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直线的斜率

归档日期:06-29       文本归类:地形倾斜角      文章编辑:爱尚语录

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  斜率,亦称“角系数”,表示一条直线相对于横轴的倾斜程度。一条直线与某平面直角坐标系横轴正半轴方向的夹角的正切值即该直线相对于该坐标系的斜率。 如果直线与x轴垂直,直角的正切值无穷大,故此直线不存在斜率。 当直线L的斜率存在时,对于一次函数y=kx+b(斜截式),k即该函数图像(直线)的斜率。

  k=tanα=(y2-y1)/(x2-x1)或(y1-y2)/(x1-x2)

  对于任意函数上任意一点,其斜率等于其切线与x轴正方向的夹角,即tanα

  两条垂直相交直线时,直线与x轴夹角越大,斜率越大;当k0时,直线与x轴夹角越小,斜率越小。

  斜率,是中学生学习的一个非常重要的概念。为什么说它重要,下面我们可以从以下几个方面来看:

  第二个,从数学的视角,可以从以下四个角度来理解如何刻划一条直线相对于直角坐标系中X轴的倾斜程度。首先从实际意义看,斜率就是我们所说的坡度,是高度的平均变化率,用坡度来刻划道路的倾斜程度,也就是用坡面的铅直高度和水平长度的比,相当于在水平方向移动一千米,在铅直方向上升或下降的数值,这个比值实际上就表示了坡度的大小。这样的例子实际上很多,比如楼梯及屋顶的坡度等等。其次,从倾斜角正切值来看;还有就是从向量看,是直线向上方向的向量与X轴正向的单位向量的夹角的正切值;最后是从导数这个视角来再次认识斜率的概念,这里实际上就是直线的瞬时变化率。认识斜率概念不仅仅是对今后的学习起着很重要的作用,而且对今后学习的一些数学的重要的解题的方法,也是非常有帮助的。

  第三个,从教材这个视角看。(1)从大纲来看,教材在处理直线的斜率这一部分知识时,先讲直线的倾斜角,再讲直线的斜率,之后再引入经过直线上的两点的斜率公式的推导。(2)从新课程标准来看,人教版A版的教材是先讲直线的倾斜角,再讲直线的斜率,只不过在处理上,是以问题的提出的形式来说。首先,过点P可以做无数条直线,那么它都经过点P,于是组成了一个直线束。这些直线的区别在哪儿呢,容易看出它们的倾斜程度都不同。因此提出问题:如何刻画这些直线的倾斜程度呢?以直线l与x轴相交时,以x轴作为一个基准,x轴的走向与直线l向上的方向之间所成的角α定义为直线l的倾斜角。还讨论了倾斜角的取值范围,提出日常生活中与倾斜程度有关的量,让学生们来自己举例子,比如身高与前进量的比、进二升三与进二升二进行比较。如果用倾斜角这个概念,则坡度实际上就是倾斜角α的正切值,它就刻画了直线的一个倾斜程度,这里要特别强调的是倾斜角不是90度的直线都有斜率。由于倾斜角不同,直线的斜率不同,因此可以用倾斜角表示直线的倾斜程度,然后引导同学们去探索如何用过直线上的两个点来推导有关直线的斜率公式,同样在这里牵扯到有关的倾斜角是0度到90度、以及倾斜角是90度、还有90度到180度不同取值范围的斜率的表达形式。(3)人教版,在这里再次提到了直线的斜率的概念,但只不过是在总复习题B组当中涉及到有关斜率的提法,用向量的方式来再次提到斜率公式的引进。

  第四个,物理学习平均速度,瞬时速度,加速度,电阻、电压与电流三者关系等时需要运用其求解,推算

  (1)顾名思义,“斜率”就是“倾斜的程度”。过去我们在学习解直角三角形时,教科书上就说过:斜坡坡面的竖直高度h与水平宽度l的比值i叫做坡度;如果把坡面与水平面的夹角α叫做坡角,那么;坡度越大=α角越大=坡面越陡,所以i=tanα可以反映坡面倾斜的程度。斜率k等于所对应的直线(有无数条,它们彼此平行)的倾斜角(只有一个)α的正切,可以反映这样的直线对于x轴倾斜的程度。实际上,“斜率”的概念与工程问题中的“坡度”是一致的。

  (3)坐标平面内,每一条直线都有唯一的倾斜角,但不是每一条直线°的直线(即x轴的垂线)没有斜率。在学习中,经常要对直线是否有斜率分情况进行讨论。

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