2025年活动单导学课程高中数学选择性必修第一册苏教版


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《2025年活动单导学课程高中数学选择性必修第一册苏教版》

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活动一 背景引入
1. 在日常生活中,我们经常要爬楼梯,那么楼梯的倾斜程度是如何刻画的?
2. 通过建立平面直角坐标系,点可以用坐标来刻画,那么类比坡度,如何用数学语言刻画直线的倾斜程度?
答案: 1. 楼梯的倾斜程度可以用坡度刻画,坡度是指楼梯的垂直高度与水平宽度的比值。
2. 在平面直角坐标系中,直线的倾斜程度可以用斜率刻画,对于直线上两点$(x_1,y_1)$,$(x_2,y_2)$($x_1\neq x_2$),其斜率$k = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$。
活动二 直线的斜率
对于直线$l$上的任意两点$P(x_1,y_1)$,$Q(x_2,y_2)$,如果$x_1\neq x_2$(如图1),那么$k=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}(x_1\neq x_2)$是一个定值,我们称其为直线$l$的斜率.如果$x_1=x_2$(如图2),那么直线$l$的斜率不存在.

思考1
(1) 当直线确定后,$k$值与直线上两点的顺序是否有关?它的斜率是否确定?
(2) 当直线与$x$轴平行或重合时,其斜率为多少?
(3) 当直线与$x$轴垂直时,直线的斜率是否存在?
(4) 直线的斜率还可以从什么角度认识?
我们称$y_2-y_1$为纵坐标的增量(用$\Delta y$表示),$x_2-x_1$为横坐标的增量(用$\Delta x$表示).图1中,对于与$x$轴不垂直的直线$PQ$,它的斜率也可看作$k=\frac{\Delta y}{\Delta x}$.
思考2
将直线$l$上的点$P$沿$x$轴方向向右平移4个单位长度,再沿$y$轴方向向上平移3个单位长度,得到的点仍在直线$l$上,则直线$l$的斜率为
(
C
)
A. $\frac{4}{3}$
B. 2
C. $\frac{3}{4}$
D. $-\frac{3}{4}$
答案: 思考1
- (1)
根据直线斜率公式$k = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}(x_1\neq x_2)$,若交换两点顺序,$k=\frac{y_1 - y_2}{x_1 - x_2}=\frac{-(y_2 - y_1)}{-(x_2 - x_1)}=\frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$。
所以$k$值与直线上两点的顺序无关, 因为直线确定后,对于直线上任意两点$P(x_1,y_1)$,$Q(x_2,y_2)$($x_1\neq x_2$),$\frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$是定值,所以它的斜率是确定的。
- (2)
当直线与$x$轴平行或重合时,$y_1 = y_2$,根据斜率公式$k=\frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$,此时$y_2 - y_1 = 0$($x_1\neq x_2$),所以$k = 0$。
(3)
当直线与$x$轴垂直时,$x_1 = x_2$,而直线斜率公式$k=\frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$要求$x_1\neq x_2$,所以直线的斜率不存在。
(4)
直线的斜率还可以从倾斜角$\alpha(\alpha\neq90^{\circ})$的角度认识,$k = \tan\alpha$($\alpha$为直线的倾斜角)。
思考2
- 设点$P(x_1,y_1)$,平移后点$Q(x_2,y_2)$,由平移规律可知$x_2=x_1 + 4$,$y_2=y_1 + 3$。
- 根据直线斜率公式$k=\frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$,将$x_2=x_1 + 4$,$y_2=y_1 + 3$代入可得:
$k=\frac{(y_1 + 3)-y_1}{(x_1 + 4)-x_1}=\frac{3}{4}$。
综上,思考1答案依次为:(1)$k$值与直线上两点顺序无关,斜率确定;(2)$0$;(3)不存在;(4)从倾斜角$\alpha(\alpha\neq90^{\circ})$角度,$k = \tan\alpha$;思考2答案为$\boldsymbol{C}$。

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