高中数学/平面解析几何/直线方程补充知识 |
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阅读指南[编辑]
阅读本节,需要先了解初中几何常识中有关平行、垂直、夹角、线段的垂直平分线、角平分线等知识,并学习有关任意角的三角比的知识。 考试要求[编辑] 基础知识[编辑] 知识引入[编辑] 倾斜角与斜率的一般规定[编辑]我们先对直线的倾斜角作如下正式的约定: 对于平面坐标系中的一条直线 L 1 {\displaystyle L_{1}} ,从其上的任意一点A作一条水平线 L 2 {\displaystyle L_{2}} (此时A肯定是 L 1 , L 2 {\displaystyle L_{1},L_{2}} 的交点),将 L 2 {\displaystyle L_{2}} 绕着点A按逆时针方向旋转至与原直线 L 1 {\displaystyle L_{1}} 重合时的最小正角 α {\displaystyle \alpha } 叫做原直线 L 1 {\displaystyle L_{1}} 的倾斜角(angle inclination)。由上述定义,可立即推知: 当原直线本身就是水平直线时,其倾斜角为0。 直线倾斜角的取值范围是 [ 0 , π ) {\displaystyle [0,\pi )} 。根据任意角的三角比的规定,还可以知道当直线y = kx + b的朝向不沿着竖直方向时,它在直角坐标系中的倾斜角的正切值就是一次项系数k。即对于通过2个不同点 P 1 ( x 1 , y 2 ) , P 2 ( x 2 , x 2 ) {\displaystyle P_{1}(x_{1},y_{2}),P_{2}(x_{2},x_{2})} tan α = y 1 − y 2 x 1 − x 2 = k ( α ≠ π 2 ) {\displaystyle \tan \alpha ={\frac {y_{1}-y_{2}}{x_{1}-x_{2}}}=k\quad (\alpha \neq {\frac {\pi }{2}})} 的非竖直直线(设倾斜角 α ≠ π 2 {\displaystyle \alpha \neq {\frac {\pi }{2}}} ),有:由于一次函数的一次项系数k刻划出了此时直线的倾斜程度,就正式定义为直线的斜率(slope)。[1] 而对于竖直的直线(垂直于x轴),我们就说它的斜率不存在。 通过计算和比较斜率,可以论证失踪的正方形问题。[2]
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