2.2.3直线的参数方程(教学设计)
2017_18学年高中数学第二章参数方程三直线的参数方程教学案

三 直线的参数方程[对应学生用书P27]1.直线的参数方程(1)过点M 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos αy =y 0+t sin α(t 为参数)(2)由α为直线的倾斜角知α∈[0,π)时,sin α≥0. 2.直线参数方程中参数t 的几何意义参数t 的绝对值表示参数t 所对应的点M 到定点M 0的距离. (1)当M 0M ―→与e (直线的单位方向向量)同向时,t 取正数. (2)当M 0M ―→与e 反向时,t 取负数,当M 与M 0重合时,t =0.[对应学生用书P27][例1] 已知直线l 的方程为3x -4y +1=0,点P (1,1)在直线l 上,写出直线l 的参数方程,并求点P 到点M (5,4)的距离.[思路点拨] 由直线参数方程的概念,先求其斜率,进而由斜率求出倾斜角的正、余弦值,从而得到直线参数方程.[解] 由直线方程3x -4y +1=0可知,直线的斜率为34,设直线的倾斜角为α,则tan α=34,sin α=35,cos α=45.又点P (1,1)在直线l 上,所以直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+45t ,y =1+35t (t 为参数).因为3×5-4×4+1=0,所以点M 在直线l 上.由1+45t =5,得t =5,即点P 到点M 的距离为5.理解并掌握直线参数方程的转化,弄清参数t 的几何意义,即直线上动点M 到定点M 0的距离等于参数t 的绝对值是解决此类问题的关键.1.设直线l 过点A (2,-4),倾斜角为5π6,则直线l 的参数方程为________________.解析:直线l的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t cos5π6,y =-4+t sin 5π6(t 为参数),即⎩⎪⎨⎪⎧x =2-32t ,y =-4+12t (t 为参数).答案:⎩⎪⎨⎪⎧x =2-32t ,y =-4+12t (t 为参数)2.一直线过P 0(3,4),倾斜角α=π4,求此直线与直线3x +2y =6的交点M 与P 0之间的距离.解:设直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+22t ,y =4+22t ,将它代入已知直线3x +2y -6=0, 得3(3+22t )+2(4+22t )=6. 解得t =-1125,∴|MP 0|=|t |=1125.[例2] 已知直线l 经过点P (1,1),倾斜角α=π6,(1)写出直线l 的参数方程.(2)设l 与圆x 2+y 2=4相交于两点A 、B ,求点P 到A 、B 两点的距离之积.[思路点拨] (1)由直线参数方程的概念可直接写出方程;(2)充分利用参数几何意义求解.[解] (1)∵直线l 过点P (1,1),倾斜角为π6,∴直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos π6,y =1+t sin π6,即⎩⎪⎨⎪⎧x =1+32t ,y =1+12t 为所求.(2)因为点A ,B 都在直线l 上,所以可设它们对应的参数为t 1和t 2,则点A ,B 的坐标分别为A (1+32t 1,1+12t 1),B (1+32t 2,1+12t 2), 以直线l 的参数方程代入圆的方程x 2+y 2=4整理得到t 2+(3+1)t -2=0,① 因为t 1和t 2是方程①的解,从而t 1t 2=-2. 所以|PA |·|PB |=|t 1t 2|=|-2|=2.求解直线与圆或圆锥曲线有关的弦长时,不必求出交点坐标,根据直线参数方程中参数t 的几何意义即可求得结果,与常规方法相比较,较为简捷.3.直线l 通过P 0(-4,0),倾斜角α=π6,l 与圆x 2+y 2=7相交于A 、B 两点.(1)求弦长|AB |; (2)求A 、B 两点坐标.解:∵直线l 通过P 0(-4,0),倾斜角α=π6,∴可设直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-4+32t ,y =t 2.代入圆方程,得(-4+32t )2+(12t )2=7. 整理得t 2-43t +9=设A 、B 对应的参数分别t 1和t 2, 由根与系数的关系得t 1+t 2=43,t 1t 2=9 ∴|AB |=|t 2-t 1|=t 1+t 22-4t 1t 2=2 3.解得t 1=33,t 2=3,代入直线参数方程 ⎩⎪⎨⎪⎧x =-4+32t ,y =12t ,得A 点坐标(12,332),B 点坐标(-52,32).4.