两条直线的位置关系(夹角)
教学目的:
1. 明确理解直线l 1到l 2的角及两直线夹角的定义. 2. 掌握直线l 1到l 2的角及两直线夹角的计算公式. 3. 能根据直线方程求直线l 1到l 2的角及两直线夹角. 教学重点:两条直线的夹角. 教学难点:夹角概念的理解. 授课类型:新授课课时安排:1课时教 具:多媒体 教学过程: 一、复习引入:
1.特殊情况下的两直线平行与垂直. 2.斜率存在时两直线的平行与垂直: 二、讲解新课:
1. 直线l 1到l 2的角的定义:
两条直线l 1和l 2相交构成四个角, 它们是两对对顶角, 我们把直线l 1按逆时针方向旋转到与l 2重合时所转的角, 叫做l 1到l 2的角.
在图中, 直线l 1到l 2的角是θ1, l 2到l 1的角是θ2.
l 1到l 2的角θ:0°<θ<180°.
2.直线l 1到l 2的夹角定义:
如图,l 1到l 2的角是θ1, l 2到l 1的角是π-θ1, 当l 1与l 2相交但不垂直时, θ1和π-θ1仅有一个角是锐角, 我们把其中的锐角叫两条直线的夹角.
补充:当直线l 1⊥l 2时, 直线l 1与l 2的夹角是夹角α:0°<α≤90°.
说明: θ1>0, θ2>0, 且θ1+θ2=π 3.直线l 1到l 2的角的公式:tan θ=
π. 2
k 2-k 1
.
1+k 2k 1
推导:设直线l 1到l 2的角θ,l 1:y =k 1x +b 1, l 2:y =k 2x +b 2.
如果1+k 1k 2=0, 即k 1k 2=-1, 则θ=如果1+k 1k 2≠0, 设l 1,l 2的倾斜
π
2
.
角分别是α1和
α2,
则tan α1=k 1, tan α2=k 2.
由图(1)和图(2)分别可知
θ=α2-α1或θ=π-(α1-α2) =π+(α2-α1)
∴tan θ=tan(α2-α1) 或tan θ=tan[π+(α2-α1)]=tan(α2-α1)
于是tan θ=
tan α2-tan α1k -k 1
=2
1+tan α2tan α11+k 2k 1
4.直线l 1,l 2的夹角公式: tan α=
k 2-k 1
1+k 2k 1
根据两直线的夹角定义可知,夹角在(0°,90°]范围内变化,所以夹角正切值大于或等于0. 故可以由l 1到l 2的角取绝对值而得到l 1与l 2的夹角公式. 三、讲解范例:
例1 求直线l 1:y =-2x +3, l 2:y =x -
3
的夹角(用角度制表示) 2
例2 求过点P (-5,3)且与直线x+2y-3=0的夹角为arctan2的直线l 的方程. 说明:上两例应用了两直线夹角公式, 要求学生熟练掌握.
例3 等腰三角形一腰所在直线l 1的方程是x -2y -2=0, 底边所在直线l 2的方程是x +y -1=0, 点(-2,0)在另一腰上, 求这条腰所在直线l 3的方程
例4 三角形的三个顶点是A (6,3) ,B (9,3) ,C (3,6) ,求它的三个内角的度数. 四、课堂练习:
1.求下列直线l 1到l 2的角与l 2到l 1的角:
(1)l 1:y =
1
x +2;l 2:y =3x +7; 2
(2) l 1:x -y =5;l 2:x +2y -3=0
2. 求下列两条直线的夹角:
(1)y =3x -1,y =-
1
x +4; 3
(2)x -y =5;y =4.
(3)5x -3y =9,6x +10y +7=0.
3.已知直线l 经过点P (2,1),且和直线5x +2y +3=0的夹角等于45°,求直线l 的方程.
