3.1.1 倾斜角与斜率
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3.1.1 倾斜角与斜率1.倾斜角的相关概念(1)两个前提:①直线l 与x 轴相交;②一个标准:取x 轴作为基准,x 轴正方向与直线l 向上方向之间所成的角; ③范围:0°≤α<180°,并规定与x 轴平行或重合的直线的倾斜角为0°. (2)作用:①表示平面直角坐标系内一条直线的倾斜程度;②确定平面直角坐标系中一条直线位置的几何要素:直线上的一个定点以及它的倾斜角,二者缺一不可. 思考:下图中标的倾斜角α对不对?2.斜率的概念及斜率公式(1)定义:倾斜角α(α≠90°)的正切值.(2)记法:k =tan α. (3)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)(0,+∞)不存在(-∞,0)在0°≤α<180°范围内的一些特殊角的正切值要熟记.倾斜角α 0° 30° 45° 60° 120° 135° 150° 斜率k3313-3-1-33(4)经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)(x 1≠x 2)的直线的斜率公式:k =y 2-y 1x 2-x 1.思考:所有直线都有斜率吗?若直线没有斜率,那么这条直线的倾斜角为多少?1.如图所示,直线l 与y 轴的夹角为45°,则l 的倾斜角为( )A .45°B .135°C .0°D .无法计算2.已知一条直线过点(3,-2)与点(-1,-2),则这条直线的倾斜角是( )A .0° B .45° C .60° D .90° 3.已知经过两点(5,m )和(m ,8)的直线的斜率等于1,则m 的值是( )A .5 B .8 C .132 D .74.已知直线l 的倾斜角为30°,则直线l 的斜率为( )A .33 B . 3 C .1 D .22直线的倾斜角【例1】 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l 1,那么l 1的倾斜角为( )A .α+45°B .α-135°C .135°-αD .当0°≤α<135°时,倾斜角为α+45°;当135°≤α<180°时,倾角为α-135°求直线的倾斜角的方法及两点注意(1)方法:结合图形,利用特殊三角形(如直角三角形)求角.(2)两点注意:①当直线与x 轴平行或重合时,倾斜角为0°,当直线与x 轴垂直时,倾斜角为90°. ②注意直线倾斜角的取值范围是0°≤α<180°.1.一条直线l 与x 轴相交,其向上的方向与y 轴正方向所成的角为α(0°<α<90°),则其倾斜角为( )A .αB .180°-αC .180°-α或90°-αD .90°+α或90°-α 跟踪训练2 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 .直线的斜率【例2】 (1)已知点A 的坐标为(3,4),在坐标轴上有一点B ,若k AB =4,则点B 的坐标为( )A .(2,0)或(0,-4)B .(2,0)或(0,-8)C .(2,0)D .(0,-8) (2)已知直线l 经过点A (1,2),且不经过第四象限,则直线l 的斜率k 的取值范围是( )A .(-1,0]B .[0,1]C .[1,2]D .[0,2]例3 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)A (2,3),B (4,5); (2)C (-2,3),D (2,-1); (3)P (-3,1),Q (-3,10).解决斜率问题的方法(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)由两点坐标求斜率运用两点斜率公式k =y 2-y 1x 2-x 1(x 1≠x 2)求解.(3)涉及直线与线段有交点问题常利用数形结合列公式求解.1.