高二数学选择性必修一导学案2.1.1倾斜角与斜率

2.1 直线的斜率与倾斜角考点一倾斜角【例1】（1）（2020·四川高一期末）直线l x +y ﹣3＝0的倾斜角为（ ） A ．30°B ．60°C ．120°D ．90°（2）（2020·全国高二课时练习）l 经过第二、四象限，则直线l 的倾斜角α的范围是( ) A ．0°≤α<90° B ．90°≤α<180° C ．90°<α<180° D ．0°<α<180°【答案】（1）C （2）C【解析】直线l +y ﹣3＝0的倾斜角为α则tan k α== [0,180)α∈︒，所以120α=︒故选：C（2）由题意，可得直线l 经过第二、四象限，所以直线l 的倾斜角α的范围是90°α<<180°，故选C. 【一隅三反】1．（2020·科尔沁左翼后旗甘旗卡第二高级中学高一期末）直线310x -=的倾斜角α为（ ）． A ．30︒ B ．60︒C ．120︒D ．150︒【答案】C【解析】直线310x -=的斜率k =α，[)0,180α∈︒︒，则tan α=以120α=︒，故选：C2．（2020·广东高一期末）直线y 2-的倾斜角是（ ） A ．3πB ．4π C ．6π D ．56π 【答案】A【解析】设直线的倾斜角为[),0,ααπ∈，由题意直线的斜率k =tan k α==3πα=.故选：A.考点二 斜率【例2】（2020·全国高二课时练习）过点(A )与点(B )的直线的倾斜角为（ ） A ．45︒ B ．135︒C ．45︒或135︒D ．60︒【答案】A【解析】1AB k ===，故直线的倾斜角为45︒.故选：A.【一隅三反】1．（2020·全国高二课时练习）如果过P（-2，m）,Q（m，4）两点的直线的斜率为1，那么m的值是（）A．1B．4C．1或3D．1或4【答案】A【解析】由题意，过过P（-2，m）,Q（m，4）两点的直线的斜率为1，根据直线的斜率公式，可得41(2)mm-=--，解得1m=.故选：A.2．（2020·湖南天心.长郡中学高一月考）直线l经过()2,1A，()2(,)1B m m R∈两点，那么直线l的倾斜角的取值范围为（）A．0,B．30,,44πππ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦C．0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦πD．0,,42πππ⎡⎤⎛⎫⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭【答案】D【解析】直线l的斜率为2212121121y y mk mx x--===---，因为m R∈，所以(],1k∈-∞，所以直线的倾斜角的取值范围是0,,42πππ⎡⎤⎛⎫⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭.故选：D.3．（2019·浙江下城.杭州高级中学高二期中）若直线l的倾斜角α满足23πα<<，且2πα≠，则其斜率k满足（）A．0k<<B．k>C．0k>或k<D．0k>或3k<-【答案】Ctanθ.【解析】斜率tan k α=，因为203πα<<，且2πα≠， 故tan 0α>或tan α<，即0k >或k < C.考点三 倾斜角与斜率综合运用【例3】（2020·江苏省海头高级中学高一月考）已知点(2,1),(3,)A B m -，若13m ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦，则直线AB 的倾斜角的取值范围为（ ）A ．5,36ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦B ．50,,36πππ⎡⎤⎡⎫⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭C ．5,,3226ππππ⎡⎫⎛⎤⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦D ．5,,326ππππ⎡⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭【答案】B【解析】因为(2,1),(3,)A B m -，所以()1132AB m k m --==+-，因为13m ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦，所以13m⎡+∈-⎢⎣，设倾斜角为α，[)0,απ∈，则t an 3α⎡∈-⎢⎣，所以50,,36ππαπ⎡⎤⎡⎫∈⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭.故选：B【一隅三反】1．（2020·全国高二课时练习）直线l 过点()1,0P ，且与以()2,1A ，(B 为端点的线段有公共点，求直线l 的斜率和倾斜角的取值范围.【答案】斜率的范围：([),1,-∞⋃+∞；倾斜角的范围：45120θ︒≤≤︒. 【解析】如图所示.∵10121AP k -==-，001BP k ==-，又直线l 过点()1,0P ，且与以()2,1A ，(B 为端点的线段有公共点，所以由图像可得：([),1,k ∈-∞+∞，因此倾斜角的范围为：45120θ︒≤≤︒.2．（2020·全国高二课时练习）已知直线l 过点()1,1M m m +-，()2,1N m . （1）当m 为何值时，直线l 的斜率是1？ （2）当m 为何值时，直线l 的倾斜角为90︒？【答案】（1）m =32；（2）m =1. 【解析】（1）由题意，1121121MN m m k m m m ---===+--，解得32m =； （2）若直线l 的倾斜角为90︒，则l 平行于y 轴，所以12m m +=，得1m =.3．（2020·哈尔滨市第一中学校高一期末）已知直线l 过点(1,0)P 且与以(2,1)A ，(4,3)B -为端点的线段AB 有公共点，则直线l 倾斜角的取值范围为_______． 【答案】30,,44πππ⎡⎤⎡⎫⋃⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭【解析】如图所示：设直线l 过A 点时直线l 的斜率为1k ，直线l 过B 点时直线l 的斜率为2k ，则，110121k -==-，230141k --==--， 所以要使直线l 与线段AB 有公共点，则直线l 的斜率的取值范围为：[]1,1-, 所以l 倾斜角的取值范围30,,44πππ⎡⎤⎡⎫⋃⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭.故答案为：30,,44πππ⎡⎤⎡⎫⋃⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭. 考点四 直线平行【例4】（2020·四川达州.高三其他（文））直线12:0l ax y a ++=与直线20:2l x ay a +-=互相平行，则实数a =（ ） A ．4- B ．4C ．2-D ．2【答案】D【解析】当0a =时，1:0l y =，2:0l x =，此时12l l ⊥，不满足条件， 当0a ≠时，应满足22aaa a，解得2a =，综上，2a =.故选：D.【一隅三反】1．（2020·黑龙江高一期末）若直线2x +（a +2）y +4＝0与直线（a ﹣1）x +2y +2＝0平行，则实数a 的值为（ ） A ．﹣3 B ．2 C ．2或﹣3 D ．23-【答案】A【解析】∵ 直线2(2)40x a y +++=与直线(1)220a x y -++=平行， ∴ (2)(1)22a a +-=⨯，解得：2a =或3a =-，当2a =时，直线2440x y ++=与直线220x y ++=重合，∴2a =舍去；当3a =-时，直线240x y -+=与直线4220x y -++=平行，∴3a =-成立.故选：A.2．（2020·江苏淮安。