如图所示,已知直线l 过点P (2,0),斜率为43,直线l 和抛物线y2=2x 相交于A ,B 两点,设线段AB 的中点为M ,求:(1)P ,M 间的距离|PM |; (2)点M 的坐标.解:(1)由题意,知直线l 过点P (2,0),斜率为43,设直线l 的倾斜角为α,则tan α=43,cos α=35,sin α=45,∴直线l 的参数方程的标准形式为 ⎩⎪⎨⎪⎧x =2+35t ,y =45t(t 为参数). *∵直线l 和抛物线相交,∴将直线l 的参数方程代入抛物线方程y 2=2x 中, 整理得8t 2-15t -50=0,Δ=152+4×8×50>0. 设这个二次方程的两个根为t 1,t 2,由根与系数的关系得t 1+t 2=158,t 1t 2=-254.由M 为线段AB 的中点, 根据t 的几何意义,得|PM | =⎪⎪⎪⎪⎪⎪t 1+t 22=1516.(2)因为中点M 所对应的参数为t M =1516,将此值代入直线l 的参数方程的标准形式(*),得⎩⎪⎨⎪⎧x =2+35×1516=4116,y =45×1516=34,即M ⎝⎛⎭⎪⎫4116,34.[对应学生用书P28]一、选择题1.直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+t 2,y =2-32t ,M 0(-1,2)和M (x ,y )是该直线上的定点和动点,则t 的几何意义是( )A .有向线段M 0M 的数量B .有向线段MM 0的数量C .|M 0M |D .以上都不是解析:参数方程可化为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+-12-t ,y =2+32-t答案:B2.曲线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3t 2+2,y =t 2-1(t 是参数),则曲线是( )A .线段B .双曲线的一支C .圆D .射线解析:由y =t 2-1得y +1=t 2,代入x =3t 2+2, 得x -3y -5=0(x ≥2).故选D. 答案:D3.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =2+3t ,y =-1+t(t 为参数)上对应t =0,t =1两点间的距离是( )A .1 B.10 C .10D .2 2解析:因为题目所给方程不是参数方程的标准形式,参数t 不具有几何意义,故不能直接由1-0=1来得距离,应将t =0,t =1分别代入方程得到两点坐标(2,-1)和(5,0),由两点间距离公式来求出距离,即-2+-1-2=10.答案:B4.若直线⎩⎪⎨⎪⎧x =t cos α,y =t sin α(t 为参数)与圆⎩⎪⎨⎪⎧x =4+2cos φ,y =2sin φ(φ为参数)相切,那么直线倾斜角α为( )A.π6 B.π4 C.π3D.π6或5π6解析:直线化为y x=tan α,即y =tan α·x , 圆方程化为(x -4)2+y 2=4, ∴由|4tan α|tan 2α+1=2⇒tan 2α=13, ∴tan α=±33,又α∈[0,π),∴α=π6或5π6. 答案:D 二、填空题5.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =2+22t ,y =-3-22t (t 为参数)上到点M (2,-3)的距离为2且在点M 下方的点的坐标是________.解析:把参数方程化成标准形式为⎩⎪⎨⎪⎧x =2-22-t ,y =-3+22-t ,把-t 看作参数,所求的点在M (2,-3)的下方,所以取-t =-2,即t =2,所以所求点的坐标为(3,-4).答案:(3,-4)6.若直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1-35t ,y =45t(t 为参数),则直线l 的斜率为______.解析:由参数方程可知,cos θ=-35,sin θ=45.(θ为倾斜角).∴tan θ=-43,即为直线斜率.答案:-437.已知直线l 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =1-2t ,y =2+kt (t 为参数),l 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =s ,y =1-2s (s 为参数),若l 1∥l 2,则k =____________;若l 1⊥l 2,则k =________.解析:将l 1,l 2的方程化为普通方程,得l 1:kx +2y -4-k =0,l 2:2x +y -1=0, l 1∥l 2⇒k 2=21≠4+k1⇒k =4.l 1⊥l 2⇒(-2)·(-k2)=-1⇒k =-1.答案:4 -1 三、解答题8.设直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =5+3t ,y =10-4t(t 为参数).