第九章 第一节 直线的倾斜角与斜率、直线的方程
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一、直线的倾斜角的定义
x轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的倾斜角。特别地,当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度。因此,倾斜角的取值范围是0°≤α<180°。
二、直线倾斜角的意义:
①直线的倾斜角,体现了直线对x轴正向的倾斜程度;
②在平面直角坐标系中,每一条直线都有一个确定的倾斜角;
③倾斜角相同,未必表示同一条直线。
三、倾斜角怎么求
将直线方程化成y=kx+c的形式,k即为斜率。tanα=k,α即为直线与x坐标轴正方向的夹角。平面直角坐标系内,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a叫做直线l的倾斜角。
四、倾斜角公式
k=tan,α
k>0,时,α∈(0°,90°)
k<0时,α∈(90°,180°)
k=0时,α=0°
当α=90°时,k不存在
ax+by+c=0(a≠0)倾斜角为A,
则tanA=a/b,A=arctan(a/b)
当a≠0时,倾斜角为90度,即与X轴垂直 五、直线√3xy+1=0的倾斜角
直线√3x-y+1的斜率为:
A/B=√3/(1)=√3
∵tan60°=√3
∴直线√3x-y+1的倾斜角为60°
六、直线的斜率的定义: 1.倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率。直线的斜率常用k表示。即k=tanα。斜率反映直线与x轴的倾斜程度。
2.性质:当时,k≥0;当时,k<0;当时,k不存在。
直线斜率的性质:
当时,k≥0;当时,k<0;当时,k不存在。
直线倾斜角的理解:
(1)注意“两个方向”:直线向上的方向、x轴的正方向;
(2)规定当直线和x轴平行或重合时,它的倾斜角为0度。 六、直线斜率的理解:
每条直线都有倾斜角,但每条直线不一定都有斜率, 斜率不存在;当 也逐渐增大; 且逐渐增大。
8.1 直线的倾斜角、斜率与直线的方程
题型1 直线的倾斜角与斜率
典例 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,则直线l斜率的取值范围为________.
答案 (-∞,-3]∪[1,+∞)
[条件探究] 若将典例中点P(1,0)改为点P(-1,0),其他条件不变,求直线l斜率的取值范围.
解 ∵P(-1,0),A(2,1),B(0,3),
∴kAP=1-02--1=13,kBP=3-00--1=3.如图可知,直线l斜率的取值范围为13,3.
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已知线段PQ两端点的坐标分别为P(-1,1)和Q(2,2),若直线l:x+my+m=0与线段PQ有交点,则实数m的取值范围是________.
答案 -23≤m≤12
题型2 直线方程的求法
典例 求适合下列条件的直线的方程:
(1)在y轴上的截距为-5,倾斜角的正弦值是35;
(2)经过点P(3,2),且在两坐标轴上的截距相等;
(3)经过点A(-1,-3),倾斜角等于直线y=3x的倾斜角的2倍.
解 (1)设直线的倾斜角为α,则sinα=35.∴cosα=±45,直线的斜率k=tanα=±34.又直线在y轴上的截距是-5,由斜截式得直线方程为y=±34x-5.即3x-4y-20=0或3x+4y+20=0.
(2)设直线l在x,y轴上的截距均为a,若a=0,
即l过点(0,0)和(3,2).∴l的方程为y=23x,即2x-3y=0.
若a≠0,则设l的方程为xa+ya=1.∵l过点P(3,2),∴3a+2a=1.
∴a=5,∴l的方程为x+y-5=0.
综上可知,直线l的方程为2x-3y=0或x+y-5=0.
(3)设直线y=3x的倾斜角为α,则所求直线的倾斜角为2α.
∵tanα=3,∴tan2α=2tanα1-tan2α=-34.又直线经过点A(-1,-3),
因此所求直线方程为y+3=-34(x+1),即3x+4y+15=0.