学科数学年级时间年月日课题 2.2.1直线的倾斜角与斜率课型新授课课时第1课时主备教师学习目标1.理解直线的倾斜角和斜率的概念.2.掌握倾斜角和斜率之间的关系.3.掌握过两点的直线斜率的计算公式.4.利用倾斜角与斜率解决三点共线问题。

知识填空（自主完成）1.、直线的倾斜角定义如果直线l与x轴相交, 将x轴绕着它们的交点按逆时针方向旋转到与直线重合时所转的（）称为这条直线的倾斜角.记为（）。

规定当直线l与x轴平行或重合时,规定直线l的倾斜角为（）范围0°≤α<180°作用(1)倾斜角表示平面直角坐标系内一条直线的（）且唯一(2)确定平面直角坐标系中一条直线位置的几何要素是:直线上的一个定点以及它的（）,二者缺一不可画图2.直线斜率定义式α≠90°一条直线的倾斜角α的（）叫做这条直线的斜率，常用小写字母k表示,即k=（）α=90°直线斜率不存在坐标式：若A(x1,y1),B(x2,y2),(x1≠x2)是直线l上两个不同的点，则直线的斜率公式为k= （）作用用（）反映了平面直角坐标系内的直线的倾斜程度3、倾斜角与斜率的对应关系图示倾斜角(范围)α＝0°0°＜α＜90°α＝_____ 90°＜α＜180°斜率(范围)_____ _________ 不存在_________熟记特殊的倾斜角对应斜率倾斜角α0°30°45° 60°120°135°150°斜率k03313－3－1－33二、自测1.判断正误(1)任何一条直线都有倾斜角,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)一个倾斜角α 不能确定一条直线.( )(4)两条直线的倾斜角相等,它们的斜率也相等.( )（5）平面直角坐标系中的每一条直线都有唯一的倾斜角.( )2.直线 x=0 的倾斜角为（）三．典例探究深度理解：倾斜角、斜率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l1，那么l1的倾斜角为()A．α＋45° B．α－135°B C．135°－αD．当0°≤α＜135°时，倾斜角为α＋45°；2.如图所示，直线l1，l2，l3都经过点P(3，2)，又l1，l2，l3分别经过点Q1(－2，－1)，Q2(4，－2)，Q3(－3,2)．(1)试计算直线l1，l2，l3的斜率；(2)若点Q4(a,3)，试求直线PQ4的斜率．四、当堂检测：1.下列说法正确的是()A.一条直线和x轴的正方向所成的角,叫做这条直线的倾斜角B.直线的倾斜角α在第一或第二象限C.和x轴平行的直线,它的倾斜角为0°D.不是每一条直线都有倾斜角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)3.如图，直线l1，l2，l3的斜率分别为k1，k2，k3，则k1，k2，k3之间的大小关系为_________.4.已知()()7123422A B C⎛⎫-- ⎪⎝⎭，、，、，．证明：A、B、C三点共线。