(1)求直线的普通方程;(2)将参数方程的一般形式化为参数方程的标准形式. 解:(1)把t =x -53代入y 的表达式 得y =10-x -3,化简得4x +3y -50=0,所以直线的普通方程为4x +3y -50=0. (2)把参数方程变形为⎩⎪⎨⎪⎧x =5-35-5t ,y =10+45-5t ,令t ′=-5t ,即有⎩⎪⎨⎪⎧x =5-35t ′,y =10+45t ′(t ′为参数)为参数方程的标准形式.9.已知斜率为1的直线l 过椭圆x 24+y 2=1的右焦点,交椭圆于A ,B 两点,求弦AB 的长度.解:因为直线l 的斜率为1,所以直线l 的倾斜角为π4.椭圆x 24+y 2=1的右焦点为(3,0),直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+22t ,y =22t (t 为参数),代入椭圆方程x 24+y 2=1,得⎝ ⎛⎭⎪⎫3+22t 24+⎝ ⎛⎭⎪⎫22t 2=1,整理,得5t 2+26t -2=0. 设方程的两实根分别为t 1,t 2, 则t 1+t 2=-265,t 1·t 2=-25,|t 1-t 2|=t 1+t 22-4t 1t 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫-2652+85=85, 所以弦AB 的长为85.10.已知在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+4cos θ,y =2+4sin θ(θ为参数),直线l 经过定点P (3,5),倾斜角为π3.(1)写出直线l 的参数方程和曲线C 的标准方程;(2)设直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,求|PA |·|PB |的值. 解:(1)曲线C :(x -1)2+(y -2)2=16,直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =3+12t ,y =5+32t (t 为参数).(2)将直线l 的参数方程代入圆C 的方程可得t 2+(2+33)t -3=0,设t 1,t 2是方程的两个根,则t 1t 2=-3,所以|PA ||PB |=|t 1||t 2|=|t 1t 2|=3.。
直线参数方程教案

直线参数方程教案教案标题:直线参数方程教案教学目标:1. 理解直线的参数方程表示方法;2. 掌握求解直线参数方程的方法;3. 能够应用直线参数方程解决实际问题。
教学准备:1. 教师准备:教学课件、黑板、彩色粉笔、直尺、计算器等;2. 学生准备:纸、铅笔、直尺、计算器等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 教师通过引入直线方程的概念,提醒学生之前学习过的直线方程形式;2. 引导学生思考,直线是否可以用参数方程来表示。
二、讲解直线参数方程的概念(10分钟)1. 教师通过示意图,引导学生理解参数方程的概念;2. 解释直线参数方程的定义和意义;3. 提供直线参数方程的一般形式:x = x₁ + at, y = y₁ + bt,并解释各个参数的含义。
三、求解直线参数方程的步骤(15分钟)1. 教师通过示例,详细讲解求解直线参数方程的步骤;2. 强调确定直线上的一点和直线的方向向量的重要性;3. 指导学生如何通过已知条件确定直线上的一点和直线的方向向量。
四、练习与讨论(15分钟)1. 学生个人或小组完成练习题,求解给定直线的参数方程;2. 学生互相讨论解题思路和答案,教师进行指导和纠正。
五、应用实例(10分钟)1. 教师提供一个实际问题,引导学生将其转化为直线参数方程的求解;2. 学生个人或小组完成实际问题的求解,并展示解题过程和答案。
六、总结与拓展(5分钟)1. 教师对本节课的内容进行总结,强调直线参数方程的重要性和应用;2. 引导学生思考,直线参数方程在其他数学领域的应用。
七、作业布置(5分钟)1. 布置相关作业,巩固直线参数方程的求解方法;2. 鼓励学生自主拓展,寻找更多直线参数方程的应用实例。
教学反思:教案中通过导入、讲解、练习、应用等环节,全面引导学生理解和掌握直线参数方程的概念、求解方法和应用实例。
通过练习和应用实例的训练,能够提高学生对直线参数方程的理解和运用能力。
同时,鼓励学生自主拓展,培养学生对数学知识的独立思考和应用能力。
《2-3 直线的参数方程》教案

选修4-4 2-3直线的参数方程(第二课时)一、教学目标:知识与技能:掌握直线的参数方程。
过程与方法:.通过直线参数方程的应用,培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力,进一步体会数形结合、转化等数学思想。
情感、态度与价值观:通过观察、探索、发现的创造性过程,培养创新意识。