(1)已知过两点A (4,y ),B (2,-3)的直线的倾斜角为135°,则y =________.(2)过点P (-2,m ),Q (m ,4)的直线的斜率为1,则m 的值为________.跟踪训练2 如图所示,直线l 1,l 2,l 3都经过点P (3,2),又l 1,l 2,l 3分别经过点Q 1(-2,-1),Q 2(4,-2),Q 3(-3,2),计算直线l 1,l 2,l 3的斜率,并判断这些直线的倾斜角是锐角还是钝角.直线倾斜角与斜率的综合[探究问题]1.斜率公式k=y2-y1x2-x1中,分子与分母的顺序是否可以互换?y1与y2,x1与x2的顺序呢?2.斜率的正负与倾斜角范围有什么联系?命题角度1三点共线问题例3如果三点A(2,1),B(-2,m),C(6,8)在同一条直线上,求m的值.跟踪训练3已知倾斜角为90°的直线经过点A(2m,3),B(2,-1),则m的值为()A.0 B.1 C.2 D.3命题角度2数形结合法求倾斜角或斜率范围例4直线l过点P(1,0),且与以A(2,1),B(0,3)为端点的线段有公共点,求直线l的斜率和倾斜角的范围.【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;(2)求直线l的倾斜角α的取值范围.将本例变为:已知A(3,3),B(-4,2),C(0,-2).若点D在线段BC上(包括端点)移动,求直线AD的斜率的变化范围.1.求直线斜率的取值范围时,通常先结合图形找出倾斜角的范围,再得到斜率的范围.2.利用斜率可解决点共线问题,点A,B,C共线⇔k AB=k AC或k AB与k AC都不存在.3.y2-y1x2-x1的几何意义是直线的斜率,用之可通过几何方法解决函数的值域问题.一、选择题1.下列说法中正确的是( )A .一条直线和x 轴的正方向所成的正角,叫做这条直线的倾斜角B .直线的倾斜角α的取值范围是[0°,180°]C .和x 轴平行的直线的倾斜角为180°D .每一条直线都存在倾斜角,但并非每一条直线都存在斜率 2.已知l 1⊥l 2,直线l 1的倾斜角为60°,则直线l 2的倾斜角为( ) A .60° B .120° C .30° D .150°3.若直线过坐标平面内两点(1,2),(4,2+3),则此直线的倾斜角是( ) A .30° B .45° C .60° D .90°4.已知直线l 的斜率的绝对值等于3,则直线l 的倾斜角为( ) A .60° B .30° C .60°或120° D .30°或150° 5.下列各组中,三点能构成三角形的三个顶点的为( )A .(1,3)、(5,7)、(10,12)B .(-1,4)、(2,1)、(-2,5)C .(0,2)、(2,5)、(3,7)D .(1,-1)、(3,3)、(5,7) 6.若图中直线l 1、l 2、l 3的斜率分别为k 1、k 2、k 3,则( ) A .k 1<k 2<k 3 B .k 3<k 1<k 2 C .k 3<k 2<k 1 D .k 1<k 3<k 27.一条直线l 与x 轴相交,其向上的方向与y 轴正方向所成的角为α(0°<α<90°),则其倾斜角为( ) A .α B .180°-α C .180°-α或90°-α D .90°+α或90°-α 8.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( ) A .2 B .1 C.12 D .0二、填空题9.若三点A (2,2),B (a,0),C (0,b )(ab ≠0)共线,则1a +1b的值等于 .10.已知点A (1,2),若在坐标轴上有一点P ,使直线P A 的倾斜角为135°,则点P 的坐标为 . 11.若经过点A (1-t,1+t )和点B (3,2t )的直线的倾斜角为钝角,则实数t 的取值范围是 . 12.若直线l 经过A (2,1),B (1,m 2)(m ∈R )两点,则直线l 的倾斜角的取值范围为 . 三、解答题13.已知坐标平面内两点M (m +3,2m +5),N (m -2,1).