新修订高中阶段原创精品配套教材《直线的倾斜角与斜率》导学案教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改Tutorial Case of "Slope Angle and Slope of Straight Line"教师：风老师风顺第二中学编订：FoonShion教育《直线的倾斜角与斜率》导学案一、教学内容分析“直线的倾斜角和斜率”一节是解析几何的入门课，担负着开启全章的重任，因此在本课时的教学中不但要落实显性知识，更重要的是要揭示隐性知识：研究解析几何的基本方法——坐标法。

本课时涉及到两个概念——倾斜角和斜率,它们都是反映直线相对于x轴正方向的倾斜程度的，倾斜角是从“形”的角度刻画直线的倾斜程度，而斜率是从“数”的角度刻画直线的倾斜程度。

二者联系的桥梁是正切函数值，进一步可以用直线上两点的坐标表示直线的斜率。

倾斜角是一个桥梁，利用它可以将两直线的位置关系问题转化为斜率问题。

而在建立直线方程，研究直线的几何性质时斜率起着重要的作用。

因此，坐标法和斜率是本课时的核心概念。

据此确定本课时的教学重点是：使学生经历几何问题代数化的过程，并初步了解解析几何研究问题的基本思想方法，体会坐标法。

理解斜率的定义，掌握过两点的直线的斜率公式。

二、教学目标分析1. 理解倾斜角的概念，体会在直角坐标系下，以坐标轴为“参照系”，用统一的标准刻画几何元素的思想方法。

2. 理解斜率的定义和斜率公式，经历几何问题代数化的过程，了解解析法的基本步骤，感受解析几何的思想方法。

3．通过解析几何发展史的简单介绍，渗透数学文化教育。

三、教学问题诊断分析平面几何中，“两点确定一条直线”是没有“参照系”的，如何使学生在这一知识的基础上，顺利、自然地过渡到直角坐标系下用一个点和倾斜角确定一条直线，是比较困难的。

事实上，已知直线的倾斜角就相当于已知直线的方向，因此已知“两个点可以确定直线的方向”，这与“一个点和直线的方向确定一条直线”是一致的。

2.1 直线的倾斜角与斜率教案高中数学选择性必修第一册（人教A版）教学目标：1.了解确定直线的两种方法，理解直线的倾斜角和斜率以及二者之间的联系，掌握已知倾斜角或两点坐标求直线斜率。

2.渗透数形结合和分类讨论的思想，培养学生通过直观想象，抽象概括，利用坐标方法来认识图形，锻炼学生的数学运算能力，主动探究的能力。

教学重难点：重点：确定直线的两种方法的内在联系，已知直线倾斜角和两点求直线的斜率；难点：已知两点求直线的斜率的公式推导。

教学技术：多媒体PPT，视频播放软件，几何画板等。

教学过程：（一）课堂引入：在以往的几何图形的学习中，我们常常通过直观感知、操作确认、思辨论证、度量计算的方法来研究结合图形的形状。

直到17世纪，法国数学家笛卡尔，费马将点、直线、圆等一些几何图形放在坐标系中，使其量化，将几何问题转化为代数问题，在通过代数方法研究几何图形的性质，由此创立了解析几何。

数学从此从定性研究到定量研究。

（章前引言）近年来，我国基础建设取得重大发展，建造了许多规模宏大，美丽漂亮的斜拉桥，（观看图片）同学们思考大桥的斜拉索可以看成什么样的图形（直线）。

这些直线与水平桥面所成的角度不同，怎么刻画？我们如何建立恰当的数学模型来解释呢？这就是我们这节课的主要内容——直线的倾斜角与斜率。

（师生互动）复习旧知：确定直线的要素：（PPT展示）（学生齐答）（1）过两点确定一条直线；（2）过一个点有无数条直线。

（二）新课讲解：（1）直线的倾斜角当直线在定点旋转的过程中，可以用什么作为参考，或者用什么几何图形来描述它？（角）定义：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方向之间所成的角叫做直线l的倾斜角．1.当直线l与x轴平行或重合时，规定它的倾斜角为；2.直线的倾斜角的取值范围为：。

