資源簡介 2.1 直線的斜率學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.在平面直角坐標(biāo)系中,結(jié)合具體圖形,探索確定直線位置的幾何要素,培養(yǎng)直觀想象的核心素養(yǎng). 2.理解直線的傾斜角和斜率的概念,提升數(shù)學(xué)抽象的核心素養(yǎng). 3.經(jīng)歷用代數(shù)方法刻畫直線斜率的過程,掌握過兩點(diǎn)的直線斜率的計(jì)算公式,發(fā)展數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng).任務(wù)一 直線的傾斜角問題1.在平面中,怎樣才能確定一條直線?提示:兩點(diǎn)確定一條直線,一點(diǎn)和一個方向也可以確定一條直線.問題2.在平面直角坐標(biāo)系中,規(guī)定水平直線的方向向右,其他直線向上的方向?yàn)檫@條直線的方向,圖中過點(diǎn)P的直線有什么區(qū)別?提示:直線的方向不同,相對于x軸的傾斜程度不同.1.直線傾斜角的定義當(dāng)直線l與x軸相交時(shí),我們把x軸正向繞交點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到與直線l向上方向首次重合所成的角α叫作直線l的傾斜角.2.直線傾斜角的范圍(1)直線傾斜角的取值范圍是0≤α<π;(2)當(dāng)直線l與x軸平行或重合時(shí),規(guī)定傾斜角α=0.(1)(多選)下列命題中,正確的是( )A.任意一條直線都有唯一的傾斜角B.一條直線的傾斜角可以為-30°C.傾斜角為0°的直線有無數(shù)條D.若直線的傾斜角為α,則sin α∈(0,1)(2)(多選)設(shè)直線l過坐標(biāo)原點(diǎn),它的傾斜角為α,如果將l繞坐標(biāo)原點(diǎn)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)45°,得到直線l1,那么l1的傾斜角可能為( )A.α+45° B.α-135°C.135°-α D.α-45°答案:(1)AC (2)AB解析:(1)任意一條直線都有唯一的傾斜角,傾斜角不可能為負(fù),傾斜角為0°的直線有無數(shù)條,它們都垂直于y軸,因此A正確,B錯誤,C正確,D中,當(dāng)α=0°時(shí),sin α=0;當(dāng)α=90°時(shí),sin α=1,故D錯誤.(2)根據(jù)題意,畫出圖形,如圖所示.通過圖象可知,當(dāng)0°≤α<135°,l1的傾斜角為α+45°;當(dāng)135°≤α<180°時(shí),l1的傾斜角為45°+α-180°=α-135°.直線傾斜角的概念和范圍 1.求直線的傾斜角主要根據(jù)定義來求,其關(guān)鍵是根據(jù)題意畫出圖形,找準(zhǔn)傾斜角,有時(shí)要根據(jù)情況分類討論. 2.注意傾斜角的范圍.對點(diǎn)練1.(1)已知直線l向上方向與y軸正向所成的角為30°,則直線l的傾斜角為 .(2)已知直線l1的傾斜角α1=15°,直線l1與l2的交點(diǎn)為A,直線l1和l2向上的方向所成的角為120°,如圖,則直線l2的傾斜角為 .答案:(1)60°或120° (2)135°解析:(1)有兩種情況:①如圖(1),直線l向上方向與x軸正向所成的角為60°,即直線l的傾斜角為60°.②如圖(2),直線l向上方向與x軸正向所成的角為120°,即直線l的傾斜角為120°.(2)設(shè)直線l2的傾斜角為α2,l1和l2向上的方向所成的角為120°,所以∠BAC=120°,所以α2=120°+α1=135°.任務(wù)二 直線的斜率問題3.在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)直線l的傾斜角為α.(1)已知直線l經(jīng)過O(0,0),P(,1),α與O,P的坐標(biāo)有什么關(guān)系?(2)類似地,如果直線l經(jīng)過P1(-1,1),P2(,0),α與P1,P2的坐標(biāo)有什么關(guān)系?