二重难点:教学重点:对直线的参数方程的考查。
教学难点:直线的参数方程中参数t 的几何意义。
三、教学方法:自主学习与合作交流.四、教学过程(一)复习引入:(1)经过定点00(,)M x y ,倾斜角为α的直线的参数方程为⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数)。
【师生活动】教师提出如下问题让学生加强认识:①直线的参数方程中哪些是变量?哪些是常量?②参数t 的取值范围是什么? ③参数t 的几何意义是什么?总结如下:①00,x y ,α是常量,,,x y t 是变量; ②t R ∈;③由于||1e =,且0M M te =,得到0M M t =,因此t 表示直线上的动点M 到定点0M 的距离.当0M M 的方向与数轴(直线)正方向相同时,0t >;当0M M 的方向与数轴(直线)正方向相反时,0t <;当0t =时,点M 与点0M 重合.(2)直线 ⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数)与曲线()y f x =交于12,M M 两点,对应的参数分别为12,t t 。
(1)曲线的弦12M M 的长是多少?(2)线段12M M 的中点M 对应的参数t 的值是多少?12121M M t t =-(), 1222t t t +=() 【设计意图】复习直线的参数方程,体会参数的几何意义。
(二)基础练习1.直线 的倾斜角为________________。
2.已知直线l 1:⎩⎨⎧x =1+3t ,y =2-4t (t 为参数)与直线l 2:2x -4y =5相交于点B ,求B 点坐标 ________。
直线的参数方程 教案

直线的参数方程教案教案标题:直线的参数方程教案目标:1. 理解直线的参数方程的定义和概念;2. 掌握求解直线的参数方程的方法;3. 能够应用直线的参数方程解决实际问题。
教学重点:1. 直线的参数方程的定义和概念;2. 求解直线的参数方程的方法。
教学难点:1. 运用直线的参数方程解决实际问题。
教学准备:1. 教师准备:教学投影仪、白板、黑板、彩色粉笔、教案、课件;2. 学生准备:课本、笔记本。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入直线的概念,复习直线的一般方程和斜率截距方程。
二、知识讲解(15分钟)1. 介绍直线的参数方程的概念和定义;2. 讲解直线的参数方程的一般形式和求解方法;3. 通过示例演示如何将直线的一般方程或斜率截距方程转化为参数方程。
三、示范演练(15分钟)1. 给出一些直线的一般方程或斜率截距方程,要求学生转化为参数方程;2. 学生跟随教师的指导进行演练。
四、拓展应用(15分钟)1. 提供一些实际问题,要求学生运用直线的参数方程解决;2. 学生独立或小组合作完成拓展应用题。
五、讲评与总结(10分钟)1. 教师对学生的演练和拓展应用进行讲评;2. 总结直线的参数方程的求解方法和应用。
六、作业布置(5分钟)1. 布置课后作业:完成课后习题中与直线的参数方程相关的题目。
教学反思:本节课通过引入直线的概念,再结合直线的一般方程和斜率截距方程,引出了直线的参数方程的概念和定义。
通过示例演示和学生的跟随指导进行演练,加深了学生对直线的参数方程求解方法的理解和掌握。
通过拓展应用,培养了学生运用直线的参数方程解决实际问题的能力。
在讲评与总结环节,对学生的答案进行了讲评,巩固了学生的学习成果。
最后,布置了课后作业,巩固学生的学习效果。
整节课教学内容紧凑,学生参与度高,达到了预期的教学目标。
高中数学直线参数方程教案

高中数学直线参数方程教案
目标:学习如何用参数方程表示直线
一、直线方程的一般形式
在平面直角坐标系中,一条直线可以用一般形式的方程表示为:
Ax + By + C = 0
其中A、B、C为常数,A和B不同时为0。
二、直线的参数方程
一个方程组可以用参数形式表示为:
x = x0 + at
y = y0 + bt
其中x0、y0分别是直线上的一个点的坐标,a、b为实数。
三、如何求直线的参数方程
1.已知直线上的两个点P(x1, y1)和Q(x2, y2),可以先求出直线的斜率:
m = (y2 - y1) / (x2 - x1)
然后,根据直线的斜率和一个已知点的坐标,可以得出直线的参数方程。
2.已知直线的一般形式方程Ax + By + C = 0,可以先求出一个点P(x0, y0):
x0 = -C / A
y0 = 0
然后,根据这个点和直线的斜率,可以得出直线的参数方程。
四、练习题
1.已知直线L过点P(1, 2)和Q(-2, 5),求直线L的参数方程。
2.已知直线L的一般形式方程2x - 3y + 6 = 0,求直线L的参数方程。
五、思考题
1.直线的参数方程和一般形式方程有何区别?
2.如果已知直线的参数方程x = 2t - 1,y = 3t + 4,如何表示这条直线的斜率?
