解析几何
2.1. 1 直线的斜率
学习目标
1.理解直线的斜率,掌握过两点的直线的斜率公式; 2.理解直线的倾斜角的定义,知道直线的倾斜角的范围; 3.掌握直线的斜率与倾斜角之间的关系.
学习过程
一 学生活动
1.确定直线位置的要素有哪些?
2.直线的倾斜程度如何来刻画?
二 建构知识
1.直线的斜率的定义:
(1)已知两点A?x1,y1?、B?x2,y2?. 如果x1?x2,那么直线AB的斜率为k?; 如果x1?x2,那么直线AB的斜率_______.
(2)对于与x轴不垂直的直线AB,它的斜率也可以看作是
k?纵坐标的增量? ? .
横坐标的增量注意:直线斜率公式与两点在直线上的位置及顺序无关. 2.倾斜角的定义:
在平面直角坐标系中, 便是直线的倾斜角. 直线与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为 . 因此该定义也可看作是一个分类定义. 3.倾斜角?的范围是 . 4.直线的斜率与倾斜角的关系:
当直线与x轴不垂直时,直线的斜率k与倾斜角?之间满足 ; 当直线与x轴垂直时,直线的斜率k ,但此时倾斜角?为 . 5.斜率与倾斜角之间的变化规律:
当倾斜角为锐角时,倾斜角越大,斜率 ;且均为正; 当倾斜角为钝角时,倾斜角越大,斜率 ;且均为负;
并规定tan?? ;但我们不能错误的认为倾斜角越大,斜率越大. 注意:任何直线都有倾斜角且是唯一的,但不是任何直线都有斜率. 三 知识运用 例题
例1 如图,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),试计算直线l1,l2,l3的斜率.
l2 y
l1
l3 ●
Q3 P
x ● Q1 Q2●
例2 经过点(3,2)画直线,使直线的斜率分别为:
43(1); (2)?.
45
例3 证明三点A(-2,12),B(1,3),C(4,-6)在同一条直线上.
变式:已知两点A(1,-1),B(3,3),点C(5,a)在直线AB上,求实数a的值.
例4 已知直线经过点P(a,1),Q(3,-3),求直线PQ的斜率.
???3?、B?2,????1?的直线的倾斜角为45?,求实数m的值. 例5 已知过点A?2m,
???3?、B?2,????1?的直线的倾斜角为135?,求实数m的值. 一变:若过点A?2m,
???3?、B?2,????1?的直线的倾斜角为90?,求实数m的值. 二变:若过点A?2m,
三变:实数m为何值时,经过两点A?2m,???3?、B?2,????1?的直线的倾斜角为钝角?
例6 过两点(-3,1),(0,b)的直线l的倾斜角介于30°与60°之间,
求实数b的取值范围.
例7 已知两点A(m,3),B(2,3+23),直线l的斜率是
直线AB倾斜角的
3,且l的倾斜角是 31,求m的值. 3
????3),???B(?3,????2),???2),且与线段AB相交, 例8 设点A(2,,直线l过点P(1求直线l的斜率的取值范围.
巩固练习
1.分别求经过下列两点的直线的斜率. (1)?2,???3?,????4,???5?; (2)??2,???3?,????2,???1?; (3)??3,????1?,????2,????1?;
(4)??1(3?,???3?,,???3)
2.根据下列条件,分别画出经过点p,且斜率为k的直线. (1)P?1,???2?,k?3;
3; 4(3)P??1,???3?,k?0; (4)P??2,???0?,斜率不存在.
(2)P?2,???4?,k??3.分别判断下列三点是否在同一直线上. (1)?0, (2)??1???2?,????2,???5?,????3,???7?; ,???4?,????2,???1?,?????2,???5?. 4.判断正误:
(1)坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率. ( ) (2)若一直线的倾斜角为?,则此直线的斜率为tan?. ( ) (3)倾斜角越大,斜率越大. ( ) (4)直线斜率可取到任意实数. ( ) 5.光线射到x轴上并反射,已知入射光线的倾斜角?1?30?,则斜率k1?________, 反射光线的倾斜角?2?_____________,斜率k2?____________.
6.已知直线l1的倾斜角为?,则l1关于x轴对称的直线l2的倾斜角为____ _. 7.已知直线l过点P(1,2)且与两坐标轴围成等腰直角三角形,求直线l的斜率. 四 回顾小结
掌握过两点的直线的斜率公式.理解直线的倾斜角的范围;掌握直线的斜率与倾斜角之间的关系. 五 学习评价 双基训练
1. 经过A(0,0),B(1,3)的直线l的斜率l的斜率k?______,倾斜角??______.
A3,2),B(-4,1),C(0,-1),写出?ABC三边所在直线的斜2.?ABC的三个顶点为(率:kAB?_____;kBC?_____;kAC?_____.
3.已知过点(?1,2m),(?m,m?3)的直线l的斜率为3,则实数m的值为_____.
4.若三点A(3,a),B(2,3),C(4,b)在一条直线上,则a=_____,b?_____(写出满足条件的一组解).5.设直线l的斜率为?(??0),则它关于y轴对称的直线的倾斜角是__________.
6.设a,b,c是两两不等的实数,直线l经过点P(b,b+c),Q(a,a+c)与点,则直线l的斜率是___________.
7.已知M(2, m+3),N (m-2 ,1).
(1)当为m何值时,直线MN的倾斜角为锐角?
(2)当为m何值时,直线MN的倾斜角为直角?
(3)当为m何值时,直线MN的倾斜角为钝角?
8.已知A(4,5),B(-2a,-3),C(1,a)三点共线,求a的值.
拓展延伸
9.(1)线段PQ的两个端点的坐标为P(2,2),Q(6,23)在直角坐标系中画出线段PQ,并写出线段PQ上的另3点A,B,C,的坐标(答案不惟一); (2)分别计算A,B,C和原点连线的斜率;
(3)若过原点的直线l与连接P(2,2),Q(6,23)的线段相交,求直线l的斜率和倾斜角的取值范围.
2.1.2 直线的方程——点斜式
学习目标
1.掌握直线方程的点斜式、斜截式,能根据条件熟练求出直线的方程; 2.感受直线的方程和直线之间的对应关系.
学习过程
一 学生活动
若直线l经过点A(?1,3),斜率为-2,点P在直线l上运动,那么点P的坐标(x,y)满足什么条件?
二 建构知识
1.(1)若直线l经过点P0?x0,y0?,且斜率为k,则直线方程为 ;
这个方程是由直线上 及其 确定的, 所以叫做直线的 方程. (2)直线的点斜式方程
①一般形式:
②适用条件:
2.(1)若直线l的斜率为k,且与y轴的交点为?0,b?,代入直线的点斜式,
得 ,我们称b为直线l在y轴上的 .
这个方程是由直线l的斜率和它在y轴上的 确定的, 所以叫做直线的 方程. (2)直线的斜截式方程
①截距: ②一般形式: ③适用条件:
注意:当直线和x轴垂直时,斜率不存在,此时方程不能用点斜式方程和斜截式方程表示. 三 知识运用 例题
例1 已知一直线经过点P(-2,3),斜率为2,求此直线方程.
例2 直线2y?5?0的斜率和在y轴上的截距分别为 ( )
A.0,-
55 B.2,-5 C.0,-5 D.不存在,- 22