练习：找出下列直线的倾斜角（2）直线的斜率复习初中知识，用坡度来描述直线的性质。

坡度就是数量，能够量化。

思考探究：如果使用“倾斜角”这个概念，那么这里的“坡度（比）”实际就是“倾斜角的正切”．倾斜角是90的直线有正切值吗？一条直线的倾斜角90（）的正切值叫做这条直线的斜率.k（90）。

2.1.1 倾斜角与斜率1.在平面直角坐标系中,结合具体图形,探索确定直线位置的几何要素.2.理解直线的倾斜角和斜率的概念.3.掌握倾斜角和斜率之间的关系.4.掌握过两点的直线斜率的计算公式.重点：理解直线倾斜角和斜率的概念及其关系难点：过两点的直线斜率的计算公式.一、自主导学一、直线的倾斜角定义当直线l 与x 轴相交时,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 规定当直线l 与x 轴平行或重合时,规定直线l 的倾斜角为0°记法 α图示范围0°≤α<180°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是:直线上的一个定点以及它的倾斜角,二者缺一不可点睛：倾斜角还可以这样定义:在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直线,把x 轴所在的直线绕着交点按逆时针方向旋转到和直线重合时所转过的最小正角称为这条直线的倾斜角.并规定:与x 轴平行或重合的直线的倾斜角为0°. 、 二、直线的斜率1.定义与表示定义(α为直线的倾斜角) α≠90° 一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率α=90°直线斜率不存在记法 常用小写字母k 表示,即k=tan α 范围 R作用用实数反映了平面直角坐标系内的直线的倾斜程度2.填表:斜率与倾斜角的对应关系90°;0; (0,＋∞); (－∞,0)3.我们知道,两点也可以唯一确定一条直线。

