苏教版(2019)高中数学选择性必修第一册1.1 直线的斜率与倾斜角 【同步教案】(解析版)

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名称 苏教版(2019)高中数学选择性必修第一册1.1 直线的斜率与倾斜角 【同步教案】(解析版)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-12-25 08:55:38

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文档简介

直线的斜率
1.定义:把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k=tan α.
2.斜率与直线倾斜程度的关系
(1)当直线的斜率为正时,直线从左下方向右上方倾斜.
(2)当直线的斜率为负时,直线从左上方向右下方倾斜.
(3)当直线的斜率为0时,直线与x轴平行或重合
直线的倾斜角
1.倾斜角的定义
(1)当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,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.
(2)当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°.
2.范围:直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°.
3.直线的斜率与倾斜角之间的关系
当直线与x轴不垂直时,直线的斜率k与倾斜角之间满足
当>0,为锐角,当<0时,为锐角,当=0时,=0°
当直线与x轴垂直时,-90°,直线的斜率不存在
例题1
若直线经过,两点,则直线倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
例题2
已知点,直线方程为,且直线与线段相交,求直线的斜率k的取值范围为
A.或 B.或
C. D.
训练1
下列命题中,正确的是( )
A.若直线的倾斜角越大,则直线的斜率就越大
B.若直线的倾斜角为,则直线的斜率为
C.若直线倾斜角,则斜率的取值范围是
D.当直线的倾斜角时,直线的斜率在这个区间上单调递增.
训练2
已知点,若,则直线AB的倾斜角的取值范围为( )
A. B. C. D.
直线的倾斜角
例题1
已知直线的倾斜角的正弦值是,则此直线的斜率是( )
A. B. C. D.
例题2
若直线的倾斜角为,则
A.等于 B.等于 C.等于 D.等于
训练1
若直线l的向上方向与y轴的正方向成30°角,则直线的倾斜角为
A.30° B.60°
C.30°或150° D.60°或120°
训练2
已知直线l经过点和点,则
A.斜率为定值,但倾斜角不确定 B.倾斜角为定值,但斜率不确定
C.斜率与倾斜角都不确定 D.斜率为,倾斜角为
一、单选题
1.经过两点的直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
2.若直线的倾斜角为,则的值为( )
A.2 B. C. D.
3.直线的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
4.若直线经过,,两点,则直线的倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.已知直线l的倾斜角为α-15°,则下列结论中正确的是( )
A.0°≤α<180° B.15°<α<180°
C.15°≤α<180° D.15°≤α<195°
6.已知直线l:x,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
7.已知直线的斜率的绝对值为1,则直线的倾斜角为
A. B. C.或 D.以上均不正确
二、多选题
8.下列关于直线的斜率和倾斜角的叙述正确的有( )
A.平面直角坐标系中的任意一条直线都有倾斜角 B.平面直角坐标系中的任意一条直线都有斜率
C.若一条直线的斜率为,则该直线的倾斜角为D.若一条直线的倾斜角为,则该直线的斜率为
9.下列说法中,正确的是( )
A.直线的倾斜角为,则此直线的斜率为B.一条直线的倾斜角为
C.若直线的倾斜角为,则 D.任意直线都有倾斜角,且时,斜率为
10.在下列四个命题中,错误的有( )
A.任意一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率 B.直线的倾斜角的取值范围是,
C.坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率 D.直线y=3x﹣2 在y轴上的截距为2
三、填空题
11.直线l1的斜率为k1=,直线l2的倾斜角为l1的,则直线l1与l2的倾斜角之和为______________.
12.直线的倾斜角为_________________.
四、解答题
13.求经过下列两点的直线的斜率,并判断其倾斜角是锐角还是钝角.
(1),;
(2),.
14.求经过下列两点的直线的斜率,并判断其倾斜角是锐角还是钝角.
