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斜率

 發(fā)布時間:2020-01-31 10:00:00    所屬欄目:社會

斜率,亦稱“角系數(shù)”,表示一條直線相對于橫坐標(biāo)軸的傾斜程度。一條直線與某平面直角坐標(biāo)系橫坐標(biāo)軸正半軸方向所成的角的正切值即該直線相對于該坐標(biāo)系的斜率。如果直線與x軸互相垂直,直角的正切值無窮大,故此直線,不存在斜率。當(dāng)直線L的斜率存在時,對于一次函數(shù)y=kx+b,(斜截式)k即該函數(shù)圖像的斜率。,基本信息,wYE影風(fēng)網(wǎng)

中文名:斜率 英文名:slope 別名:角系數(shù) 表達(dá)式:k=tanα 應(yīng)用學(xué)科:數(shù)學(xué)、幾何學(xué)

,公式,wYE影風(fēng)網(wǎng)

斜率wYE影風(fēng)網(wǎng)

當(dāng)直線L的斜率存在時,斜截式y(tǒng)=kx+b當(dāng)x=0時y=bwYE影風(fēng)網(wǎng)

當(dāng)直線L的斜率存在時,點斜式y(tǒng)2-y1=k(x2-x1),wYE影風(fēng)網(wǎng)

當(dāng)直線L在兩坐標(biāo)軸上存在非零截距時,有截距式x/a+y/b=1wYE影風(fēng)網(wǎng)

對于任意函數(shù)上任意一點,其斜率等于其切線與x軸正方向所成的角,即k=tanαwYE影風(fēng)網(wǎng)

斜率計算:ax+by+c=0中,k=-a/bwYE影風(fēng)網(wǎng)

直線斜率公式:k=(y2-y1)/(x2-x1)wYE影風(fēng)網(wǎng)

兩條垂直相交直線的斜率相乘積為-1:k1*k2=-1wYE影風(fēng)網(wǎng)

曲線y=f(x)在點(x1,f(x1))處的斜率就是函數(shù)f(x)在點x1處的導(dǎo)數(shù)wYE影風(fēng)網(wǎng)

,重要性,wYE影風(fēng)網(wǎng)

我們可以看到斜率,它是中學(xué)生學(xué)習(xí)的一個非常重要的概念。為什么說它重要,下面我們可以從以下幾個方面來看:wYE影風(fēng)網(wǎng)

第一個,從課標(biāo)的這個角度,我們可以知道在義務(wù)教育階段,我們學(xué)習(xí)了一次函數(shù),它的幾何意義表示為一條直線,一次項的系數(shù)就是直線的斜率,只不過當(dāng)直線與X軸垂直的時候無法表示。雖然沒有明確給出斜率這個名詞,但實際上思想已經(jīng)滲透到其中。在高中階段對必修一以及還有必修二當(dāng)中都討論了有關(guān)直線問題,選修一還有選修二也都提到了與直線相關(guān)的一些問題。上述列舉的內(nèi)容,實際上都涉及到了斜率的概念,因此可以說斜率這個概念是學(xué)生逐漸積淀下來的一個重要的數(shù)學(xué)概念之一。wYE影風(fēng)網(wǎng)

第二個,從數(shù)學(xué)的視角,我們可以從以下四個角度來理解如何刻劃一條直線相對于直角坐標(biāo)系中X軸的傾斜程度。wYE影風(fēng)網(wǎng)

首先就是從實際意義看,斜率就是我們所說的坡度,是高度的平均變化率,用坡度來刻劃道路的傾斜程度,也就是用坡面的切直高度和水平長度的比,相當(dāng)于在水平方向移動一千米,在切直方向上升或下降的數(shù)值,這個比值實際上就表示了坡度的大小。這樣的例子實際上很多,比如樓梯及屋頂?shù)钠露鹊鹊?。其次,從傾斜角的正切值來看;還有就是從向量看,是直線向上方向的向量與X軸方向上的單位向量的夾角;最后是從導(dǎo)數(shù)這個視角來再次認(rèn)識斜率的概念,這里實際上就是直線的瞬時變化率。認(rèn)識斜率概念不僅僅是對今后的學(xué)習(xí)起著很重要的作用,而且對今后學(xué)習(xí)的一些數(shù)學(xué)的重要的解題的方法,也是非常有幫助的。wYE影風(fēng)網(wǎng)

