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《直線的傾斜角與斜率》
在直角坐標(biāo)系中,過點(diǎn)P的一條直線繞P點(diǎn)旋轉(zhuǎn),不管旋轉(zhuǎn)多少周,它對(duì)x軸的相對(duì)位置有幾種情形?畫圖表示。
總結(jié):有四種情況,如圖。
容易看出,它們的傾斜程度不同,怎樣描述直線的傾斜程度呢?
可用直線與x軸所成的角來描述。
直線的傾斜角的定義:
當(dāng)直線l與x軸相交時(shí),我們?nèi)軸作為基準(zhǔn),x軸正向與直線l向上方向之間所成的角α叫做直線l的傾斜角。
指出上圖中直線的傾斜角是怎樣的角:0度角、銳角、直角、鈍角
結(jié)論:直線的傾斜角α的取值范圍為:
0≤α<180°
平面直角坐標(biāo)系內(nèi)每一條直線都有一個(gè)確定的傾斜角,且傾斜程度相同的直線,其傾斜角相等;傾斜程度不同的直線,其傾斜角不相等。因此我們可用傾斜角表示平面直角坐標(biāo)系內(nèi)一條直線的傾斜程度。
在平面直角坐標(biāo)系中,已知直線上的一個(gè)點(diǎn)不能確定一條直線的位置。同樣,已知直線的傾斜角,也不能確定一條直線的位置,但是,直線上的一點(diǎn)和這條直線的傾斜角可以唯一確定一條直線。
因此,確定平面直角坐標(biāo)系中一條直線位置的幾何要素是:直線上的一個(gè)定點(diǎn)以及它的的傾斜角,二者缺一不可。
日常生活中,我們經(jīng)常用“升高量與前進(jìn)量的比”表示傾斜面的“坡度”(傾斜程度),即
坡度(比)=升高量/前進(jìn)量
思考:傾斜角與坡度比有什么關(guān)系?
我們把一條直線的傾斜角α的正切值叫做這條直線的斜率。斜率通常用小寫字母k表示,即:
k=tanα
想一想:
當(dāng)α=0°時(shí),k值如何? k=0
當(dāng)0°<α<90°時(shí),k值如何? k>0
當(dāng)α=90°時(shí),k值如何? k不存在
當(dāng)90°<α<180°時(shí),k值如何? k<0
傾斜角α不是90°的直線都有斜率,而且傾斜角不同,直線的斜率也不同。因此,我們可以用斜率表示直線的傾斜程度。
選一選
下列關(guān)于直線的傾斜角和斜率的說法,其中______是正確。
A、任一條直線都有傾斜角,也都有斜率 B、直線的傾斜角越大,它的斜率就越大
C、平行于x軸的直線的傾斜角是0或π D、兩直線的斜率相等,它們的傾斜角相等
E、兩直線的傾斜角相等,它們的斜率相等 F、直線斜率的范圍是(-∞,+∞)
給定兩點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2),x1≠x2,求直線P1P2的斜率k。
學(xué)生活動(dòng):四組分別計(jì)算直線的斜率(用x1,y1,x2,y2表示)。
思考:當(dāng)直線P1P2與x軸平行或重合時(shí),上述式子還成立嗎?為什么?
綜上所述,我們得到經(jīng)過兩點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直線的斜率公式k=(y1-y2)/(x1-x2)
思考:
1、已知直線上兩點(diǎn)A(a1,a2),B(b1,b2),運(yùn)用上述公式計(jì)算直線AB斜率時(shí),與A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)的順序有關(guān)嗎?
2、當(dāng)直線平行于y軸,或與y軸重合時(shí),上述公式還適用嗎?為什么?
例1:直線l1的傾斜角α1=30°,直線l2⊥l1,求l1、l2的斜率。
例2:已知A(3,2),B(-4,1),C(0,-1),求直線AB、BC、CA的斜率,并判斷這些直線的傾斜角是銳角還是鈍角。
例3:在平面直角坐標(biāo)系中,畫出經(jīng)過原點(diǎn)且斜率分別為1,-1,2及-3的直線l1,l2,l3及l(fā)4。
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岳老師
男,中教高級(jí)職稱
執(zhí)教以來,一直擔(dān)任數(shù)學(xué)教學(xué)工作。在工作中注重對(duì)教學(xué)方法的探索,對(duì)教育方式的研究。