(共49张PPT)
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.
学习目标
XUE
XI
MU
BIAO
内
容
索
引
知识梳理
题型探究
随堂演练
课时对点练
1
知识梳理
PART
ONE
知识点一 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
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.直线的倾斜角α的取值范围为
.
正向
0°≤α<180°
知识点二 直线的斜率
1.直线的斜率
把一条直线的倾斜角α的
叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k=
.
正切值
tan
α
2.斜率与倾斜角的对应关系
图示
?
?
?
?
倾斜角(范围)
α=0°
0°<α<90°
α=90°
90°<α<180°
斜率(范围)
k=0
k>0
不存在
k<0
3.过两点的直线的斜率公式
过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=
.
思考 任何一条直线都有倾斜角吗?不同的直线其倾斜角一定不相同吗?
答案 由倾斜角的定义可以知道,任何一条直线都有倾斜角;不同的直线其倾斜角有可能相同,如平行的直线其倾斜角是相同的.
思考辨析
判断正误
SI
KAO
BIAN
XI
PAN
DUAN
ZHENG
WU
1.任一直线都有倾斜角,都存在斜率.( )
2.任何一条直线有且只有一个斜率和它对应.( )
3.若直线的倾斜角为α,则0°≤α≤180°.( )
4.经过两点的直线的斜率公式适用于任何直线.( )
×
×
×
×
2
题型探究
PART
TWO
一、直线的倾斜角
例1 (1)已知直线l经过第二、四象限,则直线l的倾斜角α的取值范围是
A.0°≤α<90°
B.90°≤α<180°
C.90°<α<180°
D.0°<α<180°
√
解析 直线倾斜角的取值范围是0°≤α<180°,
又直线l经过第二、四象限,
所以直线l的倾斜角α的取值范围是90°<α<180°.
(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°
√
√
解析 根据题意,画出图形,如图所示:
通过图象可知:
当0°≤α<135°,l1的倾斜角为α+45°;
当135°≤α<180°时,l1的倾斜角为45°+α-180°=α-135°.
反思感悟
直线倾斜角的概念和范围
(1)求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向上方向与y轴正向所成的角为30°,则直线l的倾斜角为__________.
60°或120°
解析 有两种情况:①如图(1),直线l向上方向与x轴正向所成的角为60°,即直线l的倾斜角为60°.
②如图(2),直线l向上方向与x轴正向所成的角为120°,即直线l的倾斜角为120°.
(2)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°,如图,则直线l2的倾斜角为________.
135°
解析 设直线l2的倾斜角为α2,l1和l2向上的方向所成的角为120°,
所以∠BAC=120°,所以α2=120°+α1=135°.
二、直线的斜率
例2 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α.
(1)求经过两点A(2,3),B(4,5)的直线的斜率,并确定直线的倾斜角α;
即tan
α=1,
又0°≤α<180°,所以倾斜角α=45°.
(2)求经过两点A(a,2),B(3,6)的直线的斜率.
解 当a=3时,斜率不存在;
反思感悟
求直线的斜率
(1)运用公式的前提条件是“x1≠x2”,当直线与x轴垂直时,斜率是不存在的.
(2)斜率公式与两点P1,P2的先后顺序无关.
跟踪训练2 (1)若直线的倾斜角为135°,则直线的斜率为_____.
-1
(2)过点P(-2,m),Q(m,4)的直线的斜率为1,则m的值为_____.
1
三、倾斜角和斜率的应用
例3 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;
要使l与线段AB有公共点,
则直线l的斜率k的取值范围是(-∞,-1]∪[1,+∞).
(2)求直线l的倾斜角α的取值范围.
解 由题意可知直线l的倾斜角介于直线PB与PA的倾斜角之间,
又PB的倾斜角是45°,PA的倾斜角是135°,
∴α的取值范围是45°≤α≤135°.
反思感悟
倾斜角和斜率的应用
(1)倾斜角和斜率都可以表示直线的倾斜程度,二者相互联系.
(2)涉及直线与线段有交点问题常数形结合利用公式求解.
跟踪训练3 已知A(3,3),B(-4,2),C(0,-2).
(1)求直线AB和AC的斜率;
(2)若点D在线段BC(包括端点)上移动时,求直线AD的斜率的变化范围.
解 如图所示,当D由B运动到C时,直线AD的斜率由kAB增大到kAC,
3
随堂演练
PART
THREE
1.(多选)下列说法正确的是
A.若α是直线l的倾斜角,则0°≤α<180°
B.若k是直线的斜率,则k∈R
C.任一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率
D.任一条直线都有斜率,但不一定有倾斜角
√
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√
2.下面选项中,两点确定的直线的斜率不存在的是
A.(4,2)与(-4,1)
B.(0,3)与(3,0)
C.(3,-1)与(2,-1)
D.(-2,2)与(-2,5)
√
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解析 D项,因为x1=x2=-2,
所以直线垂直于x轴,倾斜角为90°,斜率不存在.