(3)一般地,如果直線l經(jīng)過兩點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2),x1≠x2,那么α與P1,P2的坐標(biāo)有什么關(guān)系?提示:(1)tan α==.(2)tan α==1-.(3)tan α=.1.斜率的定義(1)一條直線的傾斜角α(α≠)的正切值k稱為這條直線的斜率,即k=tan α.(2)傾斜角是的直線沒有斜率. 傾斜角α≠的直線都有斜率.2.斜率公式如果直線經(jīng)過兩點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2)(x1≠x2),可得斜率公式k=tan α=.(1)直線過兩點(diǎn)A(1,3),B(2,7),求直線的斜率;(2)過原點(diǎn)且斜率為1的直線l繞原點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,求所得直線的斜率.解:(1)由題意知兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)不相等,故直線的斜率存在.根據(jù)直線的斜率公式,得直線的斜率k==4.(2)因?yàn)橹本€l的斜率為1,所以直線l的傾斜角為45°.直線l繞原點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后所得直線的傾斜角為135°,故所求直線的斜率k=tan 135°=-1.1.求直線斜率的兩種類型 一種是已知傾斜角求直線的斜率,注意傾斜角為90°的情況;另一種是已知兩點(diǎn)的坐標(biāo)求直線的斜率,注意斜率不存在的情況. 2.在0°≤α<180°范圍內(nèi)的一些特殊角的正切值要熟記. 傾斜角α0°30°45°60°120°135°150°斜率k01--1-對點(diǎn)練2.直線經(jīng)過點(diǎn)P(3,2),Q(-3,3),則k= .直線PQ的傾斜角為 角(填“鈍”或“銳”).答案:- 鈍解析:k==-<0,直線PQ的傾斜角為鈍角.對點(diǎn)練3.設(shè)A(m,-m+3),B(2,m-1),C(-1,4),直線AC的斜率等于直線BC的斜率的3倍,則實(shí)數(shù)m的值為 .答案:4解析:依題意知直線AC的斜率存在,則m≠-1.由kAC=3kBC,得=3·,所以m=4.任務(wù)三 直線的傾斜角及斜率的應(yīng)用(1)若A(-2,3),B(m,-2),C(4,-3)三點(diǎn)共線,則實(shí)數(shù)m的值為 .(2)直線l過點(diǎn)P(1,0),且與以A(2,1),B(0,)為端點(diǎn)的線段有公共點(diǎn),求直線l的斜率的范圍和傾斜角的范圍.答案:(1)3解析:(1)因?yàn)锳(-2,3),B(m,-2),C(4,-3)三點(diǎn)共線,且kAB=,kAC==-1,所以直線AB,AC的斜率存在,所以kAB=kAC,即=-1,解得m=3.(2)如圖所示.因?yàn)閗AP==1,kBP==-.所以k∈(-∞,- ]∪[1,+∞).所以45°≤α≤120°.1.用斜率公式解決三點(diǎn)共線的方法 2.求代數(shù)式最值或范圍的方法 由斜率公式k=的形式,可知代數(shù)式的幾何意義是過P(x,y)與P'(a,b)兩點(diǎn)的直線的斜率.故可以利用數(shù)形結(jié)合來求解.對點(diǎn)練4.已知A(3,3),B(-4,2),C(0,-2).(1)求直線AB和AC的斜率;(2)若點(diǎn)D在線段BC(包括端點(diǎn))上移動時(shí),求直線AD的斜率的變化范圍.解:(1)由斜率公式可得直線AB的斜率kAB==.直線AC的斜率kAC==.故直線AB的斜率為,直線AC的斜率為.(2)如圖所示,當(dāng)D由B運(yùn)動到C時(shí),直線AD的斜率由kAB增大到kAC,所以直線AD的斜率的變化范圍是.1.(多選)下列說法錯誤的是( )A.若兩直線的傾斜角相等,則它們的斜率也一定相等B.一條直線的傾斜角為-30°C.傾斜角為0°的直線只有一條D.