第三個,從教材這個視角看。(1)從大綱來看,教材在處理直線的斜率這一部分知識的時候,首先講直線的傾斜角,然后再講直線的斜率,之后再來引入經(jīng)過直線上的兩點的斜率公式的推導(dǎo);從新課程標(biāo)準(zhǔn)來看,可以看到人教版A版的教材是先講直線的傾斜角,然后再講直線的斜率,只不過在處理上,是以問題的提出的形式來說。首先是過點P可以做無數(shù)條直線,那么它都經(jīng)過點P,于是組成了一個直線束,這些直線的區(qū)別在哪兒呢,容易看出它們的傾斜程度都不同,那么如何刻畫這些直線的傾斜程度呢,以直線l與x軸相交時,以x軸作為一個基準(zhǔn),x軸的走向與直線l向上的方向之間所成的角α定義為直線l的傾斜角。之后討論了傾斜角的取值范圍,然后提出日常生活中與傾斜程度有關(guān)的量,讓學(xué)生們來自己舉例子,比如身高與前進量的比;再比如說進二升三與進二升二去比較,那前者就會更陡一些。如果用傾斜角這個概念,那么我們會看到坡度實際上就是傾斜角α的正切值,它就刻畫了直線的一個傾斜程度,這里要特別強調(diào)的是傾斜角不是90度的直線都有斜率。由于傾斜角不同,直線的斜率不同,因此可以用傾斜角表示直線的傾斜程度,然后引導(dǎo)同學(xué)們?nèi)ヌ剿魅绾斡眠^直線上的兩個點來推導(dǎo)有關(guān)直線的斜率公式,同樣在這里牽扯到有關(guān)的傾斜角是0度到90度、以及傾斜角是90度、還有90度到180度不同取值范圍的斜率的表達(dá)形式。再來看人教版的數(shù)學(xué)四,在這里再次提到了直線的斜率的概念,但只不過是在總復(fù)習(xí)題B組當(dāng)中涉及到有關(guān)斜率的提法,此時用向量的方式來再次提到斜率公式的引進。wYE影風(fēng)網(wǎng)

第四個,物理學(xué)習(xí)平均速度,瞬時速度,加速度等時需要運用其求解,推算wYE影風(fēng)網(wǎng)

第五個,斜率可以幫助我們更好的理解,推導(dǎo),理解公式以及其他各個方面wYE影風(fēng)網(wǎng)

,學(xué)習(xí)時的注意點,wYE影風(fēng)網(wǎng)

平面直角坐標(biāo)系wYE影風(fēng)網(wǎng)

(1)顧名思義,“斜率”就是“傾斜的程度”。過去我們在學(xué)習(xí)解直角三角形時,都科書上就說過:斜坡坡面的wYE影風(fēng)網(wǎng)

鉛直高度h與水平寬度l的比值i叫做坡度;如果把坡面與水平面的夾角α叫做坡度,那么;坡度越大α角越大坡面越陡,所以i=tgα可以反映坡面傾斜的程度?,F(xiàn)在我們學(xué)習(xí)的斜率k,等于所對應(yīng)的直線(有無數(shù)條,它們彼此平行)的傾斜角(只有一個)α的正切,可以反映這樣的直線對于x軸傾斜的程度。實際上,“斜率”的概念與工程問題中的“坡度”是一致的。wYE影風(fēng)網(wǎng)

(2)解析幾何中,要通過點的坐標(biāo)和直線方程來研究直線通過坐標(biāo)計算求得,使方程形式上較為簡單。如果只用傾斜角一個概念,那么它在實際上相當(dāng)于反正切函數(shù)值arctgk,難于直接通過坐標(biāo)計算求得,并使方程形式變得復(fù)雜。wYE影風(fēng)網(wǎng)

(3)坐標(biāo)平面內(nèi),每一條直線都有唯一的傾斜角,但不是每一條直線都有斜率,傾斜角是90°的直線(即x軸的垂線)沒有斜率。在今后的學(xué)習(xí)中,經(jīng)常要對直線是否有斜率分情況進行討論。wYE影風(fēng)網(wǎng)


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