(1)当m 为何值时,直线MN 的倾斜角为锐角?(2)当m 为何值时,直线MN 的倾斜角为钝角? (3)直线MN 的倾斜角可能为直角吗?四、探究与拓展14.已知坐标平面内三点A(-1,1),B(1,1),C(2,3+1).若D为△ABC的边AB上一动点,则直线CD的斜率k的取值范围为()A.[33,3] B.[0,33]∪[3,+∞) C.[33,+∞) D.[3,+∞)15.已知坐标平面内三点P(3,-1),M(6,2),N(-3,3),直线l过点P.若直线l与线段MN相交,求直线l的倾斜角的取值范围.3.1.2两条直线平行与垂直的判定1.两条直线平行与斜率之间的关系类型斜率存在斜率不存在条件α1=α2≠90°α1=α2=90°对应关系l1∥l2⇔k1=k2l1∥l2⇔两直线斜率都不存在图示思考1如图,设对于两条不重合的直线l1与l2,其倾斜角分别为α1与α2,斜率分别为k1与k2,若l1∥l2,α1与α2之间有什么关系?k1与k2之间有什么关系?思考2对于两条不重合的直线l1与l2,若k1=k2,是否一定有l1∥l2?为什么?2.两条直线垂直与斜率之间的关系图示对应关系l1⊥l2(两条直线的斜率都存在,且都不为零)⇔k1k2=-1l1的斜率不存在,l2的斜率为0⇒l1⊥l2思考1如图,设直线l1与l2的倾斜角分别为α1与α2,斜率分别为k1与k2,且α1<α2,若l1⊥l2,α1与α2之间有什么关系?为什么?思考2 已知tan(90°+α)=-1tan α,据此,如何推出思考1中两直线的斜率k 1、k 2之间的关系?思考3 如果两直线的斜率存在且满足k 1·k 2=-1,是否一定有l 1⊥l 2?如果l 1⊥l 2,一定有k 1·k 2=-1吗?为什么?1.已知A (2,0),B (3,3),直线l ∥AB ,则直线l 的斜率k 等于( )A .-3 B .3 C .-13 D .132.已知直线l 1的斜率k 1=2,直线l 2的斜率k 2=-12,则l 1与l 2( )A .平行B .垂直C .重合D .非以上情况3.l 1过点A (m ,1),B (-3,4),l 2过点C (0,2),D (1,1),且l 1∥l 2,则m =________.两直线平行的判定及应用【例1】 根据下列给定的条件,判断直线l 1与直线l 2是否平行.(1)l 1经过点A (2,1),B (-3,5),l 2经过点C (3,-3),D (8,-7); (2)l 1经过点E (0,1),F (-2,-1),l 2经过点G (3,4),H (2,3); (3)l 1的倾斜角为60°,l 2经过点M (1,3),N (-2,-23); (4)l 1平行于y 轴,l 2经过点P (0,-2),Q (0,5).1.已知l 1经过点A (-3,3),B (-8,6),l 2经过点M ⎝⎛⎭⎫-212,6,N ⎝⎛⎭⎫92,-3,求证:l 1∥l 2.跟踪训练2 已知A (1,-a +13),B (0,-13),C (2-2a,1),D (-a,0)四点,当a 为何值时,直线AB 和直线CD平行.两条直线垂直关系的判定【例2】 判断下列各题中l 1与l 2是否垂直.(1)l 1经过点A (-1,-2),B (1,2);l 2经过点M (-2,-1),N (2,1); (2)l 1的斜率为-10;l 2经过点A (10,2),B (20,3);(3)l 1经过点A (3,4),B (3,10);l 2经过点M (-10,40),N (10,40).例3已知三点A(5,-1),B(1,1),C(2,3).求证:△ABC是直角三角形.使用斜率公式判定两直线垂直的步骤(1)一看:就是看所给两点的横坐标是否相等.若相等,则直线的斜率不存在;若不相等,则进行第二步.(2)二代:就是将点的坐标代入斜率公式.(3)求值:计算斜率的值,进行判断,尤其是点的坐标中含有参数时,应用斜率公式对参数进行讨论.1.已知直线l1经过点A(3,a),B(a-1,2),直线l2经过点C(1,2),D(-2,a+2).