在平面直角坐标系中研究直线时,就是利用直线和方程的这种关系,建立直线的方程,并通过方程来研究直线的有关问题,为此,我们先研究直线的倾斜角和斜率。正面请同学们阅读教材P34-35,理解直线的倾斜角和斜率的定义,并注意它们的变化范围。(5分钟)
f⑵直线的倾斜角①定义
在平面直角坐标系中,对于一条与x轴相交的直线,如果把x轴绕着交点按逆时针方向旋转到和直线重合时所转的最小正角记为α,那么α就叫做直线的倾斜角。
当直线和x轴平行或重合时,我们规定直线的倾斜角为0。②范围:0≤α<180
y
y
l
l
α
o
x
o
αx
⑶直线的斜率定义:倾斜角不是90的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。直线的斜率常用k表示,即
kta
α(α≠90)
(4)过两点的直线的斜率公式、形式特点方向向量:
y
P2
P1
αα
o
x
y
P2
P1
αα
o
x
直线上的向量P1P2及与它平行的向量都称为直线的方向向量。直线P1P2的方
向向量P1P2的坐标是(x2-x1,y2-y1)其中P1(x1y1),P2(x2y2);当直线P1P2
f与
x
轴不垂直时,x2≠x1,此时
x2
1
x1
P1P2
也是直线
P1P2的方向向量,且它的坐
标是
x2
1
x1
x2
x1
y2
y1
,即(1,k),其中
k
为直线
P1P2的斜率。
注:方向向量与x轴所成的最小正角与直线l的倾斜角相等。
(5)斜率公式
经过两点P1(x1y1),P2(x2y2)的直线的斜率公式是:
推导如下:
k
y2x2
y1x1
x1
x2
设直线P1P2的倾斜角为α,斜率为k,向量P1P2的方向是向上的(如下图),
向量P1P2=(x2-x1y2-y1过原点作向量OP P1P2则点P(x2-x1y2-y1)而且直线OP的倾斜角也是α,根据正切函数的定义有
ta
y2x2
y1x1
x2
x1,即k
y2x2
y1x1
x2
x1。
同样,当向量P1P2的方向是向下时,也有同样的公式。
小结:斜率公式的形式特点
⑴斜率公式与两点的顺序无关,即两点的纵坐标和横坐标在公式中的前后次
序可同时颠倒。
⑵斜率公式表明,直线对于x轴的倾斜程度,可以通过直线上任意两点坐标
表示,而不需要求出直线的倾斜角。
⑶斜率公式中,当x1=x2时不适用,此时直线和x轴垂直,直线的倾斜角α=90°。
3、应用举例
例1如图,直线l1的倾斜角为α1=30°,直线Yl2⊥l1,求直线l1、l2的斜率。
解:l1的斜率k1ta
α1ta
30°33
l1
∵l1⊥l2
l2
∴l2的倾斜角α2=90°+30°=120°
f∴l2的斜率k2=ta
120°=-3
α1
α2
o
x
例2直线过点A(-2,0)B(-5,3),求直线AB的斜率。
解:k=3-0-5--2=-1
又α∈[0°180°)
∴α=1r