(1)A(0,-1),B(2,0);
(2)P(5,-4),Q(2,3);
(3)M(3,-4),N(3,-2).
15.已知下列直线的倾斜角,求直线的斜率.
(1);
(2);
(3);
(4).
直线的斜率
1.定义:把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k=tan α.
2.斜率与直线倾斜程度的关系
(1)当直线的斜率为正时,直线从左下方向右上方倾斜.
(2)当直线的斜率为负时,直线从左上方向右下方倾斜.
(3)当直线的斜率为0时,直线与x轴平行或重合
直线的倾斜角
1.倾斜角的定义
(1)当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,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.
(2)当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°.
2.范围:直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°.
3.直线的斜率与倾斜角之间的关系
当直线与x轴不垂直时,直线的斜率k与倾斜角之间满足
当>0,为锐角,当<0时,为锐角,当=0时,=0°
当直线与x轴垂直时,-90°,直线的斜率不存在
例题1
若直线经过,两点,则直线倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用两点求出直线的斜率,由,根据三角函数的性质即可求解.
【详解】
直线经过,两点,



.
故选:B
【点睛】考查了两点求直线的斜率、直线的倾斜角与斜率之间的关系
例题2
已知点,直线方程为,且直线与线段相交,求直线的斜率k的取值范围为
A.或 B.或
C. D.
【答案】A
【分析】先求出线段的方程,得出,在直线的方程中得到,将代入的表达式,利用不等式的性质求出的取值范围.
【详解】
易求得线段的方程为,得,
由直线的方程得

当时,,此时,;
当时,,此时,.
因此,实数的取值范围是或,故选A.
【点睛】考查斜率取值范围的计算,可以利用数形结合思想,观察倾斜角的变化得出斜率的取值范围,也可以利用参变量分离,得出斜率的表达式,利用不等式的性质得出斜率的取值范围
训练1
下列命题中,正确的是( )
A.若直线的倾斜角越大,则直线的斜率就越大
B.若直线的倾斜角为,则直线的斜率为
C.若直线倾斜角,则斜率的取值范围是
D.当直线的倾斜角时,直线的斜率在这个区间上单调递增.
【答案】C
【分析】根据直线斜率与倾斜角存在的关系对每个选项逐一分析,需要注意直线有倾斜角但不一定有斜率.
【详解】
倾斜角的范围为时,直线斜率,倾斜角的范围为时,直线斜率,故A错误;直线的倾斜角时,直线斜率不存在,故B错误;直线倾斜角,则斜率的范围为,故C正确;斜率在和上单调递增,故D错误.
故选:C.
【点睛】关于直线的倾斜角与直线斜率之间的关系需要注意:
(1)当直线倾斜角为时,直线的斜率不存在;
(2)倾斜角的范围为时,直线斜率,直线斜率随着倾斜角增大而增大;倾斜角的范围为时,直线斜率,直线斜率随着倾斜角增大而增大;
(3)利用倾斜角的范围研究斜率的范围,或者利用斜率的范围研究倾斜角的范围,需要利用函数分析定义域与值域的关系.
训练2
已知点,若,则直线AB的倾斜角的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】依题意表示出,再根据的取值范围及斜率与倾斜角的关系计算可得;
【详解】
解:因为,所以,
因为,所以,
设倾斜角为,,则,
所以.
故选:B
【点睛】考查了直线的斜率与倾斜角之间的关系、正切函数的单调性
直线的倾斜角
例题1
已知直线的倾斜角的正弦值是,则此直线的斜率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据倾斜角的正弦值,由倾斜角的范围,利用同角三角函数间的基本关系求出倾斜角的余弦函数值,然后求出倾斜角的正切值即为此直线的斜率.
【详解】
设直线的倾斜角为,则,
所以
所以,所以此直线的斜率是.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了倾斜角的概念以及倾斜角与斜率的关系.
