§3.1直线的倾斜角与斜率
学习目标 1.理解直线的倾斜角的定义、范围和斜率;
2.掌握过两点的直线斜率的计算公式; 3.能用公式和概念解决问题. 学习过程 一、课前准备
(预习教材P90~ P91,找出疑惑之处) 复习1:在直角坐标系中,只知道直线上的一点,能不能确定一条直线呢?
复习2:在日常生活中,我们常说这个山坡很陡峭,有时也说坡度,这里的陡峭和坡度说的是山坡与水平面之间的一个什么关系呢?
二、新课导学
※ 学习探究
新知1:当直线l与x轴相交时,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?叫做直线l的倾斜角(angle of inclination).
关键:①直线向上方向;②x轴的正方向;③小于平角的正角.
注意:当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度..
试试:请描出下列各直线的倾斜角.
反思:直线倾斜角的范围?
1
探究任务二:在日常生活中,我们经常用“升高量与前进量的比”表示“坡度”,则坡度的公式是怎样的?
新知2:一条直线的倾斜角?(???2)的正切值叫做
这条直线的斜率(slope).记为k?tan?.
试试:已知各直线倾斜角,则其斜率的值为 ⑴当??0o时,则k ; ⑵当0o???90o时,则k ; ⑶当??90o时,则k ; ⑷当900???180o时,则k .
新知3:已知直线上两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1?x2)的直线的斜率公式:k?y2?y1x.
2?x1探究任务三:
1.已知直线上两点A(a1,a2),B(b1,b2),运用上述公式计算直线的斜率时,与A,B两点坐标的顺序有关吗?
2.当直线平行于y轴时,或与y轴重合时,上述公式还需要适用吗?为什么?
※ 典型例题
例1 已知直线的倾斜角,求直线的斜率: ⑴??30?; ⑵??135?; ⑶??60?; ⑷??90?
变式:已知直线的斜率,求其倾斜角. ⑴k?0; ⑵k?1; ⑶k??3; ⑷k不存在.
例2 求经过两点A(2,3),B(4,7)的直线的斜率和倾斜角,并判断这条直线的倾斜角是锐角还是钝角.
范围 ※ 动手试试
练1. 求经过下列两点直线的斜率,并判断其倾斜角是锐角还是钝角. ⑴A(2,3),B(?1,4); ⑵A(5,0),B(4,?2).
练2.画出斜率为0,1,?1且经过点(1,0)的直线.
练3.判断A(?2,12),B(1,3),C(4,?6)三点的位置关系,并说明理由.
三、总结提升
学习评价 ※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差 ※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1. 下列叙述中不正确的是( ).
A.若直线的斜率存在,则必有倾斜角与之对应 B.每一条直线都惟一对应一个倾斜角
C.与坐标轴垂直的直线的倾斜角为0o或90? D.若直线的倾斜角为?,则直线的斜率为tan? 2. 经过A(?2,0),B(?5,3)两点的直线的倾斜角( ).
A.45? B.135? C.90? D.60? 3. 过点P(-2,m)和Q(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为( ).
A.1 B.4 C.1或3 D.1或4 4. 直线经过二、三、四象限,l的倾斜角为?,斜率为k,则?为 角;k的取值范围 . 5. 已知直线l1的倾斜角为?1,则l1关于x轴对称的直线l2的倾斜角?2为________. 课后作业 1. 已知点A(2,3),B(?3,?2),若直线l过点P(1,1) 且与线段AB相交,求直线l的斜率k的取值范围.
※ 学习小结 1.任何一条直线都有唯一确定的倾斜角,直线斜角
11的范围是[0,180?). 2. 已知直线l过A(?2,(t?)2),B(2,(t?)2)两点,求tt2.直线斜率的求法:⑴利用倾斜角的正切来求;⑵
此直线的斜率和倾斜角. 利用直线上两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的坐标来求;⑶
当直线的倾斜角??90?时,直线的斜率是不存在 的 3.直线倾斜角、斜率、斜率公式三者之间的关系:
直线的斜直线的倾直线的斜率公
斜角? 式 率k
y2?y1定 k?tan? k?义 x2?x1
(??,??) [0,180?) (x1?x2) 取值
王新敞
2
§ 3.2两直线平行与垂直的判定
学习目标 1. 熟练掌握两条直线平行与垂直的充要条件,能够根据直线的方程判断两条直线的位置关系;
2.通过研究两直线平行或垂直的条件的讨论,培养学生运用已有知识解决新问题的能力以及学生的数形结合能力;
3.通过对两直线平行与垂直的位置关系的研究,培养学生的成功意识,激发学生学习的兴趣. 学习过程 一、课前准备:
(预习教材P95~ P98,找出疑惑之处) 复习1:
1.已知直线的倾斜角?(??90?),则直线的斜率为 ;已知直线上两点A(x1,y1),B(x2,y2)且x1?x2,则直线的斜率为 . 2.若直线l过(-2,3)和(6,-5)两点,则直线l的斜率为 ,倾斜角为 .
3.斜率为2的直线经过(3,5)、(a,7)、(-1,b)三点,则a、b的值分别为 . 4.已知l1,l2的斜率都不存在且l1,l2不重合,则两直线的位置关系 . 5.已知一直线经过两点A(m,2),B(?m,2m?1),且直线的倾斜角为60?,则m? .
复习2:两直线平行(垂直)时它们的倾斜角之间有何关系?