六、作业
1.完成练习题。
2.思考题中的问题,并写下自己的回答。
本节课重点:学习如何用参数方程表示直线,以及如何根据已知条件求出直线的参数方程。
直线的参数方程课时教案(第一课时)

课时教案一、课题直线的参数方程(第一课时,共两课时)二、教学目的1.了解直线参数方程的条件以及参数的几何性质2.能根据直线的几何条件,写出直线的参数方程3.通过观察、探索、发现的过程,发展学生数学核心素养的“知识理解”、“知识迁移”、“知识创新”三级目标。
三、课型与教法新授课引导—发现模式四、教学重点直线参数方程的构建五、教学难点从动点M点的坐标变成直线l的参数方程的转化、t的几何意义、证明直线的参数方程、辨别是否是直线的标准参数方程六、教学过程探究一建立已知直线的参数方程1.复习引入(1)若点是直线l上的两相异点,则直线l的方向向量为,倾斜角为时,直线单位方向向量为;(2)已知两个向量),则共线的充要条件是;(3)如果直线l过定点,且倾斜角为,则直线l的方程为。
2. 讲授新课问题1 如图1,位于原点的机器人以单位速度沿单位方向向量行走时间t到达点M,求M点的坐标。
借助前面准备的知识由三角函数的定义不难得到,写成方程即。
问题2 如图2,如果初始位置不在原点,而在点,其他条件不变,求点M的坐标。
借助前面问题1和坐标的定义,不难得到,写成方程即。
问题3一般地,设直线l过点,且倾斜角为,点为其上任意一点,求M点的坐标。
可以提示学生引入参数t,则学生可类比得到(t为参数),此即为过点且倾斜角为的直线l的参数方程。
问题4 你能写出具体推导过程吗?指导学生利用向量法证明,同时指导学生借助点斜式方程进行证明。
探究二直线参数方程中t的几何意义问题5直线的参数方程(t为参数)中哪些是变量?哪些是常量?很容易由问题1,2,3得出是变量,是常量。
问题6 参数的几何意义是什么?为什么?结合参数方程的推导过程,可以引导学生从,且,得到,也可由。
由此可知|t|表示直线上的动点到定点的距离,即为参数的几何意义。
问题7参数t的取值范围是什么?t的正负与点的位置之间有什么关系?由中的正负可确定和的大小,从而确定的正负与点位置之间的关系,再利用图3可知:当时,点在点的上方;当时,点在点的下方;当时,点与点重合。
直线的参数方程教案

直线的参数方程教案直线的参数方程教案一、教学目标1. 知识与技能(1)掌握直线的参数方程的概念;(2)掌握直线的一般方程与参数方程的互相转化方法;(3)能够根据直线的参数方程绘制直线的图像。
2. 过程与方法(1)引导学生通过观察、实验等方式发现直线的参数方程的特点;(2)通过讲解和举例引导学生理解直线的参数方程的定义及其性质;(3)通过练习题巩固学生对直线的参数方程的掌握程度;(4)通过绘制直线的图像帮助学生加深对直线的参数方程的理解。
3. 情感、态度和价值观培养学生观察、发现、分析和解决问题的能力,培养学生的数学思维能力和创新能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点掌握直线的参数方程的概念和性质,掌握直线的一般方程与参数方程的互相转化方法。
2. 教学难点能够根据直线的参数方程绘制直线的图像。
三、教学过程1. 导入新课通过展示几何平面坐标系上的一条直线图像,引导学生观察,思考直线的方程与参数方程之间的关系,并提问学生:你对直线的参数方程有什么了解?2. 探究活动(1)教师用实物或几何软件展示一条直线和坐标系,并选取直线上两个点A(x1, y1)和B(x2, y2)。
(2)教师引导学生观察并发现直线上每个点都可以由参数t确定,并写出该点的坐标为(x, y),并尝试找出x和y与t之间的关系。
(3)学生根据已知的两个点的坐标、点A和点B的参数t值,写出点A和点B的参数方程。
(4)通过实际计算验证参数方程是否正确。
3. 理论总结通过探究活动,引导学生总结直线的参数方程的定义和性质,并帮助学生理解直线的参数方程与一般方程的转化方法。
4. 拓展(1)教师提问:已知直线的参数方程x = 2 + 3t,y = -1 + t ,如何将其转化为一般方程?(2)学生尝试将参数方程转化为一般方程,并进行实际计算和验证。
5. 练习巩固(1)教师出示几道直线的参数方程的题目,要求学生逐步转化为一般方程,并进行计算验证。
(2)学生独立完成练习题,并核对答案。
直线的参数方程教案(新的)优秀教案

课题:直线的参数方程<第一课时>课型:新授课教学目的要求:1、知识与技能:掌握直线的参数方程,明确参数t的几何意义会灵活应用。