若l1⊥l2,求a的值.跟踪训练2已知定点A(-1,3),B(4,2),以A,B为直径作圆,与x轴有交点C,求交点C的坐标.两直线平行与垂直的综合应用[探究问题]1.已知△ABC的三个顶点坐标A(5,-1),B(1,1),C(2,3),你能判断△ABC的形状吗?2.已知定点A(-1,3),B(4,2),以AB为直径作圆,若圆与x轴有交点C.如何确定点C的坐标?【例3】△ABC的顶点A(5,-1),B(1,1),C(2,m),若△ABC是以点A为直角顶点的直角三角形,求m 的值.1.本例中若改为∠A为锐角,其他条件不变,如何求解m的值?2.若将本例中的条件“点A为直角顶点”去掉,改为若△ABC为直角三角形,如何求解m的值?例4已知四边形ABCD的顶点B(6,-1),C(5,2),D(1,2).若四边形ABCD为直角梯形,求A点坐标.引申探究本例中若将条件“四边形ABCD 为直角梯形”改为AC ∥BD ,AB ∥CD ,求A 点坐标.反思与感悟 有关两条直线垂直与平行的综合问题,一般是根据已知条件列方程(组)求解.如果涉及到有关四边形已知三个顶点求另外一个顶点,注意判断图形是否唯一,以防漏解.跟踪训练3 已知矩形ABCD 的三个顶点的坐标分别为A (0,1),B (1,0),C (3,2),求第四个顶点D 的坐标.一、选择题1.设点P (-4,2),Q (6,-4),R (12,6),S (2,12),下面四个结论:①PQ ∥SR ;②PQ ⊥PS ;③PS ∥QS ;④PR ⊥QS . 其中正确的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .42.如果直线l 1的斜率为a ,l 1⊥l 2,那么直线l 2的斜率为( ) A.1a B .a C .-1aD .-1a或不存在3.若直线l 1的倾斜角为135°,直线l 2经过点P (-2,-1),Q (3,-6),则直线l 1与l 2的位置关系是( ) A .垂直 B .平行 C .重合 D .平行或重合4.已知点A (m,3),B (2m ,m +4),C (m +1,2),D (1,0),且直线AB 与直线CD 平行,则m 的值为( ) A .1 B .0 C .0或1D .0或25.已知直线l 的倾斜角为20°,直线l 1∥l ,直线l 2⊥l ,则直线l 1与l 2的倾斜角分别是( ) A .20°,110° B .70°,70° C .20°,20°D .110°,20°6.顺次连接A (-4,3),B (2,5),C (6,3),D (-3,0)所构成的图形是( ) A .平行四边形 B .直角梯形 C .等腰梯形 D .以上都不对 二、填空题7.已知直线l 1经过点A (0,-1)和点B (4a ,1),直线l 2经过点M (1,1)和点N (0,-2),若l 1与l 2没有公共点,则实数a 的值为________.8.已知A (2,0),B (3,3),直线l ∥AB ,则直线l 的倾斜角为________.9.若点P (a ,b )与点Q (b -1,a +1)关于直线l 对称,则直线l 的倾斜角α为________.10.直线l 1,l 2的斜率k 1,k 2是关于k 的方程2k 2-3k -b =0的两根,若l 1⊥l 2,则b =____________;若l 1∥l 2,则b =____________.11.已知点A (-3,-2),B (6,1),点P 在y 轴上,且∠BAP =90°,则点P 的坐标是______.三、解答题12.当m为何值时,过两点A(1,1),B(2m2+1,m-2)的直线:(1)倾斜角为135°;(2)与过两点(3,2),(0,-7)的直线垂直;(3)与过两点(2,-3),(-4,9)的直线平行.四、探究与拓展13.已知P(-2,m),Q(m,4),M(m+2,3),N(1,1),若直线PQ∥直线MN,则m的值为______.14.已知△ABC的顶点A(1,3),B(-1,-1),C(2,1),求△ABC的边BC上的高AD的斜率和垂足D的坐标.。