二、新课导学:
※ 学习探究
问题1:特殊情况下的两直线平行与垂直. 当两条直线中有一条直线没有斜率时: (1)当另一条直线的斜率也不存在时,两直线的倾斜角为 ,两直线位置关系是 . (2)当另一条直线的斜率为0时,一条直线的倾斜角为 ,另一条直线的倾斜角为 ,两直线的位置关系是 .王新敞
问题2:斜率存在时两直线的平行与垂直.设直线l1和l2的斜率为k1和k2.
⑴两条直线平行的情形.如果l1//l2,那么它们的倾斜角与斜率是怎么的关系,反过来成立吗?
yl1l2
3
?1?2Ox
新知1:两条直线有斜率且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的斜率相等,则它们平行,即l1//l2?k1=k2王新敞 注意,上面的等价是在两直线不重合且斜率存在的前提下才成立的,缺少这个前提,结论并不存立. ⑵两条直线垂直的情形.如果l1?l2,那么它们的倾斜角与斜率是怎么的关系,反过来成立吗?
yyy l1l2l2ll11l2 ???1?2?211O? Ox甲x2乙Ox丙
新知2:两条直线都有斜率,如果它们互相垂直,则它们的斜率互为负倒数;反之,如果它们的斜率互为负倒数,则它们互相垂直.
即l11?l2?k1??王新敞k?k1k2??1 2※ 典型例题
例1 已知A(2,3),B(?4,0),P(?3,1),Q(?1,2),试判断直线BA与PQ的位置关系, 并证明你的结论.
例2 已知A(1,?1),B(2,2),C(3,0)三点,求点D的坐标,使直线CD?AB,且CB//AD.
变式:已知A(5,?1),B(1,1),C(2,3),试判断三角形ABC的形状.
※ 动手试试
练1. 试确定m的值,使过点A(m,1),B(?1,m)的直线与过点P(1,2),Q(?5,0)的直线 ⑴平行; ⑵垂直
练2. 已知点A(3,4),在坐标轴上有一点B,若kAB?2,求B点的坐标.
三、总结提升: ※ 学习小结:
1.l1//l2?k1?k2或l1,l2的斜率都不存在且不重合. 2.l1?l2?k1gk2??1或k1?0且l2的斜率不存在,
或k2?0且l1的斜率不存在. 学习评价 ※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差 ※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1. 下列说法正确的是( ). A.若l1?l2,则k1gk2??1
B.若直线l1//l2,则两直线的斜率相等
C.若直线l1、l2的斜率均不存在,则l1?l2 D.若两直线的斜率不相等,则两直线不平行 2. 过点A(1,2)和点B(?3,2)的直线与直线y?1的位置关系是( ).
A.相交 B.平行 C.重合 D.以上都不对
3. 经过(m,3)与(2,m)的直线l与斜率为?4的直线互助垂直,则m值为( ).
A.?75 B.75 C.?14145 D.5
4. 已知三点A(a,2),B(5,1),C(?4,2a)在同一直线上,则a的值为 . 5. 顺次连结A(?4,3),B(2,5),C(6,3),D(?3,0),所组成的图形是 . 课后作业 1. 若已知直线l1上的点满足ax?2y?6?0,直线l2上的点满足x?(a?1)y?a2?1?0(a?1),试求a为何值时,⑴l1//l2;⑵l1?l2.
2. 已知定点A(?1,3),B(4,2),以A,B为直径的端点,作圆与x轴有交点C,求交点C的坐标.
4
§ 3.2.1直线的点斜式方程 学习目标 1.理解直线方程的点斜式、斜截式的形式特点和适
用范围; 2.能正确利用直线的点斜式、斜截式公式求直线方程; 3.体会直线的斜截式方程与一次函数的关系.
学习过程 一、课前准备: (预习教材P101~ P104,找出疑惑之处) 复习1.已知直线l1,l2都有斜率,如果l1//l2,则 ;如果l1?l2,则 . 2.若三点A(3,1),B(?2,k),C(8,11)在同一直线上,则k的值为 . 3.已知长方形ABCD的三个顶点的坐标分别为A(0,1),B(1,0),C(3,2),则第四个顶点D的坐标 . 4.直线的倾斜角与斜率有何关系?什么样的直线没有斜率?
二、新课导学: ※ 学习探究
问题1:在直线坐标系内确定一条直线,应知道哪些条件?
新知1:已知直线l经过点P(x0,y0),且斜率为k,则方程y?y0?k(x?x0)为直线的点斜式方程.
问题2:直线的点斜式方程能否表示坐标平面上的所有直线呢?
问题3:⑴x轴所在直线的方程是 ,y轴所在直线的方程是 . ⑵经过点P0(x0,y0)且平行于x轴(即垂直于y轴)的直线方程是 .
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⑶经过点P0(x0,y0)且平行于y轴(即垂直于x轴)的直线方程是 .
问题4:已知直线l的斜率为k,且与y轴的交点为
(0,b),求直线l的方程.
新知2:直线l与y轴交点(0,b)的纵坐标b叫做直
线l在y轴上的截距(intercept).直线y?kx?b叫做直线的斜截式方程. 注意:截距b就是函数图象与y轴交点的纵坐标. 问题5:能否用斜截式表示平面内的所有直线? 斜
截式与我们学过的一次函数表达式比较你会得出什么结论.
※ 典型例题 例1 直线过点(?1,2),且倾斜角为135?,求直线l的点斜式和斜截式方程,并画出直线l.
变式:⑴直线过点(?1,2),且平行于x轴的直线方程 ; ⑵直线过点(?1,2),且平行于x轴的直线方程 ; ⑶直线过点(?1,2),且过原点的直线方程 .
例2 写出下列直线的斜截式方程,并画出图形:
⑴ 斜率是32,在y轴上的距截是-2;
⑵ 斜角是1350,在y轴上的距截是0 王新敞