例题2
若直线的倾斜角为,则
A.等于 B.等于 C.等于 D.等于
【答案】C
【分析】根据直线方程判断该直线与轴的位置关系,即可求出该直线的倾斜角.
【详解】
因为直线与轴垂直,因此,.
故选:C.
【点睛】本题考查直线倾斜角的求解,解题时要求出直线的斜率,并理解斜率与倾斜角之间的关系
训练1
若直线l的向上方向与y轴的正方向成30°角,则直线的倾斜角为
A.30° B.60°
C.30°或150° D.60°或120°
【答案】D
【分析】根据直线倾斜角的定义及直线的图象可知,与轴的正方向所成交可能为或.
【详解】
如图所示,直线有两种情况,故的倾斜角为或.
【点睛】考查了直线倾斜角的概念
训练2
已知直线l经过点和点,则
A.斜率为定值,但倾斜角不确定 B.倾斜角为定值,但斜率不确定
C.斜率与倾斜角都不确定 D.斜率为,倾斜角为
【答案】D
【分析】先根据斜率公式求斜率,再根据斜率求倾斜角.
【详解】
由已知,直线的斜率,所以直线的倾斜角为.选D.
【点睛】考查两点间斜率公式以及倾斜角与斜率关系
一、单选题
1.经过两点的直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出直线的斜率后可得倾斜角.
【详解】
经过两点的直线的斜率为,
设该直线的倾斜角为 ,则,
又,所以.
故选:B
2.若直线的倾斜角为,则的值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据直线的斜率与倾斜角的关系即可得出结论.
【详解】
解:由可得,
所以.
故选:B
3.直线的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由斜率即可求出倾斜角.
【详解】
设直线的倾斜角为,
则,,.
故选:C.
4.若直线经过,,两点,则直线的倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据题意,由直线过两点的坐标可得直线的斜率,分析可得斜率的范围,结合直线的斜率与倾斜角的关系可得,又由倾斜角的范围,分析可得答案.
【详解】
根据题意,直线经过,,
则直线的斜率,
又由,则,则有,
又由,则;
故选:.
5.已知直线l的倾斜角为α-15°,则下列结论中正确的是( )
A.0°≤α<180° B.15°<α<180°
C.15°≤α<180° D.15°≤α<195°
【答案】D
【分析】由直线的倾斜角的取值范围求解即可.
【详解】
设直线l的倾斜角为β,则β的范围是0°≤β<180°.由题意知β=α-15°,则0°≤α-15°<180°,解得15°≤α<195°.
6.已知直线l:x,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据直线方程可知,直线与x轴垂直,所以其倾斜角为.
【详解】
根据题意,直线l:x,是与x轴垂直的直线,其倾斜角为.
故选:B.
【点睛】本题考查了求直线的倾斜角
7.已知直线的斜率的绝对值为1,则直线的倾斜角为
A. B. C.或 D.以上均不正确
【答案】C
【分析】由题意知,根据即可求解.
【详解】
设直线的倾斜角为,则由题意知,又,
所以当 时,;
当时,.
故选:C.
【点睛】考查了直线倾斜角与斜率的定义,考查了基本知识.
二、多选题
8.下列关于直线的斜率和倾斜角的叙述正确的有( )
A.平面直角坐标系中的任意一条直线都有倾斜角
B.平面直角坐标系中的任意一条直线都有斜率
C.若一条直线的斜率为,则该直线的倾斜角为
D.若一条直线的倾斜角为,则该直线的斜率为
【答案】AD
【分析】由题意利用直线的倾斜角和斜率的定义,得出结论;
【详解】
平面直角坐标系中的任意一条直线都有倾斜角,故A正确;
若直线的倾斜角为,而不存在,所以斜率不存在,故B错;
若一条直线的斜率为,因为,即斜率为,则该直线的倾斜角为,故C错;
若一条直线的倾斜角为,则该直线的斜率为,故D正确;
故选:AD.
【点睛】考查斜率与倾斜角的相关概念.