张喜林制[3. 1.1 直线的倾斜角与斜率【学习目标 】1.理解直线的倾斜角的定义、范围和斜率; 2.掌握过两点的直线斜率的计算公式; 3.能用公式和概念解决问题.【教学重难点】重点:倾斜角与斜率的概念难点:直线的斜率与倾斜角的关系【教学过程】一、课前准备(预习教材 82P ~ 86P ,找出疑惑之处)复习 1:在直角坐标系中,只知道直线上的一点,能不 能确定一条直线呢? 复习 2:在日常生活中,我们常说这个山坡很陡峭, 有时也说坡度,这里的陡峭和坡度说的是山坡与水平面之间的一个什么关系呢? 二、新课导学探究点一:①倾斜角的概念当直线l 与x 轴相交时,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α 叫做直 线l 的倾斜角(angle of inclination ).发现:①直线向上方向;②x 轴的正方向;③小于平角的正角. 注意:当直线与轴x 平行或重合时,我们规定它的倾 斜角为 0 度..思考:在日常生活中,我们经常用“升高量与前进量的比”表示“坡度” ,则坡度的公式是怎样的?②斜率与倾斜角的关系一条直线的倾斜角 α () 的正切值叫做这条直线的斜率(slope).记为k= tan .试试:已知各直线倾斜角,则其斜率的值为 (1)α=0°时,则k (2)0°<α< 90°,则k (3)α= 90°,,则k(4)90 °<α< 180°,则k③ 已知直线上两点1p (),11y x ,),(222y x p (21x x ≠)的直线的斜率公式:1212x x y y k --=.探究任务二:1.已知直线上两点 ),(),,(2211b a B b a A 运用上述公式计算直线的斜率时,与 A B 两点坐标的顺序有关吗?2.当直线平行于 y 轴时,或与轴y 重合时,上述公式还需要适用吗?为什么? 三、典型例题分析例1 已知直线的倾斜角,求直线的斜率: ⑴ 。
数学必修二 第三章 直线与方程 青岛天龙中学高二数学备课组 数学必修二 第三章 直线与方程 青岛天龙中学高二数学备课组第 1 页 共 2 页第 2 页 共 2 页§3.1.1倾斜角与斜率一、学习目标:1.正确理解直线的倾斜角和斜率的概念.2.理解直线的倾斜角的唯一性.掌握直线的倾斜角与斜率的关系.二、学习重、难点重点: 直线的倾斜角、斜率的概念和斜率公式的应用.难点: 直线的倾斜角、斜率的对应关系,求直线的倾斜角和斜率的范围.三、课前预习:1、阅读教材P82-86,注意逐字逐句仔细审题,认真思考、不会的先绕过,做好记号。
2、把学案中自己易忘、易出错的知识点和疑难问题以及解题方法规律,及时整理在解题本,多复习记忆.(尤其是正切的三角函数值,斜率的计算公式必须牢记),四、知识衔接:1:一次函数的图象的形状是2:确定一次函数的图象的条件是3:锐角正切函数的定义五、新课学习;1. 直线的倾斜角:①定义:当直线l 与x 轴相交时,我们取x 轴作为基准, 叫做直线l 的倾斜角....特别地,当直线l 与x 轴平行或重合时, 规定α= 0°. ②范围:倾斜角α的取值范围是 特别:当 时,称直线l 与x 轴垂直2.直线的斜率:一条直线的倾斜角α(α≠90°)的 叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k 表示,即k = .①当直线l 与x 轴平行或重合时, α= , k = ;②当直线l 与x 轴垂直时,α= , k .试画出y=tan α α∈(0,π)的函数图像注:(1)时,斜率不存在。