直線的傾斜角α的集合{α|0°≤α<180°}與直線集合建立了一一對應(yīng)關(guān)系答案:ABCD解析:若兩直線的傾斜角為90°,則它們的斜率不存在,A錯;直線的傾斜角的取值范圍是0°≤α<180°,B錯;所有垂直于y軸的直線的傾斜角均為0°,C錯;不同的直線可以有相同的傾斜角,D錯.2.過點(diǎn)A(-, )與點(diǎn)B(-, )的直線的傾斜角為( )A.45° B.135°C.45°或135° D.60°答案:A解析:因?yàn)樾甭蔾==1,所以傾斜角為45°.3.在平面直角坐標(biāo)系中,正△ABC的邊BC所在直線的斜率是0,則AB所在直線的斜率與AC所在直線的斜率之和為 .答案:0解析:如圖,易知kAB=,kAC=-,或kA'B=-,kA'C=,所以kAB+kAC=0.4.直線l的斜率k的取值范圍是,則傾斜角α的范圍是 .答案:∪解析:因?yàn)閗=tan α,又斜率k的取值范圍是,所以-≤tan α≤,又α∈,tan α=時(shí),α=,tan α=-時(shí),α=,由圖可得,α∈∪.課時(shí)測評15 直線的斜率(時(shí)間:60分鐘 滿分:110分)(1—8小題,每小題5分,共40分)1.若直線l經(jīng)過原點(diǎn)和(-1,1),則它的傾斜角是( )A.45° B.135°C.45°或135° D.-45°答案:B解析:作出直線l,如圖所示,由圖易知,應(yīng)選B.2.(多選)下列敘述正確的是( )A.平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的任意一條直線都存在傾斜角和斜率B.直線傾斜角α的取值范圍是0°≤α<180°C.若一條直線的傾斜角為α(α≠90°),則此直線的斜率為tan αD.與坐標(biāo)軸垂直的直線的傾斜角是0°或90°答案:BCD解析:根據(jù)斜率的定義,知當(dāng)直線與x軸垂直時(shí),斜率不存在,故A錯誤.易知其他選項(xiàng)正確,故選BCD.3.已知直線PQ的斜率為-,將直線PQ繞點(diǎn)P順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,所得的直線的斜率是( )A.0 B.C. D.-答案:C解析:由題意,知直線PQ的傾斜角為120°,直線PQ繞點(diǎn)P順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,所得直線的傾斜角為60°,所以斜率為.4.(多選)已知點(diǎn)A的坐標(biāo)為(3,4),在坐標(biāo)軸上有一點(diǎn)B,若kAB=4,則點(diǎn)B的坐標(biāo)可能為( )A.(0,-4) B.(4,0)C.(2,0) D.(0,-8)答案:CD解析:設(shè)B(x,0)或(0,y),因?yàn)閗AB=或kAB=,所以=4或=4,所以x=2,y=-8,所以點(diǎn)B的坐標(biāo)為(2,0)或(0,-8).5.已知直線l經(jīng)過點(diǎn)A(1,2),且不經(jīng)過第四象限,則直線l的斜率k的取值范圍是( )A.(-1,0] B.[0,1]C.[1,2] D.[0,2]答案:D解析:由題意,可知當(dāng)直線位于如圖陰影部分所示的區(qū)域內(nèi)時(shí),滿足題意,所以直線l的斜率滿足0≤k≤2.故選D.6.已知過點(diǎn)A(3,1),B(m,-2)的直線的斜率為1,則m的值為 .答案:0解析:當(dāng)m=3時(shí),直線AB平行于y軸,斜率不存在.當(dāng)m≠3時(shí),k==-=1,解得m=0.7.經(jīng)過點(diǎn)P作直線l,直線l與連接A,B兩點(diǎn)的線段總有公共點(diǎn),則直線l的斜率k的取值范圍是 .答案:解析:kPA==-3,kPB==,由直線l與線段AB有公共點(diǎn),結(jié)合圖象可得-3≤k≤.8.直線l經(jīng)過點(diǎn)(-1,0),傾斜角為150°.若將直線l繞點(diǎn)(-1,0)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后,得到直線l',則直線l'的傾斜角為 ,斜率為 .答案:30° 解析:如圖所示.