9.下列说法中,正确的是( )
A.直线的倾斜角为,则此直线的斜率为
B.一条直线的倾斜角为
C.若直线的倾斜角为,则
D.任意直线都有倾斜角,且时,斜率为
【答案】CD
【分析】根据题意,由直线的倾斜角、斜率的定义,依次分析选项,综合即可得答案.
【详解】
根据题意,依次分析选项:
对于,直线的倾斜角为,当时,斜率不存在,错误;
对于,直线的倾斜角的范围为,,错误;
对于,直线的倾斜角的范围为,,则有,正确;
对于,任意直线都有倾斜角,且时,斜率为,正确;
故选:.
【点睛】考查直线的倾斜角、斜率,注意倾斜角、斜率的关系.
10.在下列四个命题中,错误的有( )
A.任意一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率
B.直线的倾斜角的取值范围是,
C.坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率
D.直线y=3x﹣2 在y轴上的截距为2
【答案】BCD
【分析】由倾斜角和斜率的定义及关系进行判断即可.
【详解】
解:对于A,任意一条直线都有倾斜角,但当倾斜角为直角时,其斜率不存在,所以A正确;
对于B,直线的倾斜角的取值范围中不含180度,所以B不正确;
对于C,当倾斜角为直角时,其斜率不存在,所以C不正确;
对于D,直线y=3x﹣2 在y轴上的截距应为-2,所以D不正确
故选:BCD
【点睛】考查了倾斜角和斜率之间的关系
三、填空题
11.直线l1的斜率为k1=,直线l2的倾斜角为l1的,则直线l1与l2的倾斜角之和为________.
【答案】90°
【分析】由已知求得两直线的倾斜角,由此可求得答案.
【详解】
解:因为l1的斜率k1=,所以倾斜角为60°.
又l1的倾斜角为l1的,所以l2的倾斜角为30°,
所以l1与l2的倾斜角之和为60°+30°=90°.
故答案为:90°.
12.直线的倾斜角为_____.
【答案】
【分析】把直线方程化作斜截式,得到斜率,进而可求出倾斜角.
【详解】
由可得.
设斜率为,倾斜角为,则.
又,所以.
故答案为:.
【点睛】考查直线的倾斜角.
四、解答题
13.求经过下列两点的直线的斜率,并判断其倾斜角是锐角还是钝角.
(1),;
(2),.
【答案】(1),锐角;(2),钝角.
【分析】先根据斜率的计算公式求解出直线的斜率,然后根据斜率的正负判断出倾斜角是锐角还是钝角.
【详解】
设倾斜角为,
(1)因为,所以,所以为锐角;
(2)因为,所以,所以为钝角.
14.求经过下列两点的直线的斜率,并判断其倾斜角是锐角还是钝角.
(1)A(0,-1),B(2,0);
(2)P(5,-4),Q(2,3);
(3)M(3,-4),N(3,-2).
【答案】(1)斜率,倾斜角是锐角;(2)斜率;倾斜角是钝角(3)斜率不存在,倾斜角为90°.
【分析】
(1)(2)过两点的斜率存在,直接利用斜率公式求解即可,当斜率为正时,其倾斜角是锐角,当斜率为负时,其倾斜角是钝角;(3)由于两点的横坐标相同,所以其斜率不存在,则倾斜角为90°.
【详解】
解:(1)kAB=,
因为kAB>0,所以直线AB的倾斜角是锐角.
(2)kPQ=,
因为kPQ<0,
所以直线PQ的倾斜角是钝角.
(3)因为xM=xN=3,
所以直线MN的斜率不存在,
其倾斜角为90°.
15.已知下列直线的倾斜角,求直线的斜率.
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1);(2);(3);(4).
【分析】
根据倾斜角与斜率的关系:进行逐个求解即可.
【详解】
设直线的斜率为,
(1);
(2);
(3);
(4).
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