当时,当的增大而减小;随的增大而增大,但随时,,当的增大而增大;也随的增大而增大,随时,当2;0 0,0)2(,0 )2 ,0 (πααααππαααπα===<∈>∈k k k k k k k (2)平面内任何一条直线都有唯一的倾斜角,但不是每一条直线都有,倾斜角为90°的直线没有斜率,在使用斜率来研究直线时,经常要对直线是否有斜率分情形讨论. 3. 直线的斜率公式:①已知直线的倾斜角α,则k=②经过两个定点 P 1(x 1,y 1) , P 2(x 2,y 2) 的直线:若x 1≠x 2,则直线P 1P 2 的斜率存在,k= 若x 1=x 2,则直线P 1P 2的斜率 例1:已知A(3, 2), B(-4, 1), C(0, -1), 求直线AB 、BC 、CA 的斜率, 并判断它们的倾斜角是钝角还是锐角. 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及-3的直线L 1、L 2、L 3、L 4【当堂检测】1. 在下列叙述中:所有正确命题的序号是①一条直线的倾斜角为θ,则它的斜率k= tan θ; ②若直线的斜率k=-1,则它倾斜角为135°;③经过A (-1,0),B (-1,3)两点的直线的倾斜角为90°; ④直线y=1的倾斜角为45°。
3.1.1倾斜角与斜率课标要求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.核心扫描1.求直线的倾斜角和斜率.(重点)2.常与三点共线、平面几何知识等结合命题.(难点)3.准确把握与y轴平行或重合的直线的倾斜角和斜率.(易混点)新知探究新知导学1.倾斜角的概念和范围当直线l与x轴相交时,我们取x轴作为基准,x轴与直线l方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.当直线l与x轴或时,我们规定它的倾斜角为0°.直线的倾斜角α的范围是≤α<.温馨提示:直线的倾斜角概念的理解注意三个方面:(1)直线与x轴相交;(2)x轴正方向;(3)直线向上的方向2.斜率的概念及斜率公式本质上是一致的.但倾斜角是角度,是直线倾斜度的直接体现;斜率是实数,是直线倾斜度的间接反映,用斜率比用倾斜角更方便.(2)直线的倾斜角α与斜率的关系如下表:探究点1 直角坐标系中的任何一条直线是否都有一个倾斜角?探究点2 (1)与x轴垂直的直线l倾斜角等于多少度?其斜率存在吗?(2)不垂直于x轴的直线l的斜率的大小与在l上取的两个点有关吗?题型探究类型一直线的倾斜角与斜率的概念例1 已知直线l向上方向与y轴正向所在的角为30°,则直线l和倾斜角为________.[规律方法](1)由已知角推断倾斜角,常画出图形,借助图形来解决,注意画图时要考虑出现的各种情况.(2)斜率或倾斜角之间的大小比较要根据k=tan α在0°≤α<90°及90°<α<180°的增减性来判断.活学活用1 (1)已知点P(1,1),直线l过点P且不经过第四象限,则直线l的倾斜角α的最大值为()A.135° B.90° C.45° D.30°(2)如图,设直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则k1,k2,k3的大小关系为()A.k1<k2<k3B.k1<k3<k2C.k2<k1<k3D.k3<k2<k1类型二求斜率及其范围例2 已知直线l过P(-2,-1),且与以A(-4,2),B(1,3)为端点的线段相交,求直线l的斜率的取值范围.[规律方法] (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)由两点坐标求斜率运用两点斜率公式k =y 2-y 1x 2-x 1(x 1≠x 2)求解.(3)涉及直线与线段有交点问题常数形结合利用公式求解.活学活用2 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.类型三 斜率公式的应用例3 已知实数x ,y 满足y =-2x +8,且2≤x ≤3,求yx 的最大值和最小值.[规律方法] 若所求最值或范围的式子可化为y 2-y 1x 2-x 1的形式,则联想其几何意义,利用图形数形结合来求解.活学活用3 已知实数x ,y 满足y =x 2-x +2(-1≤x ≤1),试求y +3x +2的最大值和最小值.