2、过程与方法:通过直线参数方程的推导与应用,培养综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力,进一步体会运动与变化、数形结合等数学思想3、情感态度与价值:通过建立直线参数方程的过程,激发求知欲,培养积极探索、勇于钻研的科学精神、严谨的科学态度教学重点:分析直线的几何条件,选择适当的参数写出直线的参数方程教学难点:从直线的几何条件联系到向量法,并选择“有向线段的数量”为参数。
关键:参数的选择课时进度:第一课时教学方法:先学后教,当堂训练教具:多媒体课件步骤及时间分配内容备注教学构想教学流程阶段教师活动学生活动教学素材达成目标导入出示学习目标提问:我们学过经过定点,倾斜角为的直线的普通方程,那么怎样建立直线的参数方程呢?学习目标1.怎样选择参数t,建立直线的参数方程?2.直线的方向向量与MM有怎样的关系?3.直线的参数方程是什么?4.参数t的几何意义是什么?5.参数t的几何意义的应用.1名学生回答学生明确学习目标阅读教材完成【自学指导1】导学案教材导学案教材导学案通过回忆所学知识,为学生推导直线的参数方程做好准备让学生明确学习任务把新知识化成小问题逐一突破教学流程探究新知当堂训练例题解读1.当点M在直线上运动时,根据直线的几何条件,你认为应当怎样选择参数?2.你能写出直线的参数方程吗?板书1. 直线的参数方程教师提出如下问题让学生加强认识:①直线的参数方程中哪些是变量?哪些是常量?②参数的取值范围是什么?③参数的几何意义是什么?板书2 t 的几何意义当堂训练例题解读(1)已知直线与抛物线交于A,B两点,(1)判断点)2,1(M是否在直线l上,倾斜角为多少?(2)写出直线l的参数方程(3)线段AB的长度(4)点到A,B两点的距离之积通过例题我们得到哪些结论?板书3 t的几何意义的应用思考,讨论,研究2名同学回答针对性训练11名同学回答多名同学回答阅读教材完成【自学指导2】并总结参数的几何意义针对性训练21名同学回答学生练习小组合作相互交流根据学生做题情况可采取兵教兵环节学生通过做题小组合作讨论总结出结论2名同学回答导学案导学案导学案教材导学案综合运用所学知识,获取直线的方向向量,把向量坐标化,得到直线的参数方程,培养学生探索精神,体会数形结合思想.通过对点M的拖拽,体会参数的几何意义通过本题训练,使学生进一步体会直线的参数方程,并能利用参数解决有关问题,培养学生从分析问题和解决问题能力以及动手能力.通过特殊到一般,及时让学生总结有关结论,为进一步应用打下基础,培养归纳、概括能力.使学生对本节课所学知识有一个系统全面的认识。
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2.2.3直线的参数方程(教学设计)(2课时)教学目标:知识与技能:1. 联系数轴、向量等知识,推导出直线的参数方程,并进行简单应用,体会直线参数方程在解决问题中的作用.2.通过直线参数方程的推导与应用,培养综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力,进一步体会运动与变化、数形结合、转化、类比等数学思想.过程与方法:能根据直线的几何条件,写出直线的参数方程及参数的意义情感、态度与价值观:通过观察、探索、发现的创造性过程,培养创新意识。
通过建立直线参数方程的过程,激发求知欲,培养积极探索、勇于钻研的科学精神、严谨的科学态度.教学重点:联系数轴、向量等知识,写出直线的参数方程.教学难点:通过向量法,建立参数t(数轴上的点坐标)与点在直角坐标系中的坐标,x y之间的联系.教学过程:一、复习回顾:1.曲线参数方程的概念及圆与椭圆的参数方程.2.直线的方向向量的概念.3.在平面直角坐标系中,确定一条直线的几何条件是什么?4.已知一条直线的倾斜角和所过的一个定点,请写出直线的方程.5.如何建立直线的参数方程?二、师生互动,新课讲解1.回顾数轴,引出向量数轴是怎样建立的?数轴上点的坐标的几何意义是什么?教师提问后,让学生思考并回答问题.教师引导学生明确:如果数轴原点为O,数1所对应的点为A,数轴上点M的坐标为t,那么:=;②当OM与OA方向一致①OA为数轴的单位方向向量,OA方向与数轴的正方向一致,且OM tOAt>;时(即OM的方向与数轴正方向一致时),0t<;当OM与OA方向相反时(即OM的方向与数轴正方向相反时),0t=;当M与O重合时,0③||OM t =.教师用几何画板软件演示上述过程.【设计意图】回顾数轴概念,通过向量共线定理理解数轴上的数的几何意义,为选择参数做准备. 