五、小结 :通过本节学习,要求大家掌握两直线的夹角公式,并区分与l 1到l 2的角的联系与区别,能够利用它解决一定的平面几何问题六、课后作业: 七、板书设计(略)
两条直线的位置关系(夹角)
教学目的:
1. 明确理解直线l 1到l 2的角及两直线夹角的定义. 2. 掌握直线l 1到l 2的角及两直线夹角的计算公式. 3. 能根据直线方程求直线l 1到l 2的角及两直线夹角. 教学重点:两条直线的夹角. 教学难点:夹角概念的理解. 授课类型:新授课课时安排:1课时教 具:多媒体 教学过程: 一、复习引入:
1.特殊情况下的两直线平行与垂直. 2.斜率存在时两直线的平行与垂直: 二、讲解新课:
1. 直线l 1到l 2的角的定义:
两条直线l 1和l 2相交构成四个角, 它们是两对对顶角, 我们把直线l 1按逆时针方向旋转到与l 2重合时所转的角, 叫做l 1到l 2的角.
在图中, 直线l 1到l 2的角是θ1, l 2到l 1的角是θ2.
l 1到l 2的角θ:0°<θ<180°.
2.直线l 1到l 2的夹角定义:
如图,l 1到l 2的角是θ1, l 2到l 1的角是π-θ1, 当l 1与l 2相交但不垂直时, θ1和π-θ1仅有一个角是锐角, 我们把其中的锐角叫两条直线的夹角.
补充:当直线l 1⊥l 2时, 直线l 1与l 2的夹角是夹角α:0°<α≤90°.
说明: θ1>0, θ2>0, 且θ1+θ2=π 3.直线l 1到l 2的角的公式:tan θ=
π. 2
k 2-k 1
.
1+k 2k 1
推导:设直线l 1到l 2的角θ,l 1:y =k 1x +b 1, l 2:y =k 2x +b 2.
如果1+k 1k 2=0, 即k 1k 2=-1, 则θ=如果1+k 1k 2≠0, 设l 1,l 2的倾斜
π
2
.
角分别是α1和
α2,
则tan α1=k 1, tan α2=k 2.
由图(1)和图(2)分别可知
θ=α2-α1或θ=π-(α1-α2) =π+(α2-α1)
∴tan θ=tan(α2-α1) 或tan θ=tan[π+(α2-α1)]=tan(α2-α1)
于是tan θ=
tan α2-tan α1k -k 1
=2
1+tan α2tan α11+k 2k 1
4.直线l 1,l 2的夹角公式: tan α=
k 2-k 1
1+k 2k 1
根据两直线的夹角定义可知,夹角在(0°,90°]范围内变化,所以夹角正切值大于或等于0. 故可以由l 1到l 2的角取绝对值而得到l 1与l 2的夹角公式. 三、讲解范例:
例1 求直线l 1:y =-2x +3, l 2:y =x -
3
的夹角(用角度制表示) 2
例2 求过点P (-5,3)且与直线x+2y-3=0的夹角为arctan2的直线l 的方程. 说明:上两例应用了两直线夹角公式, 要求学生熟练掌握.
例3 等腰三角形一腰所在直线l 1的方程是x -2y -2=0, 底边所在直线l 2的方程是x +y -1=0, 点(-2,0)在另一腰上, 求这条腰所在直线l 3的方程
例4 三角形的三个顶点是A (6,3) ,B (9,3) ,C (3,6) ,求它的三个内角的度数. 四、课堂练习:
1.求下列直线l 1到l 2的角与l 2到l 1的角:
(1)l 1:y =
1
x +2;l 2:y =3x +7; 2
(2) l 1:x -y =5;l 2:x +2y -3=0
2. 求下列两条直线的夹角:
(1)y =3x -1,y =-
1
x +4; 3
(2)x -y =5;y =4.
(3)5x -3y =9,6x +10y +7=0.
3.已知直线l 经过点P (2,1),且和直线5x +2y +3=0的夹角等于45°,求直线l 的方程.
五、小结 :通过本节学习,要求大家掌握两直线的夹角公式,并区分与l 1到l 2的角的联系与区别,能够利用它解决一定的平面几何问题六、课后作业: 七、板书设计(略)