如果知道直线上的两点,怎么样来求直线的斜率(倾斜角)呢？当α为锐角时,21P QP ∠=α,21x x <,21y y <,在Q P P Rt 21∆中,12121221tan tan x x y y QP QP P QP --==∠=α若为钝角呢？你还能用其它方法推导这个公式吗？三、直线的斜率公式如果直线经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),(x1≠x2),则直线的斜率公式为k=y2-y1x2-x1.点睛：1.运用公式的前提是x1≠x2,即直线不与x轴垂直.2.斜率公式与P1,P2在直线上的位置无关,在直线上任取两点,得到的斜率是相同的.3.需注意公式中横、纵坐标之差的顺序,也可以写成k=y2-y1x2-x1.即下标的顺序一致.二、小试牛刀1.下列图中表示直线倾斜角为()2.直线x=1的倾斜角α=.3．思考辨析(1)任一直线都有倾斜角,都存在斜率．()(2)倾斜角为135°的直线的斜率为1.()(3)若一条直线的倾斜角为α,则它的斜率为k＝tan α.()(4)直线斜率的取值范围是(－∞,＋∞)．()4．一条直线的斜率等于1,则此直线的倾斜角等于________．5．如图,直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则()A．k1＜k2＜k3 B．k3＜k1＜k2 C．k3＜k2＜k1D．k1＜k3＜k26.已知点P1(3,5),P2(-1,-3),则直线P1P2的斜率k等于()A.2B.1C.12D.不存在一、情境导学交通工程上一般用“坡度”来描述一段道路对于水平方向的倾斜程度,如图,一辆汽车沿某条道路从A点前进到B点,在水平方向前进的距离为AD,竖直方向上升的高度为DB(如果是下降,则DB的值为负实数),则坡度k=上升高度水平距离=DBAD.k>0表示上坡,k<0表示下坡,为了实际应用与安全,在道路铺设时常要规划坡度的大小.那么“坡度”是如何来刻画道路的倾斜程度的呢?二、典例解析例1 已知直线l过原点,l绕原点按顺时针方向转动角α(0°<α<180°)后,恰好与y轴重合,求直线l转动前的倾斜角是多少?直线的倾斜角的求法求直线的倾斜角主要根据定义,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.跟踪训练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l1,那么l1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,倾斜角为α-135°例2 已知直线l过点M(m+1,m-1),N(2m,1).(1)当m为何值时,直线l的斜率是1?(2)当m为何值时,直线l的倾斜角为90°?延伸探究1 本例条件不变,试求直线l的倾斜角为锐角时实数m的取值范围.延伸探究2 若将本例中的“N(2m,1)”改为“N(3m,2m)”,其他条件不变,结果如何?直线斜率的计算方法(1)判断两点的横坐标是否相等,若相等,则直线的斜率不存在.(2)若两点的横坐标不相等,则可以用斜率公式k=y2-y1(其中x1≠x2)进行计算.x2-x1金题典例光线从点A(2,1)射到y轴上的点Q,经y轴反射后过点B(4,3),试求点Q的坐标及入射光线的斜率.光的反射问题中,反射角等于入射角,但反射光线的斜率并不等于入射光线的斜率.当镜面水平放置时,它们之间是互为相反数的关系.另外,在光的反射问题中也经常使用对称的方法求解.跟踪训练2 一束光线从点A(-2,3)射入,经x轴上点P反射后,通过点B(5,7),求点P的坐标.1.若直线l经过第二、第四象限,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°2.过点A(-√3,√2)与点B(-√2,√3)的直线的倾斜角为()A.45°B.135°C.45°或135°D.60°3.过点P(-2,m),Q(m,4)的直线的斜率为1,那么m的值为()A.1或4B.4C.1或3D.14.光线从点A(-2,√3)射到x轴上的B点后,被x轴反射,这时反射光线恰好过点C(1,2√3),则光线BC所在直线的倾斜角为.5．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的斜率和倾斜角的取值范围．参考答案：知识梳理 1.答案:C 2.答案:90°3．【解析】 (1)× 倾斜角为90°时,斜率不存在． (2)× 斜率应为－1.(3)× 斜率有可能不存在．(4)√ 4． 答案：45° ∵k ＝tan α＝1.∴α＝45°. 5． 答案：D 由图可知,k 1＜0,k 2＞k 3＞0.故选D. 6. 答案:A 学习过程例1 思路分析:画草图→标记α→找倾斜角与α的关系→求倾斜角 解:由题意画出如下草图.由图可知: 当α为钝角时,倾斜角为α-90°, 当α为锐角时,倾斜角为α+90°, 当α为直角时,倾斜角为0°.综上,直线l 转动前的倾斜角为{α+90°(0°<α<90°),α-90°(90°≤α<180°).跟踪训练1. 解析:根据题意,画出图形,如图所示:因为0°≤α<180°,显然A,B,C 未分类讨论,均不全面,不合题意.通过画图(如图所示)可知:当0°≤α<135°时,l 1的倾斜角为α+45°;当135°≤α<180°时,l 1的倾斜角为45°+α-180°=α-135°.故选D .答案:D 例2 解:(1)k MN =m -1-1m+1-2m=1,解得m=32.(2)l 的倾斜角为90°,即l 平行于y 轴,所以m+1=2m ,得m=1. 延伸探究1 解:由题意知m -1-1m+1-2m>0,解得1<m<2. 延伸探究2 解:(1)由题意知m -1-2mm+1-3m =1,解得m=2.(2)由题意知m+1=3m ,解得m=12.金题典例 解:(方法1)设Q (0,y ),则由题意得k QA =-k QB .∵k QA =1-y 2,k QB =3-y 4,∴1-y 2=-3-y 4.解得y=53,即点Q 的坐标为0,53,∴k 入=k QA =1-y 2=-13.(方法2)设Q (0,y ),如图,点B (4,3)关于y 轴的对称点为B'(-4,3), k AB'=1-32+4=-13,由题意得,A 、Q 、B'三点共线. 从而入射光线的斜率为k AQ =k AB'=-13.所以,有1-y 2=1-32+4,解得y=53,点Q 的坐标为(0,53).跟踪训练2 解:(方法1)由光的反射原理,知k AP =-k BP ,设P(x,0),则0-3x-(-2)=-0-7x-5,解得x=110,即点P的坐标是(110,0).(方法2)由题意,知x轴是镜面,入射点A(-2,3)关于x轴的对称点为A1(-2,-3),则点A1应在反射光线所在的直线上,即A1,P,B三点共线,即k A1P =k PB,0+3x+2=75-x,解得x=110,即点P的坐标是(110,0).达标检测1.答案:C2.解析:k AB=√3-√2-√2-(-√3)=√3-√2√3-√2=1,故直线的倾斜角为45°.答案:A3.解析:由k=m-4-2-m=1,得m=1.答案:D4.解析:点A(-2,√3)关于x轴的对称点为A'(-2,-√3),由物理知识知k BC=k A'C=2√3-(-√3)1-(-2)=√3,所以所求倾斜角为60°.答案:60°5．【解析】如图所示．∵k AP＝1－02－1＝1,k BP＝3－00－1＝－3,∴k∈(－∞,－3]∪[1,＋∞),∴45°≤α≤120°.。