斜角的取值范围 倾斜角的取值范围是_____,当直线l与x轴平行或重合时,规定倾斜角α=_____. 例1 (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° 反思感悟 (1)直线的倾斜角主要根据定义来求,其关键是根据题意画出图形,找准倾斜角,有时要根据情况分类讨论. (2)注意倾斜角的范围. 跟踪训练1 (1)已知直线l向上的方向与y轴正向所成的角为30°,则直线l的倾斜角为_____. (2)如图,已知直线l1的倾斜角α1=15°,直线l1与l2的交点为A,直线l1和l2向上的方向所成的角为120°,则直线l2的倾斜角为_____. 二、直线的斜率 问题3 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O(0,0),P(,1),α与O,P的坐标有什么关系? (2)类似地,如果直线l经过P1(-1,1),P2(,0),α与P1,P2的坐标有什么关系? (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的坐标有什么关系? 知识梳理 1.斜率的定义 一条直线的倾斜角α的正切值k称为这条直线的斜率,即k=_____.倾斜角是的直线没有斜率,倾斜角α≠的直线都有斜率. 2.斜率公式 经过两个不同点A(x1,y1),B(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=_____. 例2 (1)经过下列两点的直线的斜率是否存在?如果存在,求其斜率,并确定直线的倾斜角. ①A(2,3),B(4,5); ②C(-2,3),D(2,-1); ③P(-3,1),Q(-3,10). (2)求经过两点A(a,2),B(3,6)的直线的斜率. 反思感悟 求直线的斜率的两种方法 (1)利用定义:已知直线的倾斜角为α,且α≠90°,则k=tan α. (2)利用斜率公式:k=(x1≠x2). 跟踪训练2 (1)若直线的倾斜角为120°,则直线的斜率为_____. (2)若过点P(-2,m),Q(m,4)的直线的斜率为1,则m的值为_____. 三、倾斜角和斜率的应用 问题4 当直线的倾斜角由0°逐渐增大到180°,其斜率如何变化? 知识梳理 设直线的倾斜角为α,斜率为k. α的大小 0° 0°<α<90° 90° 90°<α<180° k的范围 k=0 不存在 k的增减性 随α的增大而_____ 随α的增大而_____ 角度1 三点共线问题 例3 如果A,B(4,-1),C(-4,-m)三点在同一条直线上,试确定常数m的值. 角度2 求取值范围问题 例4 已知两点A(-3,4),B(3,2),过点P(1,0)的直线l与线段AB有公共点. (1)求直线l的斜率k的取值范围; (2)求直线l的倾斜角α的取值范围. 反思感悟 (1)用斜率公式解决三点共线问题时,首先要估测三点中是否任意两点的连线垂直于x轴.当任意两点的连线垂直于x轴,且过同一点时,三点共线.否则,直线的斜率存在,只要证明过同一点的两直线的斜率相等即可. (2)①由倾斜角(或范围)求斜率(或范围)利用定义式k=tan α(α≠90°)解决. ②涉及直线与线段有交点问题常数形结合并利用公式求解. 跟踪训练3 已知A(3,3),B(-4,2),C(0,-2) ... ...
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