2.类比分析,异曲同工问题:(1)类比数轴概念,平面直角坐标系中的任意一条直线能否定义成数轴?(2)把直线当成数轴后,直线上任意一点就有两种坐标.怎样选取单位长度和方向才有利于建立这两种坐标之间的关系?教师提出问题后,引导学生思考并得出以下结论:选取直线l 上的定点0M 为原点,与直线l 平行且方向向上(l 的倾斜角不为0时)或向右(l 的倾斜角为0时)的单位向量e 确定直线l 的正方向,同时在直线l 上确定进行度量的单位长度,这时直线l 就变成了数轴.于是,直线l 上的点就有了两种坐标(一维坐标和二维坐标).在规定数轴的单位长度和方向时,与平面直角坐标系的单位长度和方向保持一致,有利于建立两种坐标之间的联系.【设计意图】使学生明确平面直角坐标系中的任意直线都可以在规定了原点、单位长度、正方向后成为数轴,为建立直线参数方程作准备. 3. 选好参数,柳暗花明问题(1):当点M 在直线l 上运动时,点M 满足怎样的几何条件?让学生充分思考后,教师引导学生得出结论:将直线l 当成数轴后,直线l 上点M 运动就等价于向量0M M 变化,但无论向量怎样变化,都有0M M te =.因此点M 在数轴上的坐标t 决定了点M 的位置,从而可以选择t 作为参数来获取直线l 的参数方程. 【设计意图】明确参数.问题(2):如何确定直线l 的单位方向向量e ?教师启发学生:如果所有单位向量起点相同,那么终点的集合就是一个圆.为了研究问题方便,可以把起点放在原点,这样所有单位向量的终点的集合就是一个单位圆.因此在单位圆中来确定直线的单位方向向量.教师引导学生确定单位方向向量,在此基础上启发学生得出(cos ,sin )e αα=,从而明确直线l 的方向向量可以由倾斜角α来确定.当0απ<<时,sin 0α>,所以直线l 的单位方向向量e 的方向总是向上.【设计意图】综合运用所学知识,获取直线的方向向量,培养学生探索精神,体会数形结合思想. 4. 等价转化,深入探究问题:如果点0M ,M 的坐标分别为00(,)(,)x y x y 、,怎样用参数t 表示,x y ? 教师启发学生回顾向量的坐标表示,待学生通过独立思考并写出参数方程后再全班交流.过程如下: 因为(cos ,sin )e αα=,([0,)απ∈),00000(,)(,)(,)M M x y x y x x y y =-=--,0//M M e 又,所以存在实数t R ∈,使得0M M te =,即00(,)(cos ,sin )x x y y t αα--=.于是0cos x x t α-=,0sin y y t α-=, 即0cos x x t α=+,0sin y y t α=+.因此,经过定点00(,)M x y ,倾斜角为α的直线的参数方程为 ⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数).教师提出如下问题让学生加强认识: ①直线的参数方程中哪些是变量?哪些是常量? ②参数t 的取值范围是什么? ③参数t 的几何意义是什么?总结如下:①00,x y ,α是常量,,,x y t 是变量; ②t R ∈;③由于||1e =,且0M M te =,得到0M M t =,因此t 表示直线上的动点M 到定点0M 的距离.当0M M 的方向与数轴(直线)正方向相同时,0t >;当0M M 的方向与数轴(直线)正方向相反时,0t <;当0t =时,点M 与点0M 重合.【设计意图】把向量转化为坐标,获得了直线的参数方程,在此基础上分析直线参数方程的特点,体会参数的几何意义. 三、运用知识,培养能力012012121212cos (sin ().||.||.||||.|||1 ||| 直线为参数)上有参数分别为和对应的两点和,则,两点的距离为 例x x t t t t A B A B y y t a A t t B t t C t t D t t α=+⎧⎨=+⎩+-+-010cos ()sin ()2 在参数方程为参数所表示的直线上有,两点,它们对应的参数值分别为、 例则线段的中点对应的参数值是x x t t B C t y y t BC M θθ=+⎧⎨=+⎩例4 直线⎩⎪⎨⎪⎧x =t sin 20°+3,y =-t cos 20°(t 为参数)的倾斜角是( ) A .20° B .70° C .110° D .160°例5(课本P36例1) 已知直线:10l x y +-=与抛物线2y x =交于A,B 两点,求线段AB 的长度和点(1,2)M -到A,B 两点的距离之积.