易错辨析 因忽略两点斜率公式的条件而致错示例 求经过A (m,3),B (1,2)两点的直线的斜率,并指出倾斜角α的取值范围. [错解] 由斜率公式可得k =3-2m -1=1m -1. ①当m >1时,k =1m -1>0,所以直线的倾斜角的取值范围是0°<α<90°.②当m <1时,k =1m -1<0,所以直线的倾斜角的取值范围是90°<α<180°.[错因分析] 未考虑两点斜率公式运用的条件从而忽略了对m =1情况. [正解] 当m =1时,直线斜率不存在,此时直线的倾斜角为α=90°. 当m ≠1时,由斜率公式可得k =3-2m -1=1m -1.①当m >1时,k =1m -1>0,所以直线的倾斜角的取值范围是0°<α<90°.②当m <1时,k =1m -1<0,所以直线的倾斜角的取值范围是90°<α<180°.[防范措施] 学习定理、公式一定要注意它们的适用条件,对k =tan α注意α≠90°;对k =y 2-y 1x 2-x 1注意x 1≠x 2,对不满足公式适用条件的可能情况,要多加考虑,不可忽略.感悟提升课堂达标1.下列说法中,正确的是( )A.直线的倾斜角为α,则此直线的斜率为tan αB.直线的斜率为tan α,则此直线的倾斜角为αC.若直线的倾斜角为α,则sin α>0D.任意直线都有倾斜角α,且α≠90°时,斜率为tan α2.直线l经过第二、四象限,则直线l的倾斜角范围是()A.0°≤α<90° B.90°≤α<180°C.90°<α<180° D.0°<α<180°3.已知直线过点A(0,4)和点B(1,2),则直线AB的斜率为________.4.过两点A(4,y),B(2,-3)的直线的倾斜角是135°,则y等于()A.1 B.5 C.-1 D.-55.已知点A(1,2),在坐标轴上求一点P,使直线P A的倾斜角为60°.课堂小结1.直线的斜率和倾斜角是从数和形两个角度来刻画直线的坐标系中的倾斜程度,要理解k =tan α(α≠90°)在0°≤α<90°和90°<α<180°上的变化情况.2.注意两个公式的适用条件,注意考虑直线垂直于x轴这种情形,善于运用分类讨论、数形结合思想来思考和解决问题.参考答案新知探究新知导学1.正方向 向上 平行 重合 0° 180° 2.正切值 tan α k =0 k >0 k <0 不存在 互动探究探究点1 提示 是.探究点2 提示 (1)90° 不存在 (2)无关题型探究类型一 直线的倾斜角与斜率的概念 例1 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°. 活学活用1 (1)C (2)A【解析】(1)如图,因为直线l 不经过第四象限,故当直线l 处于图示位置,即过坐标原点(0,0)时,它的倾斜角有最大值.易求得其值为45°,故选C.(2)设直线l 1、l 2、l 3的倾斜角分别为α1、α2、α3,则0°<α1<α2<α3<90°,故k 1<k 2<k 3,选A.类型二 求斜率及其范围例2 【解】根据题中的条件可画出图形,如图所示,又可得直线P A 的斜率k P A =-32,直线PB 的斜率k PB =43,结合图形可知当直线l 由PB 变化到与y 轴平行的位置时,它的倾斜角逐渐增大到90°, 故斜率的取值范围为⎣⎡⎭⎫43,+∞, 当直线l 由与y 轴平行的位置变化到P A 位置时,它的倾斜角由90°增大到P A 的倾斜角,故斜率的变化范围是⎝⎛⎦⎤-∞,-32. 综上可知,直线l 的斜率的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,-32∪⎣⎡⎭⎫43,+∞. 活学活用2 【解】如图所示,由题意可知k P A =4-0-3-1=-1,k PB =2-03-1=1.(1)要使直线l 与线段AB 有公共点,则直线l 的斜率k 的取值范围是k ≤-1,或k ≥1. (2)由题意可知,直线l 的倾斜角介于直线PB 与P A 的倾斜角之间, 又PB 的倾斜角是45°,P A 的倾斜角是135°, 所以α的取值范围是45°≤α≤135°. 