因?yàn)橹本€l的傾斜角為150°,所以繞點(diǎn)(-1,0)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后,所得直線l'的傾斜角α=(150°+60°)-180°=30°,斜率k=tan α=tan 30°=.9.(10分)如圖,在菱形ABCD中,∠ADC=120°,求對角線AC與BD所在直線的斜率.解:在菱形ABCD中,因?yàn)椤螦DC=120°,所以∠BAD=60°,∠ABC=120°.所以∠BAC=30°,∠DBA=60°,∠DBx=120°,所以直線AC的斜率kAC=tan 30°=,直線BD的斜率kBD=tan 120°=-.10.(13分)已知直線l上兩點(diǎn)A(-2,3),B(3,-2),求其斜率.若點(diǎn)C(a,b)在直線l上,求a,b間應(yīng)滿足的關(guān)系,并求當(dāng)a=時(shí),b的值.解:由斜率公式得kAB==-1.因?yàn)镃在l上,所以kAC=-1,即=-1.所以a+b-1=0.當(dāng)a=時(shí),b=1-a=.(11—13小題,每小題5分,共15分)11.如圖,已知直線l1的傾斜角是150°,l2⊥l1,垂足為B.l1,l2與x軸分別相交于點(diǎn)C,A,l3平分∠BAC,則l3的傾斜角為 .答案:30°解析:因?yàn)橹本€l1的傾斜角為150°,所以∠BCA=30°,所以l3的傾斜角為×(90°-30°)=30°.12.若直線l的斜率為k,傾斜角為α,且α∈∪,則k的取值范圍是 .答案:[-,0)∪解析:因?yàn)棣痢省龋?br/>當(dāng)≤α<時(shí),≤tan α<1,所以≤k<1.當(dāng)≤α<π時(shí),-≤tan α<0,所以-≤k<0.所以k∈[-,0)∪.13.若三點(diǎn)A(3,1),B(-2,k),C(8,1)能構(gòu)成三角形,則實(shí)數(shù)k的取值范圍為 .答案:(-∞,1)∪(1,+∞)解析:kAB==,kAC===0.要使A,B,C三點(diǎn)能構(gòu)成三角形,需三點(diǎn)不共線,即kAB≠kAC,所以≠0,所以k≠1.14.(15分)已知坐標(biāo)平面內(nèi)三點(diǎn)A(-1,1),B(1,1),C(2,+1).(1)求直線AB,BC,AC的斜率和傾斜角;(2)若D為△ABC的邊AB上一動點(diǎn),求直線CD斜率k的取值范圍.解:(1)由斜率公式得kAB==0,kBC==,kAC==.因?yàn)閮A斜角的取值在區(qū)間[0°,180°)范圍內(nèi),tan 0°=0,所以直線AB的傾斜角為0°.因?yàn)閠an 60°=,所以直線BC的傾斜角為60°.因?yàn)閠an 30°=,所以直線AC的傾斜角為30°.(2)如圖,直線CD繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn),當(dāng)直線CD由CA逆時(shí)針轉(zhuǎn)到CB時(shí),直線CD與AB恒有交點(diǎn),即D在線段AB上,此時(shí)k由kCA增大到kCB,所以k的取值范圍為.15.(17分)點(diǎn)M(x,y)在函數(shù)y=2x+8的圖象上,當(dāng)x∈[-3,5]時(shí),求:(1)的取值范圍;(2)的取值范圍.解:因?yàn)辄c(diǎn)M在函數(shù)y=2x+8的圖象上,且x∈[-3,5],則點(diǎn)A(-3,2),B(5,18)為函數(shù)圖象的兩個端點(diǎn).(1)由題意可知點(diǎn)M(x,y)在線段AB上移動.記點(diǎn)N(-1,-1),所以可看作過點(diǎn)M(x,y)與點(diǎn)N(-1,-1)的直線的斜率.又因?yàn)閗NA=-,kNB=,所以∪.(2)=2·,記點(diǎn)P,則可看作過點(diǎn)M(x,y)與點(diǎn)P的直線的斜率.