直线的倾斜角与斜率
直线的倾斜角与斜率
1. 斜率的定义
斜率是平面直角坐标系中一条直线倾斜程度的度量。斜率可以帮助我们理解直线的倾斜程度以及方向。在数学中,斜率通常用m表示,它表示一条直线在水平方向的单位偏移所对应的垂直方向的单位偏移的比值。也可以理解为直线上两点之间的垂直高度差与水平距离的比率。假设一条直线上有两个点P(x1,
y1)和Q(x2, y2),那么这条直线的斜率就可以表示为:
m = (y2 - y1) / (x2 - x1)
2. 直线的倾斜角度
直线的倾斜角度也叫直线的斜率角,可以帮助我们更直观地理解一条直线的倾斜程度和方向。与斜率相比,倾斜角度更易于理解和使用,尤其是在实际测量和应用中。直线的倾斜角通常用θ表示,计算公式如下:
tan(θ) = m
其中tan(θ)表示正切函数,它可以是斜率m的反函数。因此,直线的倾斜角通常可以表示为:
θ = atan(m)
而atan表示反正切函数,它可以将斜率转化为对应的弧度角,从而帮助我们更好地理解直线的方向和倾斜程度。
3. 应用举例
下面通过一个具体的应用举例来理解斜率和倾斜角度的概念。假设我们需要计算一条直线的倾斜角度和斜率,该直线穿过两个点P(3, 4)和Q(5, 8)。首先,我们需要计算该直线的斜率:
m = (8 - 4) / (5 - 3) = 2
然后,我们可以将该斜率转化为对应的倾斜角度:
θ = atan(2) = 1.107 rad
也就是说,该直线的倾斜角度是1.107弧度,约等于63.43度。这意味着,在平面坐标系上,该直线与水平方向的夹角为63.43度。可以看出,倾斜角度可以帮助我们更直观地理解直线的倾斜程度和方向,从而更方便地进行测量和计算。
4. 总结
斜率和倾斜角度是描述一条直线倾斜程度和方向的重要概念。它们可以帮助我们更直观地理解一条直线的特性,并且在测量和计算中有广泛的应用。需要注意的是,在实际应用中,我们需要根据具体情况选择使用斜率或倾斜角度,以获得更准确的结果。
直线的倾斜角、斜率及方程知识点总结
一、倾斜角:
重点:取值范围:0≤a<180°
二、斜率k:
1、当a≠90°时,斜率k=tana;
2、当a=90°时,斜率k不存在;(联系正切函数的定义域去理解)
3、两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的斜率公式:)间的斜率公式:
k=y2-y1/x2-x1
理解:
①两点间斜率要求x1≠x2,因为当x1=x2时,直线垂直于x轴,倾斜角为90°,斜率k不存
在;在;
②当x1≠x2且y1=y2时,直线垂直于y轴,倾斜角为0°,斜率k=0
三、各表达式之间的区别与联系:
名称名称 公式公式 备注备注
点斜式点斜式 y-y0=k(x-x0) 1、联系斜率公式进行理解联系斜率公式进行理解
2、已知一定点P0(x0,y0)和斜率k;
斜截式斜截式 y=kx+b 1、 联系点斜式进行理解;联系点斜式进行理解;
2、 此时是已知一定点P(0,b)和斜
率k;
3、 b表示直线在y轴上的截距轴上的截距
两点式两点式 y-y1/y2-y1=x-x1/x2-x1
1、 两点式要求x1≠x2且y1≠y2;
2、 当x1=x2且y1≠y2时,直线垂直于x
轴;轴;
3、 当x1≠x2且y1=y2时,直线垂直于y
轴。轴。
截距式截距式 x/a+y/b=1 1、 联系两点式进行理解;联系两点式进行理解;
2、 点P1(a,0),P2(0,b)分别为直
线与坐标轴的交点坐标;线与坐标轴的交点坐标;
一般式一般式 Ax+By+C=0(A、B不同时为零)不同时为零) 1、 联系二元一次方程组的相关知识点
理解;理解;
2、 熟练掌握A、B、C对直线位置的影
响作用。响作用。
四、斜率k与截距b对直线位置的影响:
1、k对直线位置的影响:对直线位置的影响:
①当k>0时,直线向右上方倾斜;时,直线向右上方倾斜;
②当k<0时,直线向右下方倾斜;时,直线向右下方倾斜;
③当k=0时,此时倾斜角为0,直线平行与x轴;轴;