先由学生思考并动手解决,教师适时点拨、引导,鼓励一题多解,学生可能有以下解法:解法一:由210x y y x +-=⎧⎨=⎩,得210(*)x x +-=. 设11(,)A x y ,22(,)B x y ,由韦达定理得:121211x x x x +=-⋅=-,.AB ∴===由(*)解得121122x x -+-==12y y ∴==.所以A B ,.则MA MB⋅=2===.()()0121201212121212000121212cos ()0.sin (1)||||(2)23,=0 直线(为参数)与曲线,交于,两点,对应的参数分别为,曲线的弦的长是多少?线段的中点对应的参数的值是多少?若定点恰是线段的中点,则?t 小结:x x t t f x y M M t t y y t M M M M t t M M M tt t t P x y M M t tt αα=+⎧=⎨=+⎩=-+=++=()()()1321 2113 2把下列参数方程与直角方程互化:为例参数x t t x y t ⎧=-+⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎩解法二、因为直线l 过定点M ,且l 的倾斜角为34π,所以它的参数方程是31cos 432sin 4x t y t ππ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩ (t 为参数),即1222x y ⎧=--⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩ (t 为参数).把它代入抛物线的方程,得220t -=,解得1t =,2t =由参数t的几何意义得:12AB t t =-=122MA MB t t ⋅==.在学生解决完后,教师投影展示学生的解答过程,予以纠正、完善.然后进行比较:在解决直线上线段长度问题时多了一种解决方法.【设计意图】通过本题训练,使学生进一步体会直线的参数方程,并能利用参数解决有关线段长度问题,培养学生从不同角度分析问题和解决问题能力以及动手能力.例6(课本P37例2)、经过点(2,1)M 作直线l ,交椭圆221164x y +=于A,B 两点.如果点M 恰好为线段AB 的中点,求直线l 的方程.分析:引导学生以M 作为直线l 上的定点写出直线的参数方程,然后与椭圆的方程联立,设A,B 两点对应的参数分别为12,t t ,则由120t t +=求出直线l 的斜率.教师板书,过程如下:解:设过点(2,1)M 的直线l 的参数方程为2cos 1sin x t y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),代入椭圆方程,整理得22(3sin 1)4(cos 2sin )80t ααα+++-=.因为点M 在椭圆内,这个方程必有两个实根,设A,B 两点对应的参数分别为12,t t ,则1224(cos 2sin )3sin 1t t ααα++=-+. 因为点M 为线段AB 的中点,所以1202t t+=,即cos 2sin 0αα+=.于是直线l 的斜率1tan 2k α==-.因此,直线l 的方程是11(2)2y x -=--,即240x y +-=.教师引导学生课下用其他方法解决.思考:例2的解法对一般圆锥曲线适用吗?把“中点”改为“三等分点”,直线l 的方程怎样求?由学生课下解决.【设计意图】体会直线参数方程在解决弦中点问题时的作用.例7(课本P37例3).当前台风中心P 在某海滨城市O 向东300Km 处生成,并以40km/h 的速度向西偏北45度方向移动.已知距台风中心250k m 以内的地方都属于台风侵袭的范围,那么经过多长时间后该城市开始受到台风侵袭?思考:在例3中,海滨城市O 受台风侵袭大概持续多长时间?如果台风侵袭的半径也发生变化(比如:当前半径为250KM ,并以10KM/h 的速度不断增大),那么问题又该如何解决?[来源:Z|xx|]例8(课本P38例4)如图所示,AB ,CD 是中心为点O 的椭圆的两条相交弦,交点为P ,两弦AB ,CD 与椭圆长轴的夹角分别为1,2∠∠,且12∠=∠,求证:|PA |*|PB |=|PC |*|PD |探究:如果把椭圆改为双曲线,是否会有类似的结论?三、课堂小结,巩固反思: (1)直线参数方程求法; (2)直线参数方程的特点;(3)根据已知条件和图形的几何性质,注意参数的意义。