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定义:以一个方程的解为坐标的点都是某条直
线上的点,反过来,这条直线上的所有点坐标都 是这个方程的解,这时,这个方程就叫做这条直 线的方程,这条直线就叫做这个方程的直线。
在平面直角坐标系中研究直线时,就是利用直线与 方程的这种关系,建立直线的方程,并通过方程来研究 直线的有关问题 . 下面我们先介绍直线的倾斜角和斜率 .
y
当直线与x轴平行或重合时, 规定倾斜角为 0°.
0
l x
倾斜角的取值范围是 00 1800.
斜 率:
倾斜角不是90 °的直线,它的倾斜角的
正切叫做这条直线的斜率。
意义:斜率表示倾
直线的斜率通常用 k 表示
斜角不等于90°的
即
k tan.
直线对于x轴的倾
倾斜角是90 °的直线没有斜率。 斜程度。
倾斜角:
A
在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直 线,如果把 x轴绕着交点按逆时针方向旋转到和直线 重合时所转的最小正角记为α,那么α就叫做直线的倾 斜角。
•概念分析
1. 倾斜角的顶点是x轴与直线的交点; 2. x轴绕交点旋转; 3. 旋转方向为逆时针; 4. x轴和直线重合时旋转终止; 5. 取最小正角.
y y yy
tan 2 1 1 2
x2 x1 x1 x2
即
y y
k 2 1
x2 x1
综上所述:经过两点P1(x1, y1)、P2(x2, y2)的直线的 斜率公式:
y y
k 2 1
x2 x1
注意两点:
①斜率公式与两点的顺序无关, 即两点的纵坐标和横坐标在公 式中的次序可以同时颠倒.
②当 x1=x2 ,y1≠y2(即直线和x轴垂直)时,不能用此公式, 此时倾斜角是90°,直线没有斜率.
正切函数的图象:
y
5
2
3
2
2
0 3
2
2
5
2
x
y tan x
(
x
k
2
,
k
Z
)
课后作业
1.教材P86练习(书上) 2.教材P89习题3.1A组1—4(作业本)
即已知两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)(其中x1≠x2), 求直线P1P2的斜率.
已知两点P1(x1, y1)、P2(x2, y2), 怎样用这两
点的坐标来表示直线P1P2的斜率?
向量P1P2 (x2 x1, y2 y1). 过原点作OP P1P2 .
则P的坐标是(x2 x1, y2 y1).
综上, m 的取值范围是 (, 3) 4
例3. 设直线的斜率为 k,且 3 k 3 ,
3
求直线倾斜角α的取值范围 .
y
解: k tan , 0 ,
当0 k 3 时, 3
有 0 tan 3 , 0 .
3
6
当 3 k 0时,
O
x
有 3 tan 0 , 2 . 综上直线的倾斜角α的取值范围 3[0, ] ( 2 , ).
正切函数的图象:
y
5
2
3
2
Hale Waihona Puke 20 32
2
5
2
x
y tan x
(
x
k
2
,
k
Z
)
变式1.《新概念》例4
已知直线 l 上的一个方向向量
r a(
3, 3) ,求直线 l 的倾斜角 和斜率.
r 解:a= 3(1, - 3)
k=- 3
倾斜角 =120
思考:
(1)直线倾斜角的概念要注意什么? (2)直线的倾斜角与斜率是一一对应吗? (3)已知两点坐标,如何求直线的斜率? 斜率公式中脚标1和2有顺序吗?
第三章 直线与方程
平面解析几何
研究几何问题
通过坐标系把点和坐标、 曲线与方程联系起来,使形 和数结合.
以代数的方法
全章基本概述:
内容:直线与方程 方法:利用坐标研究图形(数形结合) 准备知识:一次函数、三角函数、平面向量 应用
3.1 直线的倾斜角和斜率
请作出函数 y=2x+1 的图象: 函数 y=2x+1的图象是直线 l(如图). 这时满足函数
说明:
直线上的向量P1P2及与它平行的向量都称为直线的方向向量
x x y y 直线 P1P2
的 方 向 向 量P1 P2
的坐标是(
2
,
1
2
),
1
当直线 P1P2 与 x 轴不垂直时,x1 x2 .
此时,向量
1 x2 x1
P1 P2
也是直线 P1P2 的方向向量,
它的坐标是
1 x2
x1
( x2
式 y=2x+1 的每一对 x、y 的值都是直线 l 上的点的坐标,
如有序数对(0,1)满足函数式,则在直线l上就有一点A,
它的坐标是(0,1);
反过来,直线 l 上每一点的坐标
P
都满足函数式,如直线 l 上的点P
A
的坐标是(1,3),数对(1,3)
就满足函数式 .
一般地,一次函数 y=kx+b 的图象是一条直线,
63
变式3已知直线l的倾斜角θ满足: 2 ,
6
3
求直线斜率k的取值范围 .
y
解:当 时 ,
6
2
有 tan tan 即 k 3 .
6
3
当 2 时 ,
2
3
O
x
有 tan tan 2 即 k 3.
3
综上直线的斜率k的取值范围 ( , 3) ( 3 , ). 3
例如:直线l的倾斜角为45,则斜率为:k tan45 1
直线l的倾斜角为120,则斜率为:k tan 120 3
问 题:
如果给定直线的倾斜角,我们当然可以根据斜率
的定义 k =tanα求出直线的斜率;
如果给定直线上两点坐标,直线是确定的,倾斜 角也是确定的,当直线的倾斜角不等于90°时,该直线 的斜率也是确定的,那么又怎么求出直线的斜率呢?
x1 ,y2
y1
)
(1,y2 x2
y1 ) (1,k) x1
其中 k 是直线 P1P2 的斜率 .
例1.
求经过A(2,0), B(5,3)两点的直线的斜率和倾斜角 .
解:
k
y2 x2
y1 x1
30 5 (2)
=
-1
即 tan 1
00 1800 ,
1350.
因此,这条直线的斜率是 1,倾斜角是1350 .
且 450 1350 ,试求实数 m 的取值范围.
解:(1)当 m 0 时,A(0,2),B (0, 1) ,直线倾斜角 = 900 ,
符合题意.
(2)当 m
0 时直线的斜率 k
2m
3
,
2m
∵ 450 1350 ,k 1或k 1,
2m 3 1 或 2m 3 1
2m
2m
0 m 3 或m 0 4
它是以满足y=kx+b的每一对 x、y 的值为坐标的点构成的 .
由于函数式 y=kx+b 也可以看作二元一次方程,所以我们
也可以说,这个方程的解和直线上的点也存在这样的对应
关系.
y=kx+b
l
方程:y 2x 1
直线:l
方程y 2x 1的解( x, y)对应的点在直线l上, 直线l上的点的坐标满足方程 y 2x 1 .
例2(《新概念》变式2) 若经过点P(1-a,1+a)和Q(3,2 a)的 直线的倾斜角为钝角,求实数a的取值范围.
解:∵直线PQ的倾斜角为钝角,
k= a 1 且k<0 a2
a 1 <0, a2 解得: 2 a 1.
变式2《新概念》例3
已知经过 A(m, 2), B(m, 2m 1) 的直线的倾斜角为 ,