斜率夹角公式推导

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斜率夹角公式推导,在线求解答

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回答如下:斜率夹角公式指的是两条直线的夹角可以通过它们的斜率来计算。

假设有两条直线L1和L2,它们的斜率分别为k1和k2,则它们的夹角θ可以通过下面的公式来计算:tan(θ) = |(k2 - k1) / (1 + k1 * k2)|推导过程如下:

1. 假设有点A(x1, y1)和点B(x2, y2)在L1上,点C(x3, y3)和点D(x4, y4)在L2上。

2. L1的斜率k1可以表示为:k1 = (y2 - y1) / (x2 - x1)

3. L2的斜率k2可以表示为:k2 = (y4 - y3) / (x4 - x3)

4. 两条直线L1和L2的夹角θ可以表示为:θ = ∠BAC + ∠CAD

5. 根据向量的内积计算公式,有:cos(∠BAC) = (AB · AC) / (|AB| |AC|)其中,AB是向量B - A,AC是向量C - A,|AB|和|AC|分别是AB和AC的模长。

6. 将AB和AC表示为坐标差:AB = (x2 - x1, y2 - y1)AC = (x3 - x1, y3 - y1)7. 计算|AB|和|AC|的模长:|AB| = √((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2)|AC| = √((x3 - x1)^2 + (y3 - y1)^2)8. 将AB和AC代入cos(∠BAC)的计算公式,得到:cos(∠BAC) = [(x2 - x1)(x3 - x1) + (y2 - y1)(y3 - y1)] / [|AB| |AC|]9. 同理,可以计算cos(∠CAD):cos(∠CAD) = [(x4 - x3)(x1 - x3) + (y4 - y3)(y1 - y3)] / [|CD| |CA|]其中,CD是向量D - C,CA是向量A - C,|CD|和|CA|分别是CD和CA的模长。10. 根据余弦定理,有:cos(θ) = cos(∠BAC + ∠CAD) = cos(∠BAC)cos(∠CAD) - sin(∠BAC)sin(∠CAD)11. 将cos(∠BAC)和cos(∠CAD)代入cos(θ)的计算公式,得到:cos(θ) = [(x2 - x1)(x3 - x1) + (y2 - y1)(y3 - y1)] / [|AB| |AC|] * [(x4 - x3)(x1 - x3) + (y4 - y3)(y1 - y3)] / [|CD| |CA|] - [(x2 - x1)(y3 - y1) - (y2 - y1)(x3 - x1)] / [|AB| |AC|] * [(x4 - x3)(y1 - y3) - (y4 - y3)(x1 - x3)] / [|CD| |CA|]1

2. 将k1和k2带入上式,可得:cos(θ) = (k1 - k2) / [1 + k1k2]1

3. 通过反三角函数,可以得到夹角θ的值:θ = arccos[(k1 - k2) / (1 + k1k2)]1

4. 将θ的值代入tan函数,可以得到斜率夹角公式:tan(θ) = |(k2 - k1) / (1 + k1 * k2)|因此,斜率夹角公式的推导过程就是以上所述。

其他答案

两直线的斜率分别用k1与k2表示,则两直线夹角x的正切可用下述公式表示: tanx=|(k2-k1)/[1+(k2)(k1)]|

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