摘要:本文著重介紹了求平面直線斜率的方法,結(jié)合具體例題講解常見(jiàn)錯(cuò)誤,并提供可避免錯(cuò)誤的處理辦法。
關(guān)鍵詞:解析幾何;直線斜率;方法
在平面解析幾何中,求直線的斜率是一個(gè)重要的問(wèn)題,而我們往往感到棘手甚至求錯(cuò),本文介紹了一些常用方法。
一、 直接用公式求解
如已知平面內(nèi)兩點(diǎn)坐標(biāo),可以用坐標(biāo)差比值,傾斜角計(jì)算其正切值,還可以用到角、夾角公式等。
例1直線過(guò)點(diǎn),其傾斜角比直線的傾斜角大,求直線的斜率。
方法1:因?yàn)棣?β+,
所以k=tan=tan(β+)===-。 方法2:到角公式由tan=得:1=(k2為所求斜率,k1為4x-y+5=0的斜率)?圯=1?圯k2=-。點(diǎn)評(píng):這兩種方法直接利用公式,傾斜角正切等于斜率及到角公式。但需注意的是利用公式要求斜率存在,否則利用錯(cuò)誤。
二、 利用直線特殊位置關(guān)系求解
斜率存在,若兩條直線平行,則斜率相等。若兩條直線垂直,則斜率乘積為-1。兩直線夾角為特殊角,利用夾角公式、反射光線,關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱等特殊位置,利用數(shù)形結(jié)合思想,找到斜率關(guān)系式。
例2已知直線l過(guò)點(diǎn)p(-2,3),其傾斜角α的余弦值是方程3x2+8x-3=0的根,求該直線的方程。
解:方程3x2+8x-3=0的根為,-3。
因?yàn)?1≤cosα≤1 ,所以cos α=,
所以α為銳角,所以tan2α=-1=8。
所以k=tanα=2。故所求直線方程為y-3=2(x+2),即2-y+3+2=0。
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵在求出直線的斜率,利用點(diǎn)斜式求直線方程,而在求斜率利用到了三角函數(shù)恒等變換。
三、 利用向量知識(shí)求解
一條平面直線,我們可以找出其方向向量,利用向量知識(shí)求解斜率。如直線方程Ax+By+C=0,則方向向量為(-B,A)。l1⊥l2?圳⊥,l1∥l2?圳∥,有時(shí)還用到cos(^)=公式。
例3已知l1:2x+my-2=0,l2:mx+2y-1=0且l1⊥l2,則l1,l2,的斜率分別是多少?
解:l1,與l2的方向向量分別是=(-m,2),=(-2,m)。
因?yàn)閘1⊥l2所以⊥,
故(-m)(-2)+2m=0,
所以m=0,
所以k1不存在,k2=0。
點(diǎn)評(píng):若我們利用k1·k2=-1?圯-×(-)=-1?圯m無(wú)解,從而斜率沒(méi)法求解,得到錯(cuò)誤的結(jié)論,原因是斜率可能不存在,利用公式前提是斜率存在。
事實(shí)上,例1中我們可以設(shè)所求直線l為y-3=k(x+2)即kx-y+2k+3=0,方向向量=(1,k),直線4x-y+5=0方向向量為=(1,4)。則cos==?圯15k2+16k-15=0?圯k1=(舍去)k2=-(k1=對(duì)應(yīng)的傾斜角小于直線4x-y+5=0的傾斜角,故舍去)
點(diǎn)評(píng):我們可以看出當(dāng)縱坐標(biāo)為-2時(shí),切線斜率不存在。
總之,在求直線的斜率時(shí),我們要注意斜率可能不存在的情況,如利用公式、設(shè)直線方程時(shí)前提是斜率存在,而向量求解、導(dǎo)數(shù)求解可以避免錯(cuò)誤出現(xiàn)。當(dāng)然我們還有其他方法,如利用Excel求解、計(jì)算機(jī)軟件Origin求解等。
參考文獻(xiàn):
[1]吳茂慶.數(shù)學(xué)[M].南京:江蘇教育出版社,2006.
[2]王文秀.數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)用書(shū)[M].北京:原子能出版社,2008.
(睢寧縣職業(yè)教育中心)