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高中數(shù)學(xué)幾何直線斜率講解(高中數(shù)學(xué)直線的斜率怎么求?)

大家好,小高來(lái)為大家解答以上問(wèn)題。高中數(shù)學(xué)幾何直線斜率講解,高中數(shù)學(xué)直線的斜率怎么求?很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來(lái)看看吧!

一、直線的斜率怎么求

三種方法:(斜率存在時(shí))

1.已知傾斜角a,斜率k=tana

2.已知過(guò)兩點(diǎn)(x1,y1)(x2,y2),則斜率k=(y1-y2)/(x1-x2)

3.已知直線的方向向量(a,b)則斜率k=b/a

二、直線的斜率是什么

可理解為傾斜的程度,它是一條直線對(duì)于橫坐標(biāo)軸正向夾角的正切,反映直線對(duì)水平面的傾斜度。直線斜率公式:k=(y2-y1)/(x2-x1)。

如果直線與x軸垂直,直角的正切值無(wú)窮大,故此直線不存在斜率。當(dāng)直線L的斜率存在時(shí),對(duì)于一次函數(shù)y=kx+b(斜截式),k即該函數(shù)圖像(直線)的斜率。

直線與方程

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傾斜角和斜率

1、直線的傾斜角的概念:當(dāng)直線l與x軸相交時(shí), 取x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.特別地,當(dāng)直線l與x軸平行或重合時(shí), 規(guī)定α= 0°.

2、 傾斜角α的取值范圍:??? 0°≤α<180°. 當(dāng)直線l與x軸垂直時(shí), α= 90°.

3、直線的斜率:

一條直線的傾斜角α(α≠90°)的正切值叫做這條直線的斜率,斜率常用小寫(xiě)字母k表示,也就是 k = tanα

⑴當(dāng)直線l與x軸平行或重合時(shí), α=0°, k = tan0°=0;

⑵當(dāng)直線l與x軸垂直時(shí), α= 90°, k 不存在.

由此可知, 一條直線l的傾斜角α一定存在,但是斜率k不一定存在.

4、 直線的斜率公式:

給定兩點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2),x1≠x2,用兩點(diǎn)的坐標(biāo)來(lái)表示直線P1P2的斜率:

?? 斜率公式: k=y2-y1/x2-x1???? ????

兩條直線的平行與垂直

1、兩條直線都有斜率而且不重合,如果它們平行,那么它們的斜率相等;反之,如果它們的斜率相等,那么它們平行,即

注意: 上面的等價(jià)是在兩條直線不重合且斜率存在的前提下才成立的,缺少這個(gè)前提,結(jié)論并不成立.即如果k1=k2, 那么一定有L1∥L2

2、兩條直線都有斜率,如果它們互相垂直,那么它們的斜率互為負(fù)倒數(shù);反之,如果它們的斜率互為負(fù)倒數(shù),那么它們互相垂直,即

 

 

直線的點(diǎn)斜式方程

1、? 直線的點(diǎn)斜式方程:直線經(jīng)過(guò)點(diǎn),且斜率為?????

2、、直線的斜截式方程:已知直線的斜率為,且與軸的交點(diǎn)為???

直線的兩點(diǎn)式方程

1、直線的兩點(diǎn)式方程:已知兩點(diǎn)其中??? y-y1/y-y2=x-x1/x-x2

2、直線的截距式方程:已知直線與軸的交點(diǎn)為A,與軸的交點(diǎn)為B,其中

直線的一般式方程

1、直線的一般式方程:關(guān)于的二元一次方程(A,B不同時(shí)為0)

2、各種直線方程之間的互化。

直線的交點(diǎn)坐標(biāo)與距離公式

兩直線的交點(diǎn)坐標(biāo)

1、給出例題:兩直線交點(diǎn)坐標(biāo)

L1 :3x+4y-2=0??? L1:2x+y +2=0????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

解:解方程 ??????????????????????

得 x=-2,y=2

所以L1與L2的交點(diǎn)坐標(biāo)為M(-2,2)

1、兩點(diǎn)間距離

兩點(diǎn)間的距離公式

 

 

2、點(diǎn)到直線的距離公式

1.點(diǎn)到直線距離公式:

點(diǎn)到直線的距離為:

2、兩平行線間的距離公式:

已知兩條平行線直線和的一般式方程為:,

:,則與的距離為

直線的斜率是用來(lái)衡量直線的傾斜程度的一個(gè)值,只要深入研究就會(huì)發(fā)現(xiàn):直線斜率數(shù)值意義的解題功效是多方面的,如果熟練掌握了用直線斜率來(lái)處理這些問(wèn)題,可以大大簡(jiǎn)化解題速度.

1 借助直線的斜率巧解應(yīng)用題

  例1 某校一年級(jí)為配合素質(zhì)教育,利用一間教室作為學(xué)生繪畫(huà)成果展覽室,為節(jié)約經(jīng)費(fèi),他們利用課桌作為展臺(tái),將裝畫(huà)的鏡框放置桌上,斜靠展出,已知鏡框?qū)ψ烂娴膬A斜角為α(90°≤α<180°)鏡框中,畫(huà)的上、下邊緣與鏡框下邊緣分別相距a m,b m(a>b).問(wèn)學(xué)生距離鏡框下緣多遠(yuǎn)看畫(huà)的效果最佳?

