Chào mừng bạn đến với bài học về lý thuyết Hệ số góc của đường thẳng y = ax + b (a ≠ 0) trong chương trình Toán 8. Bài học này sẽ cung cấp cho bạn những kiến thức cơ bản và quan trọng nhất về hệ số góc, cũng như cách ứng dụng nó để xác định mối quan hệ giữa các đường thẳng.
Chúng ta sẽ cùng nhau khám phá định nghĩa, ý nghĩa của hệ số góc, cách xác định hệ số góc của một đường thẳng, và đặc biệt là mối liên hệ giữa hệ số góc với tính song song và cắt nhau của các đường thẳng.
Hệ số góc của đường thẳng là gì?
1. Hệ số góc của đường thẳng y = ax + b (a\( \ne \)0)
Cho đường thẳng d: y = ax + b (a\( \ne \)0). M là giao điểm của d với trục hoành, N là điểm thuộc d có tung đô dương. Ta gọi \(\widehat {xMN} = \alpha \) là góc tạo bởi đường thẳng d với trục Ox.
Tổng quát:
Khi a > 0 thì góc tạo bởi đường thẳng y = ax + b (a\( \ne \)0) và trục Ox là góc nhọn. Hệ số a càng lớn thì góc \(\alpha \) càng lớn.
Khi a < 0 thì góc tạo bởi đường thẳng y = ax + b (a\( \ne \)0) và trục Ox là góc tù. Hệ số a càng lớn thì góc \(\alpha \) càng lớn.
Định nghĩa:
Hệ số a được gọi là hệ số góc của đường thẳng y = ax + b (hay là hệ số góc của đồ thị hàm số y = ax + b (a \( \ne \) 0)
Ví dụ: Đường thẳng y = 3x – 1 có hệ số góc là 3;
y = 2 – x có hệ số góc là -1.
2. Đường thẳng song song
Hai đường thẳng y = ax + b (a\( \ne \)0) và y = a’x + b’ (a’\( \ne \)0) song song với nhau khi a = a’; b \( \ne \) b’ và ngược lại.
3. Đường thẳng cắt nhau
Hai đường thẳng y = ax + b (a\( \ne \)0) và y = a’x + b’ (a’\( \ne \)0) cắt nhau khi a \( \ne \) a’ và ngược lại.
Ví dụ:
Đường thẳng y = -x + 1 và đường thẳng y = -x song song với nhau vì a = a’ = -1, b = 1 \( \ne \) 0 = b’.
Đường thẳng y = -x + 1 và đường thẳng y = 2x + 1 cắt nhau vì a = -1 \( \ne \)2 = a’.
Trong mặt phẳng tọa độ, đường thẳng có phương trình tổng quát là ax + by + c = 0. Tuy nhiên, để nghiên cứu về tính chất hình học của đường thẳng, ta thường xét phương trình đường thẳng dưới dạng y = ax + b (a ≠ 0). Trong đó, 'a' được gọi là hệ số góc của đường thẳng.
Hệ số góc của đường thẳng y = ax + b (a ≠ 0) là giá trị của 'a'. Nó thể hiện độ dốc của đường thẳng so với trục hoành. Hệ số góc có thể dương, âm hoặc bằng không (trong trường hợp đường thẳng song song với trục hoành).
Góc α tạo bởi đường thẳng y = ax + b với trục hoành được tính bởi công thức: tan α = a. Do đó, hệ số góc 'a' chính là tan của góc tạo bởi đường thẳng và trục hoành.
Để xác định hệ số góc của một đường thẳng, ta có thể:
Xét hai đường thẳng có phương trình:
Khi đó:
Bài 1: Xác định hệ số góc của đường thẳng y = -2x + 3.
Giải: Hệ số góc của đường thẳng y = -2x + 3 là a = -2.
Bài 2: Cho hai đường thẳng d1: y = 3x - 1 và d2: y = 3x + 2. Xác định mối quan hệ giữa hai đường thẳng này.
Giải: Vì a1 = a2 = 3 và b1 ≠ b2, nên hai đường thẳng d1 và d2 song song với nhau.
Lý thuyết hệ số góc có nhiều ứng dụng trong thực tế, như:
Hi vọng bài học này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về lý thuyết Hệ số góc của đường thẳng y = ax + b (a ≠ 0). Hãy luyện tập thêm nhiều bài tập để nắm vững kiến thức và áp dụng nó vào giải quyết các bài toán thực tế.
Hệ số góc (a) | Độ dốc | Góc α |
---|---|---|
a > 0 | Dốc lên | 0° < α < 90° |
a < 0 | Dốc xuống | 90° < α < 180° |
a = 0 | Nằm ngang | α = 0° |