又kPA=-,kPB=-,所以.21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)(共46張PPT) 第2章 平面解析幾何初步2.1 直線的斜率學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 在平面直角坐標(biāo)系中,結(jié)合具體圖形,探索確定直線位置的何要素,培養(yǎng)直觀想象的核心素養(yǎng).2. 理解直線的傾斜角和斜率的概念,提升數(shù)學(xué)抽象的核心素養(yǎng).3. 經(jīng)歷用代數(shù)方法刻畫直線斜率的過程,掌握過兩點(diǎn)的直線斜率的計(jì)算公式,發(fā)展數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng).任務(wù)一 直線的傾斜角問題1.在平面中,怎樣才能確定一條直線?提示:兩點(diǎn)確定一條直線,一點(diǎn)和一個方向也可以確定一條直線.問題導(dǎo)思問題2.在平面直角坐標(biāo)系中,規(guī)定水平直線的方向向右,其他直線向上的方向?yàn)檫@條直線的方向,圖中過點(diǎn)P的直線有什么區(qū)別?提示:直線的方向不同,相對于x軸的傾斜程度不同.1.直線傾斜角的定義當(dāng)直線l與x軸相交時(shí),我們把x軸________________________與直線l向上方向首次重合所成的角α叫作直線l的傾斜角.2.直線傾斜角的范圍(1)直線傾斜角的取值范圍是0≤α<π;(2)當(dāng)直線l與x軸平行或重合時(shí),規(guī)定傾斜角α=___.新知構(gòu)建正向繞交點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到0典例1(1)(多選)下列命題中,正確的是A.任意一條直線都有唯一的傾斜角B.一條直線的傾斜角可以為-30°C.傾斜角為0°的直線有無數(shù)條D.若直線的傾斜角為α,則sin α∈(0,1)任意一條直線都有唯一的傾斜角,傾斜角不可能為負(fù),傾斜角為0°的直線有無數(shù)條,它們都垂直于y軸,因此A正確,B錯誤,C正確,D中,當(dāng)α=0°時(shí),sin α=0;當(dāng)α=90°時(shí),sin α=1,故D錯誤.√√(2)(多選)設(shè)直線l過坐標(biāo)原點(diǎn),它的傾斜角為α,如果將l繞坐標(biāo)原點(diǎn)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)45°,得到直線l1,那么l1的傾斜角可能為A.α+45° B.α-135°C.135°-α D.α-45°根據(jù)題意,畫出圖形,如圖所示.通過圖象可知,當(dāng)0°≤α<135°,l1的傾斜角為α+45°;當(dāng)135°≤α<180°時(shí),l1的傾斜角為45°+α-180°=α-135°.√√規(guī)律方法直線傾斜角的概念和范圍1.求直線的傾斜角主要根據(jù)定義來求,其關(guān)鍵是根據(jù)題意畫出圖形,找準(zhǔn)傾斜角,有時(shí)要根據(jù)情況分類討論.2.注意傾斜角的范圍.對點(diǎn)練1.(1)已知直線l向上方向與y軸正向所成的角為30°,則直線l的傾斜角為_____________.有兩種情況:①如圖(1),直線l向上方向與x軸正向所成的角為60°,即直線l的傾斜角為60°.②如圖(2),直線l向上方向與x軸正向所成的角為120°,即直線l的傾斜角為120°.60°或120°(2)已知直線l1的傾斜角α1=15°,直線l1與l2的交點(diǎn)為A,直線l1和l2向上的方向所成的角為120°,如圖,則直線l2的傾斜角為_______.135°設(shè)直線l2的傾斜角為α2,l1和l2向上的方向所成的角為120°,所以∠BAC=120°,所以α2=120°+α1=135°.返回任務(wù)二 直線的斜率問題導(dǎo)思新知構(gòu)建正切值ktan αtan α= 典例2規(guī)律方法1.求直線斜率的兩種類型一種是已知傾斜角求直線的斜率,注意傾斜角為90°的情況;另一種是已知兩點(diǎn)的坐標(biāo)求直線的斜率,注意斜率不存在的情況.2.在0°≤α<180°范圍內(nèi)的一些特殊角的正切值要熟記.