类型三 斜率公式的应用例3 【解】如图所示,由于点(x ,y )满足关系式2x +y =8,且2≤x ≤3,可知点P (x ,y )在线段AB 上移动,并且A ,B 两点的坐标可分别求得为A (2,4),B (3,2).由于y x 的几何意义是直线OP 的斜率,且k OA =2,k OB =23,所以可求得y x 的最大值为2,最小值为23.活学活用3 【解】由y +3x +2的几何意义可知,它表示经过定点P (-2,-3)与曲线段AB 上任一点(x ,y )的直线的斜率k ,由图可知k P A ≤k ≤k PB ,由已知可得A (1,2),B (-1,4).则k P A =2--31--2=53,k PB =4--3-1--2=7.∴53≤k ≤7,∴y +3x +2的最大值为7,最小值为53. 感悟提升课堂达标1.D【解析】对于A ,当α=90°时,直线的斜率不存在,故不正确;对于B ,虽然直线的斜率为tan α,但只有0°≤α<180°时,α才是此直线的倾斜角,故不正确;对于C ,当直线平行于x 轴时,α=0°,sin α=0,故C 不正确,故选D. 2.C【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 的倾斜角范围是90°<α<180°. 3.-2【解析】由过两点的直线的斜率公式,知直线AB 的斜率为4-20-1=-2.4.D【解析】由斜率公式可得:y +34-2=tan 135°, ∴y +32=-1,∴y =-5.∴选D.5.【解】①当点P 在x 轴上时,设点P (a,0), ∵A (1,2),∴k =0-2a -1=-2a -1.又∵直线P A 的倾斜角为60°, ∴tan 60°=-2a -1.解得a =1-233.∴点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫1-233,0.②当点P 在y 轴上时,设点P (0,b ),同理可得b =2-3,∴点P 的坐标为(0,2-3).。
人教高一数学教学设计之《3.1.1倾斜角与斜率》一. 教材分析《3.1.1倾斜角与斜率》是高中数学人教版必修二的第一节,本节课主要介绍直线的倾斜角和斜率的概念,以及它们之间的关系。
通过本节课的学习,学生能够理解直线的倾斜角和斜率的定义,掌握它们的计算方法,并能运用它们解决一些实际问题。
二. 学情分析高一的学生已经具备了一些几何的基础知识,例如直线的倾斜角和斜率的概念,他们对于新的知识有较强的接受能力。
但是,对于如何运用这些知识解决实际问题,他们可能还不够熟练。
因此,在教学过程中,需要注重培养学生的实际应用能力。
三. 教学目标1.知识与技能:理解直线的倾斜角和斜率的定义,掌握它们的计算方法。
2.过程与方法:通过观察和操作,培养学生的空间想象能力。
3.情感态度与价值观:培养学生对数学的兴趣,使他们能够主动探索和发现。
四. 教学重难点1.重点:直线的倾斜角和斜率的定义,它们的计算方法。
2.难点:如何运用直线的倾斜角和斜率解决实际问题。
五. 教学方法1.情境教学法:通过实物和图片,引导学生观察和思考。
2.问题驱动法:通过提问和讨论,激发学生的学习兴趣。
3.实践操作法:通过动手操作,培养学生的实际应用能力。
六. 教学准备1.准备一些直线的倾斜角和斜率的实例,用于讲解和演示。
2.准备一些练习题,用于巩固所学知识。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过展示一些图片,如直线、斜坡等,引导学生思考:直线的倾斜角和斜率是什么?它们有什么关系?2.呈现(10分钟)讲解直线的倾斜角和斜率的定义,以及它们的计算方法。
通过实物和图片,让学生直观地理解这两个概念。
3.操练(10分钟)让学生动手操作,尝试计算一些直线的倾斜角和斜率。
教师巡回指导,解答学生的疑问。
4.巩固(10分钟)出示一些练习题,让学生独立完成。
教师选典型题目进行讲解,巩固所学知识。
5.拓展(10分钟)引导学生思考:如何运用直线的倾斜角和斜率解决实际问题?出示一些实例,让学生分组讨论和解答。