  解 建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,AO為鏡框邊,AB為畫(huà)的寬度,O為下邊緣上的一點(diǎn),在x軸的正半軸上找一點(diǎn)C(x,0)(x>0),欲使看畫(huà)的效果最佳,應(yīng)使∠ACB取得最大值.

  由三角函數(shù)的定義知:A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為(acosα,asinα)、(bcosα,bsinα),于是直線AC、BC的斜率分別為:

kAC=tanxCA=,.

  于是tanACB=

  由于∠ACB為銳角,且x>0,則tanACB≤,當(dāng)且僅當(dāng)=x,即x=時(shí),等號(hào)成立,此時(shí)∠ACB取最大值,對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為C(,0),因此,學(xué)生距離鏡框下緣 cm處時(shí),視角最大,即看畫(huà)效果最佳.

  點(diǎn)評(píng) 本題是一個(gè)非常實(shí)際的數(shù)學(xué)問(wèn)題,它不僅考查了兩點(diǎn)連線的斜率公式、用不等式法求最值以及對(duì)三角知識(shí)的綜合運(yùn)用,而且更重要的是考查了把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力.解決本題有幾處至關(guān)重要,一是建立恰當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,使問(wèn)題轉(zhuǎn)化成解析幾何問(wèn)題求解;二是把問(wèn)題進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成求tanACB的最大值,從而轉(zhuǎn)化為有關(guān)斜率的問(wèn)題.

2 借助直線的斜率比較大小

  例2 設(shè)M=,則M與N的大小關(guān)系為(??? )

  A.M>N??????? B.M=N????????????? ????????????? ????????????? C.M<N???????? D.無(wú)法判斷    解析 將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為比較A(-1,-1)與B(102001,102000)及C(102002,102001)連線的斜率大小,因?yàn)锽、C兩點(diǎn)的直線方程為y=x,點(diǎn)A在直線的下方,∴kAB>kAC,即M>N.答案:A.

  點(diǎn)評(píng) 如果此題按常規(guī)方法處理直接作差將會(huì)比較難處理,而采用直線斜率的幾何意義就直接明了,易處理.

3 借助直線的斜率求直線的方程

  例3.過(guò)點(diǎn)P(2,1)作直線l分別交x,y的正半軸于A,B兩點(diǎn),求(1)△ABO面積的最小值,及相應(yīng)的直線方程;(2)若︱PA︱·︱PB︱取最小值時(shí),求直線的方程.

  解析 顯然直線效率存在,設(shè)直線方程為y-1=k(x-2)(k<0),得點(diǎn)A(),? B(0,1-2k),(1)S△ABO=︱OA︱·︱OB︱=()(1-2k)=2+(-2k-),

∵k<0? ∴S△ABO≥4,此時(shí)即直線為x+2y-4=0.

 ?。?)︱PA︱·︱PB︱=,? 此時(shí)即直線為x+y-3=0.

4 構(gòu)造直線斜率證明不等式問(wèn)題

  例4.已知a、b、m都是正實(shí)數(shù),并且a<b,求證:.

  證明 如圖,在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),設(shè)點(diǎn),點(diǎn). 由m>0和0<a<b知點(diǎn)A在直線y=x在第三象限的圖像上,點(diǎn)B在直線y=x在第一象限的圖像的下方,于是可得斜率,即,原不等式得證.

  點(diǎn)評(píng) 這是新教材高二數(shù)學(xué)上冊(cè)上的一道例題.教材上是用比較法去進(jìn)行證明的,但細(xì)細(xì)研究會(huì)發(fā)現(xiàn)還可通過(guò)構(gòu)造直線斜率來(lái)證明該不等式,因?yàn)樗C式子酷似直線的斜率表達(dá)式,故可借助題設(shè)條件構(gòu)造直線,然后運(yùn)用傾斜角的大小與斜率的關(guān)系來(lái)證明不等式.

5 構(gòu)造直線斜率解決變量或參數(shù)范圍問(wèn)題

  例5 若在圓上運(yùn)動(dòng),求的取值范圍.

  解 因?yàn)槭侵本€OP(的斜率,在圓上,當(dāng)p點(diǎn)是由原點(diǎn)O向圓作切線的切點(diǎn)時(shí),取到最大值與最小值.

  設(shè)直線OP的斜率為k,直線OP的方程為y=kx,圓心C的坐標(biāo)為,半徑為.由于圓心C到切線的距離等于半徑,于是可得方程:,解得.所以的取值范圍為.

  點(diǎn)評(píng) 可以看成是點(diǎn)與原點(diǎn)連線所在直線的斜率,則可以構(gòu)造如下一個(gè)函數(shù):設(shè)k=,得函數(shù)y=kx.于是所求的取值范圍問(wèn)題就可以轉(zhuǎn)換為求函數(shù)y=kx所對(duì)應(yīng)直線的斜率的取值范圍問(wèn)題.

本文到此結(jié)束,希望對(duì)大家有所幫助。

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