3.若经过A(m,3),B(1,2)两点的直线的倾斜角为45°,则m等于
A.2
B.1
C.-1
D.-2
√
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解析 设直线AB,BC的斜率分别为kAB,kBC,
∵A,B,C三点共线,∴kAB=kBC,
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5.经过A(m,3),B(1,2)两点的直线的倾斜角α的取值范围是__________.(其中m≥1)
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0°<α≤90°
解析 当m=1时,倾斜角α=90°;
∴0°<α<90°.故0°<α≤90°.
1.知识清单:
(1)直线的倾斜角及其范围.
(2)直线斜率的定义和斜率公式.
2.方法归纳:数形结合思想.
3.常见误区:忽视倾斜角范围,图形理解不清.
课堂小结
KE
TANG
XIAO
JIE
4
课时对点练
PART
FOUR
1.若直线过坐标平面内两点(4,2),(1,2+
),则此直线的倾斜角是
A.30°
B.150°
C.60°
D.120°
√
基础巩固
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∴直线的倾斜角为150°.
2.已知经过点P(3,m)和点Q(m,-2)的直线的斜率为2,则m的值为
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3.(多选)下列说法中,错误的是
A.任何一条直线都有唯一的斜率
B.直线的倾斜角越大,它的斜率就越大
C.任何一条直线都有唯一的倾斜角
D.若两直线的倾斜角相等,则它们的斜率也一定相等
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√
√
解析 A错,因为倾斜角为90°的直线没有斜率;
B错,因为0°<α<90°时,k>0,90°<α<180°时,k<0;
C显然对;
若两直线的倾斜角为90°,则它们的斜率不存在,D错.
√
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5.直线l过原点(0,0),且不过第三象限,那么l的倾斜角α的取值范围是
A.0°≤α≤90°
B.90°≤α<180°
C.90°≤α<180°或α=0°
D.90°≤α≤135°
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6.已知三点A(a,2),B(3,7),C(-2,-9a)在同一条直线上,实数a的值为________.
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解析 ∵A,B,C三点共线,∴kAB=kBC,
7.如图,已知直线l1的倾斜角是150°,l2⊥l1,垂足为B.l1,l2与x轴分别相交于点C,A,l3平分∠BAC,则l3的倾斜角为________.
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30°
解析 因为直线l1的倾斜角为150°,所以∠BCA=30°,
8.已知点A(2,-1),若在坐标轴上存在一点P,使直线PA的倾斜角为45°,则点P的坐标为________________.
(3,0)或(0,-3)
解析 若点P在x轴上,设点P的坐标为P(x,0),
∴x=3,即P(3,0).
若点P在y轴上,设点P的坐标为P(0,y),
∴y=-3,即P(0,-3).
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9.过两点A(3-m-m2,-2m),B(m2+2,3-m2)的直线的倾斜角为135°,求m的值.
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解 依题意可得,直线的斜率为-1,
又直线过两点A(3-m-m2,-2m),B(m2+2,3-m2),
经检验m=-1不合题意,故m=-2.
证明 由于A,B,C三点共线,
所以此直线的斜率既可用A,B两点的坐标表示,也可用A,C两点的坐标表示,
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11.已知直线l过点A(1,2),且不过第四象限,则直线l的斜率k的最大值是
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综合运用
解析 如图,kOA=2,kl′=0,
只有当直线落在图中所示位置时才符合题意,故k∈[0,2].
故直线l的斜率k的最大值为2.
12.若三点A(3,1),B(-2,k),C(8,1)能构成三角形,则实数k的取值范围为____________________.
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(-∞,1)∪(1,+∞)
要使A,B,C三点能构成三角形,需三点不共线,
13.若图中直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则k1,k2,k3的大小关系是________.
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k1解析 由题图可知,k1<0,k2>0,k3>0,
且l2比l3的倾斜角大.∴k114.已知O(O为坐标原点)是等腰直角三角形OAB的直角顶点,点A在第一象限,
∠AOy=15°,则斜边AB所在直线的斜率为_____.
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解析 如图,设直线AB与x轴的交点为C,
则∠ACO=180°-∠A-∠AOC
=180°-45°-105°=30°.
15.已知两点A(-3,4),B(3,2),过点P(2,-1)的直线l与线段AB有公共点,则直线l的斜率k的取值范围是______________________.
拓广探究
(-∞,-1]∪[3,+∞)
解析 ∵直线l与线段AB有公共点,
∴直线l的倾斜角介于直线PB与PA的倾斜角之间,
当l的倾斜角小于90°时,k≥kPB;
当l的倾斜角大于90°时,k≤kPA.
∴直线l的斜率k的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞).
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∵点M在函数y=-2x+8的图象上,且x∈[2,5],
∴设该线段为AB且A(2,4),B(5,-2).
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