傾斜角α 0° 30° 45° 60° 120° 135° 150°斜率k 0 1 -1對點(diǎn)練2.直線經(jīng)過點(diǎn)P(3,2),Q(-3,3),則k=_____.直線PQ的傾斜角為_____角(填“鈍”或“銳”).鈍對點(diǎn)練3.設(shè)A(m,-m+3),B(2,m-1),C(-1,4),直線AC的斜率等于直線BC的斜率的3倍,則實(shí)數(shù)m的值為_____. 4返回任務(wù)三 直線的傾斜角及斜率的應(yīng)用典例3(1)若A(-2,3),B(m,-2),C(4,-3)三點(diǎn)共線,則實(shí)數(shù)m的值為___.3 規(guī)律方法 返回隨堂評價(jià)1.(多選)下列說法錯誤的是A.若兩直線的傾斜角相等,則它們的斜率也一定相等B.一條直線的傾斜角為-30°C.傾斜角為0°的直線只有一條D.直線的傾斜角α的集合{α|0°≤α<180°}與直線集合建立了一一對應(yīng)關(guān)系√若兩直線的傾斜角為90°,則它們的斜率不存在,A錯;直線的傾斜角的取值范圍是0°≤α<180°,B錯;所有垂直于y軸的直線的傾斜角均為0°,C錯;不同的直線可以有相同的傾斜角,D錯.√√√√3.在平面直角坐標(biāo)系中,正△ABC的邊BC所在直線的斜率是0,則AB所在直線的斜率與AC所在直線的斜率之和為_____. 0 返回課時(shí)測評1.若直線l經(jīng)過原點(diǎn)和(-1,1),則它的傾斜角是A.45° B.135°C.45°或135° D.-45°作出直線l,如圖所示,由圖易知,應(yīng)選B.√2.(多選)下列敘述正確的是A.平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的任意一條直線都存在傾斜角和斜率B.直線傾斜角α的取值范圍是0°≤α<180°C.若一條直線的傾斜角為α(α≠90°),則此直線的斜率為tan αD.與坐標(biāo)軸垂直的直線的傾斜角是0°或90°√根據(jù)斜率的定義,知當(dāng)直線與x軸垂直時(shí),斜率不存在,故A錯誤.易知其他選項(xiàng)正確,故選BCD.√√√4.(多選)已知點(diǎn)A的坐標(biāo)為(3,4),在坐標(biāo)軸上有一點(diǎn)B,若kAB=4,則點(diǎn)B的坐標(biāo)可能為A.(0,-4) B.(4,0)C.(2,0) D.(0,-8)√√5.已知直線l經(jīng)過點(diǎn)A(1,2),且不經(jīng)過第四象限,則直線l的斜率k的取值范圍是A.(-1,0] B.[0,1]C.[1,2] D.[0,2]√由題意,可知當(dāng)直線位于如圖陰影部分所示的區(qū)域內(nèi)時(shí),滿足題意,所以直線l的斜率滿足0≤k≤2.故選D.6.已知過點(diǎn)A(3,1),B(m,-2)的直線的斜率為1,則m的值為____.0 8.直線l經(jīng)過點(diǎn)(-1,0),傾斜角為150°.若將直線l繞點(diǎn)(-1,0)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后,得到直線l',則直線l'的傾斜角為______,斜率為______. 30°11.如圖,已知直線l1的傾斜角是150°,l2⊥l1,垂足為B.l1,l2與x軸分別相交于點(diǎn)C,A,l3平分∠BAC,則l3的傾斜角為_______.30° 13.若三點(diǎn)A(3,1),B(-2,k),C(8,1)能構(gòu)成三角形,則實(shí)數(shù)k的取值范圍為_____________________.(-∞,1)∪(1,+∞)返回 展開更多...... 收起↑ 資源列表 湘教版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊第2章平面解析幾何初步2.1直線的斜率學(xué)案.docx 湘教版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊第2章平面解析幾何初步2.1直線的斜率課件.ppt 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