2.1.1直线的倾斜角与斜率
学 习 目 标 :
1.理解直线的倾斜角和斜率的概念.
2.掌握求直线斜率的两种方法.
3.了解在平面直角坐标系中确定一条直线的几何要素.
观察下列的翘翘板,翘翘板的位置固定吗?
在平面直角坐标系里
点用坐标表示:
思考?
一条直线的位置由哪些条件确定呢?
直线如何表示呢?
直线的位置
我们知道,两点确定一条直线。
过一点A的直线可以作无数条,
一点能确定一条直线的位置吗?
这些直线的区别是什么?
这些直线相对于x轴的倾斜程度不同。
如何描述直线的倾斜程度?
一、直线的倾斜角
1、直线倾斜角的定义:
当直线L与X轴相交时,我们取X轴作为基准,X轴正向与直线L向上方向之间所成的角叫做直线的倾斜角。
注意:
(1)直线向上方向;
(2)x轴的正方向。
下列四图中,表示直线的倾斜角正确的是( )
练习:
A
B
C
D
AD
2、直线倾斜角的范围:
当直线 与 轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为 ,因此,直线的倾斜角的取值范围为:
x
y
o
思考: 直线的倾斜程度与倾斜角有什么关系?
①平面直角坐标系中每一条直线都
有确定的倾斜角;
②倾斜程度不同的直线有不同的倾斜角;
③倾斜程度相同的直线其倾斜角相同.
x
y
O
l
P
倾斜角相同能确定一条直线吗?
一点+倾斜角 确定一条直线
(两者缺一不可)
前进量
升
高
量
α
“坡度比”是“倾斜角”的正切值.
x
y
o
1、直线斜率的定义:
我们把一条直线的倾斜角 的正切值叫做这条直线的斜率。
用小写字母 k 表示,即:
二、直线的的斜率
x
y
o
α
思考:当直线与 轴垂直时,直线的倾斜角是多少?
x
y
o
2、探究:由两点确定的直线的斜率
如图,当α为锐角时,
能不能构造一个直角三角形去求?
锐角
结论:当 时,斜率k≥0.
钝角
结论:当 时,k<0.
思考?
x
y
o
(3)
y
o
x
(4)
1、当 的位置对调时, 值是否有变化?
说明:此公式与两点坐标的顺序无关
思考?
2、当直线平行于x轴,或与x轴重合时,上述公式还适用吗?为什么?
答:成立,因为分子为0,分母不为0,K=0
3、当直线平行于y轴,或与y轴重合时,上述公式还适用吗?为什么?
思考?
答:不成立,因为分母为0。
3、直线的斜率公式:
综上所述,我们得到经过两点
的直线斜率公式:
公式特点:
(1) 与两点的顺序无关;
(2) 公式表明,直线的斜率可以通过直线上任意两点的坐标来表示,而不需要求出直线的倾斜角;
(3) 当x1=x2时,公式不适用,此时α=900.
两点可以确定一条直线,一点和倾斜角可以确定一条直线,
一点和一个方向也可以确定一条直线
α
α
三、直线的方向向量
例1 如下图,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.
分析:直接利用公式求解
解:直线AB的斜率
直线BC的斜率
直线CA的斜率
O
x
y
A
C
B
由 及 知,直线AB 与CA的倾斜角均为锐角;
由 知,直线BC的倾斜角为钝角.
点拨:斜率为正,倾斜角为锐角;
斜率为负,倾斜角为钝角;
斜率为0,倾斜角为
斜率不存在时,倾斜角为直角.
例2、在平面直角坐标系中,画出经过原点且斜率分别
为1,-1,2和-3的直线 。
O
x
y
A3
A1
A2
A4
例3,已知三点A(a,2),B(5,1),
C(-4,2a)在同一直线上,求a的值
例5,过点P(2,-1)作直线L与线段AB有公共点,A(-3,4),B(3,2)
(1)求直线L的斜率K的范围
(2)求直线L倾斜角的范围
三、小结:
1、直线的倾斜角定义及其范围:
2、直线的斜率定义:
3、斜率k与倾斜角 之间的关系:
4、斜率公式: