第三章-直线与方程---直线的倾斜角与斜率-教案
《直线的倾斜角与斜率》教案及说明

《直线的倾斜角与斜率》教案及说明教案说明:本教案旨在帮助学生理解直线的倾斜角与斜率的概念,掌握计算方法,并能应用于解决实际问题。
通过本教案的学习,学生应能理解直线的倾斜角与斜率之间的关系,并能运用斜率计算直线的倾斜角,反之亦然。
教学目标:1. 理解直线的倾斜角的概念。
2. 掌握计算直线的斜率的方法。
3. 理解直线的斜率与倾斜角之间的关系。
4. 能运用直线的斜率和倾斜角解决实际问题。
教学内容:一、直线的倾斜角1. 直线的倾斜角的定义。
2. 直线的倾斜角的计算方法。
二、直线的斜率1. 直线的斜率的定义。
2. 直线的斜率的计算方法。
三、直线的斜率与倾斜角之间的关系1. 斜率与倾斜角的定义及关系。
2. 斜率与倾斜角的计算方法。
四、运用直线的斜率和倾斜角解决实际问题1. 运用斜率和倾斜角计算直线的长度。
2. 运用斜率和倾斜角计算直线的交点。
五、巩固练习1. 计算给定直线的斜率和倾斜角。
2. 解决实际问题,运用直线的斜率和倾斜角。
教学方法:1. 采用直观演示法,通过图形和实例引导学生理解直线的倾斜角和斜率的概念。
2. 采用讲解法,讲解直线的倾斜角和斜率的计算方法。
3. 采用实践法,让学生通过实际问题解决来运用直线的斜率和倾斜角。
教学评估:1. 课堂练习:学生在课堂上完成给定的练习题,检验对直线的倾斜角和斜率的理解和应用能力。
2. 课后作业:布置相关的作业题,巩固学生对直线的倾斜角和斜率的掌握。
3. 考试:设置有关直线的倾斜角和斜率的考试题目,全面评估学生的掌握情况。
教学资源:1. 教学PPT:提供直观的图形和实例,帮助学生理解直线的倾斜角和斜率的概念。
2. 练习题库:提供丰富的练习题,供学生课堂练习和课后作业。
3. 实际问题案例:提供实际问题,供学生解决,运用直线的斜率和倾斜角。
教学步骤:一、直线的倾斜角1. 引入直线的倾斜角的概念,引导学生理解直线的倾斜角的意义。
2. 讲解直线的倾斜角的计算方法,引导学生掌握计算直线的倾斜角的方法。
直线的倾斜角与斜率教案

直线的倾斜角与斜率教案一、教学目标:1. 让学生理解直线的倾斜角的概念,能够求出直线的倾斜角。
2. 让学生掌握直线的斜率计算公式,能够计算直线的斜率。
3. 让学生了解直线的倾斜角与斜率之间的关系,能够运用关系解决问题。
二、教学重点与难点:1. 教学重点:直线的倾斜角的概念,直线的斜率计算公式,直线的倾斜角与斜率之间的关系。
2. 教学难点:直线的倾斜角与斜率之间的关系的运用。
三、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究直线的倾斜角与斜率之间的关系。
2. 利用数形结合法,让学生在几何图形中观察和理解直线的倾斜角与斜率。
3. 运用实例分析法,让学生通过实际问题运用直线的倾斜角与斜率之间的关系。
四、教学准备:1. 教学课件:直线的倾斜角与斜率的定义及计算公式。
2. 教学素材:几何图形、实际问题。
3. 教学工具:黑板、粉笔、直尺、圆规。
五、教学过程:1. 导入新课:通过复习平面几何中直线的基本概念,引导学生进入直线的倾斜角与斜率的学习。
2. 讲解直线的倾斜角:介绍直线的倾斜角的定义,讲解如何求直线的倾斜角。
3. 讲解直线的斜率:介绍直线的斜率计算公式,讲解如何计算直线的斜率。
4. 探究直线的倾斜角与斜率之间的关系:引导学生通过几何图形和实际问题,探究直线的倾斜角与斜率之间的关系。
5. 巩固知识:通过实例分析,让学生运用直线的倾斜角与斜率之间的关系解决问题。
6. 课堂小结:总结直线的倾斜角与斜率的概念、计算方法和关系。
7. 布置作业:布置有关直线的倾斜角与斜率的练习题,巩固所学知识。
六、教学反思:在课后对自己的教学进行反思,看是否达到了教学目标,学生是否掌握了直线的倾斜角与斜率的概念和计算方法,以及是否能够运用关系解决问题。
如有问题,要及时调整教学方法,提高教学质量。
七、课时安排:本节课安排2课时,第一课时讲解直线的倾斜角和斜率的概念及计算方法,第二课时讲解直线的倾斜角与斜率之间的关系和巩固知识。
八、教学评价:通过课堂讲解、练习题和实际问题解决,评价学生对直线的倾斜角与斜率的掌握程度。
直线的倾斜角和斜率教案

直线的倾斜角和斜率教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解直线的倾斜角的概念,能够求出直线的倾斜角;(2)掌握直线的斜率与倾斜角的关系,能够计算直线的斜率;(3)能够运用直线的倾斜角和斜率解决实际问题。
2. 过程与方法:通过观察实际情境,让学生感受直线的倾斜角和斜率的概念,培养学生的观察能力和思维能力。
3. 情感态度与价值观:培养学生对数学的兴趣,提高学生运用数学知识解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)直线的倾斜角的概念;(2)直线的斜率与倾斜角的关系;(3)运用直线的倾斜角和斜率解决实际问题。
2. 教学难点:直线的斜率与倾斜角的计算。
三、教学过程1. 导入新课:通过展示实际情境,如倾斜的梯子、斜坡等,引导学生思考直线的倾斜角和斜率的概念。
2. 讲解直线的倾斜角:(1)介绍直线的倾斜角的概念,即直线与水平线之间的夹角;(2)引导学生通过观察和思考,理解直线的倾斜角的大小与直线的斜率之间的关系。
3. 讲解直线的斜率:(1)介绍直线的斜率的概念,即直线的倾斜角的正切值;(2)引导学生通过观察和思考,掌握直线的斜率与倾斜角的关系;(3)举例说明如何计算直线的斜率。
4. 练习与巩固:布置一些有关直线的倾斜角和斜率的练习题,让学生独立完成,巩固所学知识。
四、课后作业1. 请描述直线的倾斜角和斜率的概念,并说明它们之间的关系。
(1)直线y = 2x + 3;(2)直线x = 4。
五、教学反思通过本节课的教学,学生应该能够理解直线的倾斜角和斜率的概念,并掌握它们之间的关系。
在教学过程中,要注意引导学生通过观察和思考,培养学生的观察能力和思维能力。
布置适量的练习题,让学生巩固所学知识。
在课后,要关注学生的学习情况,及时进行教学反思,不断提高教学质量。
六、教学拓展1. 探讨直线的倾斜角与斜率在实际应用中的例子,如建筑设计中的斜屋顶、物理学中的倾斜面等。
2. 引导学生思考直线的倾斜角和斜率在几何图形中的作用,如在三角形、四边形等图形中的运用。
《直线的倾斜角与斜率》教案及说明

《直线的倾斜角与斜率》教案及说明一、教学目标:1. 让学生理解直线的倾斜角的概念,能够求出直线的倾斜角。
2. 让学生掌握直线的斜率的概念,能够求出直线的斜率。
3. 让学生能够运用直线的倾斜角和斜率解决实际问题。
二、教学内容:1. 直线的倾斜角的概念。
2. 直线的斜率的概念。
3. 直线的倾斜角与斜率的关系。
4. 求直线的倾斜角和斜率的方法。
5. 直线的倾斜角和斜率在实际问题中的应用。
三、教学重点与难点:1. 直线的倾斜角的概念。
2. 直线的斜率的概念。
3. 直线的倾斜角与斜率的关系。
四、教学方法:1. 采用讲解法,讲解直线的倾斜角和斜率的概念。
2. 采用案例分析法,分析直线的倾斜角和斜率在实际问题中的应用。
3. 采用互动教学法,引导学生参与课堂讨论,提高学生的思维能力。
五、教学过程:1. 导入:通过生活中的实例,引导学生思考直线的倾斜角和斜率的概念。
2. 讲解直线的倾斜角和斜率的概念,让学生掌握直线的倾斜角和斜率的定义。
3. 通过案例分析,让学生了解直线的倾斜角和斜率在实际问题中的应用。
4. 互动环节:引导学生参与课堂讨论,探讨直线的倾斜角和斜率的关系。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,强调直线的倾斜角和斜率的重要性。
6. 作业布置:布置有关直线的倾斜角和斜率的练习题,巩固所学知识。
说明:本教案根据学生的实际情况,采用讲解法、案例分析法和互动教学法,旨在让学生掌握直线的倾斜角和斜率的概念,并能运用到实际问题中。
在教学过程中,注意启发学生的思维,培养学生的动手能力。
六、教学评估:1. 课堂讲解过程中,观察学生对直线的倾斜角和斜率概念的理解程度。
2. 案例分析环节,观察学生对实际问题中直线倾斜角和斜率的应用能力。
3. 课堂互动环节,评估学生对直线倾斜角和斜率关系的掌握情况。
七、教学反思:1. 课后对学生的作业进行批改,总结学生在直线的倾斜角和斜率方面的掌握情况。
2. 针对学生存在的问题,调整教学方法,以便更好地让学生理解和掌握直线的倾斜角和斜率。
第三章直线与方程31直线的倾斜角与斜率教案

第三章直线与方程3.1 直线的倾斜角与斜率教案 A第1课时教学内容:3.1.1 倾斜角与斜率教学目标一、知识与技能1.正确理解直线的倾斜角和斜率的概念;2.斜率公式的推导过程,掌握过两点的直线的斜率公式.二、过程与方法经历将直线的位置问题(几何问题)转化为倾斜角问题的过程,进而转化为倾斜角的正切即斜率问题(代数问题)进行解决,不断体会“数形结合”的思想方法.三、情感、态度与价值观1.通过把直线倾斜角的概念的引入学习和直线倾斜角与斜率关系,提高观察、探索能力,运用数学语言表达能力,数学交流与评价能力;2.通过建立斜率概念和推导斜率公式,进一步理解数形结合的思想,树立辩证统一的观点,形成严谨的科学态度和求简的数学精神.教学重点、难点教学重点:直线的倾斜角、斜率的概念和公式.教学难点:斜率的计算方法.教学关键:直线斜率的两种计算方法.教学突破方法:结合图形,使学生理解直线倾斜角的概念,抓住直线的倾斜角与斜率的联系,引导学生掌握直线斜率的计算方法.教法与学法导航教学方法:启发、引导、讨论.学习方法:探究、思考、讨论、练习.教学准备教师准备:多媒体课件(用于展示问题、引导讨论、出示答案).学生准备:一次函数与直线的关系、特殊角的正切值.教学过程详见下页表格.教学环节教学内容师生互动设计意图创设情景导入新课我们知道,经过两点有且只有(确定)一条直线,那么,经过一点P的直线l的位置能确定吗?如图,过一点P可作无数多条直线a,b,c,…易见,答案是否定的,这些直线有什么联系呢?学生回答(不能确定)(1)它们都经过点P.(2)它们的倾斜程度不同.接着教师提出:怎样描述这种倾斜程度的不同?由此引入课题.设疑激趣导入课题.概念形成1.直线倾斜角的概念当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.特别地,当直线l与x轴平行或重合时,规定0α=o.教师提问:倾斜角α的取值范围是什么?0°≤α<180°当直线l与x轴垂直时90α=o(由学生结合图形回答)概念深化因为平面直角坐标系内的每一条直线都有确定的倾斜程度,引入直线的倾斜角之后,我们就可以用倾斜角α来表示平面直角坐标系内的每一条直线的倾斜程度.确定平面直角坐标系内的一条直线位置的几何要素:一个点P和一个倾斜角α.教师提问:如左图,直线a∥b∥c,那么它们的倾斜角α相等吗?学生回答后作出结论.一个倾斜角α不能确定一条直线,进而得出确定一条直线位置的几何要素.通过这种师生互动引导学生明确确定一条直线位置的两个几何要素.概念形成2.直线的斜率一条直线的倾斜角α(α≠90°)的正切值叫做这条直线的斜率.斜率常用小写字母k表示,即tankα=.由此可知,一条直线l的倾斜角α一定存在,但是斜率k不一定存在.例如α= 45°时,k = tan45°= 1;α= 135°时,k = tan135°= –1 .教师提问:(由学生讨论后回答)(1)当直线l与x轴平行或重合时,k为多少?k = tan0°= 0.(2)当直线l与x轴垂直时,k还存在吗?α= 90°,k不存在.设疑激发学生思考得出结论.yabcxO续上表概念形成3.直线的斜率公式2121.y ykx x-=-对于上面的斜率公式要注意下面四点:(1)当x1 = x2时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角α= 90°,直线与x轴垂直;(2)k与P1、P2的顺序无关,即y1、y2和x1、x2在公式中的前后次序可以同时交换,但分子与分母不能交换;(3)斜率k可以不通过倾斜角而直接由直线上两点的坐标求得;(4)当y1 = y2时,斜率k = 0,直线的倾斜角α= 0°,直线与x轴平行或重合;(5)求直线的倾斜角可以由直线上两点的坐标先求斜率而得到.教师提出问题:给定两点P1 (x1,y1),P2(x2,y2),x1≠x2,如何用两点的坐标来表示直线P1、P2的斜率?可用计算机作动画演示:直线P1P2的四种情况,并引导学生如何作辅助线,共同完成斜率公式的推导.借助多媒体演示让学生亲自体会斜率公式的推导过程.应用举例例1已知A (3,2),B(–4,1),C (0,–1),求直线AB,BC,CA的斜率,并判断它们的倾斜角是钝角还是锐角.(用计算机作直线,图略)【分析】已知两点坐标,而且x1≠ x-2,由斜率公式代入即可求得k的值;而当tan0kα=<时,倾斜角α是钝角;而当tan0kα=>时,倾斜角α是锐角;而当tan0kα==时,倾斜角α是0°.学生分析求解,教师板书例1 略解:直线AB的斜率k1= 1/7>0,所以它的倾斜角α是锐角.直线BC的斜率k2=–0.5<0,所以它的倾斜角α是钝角.通过应用进一步理解倾斜角,斜率的有关定义例2 在平面直角坐标系中,画出经过原点且斜率分别为1,–1,2及–3的直线a ,b ,c ,1.【分析】要画出经过原点的直线a ,只要再找出a 上的另个一点M .而M 的坐标可以根据直线a 的斜率确定;或者k = ta n α=1是特殊值,所以也可以以原点为角的顶点,x 轴的正半轴为角的一边,在x 轴的上方作45°的角,再把所作的这一边反向延长成直线即可.例2 略解:设直线a 上的另一个点M 的坐标为(x ,y ),根据斜率公式有1 = (y – 0)/(x – 0),所以 x = y .可令x = 1,则y = 1,于是点M 的坐标为(1,1).此时过原点和点M (1,1),可作直线a .同理,可作直线b ,c ,1.(用计算机作动画演示画直线过程)小结(1)直线的倾斜角和斜率的概念.(2)直线的斜率公式.师生共同总结交流完善.引导学生学会自己总结.课堂作业1. 求下列两点直线的斜率,并判断其倾斜角是锐角还是钝角. (1)(1,1),(2,4); (2)(–3,5),(0,2); (3)(2,3),(2,5); (4)(3,–2),(6,–2)【解析】(1)413021k -==>-,所以倾斜角是锐角; (2)25100(3)k -==-<--,所以倾斜角是钝角;(3)由x 1 = x 2 = 2得:k 不存在,倾斜角是90°; (4)2(2)063k ---==-,所以倾斜角为0°. 2. 已知点P (3,1)-,点Q 在y 轴上,直线PQ 的倾斜角为120°,则Q 点的坐标为 .【解析】因为点Q 在y 轴上,则可设其坐标为(0,b )直线PQ 的斜率k = tan120°= 3-, ∴30(3)k ==--- , ∴b = –2,即Q 点坐标为(02)-,.第2课时教学内容:3.1.2 两条直线平行与垂直的判定教学目标一、知识与技能1.理解并掌握两条直线平行与垂直的条件;2.会运用条件判定两直线是否平行或垂直.二、过程与方法通过探究两直线平行或垂直的条件,提高运用已有知识解决新问题的能力,以及数形结合能力.三、情感、态度与价值观通过对两直线平行与垂直的位置关系的研究,获得成功感觉;同学合作交流的学习方式,激发学生的学习兴趣.教学重点、难点教学重点:两条直线平行和垂直的条件是重点,要求学生能熟练掌握,并灵活运用.教学难点:启发学生,把研究两条直线的平行或垂直问题,转化为研究两条直线的斜率的关系问题.教学关键:理解并掌握判断两直线平行和垂直的方法.教学突破方法:结合图形探究两直线平行和垂直时二者斜率的关系,并从这种关系的内涵和外延两个方面强化学生对此结论的理解.对于两条直线中有一条直线斜率不存在的情况,在课堂上老师应提醒学生注意解决好这个问题.教法与学法导航教学方法:以实验探究的教学方法为主,具体以实例展示法、多媒体演示法、分析讨论法、问题教学法和练习巩固法展开教学活动.学习方法:以探究理解学习方法为主,自主学习,自我反馈,渐进式提高.教学准备教师准备:多媒体课件(用于展示问题、引导讨论、出示答案),资料图片.学生准备:直线的倾斜角与斜率的概念及联系.教学过程教学环节教学内容师生互动设计意图创设情景导入新课我们已经学习了直线的倾斜角和斜率的概念,而且知道,可以用倾斜角和斜率来表示直线相对于x轴的倾斜程度,并推导出了斜率的计算公式.现在,我们来研究通过两条直线的斜率来判断两条直线的平行或垂直.师:解析几何的本质是什么?生:用代数的方法研究几何图形的位置关系.设疑激趣导入课题续上表师生互动探究新知1.先研究特殊情况下的两条直线平行与垂直讨论: 两条直线中有一条直线没有斜率(1)当另一条直线的斜率也不存在时,两直线的倾斜角都为90°,它们互相平行;(2)当另一条直线的斜率为0时,一条直线的倾斜角为90°,另一条直线的倾斜角为0°,两直线互相垂直.师生互动探究新知2.两条直线的斜率都存在时,两直线的平行.设直线l1和l2的斜率分别为k1和k2.我们知道,两条直线的平行或垂直是由两条直线的方向决定的,而两条直线的方向又是由直线的倾斜角或斜率决定的.问题: 两条互相平行或垂直的直线,它们的斜率有什么关系?结论1: 两条直线都有斜率而且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的斜率相等,那么它们平行,即l1∥l2k1=k2.注意: 上面的等价是在两条直线不重合且斜率存在的前提下才成立的,缺少这个前提,结论并不成立.即如果k1=k2,那么一定有l1∥l2; 反之则不一定.首先研究两条直线互相平行(不重合)的情形.如果l1∥l2(如下图),那么它们的倾斜角相等:α1=α2.(借助多媒体,让学生通过观察度量,感知α1,α2的关系)因为tanα1=tanα2 即k1=k2.反过来,如果两条直线的斜率相等:即k1=k2,那么tanα1=tanα2.由于0°≤α1<180°,0°≤α2<180°,所以α1=α2.又因为两条直线不重合,两条直线平行l1∥l2.通过这种师生互动引导学生明确两条直线平行的判定方法续上表师生互动探究新知3.下面我们研究两条直线的斜率都存在时,两直线的垂直的情形.如果l1⊥l2,这时α1≠α2,否则两直线平行.结论: 两条直线都有斜率........,如果它们互相垂直,那么它们的斜率互为负倒数;反之,如果它们的斜率互为负倒数,那么它们互相垂直,即12112211l l k k kk⊥⇔=-⇔=-注意: 结论成立的条件,即如果k1·k2=-1,那么一定有21ll⊥;反之则不一定.设α2<α1(如下图),甲图的特征是l1与l2的交点在x轴上方;乙图的特征是l1与l2的交点在x轴下方;丙图的特征是l1与l2的交点在x轴上,无论哪种情况下都有α1=90°+α2.因为l1、l2的斜率分别是k1、k2,即α1≠90°,所以α2≠0,1221tan tan(90)tanααα∴=︒+=-,即211kk-=或121-=kk.反过来,如果211kk-=或121-=kk.不失一般性,设k1<0,k2>0,那么1221tan tan(90)tanααα∴=-=︒+可以推出: α1=90°+α2.即21ll⊥.借助多媒体演示让学生经历两条直线垂直的判定结论的推导.续上表应用举例例1(1)已知直线1l经过点M(-3,0)、N(-15,-6),2l经过点R(-2,32)、S(0,52),试判断1l与2l是否平行?(2)1l的倾斜角为45°,2l经过点P(-2,-1)、Q(3,-6),问1l与2l是否垂直?例2 已知A(1,1),B(2,2),C(3,-3),求点D,使直线CD⊥AB,且CB∥AD.例1【解析】(1)∵MNk=0(6)13(15)2--=---,531220(2)2RSk-==--,∴1l//2l.(2)∵1tan451k=︒=,26(1)13(2)k---==---,121k k=-,∴1l⊥2l.例2 【解析】设D(x,y),则CD ABk k⊥,BC ADk k=.∴(3)2113212(3)1231yxyx---⎧⨯=-⎪⎪--⎨---⎪=⎪--⎩,即,56,y xx y=-⎧⎨+=⎩解得3,23,2xy⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩.∴D(33,22-).通过实例熟练对两条直线平行和垂直的判定.小结1.知识小结(1)两条直线平行或垂直的判定方法.(2)注意特殊情况特殊处理,如有斜率为零或斜率不存在的情况.(3)应用直线平行的条件,判定三点共线.2.思想方法:倾斜角、平行是几何概念,坐标、斜率是代数概念,解析几何的本质是用代数方法来研究几何问题.师生共同总结交流完善.引导学生学会自己总结.xyo.BACD课堂作业1.如果直线l 1的斜率为a ,且21l l ⊥ ,则直线l 2的斜率为( ). A .a 1 B . a C . a 1- D . a1-或不存在 答案:选D .2. 若过点A (2,-2),B (5,0)的直线与过点P (2m ,1)Q (-1,-m )的直线平行,则m 的值为( ).A . -1B . 1C . 2D .21答案:选B .3.已知点M (2,2)和N (5,-2),点P 在x 轴上,且∠MPN 为直角,则点P 的坐标为( ).答案:(1,0),(6,0).教案 B第1课时教学内容:3.1.1 倾斜角和斜率 教学目标一、知识和技能目标1. 了解直线方程的概念,正确理解直线倾斜角和斜率概念;2. 理解公式的推导过程,掌握过两点的直线的斜率公式. 二、过程和方法目标掌握由直线上两点的坐标求直线的倾斜角和斜率的方法,会实现直线方程的各种形式之间的互化.三、情感、态度与价值观目标发展观察、探索能力,运用数学语言表达能力;进一步理解数形结合思想,树立辩证统一的观点,形成严谨的科学态度和求简的数学精神. 教学重点直线的倾斜角和斜率的概念,过两点的直线的斜率公式. 教学难点斜率概念的学习,过两点的直线的斜率公式. 教学过程1.创设情景,揭示课题(1)简述本章研究什么?怎样研究?(2)问题探究:我们知道, 经过两点有且只有一条直线. 那么, 在平面直角坐xy aCbxy acbP标系中,经过一点P 的直线l 的位置由哪些条件确定?如图, 过一点P 可以作无数多条直线a ,b ,c ,…,易见这些直线的共同特点是:都经过同一点P ,那么,它们的不同点是什么?学生交流讨论,发表见解:它们的‘倾斜程度’不同. 教师提出:怎样描述这种‘倾斜程度’的不同? 引入直线的倾斜角的概念.2.直线的倾斜角的概念当直线l 与x 轴相交时, 取x 轴作为基准, x 轴正向与直线λ向上方向之间所成的角α叫做直线λ的倾斜角.... 特别地,当直线λ与x 轴平行或重合时, 规定α= 0°.观察下图直线l 1,l 2,l 3的倾斜角是怎样的?由此回答直线的倾斜角α的取值范围是什么? 0°≤α<180°.当直线λ与x 轴垂直时, α= 90°.教师强调:平面直角坐标系内的每一条直线都有确定的倾斜程度, 引入直线的倾斜角之后, 我们就可以用倾斜角α来表示平面直角坐标系内的每一条直线的倾斜程度.思考1:如上图, 直线a ∥b ∥c , 那么它们的倾斜角α相等吗? 答案是肯定的.所以一个倾斜角α不能确定一条直线.确定平面直角坐标系内的一条直线位置的几何要素: 一个点...P 和一个倾斜角......α.二者缺一不可.思考2:生活中的“倾斜程度”通常用什么量表示?引导学生讨论交流,举例.如道路的坡度等,使学生理解生活中坡度的意义:升高前进α坡度(比)=升高量/前进量如果我们使用“倾斜角”这个概念,这里的“坡度”实际是“倾斜角α的正切值”. 3.直线的斜率(1)一条直线的倾斜角α (α≠90°)的正切值叫做这条直线的斜率(slope ),斜率常用小写字母k 表示,也就是k = tan .α当直线λ与x 轴平行或重合时, α=0°, k = tan0°=0; 当直线λ与x 轴垂直时, α= 90°, k 不存在.由此可知, 一条直线λ的倾斜角α一定存在,但是斜率k 不一定存在. 例如, α=45°时, k = tan45°= 1.4.利用信息技术获得直线的倾斜角和直线的斜率的关系观察上图直线的倾斜角和斜率之间的关系:由于知识的原因,学生不能通过正切值获得直线的倾斜角和斜率之间的关系,因此教学中通过信息技术演示操作(如《几何画板》)获得直线的倾斜角和斜率的关系.(如上图)可以清楚看到: 当οο900<<α时,直线的斜率k 是正数;当οο18090<<α时,直线的斜率k 是负数.思考3:两点确定一条直线,那么给定两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),x 1≠x 2,如何用两点的坐标来表示直线P 1P 2的斜率?xyαOP 2P 15.探究并推导直线斜率的两点式公式可用计算机作动画演示: 直线P 1P 2的四种情况(如下图), 并引导学生通过作辅助线,共同完成斜率公式的推导.斜率公式:2121.y ykx x-=-对于上面的斜率公式要注意下面四点:(1)当x1=x2时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角α= 90°,直线与x 轴垂直;(2)k值的大小与P1、P2的顺序无关,即y1,y2和x1,x2在公式中的前后次序可以同时交换,但分子与分母不能交换;(3)斜率k可以不通过倾斜角而直接由直线上两点的坐标求得;(4)当y1=y2时,斜率k = 0,直线的倾斜角α=0°,直线与x轴平行或重合.6.应用举例例1直线过点A(-2,0),B(-5,3),求直线AB的斜率.【解析】k=(3-0)/[(-5)-(-2)]=-1,又α∈[0°,180°),∴α=135°.因此,这条直线的斜率是-1,倾斜角是135°变式:m为何值时,经过两点A(m,0),B(-5,1-m)的直线AB的斜率是-1?【分析】101 2.5mmm--=-⇒=---例2分别在下列条件求直线的倾斜角和斜率.(1)直线l的倾斜角α的正弦值是1/2;(2)直线l的方向向量(→=-v.【分析】⑴由已知条件求出直线的倾斜角α,再来求直线的斜率.注意到α∈[0,π),而sinα= 1/2,因此求角时,要分α为锐角与钝角来求. ⑵抓住直线P 1P 2的方向向量21P P 的坐标是(x 2-x 1,y 2-y 1),其中P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)与过两点P 1(x 1,y 1)、P 2(x 2,y 2)的直线的斜率公式的结构关系来求.【解析】⑴∵α∈[0,π),又sin α= 1/2.∴α为锐角时,α=π/6;α为钝角时,α=5π/6. 当α=π/6时,斜率k =tanπ/6 =3/3; 当α=5π/6时,斜率k =tan5π/6 =-3/3.⑵∵直线l 的方向向量(→=-v ,∴直线l 的斜率3/3-=k ,故倾斜角α=5π/6. 6. 课后作业P86练习:1,2,3,4;P89习题3.1A 组:1,2,3,4,5.第2课时教学内容:3.1.2 两条直线的平行与垂直 教学目标一、知识与技能理解并掌握两条直线平行与垂直的条件,会运用条件判定两直线是否平行或垂直. 二、过程与方法通过探究两直线平行或垂直的条件,培养学生运用代数方法来研究几何问题. 三、情感、态度和价值观通过对两直线平行与垂直的位置关系的研究,培养学生的成功意识,合作交流的学习方式,激发学生的学习兴趣,欣赏解析几何的代数抽象美. 教学重点、难点教学重点:熟练掌握两条直线平行和垂直的条件. 教学难点:研究两条直线的平行或垂直问题的判断. 教学方法引导、启发、讨论,练习. 教学过程一、创设情景,导入课题复习已经学习的直线的倾斜角和斜率的概念,可以用倾斜角和斜率来表示直线相对于x 轴的倾斜程度,并推导出了斜率的坐标计算公式.现在,我们来研究能否通过两条直线的斜率来判断两条直线的平行或垂直.二、师生互动,探究新知1. 先研究特殊情况下的两条直线平行与垂直讨论: 两条直线中有一条直线没有斜率,(1)当另一条直线的斜率也不存在时,两直线的倾斜角都为90°,它们互相平行;(2)当另一条直线的斜率为0时,一条直线的倾斜角为90°,另一条直线的倾斜角为0°,两直线互相垂直.2. 两条直线的斜率都存在时,两直线的平行设直线 l 1和l 2的斜率分别为k 1和k 2.我们知道,两条直线的平行或垂直是由两条直线的方向决定的,而两条直线的方向又是由直线的倾斜角或斜率决定的.所以我们下面要研究的问题是: 两条互相平行或垂直的直线, 它们的斜率有什么关系?首先研究两条直线互相平行(不重合)的情形.如果l 1∥l 2(如下图),那么它们的倾斜角相等:α1=α2.(借助多媒体, 让学生通过观察度量, 感知α1, α2的关系) 因为tan α1=tan α2 即 k 1=k 2.反过来,如果两条直线的斜率相等: 即k 1=k 2,那么tan α1=tan α2. 由于0°≤α1<180°, 0°≤α2<180°,所以α1=α2.又因为两条直线不重合,两条直线平行l 1∥l 2.结论: 两条直线都有斜率而且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的斜率相等,那么它们平行,即l 1∥l 2,k 1=k 2.注意: 上面的等价是在两条直线不重合且斜率存在的前提下才成立的,缺少这个前提,结论并不成立.即如果k 1=k 2, 那么一定有l 1∥l 2; 反之则不一定.3. 两条直线的斜率都存在时, 两直线的垂直 下面我们研究两条直线垂直的情形.如果21l l ,这时α1≠α2,否则两直线平行.设α2<α1(如下图),甲图的特征是l 1与l 2的交点在x 轴上方;乙图的特征是l 1与l 2的交点在x 轴下方;丙图的特征是l 1与l 2的交点在x 轴上,无论哪种情况下都有α1=90°+α2.因为l 1、l 2的斜率分别是k 1、k 2,即α1≠90°,所以α2≠0°.1221tan tan(90)tanααα∴=︒+=-,即211k k -=或121-=k k . 反过来,如果211k k -=或121-=k k . 不失一般性,设k 1<0, k 2>0,那么 1221tan tan(90)tan ααα∴=-=︒+ 可以推出: α1=90°+α2. 即21l l ⊥.结论: 两条直线都有斜率,如果它们互相垂直,那么它们的斜率互为负倒数;反之,如果它们的斜率互为负倒数,那么它们互相垂直,即12112211l l k k k k ⊥⇔=-⇔=-注意: 结论成立的条件. 即如果k 1·k 2 = -1, 那么一定有21l l ⊥;反之则不一定. 三、概念辨析,巩固提高 例 1 已知A (2,3), B (-4,0), P (-3,1), Q (-1,2), 试判断直线BA 与PQ 的位置关系, 并证明你的结论.分析: 借助媒体动画展示, 通过观察猜想:BA ∥PQ , 再通过计算加以验证.(图略)【解析】:直线BA 的斜率k 1=21)4(203=---,直线PQ 的斜率k 2=21)3(112=----,因为 k 1=k 2=21,所以 直线BA ∥PQ . 例2 四边形ABCD的顶点为(2,2A +、(2,2)B -、(0,2C -、(4,2)D ,试判断四边形ABCD 的形状.【解析】AB边所在直线的斜率AB k ==,CD边所在直线的斜率CD k ==, BC 边所在直线的斜率BC k =,DA 边所在直线的斜率DA k ==因为,AB CD BC DA k k k k ==,所以AB //CD ,BC //DA ,即四边形ABCD 为平行四边形.又因为1)2(22-=-⨯=⋅BC AB k k ,所以AB ⊥BC ,即四边形ABCD 为矩形. 例 3 已知A (-6,0), B (3,6), P (0,3), Q (-2,6), 试判断直线AB 与PQ 的位置关系.【解析】直线AB 的斜率32)6(3061=---=k , 直线PQ 的斜率23)02361-=---=k ,因为k 1·k 2=-1 所以 AB ⊥PQ .例4 已知ABC ∆的顶点(2,1),(6,3)B C -,其垂心为(3,2)H -,求顶点A 的坐标. 【解析】设顶点A 的坐标为(,)x y . ∵ ,AC BH AB CH ⊥⊥,∴ 11AC BH AB CH k k k k ⋅=-⎧⎨⋅=-⎩,, 即 31()16511()123y x y x -⎧⨯-=-⎪⎪+⎨-⎪⨯-=-⎪-⎩,,化简为53335y x y x =+⎧⎨=-⎩,,解之得:1962.x y =-⎧⎨=-⎩,∴ A 的坐标为(19,62)--.四、小结1.知识和技能(1)两条直线平行或垂直的判定方法.(2)注意特殊情况特殊处理,如有斜率为零或斜率不存在的情况.(3)应用直线平行的条件,判定三点共线.2.思想方法:倾斜角、平行是几何概念,坐标、斜率是代数概念,解析几何的本质是用代数方法来研究几何问题.五、作业P89练习:1,2.P90习题3.1 A组:8.B组:3,4.。
教案直线的倾斜角与斜率教案

3.1.1直线的倾斜角与斜率教案一、教学目标(1)知识与技能:正确理解直线倾斜角和斜率的概念。
理解直线倾斜角的唯一性。
理解直线斜率的存在性。
斜率公式的推导过程,掌握过两点的直线的斜率公式。
(2)过程与方法:经历用代数方法刻画直线斜率的过程,初步掌握过已知两点的直线的斜率计算公式,渗透几何问题代数化的解析几何研究思想和数形结合思想。
(3)情感态度与价值观:通过教学,使学生从生活中的坡度,自然迁移到数学中直线的斜率,感受数学概念来源于实际生活,数学概念的形成是自然的,从而渗透辩证唯物主义思想。
二、教学重点与难点重点:直线倾斜角和斜率的概念以及过两点的直线的斜率公式。
难点:用代数方法推导斜率的过程。
三、教学方法计算机辅助教学与发现法相结合。
即在多媒体课件支持下,让学生在教师引导下,积极探索,亲身经历概念的发现与形成过程,体验公式的推导过程,主动建构自己的认知结构。
四、教学过程(一)创设情境,揭示课题问题1、(出示幻灯片)给出的两点相同吗?从形的角度看,它们有位置之分,但无大小与形状之分。
从数的角度看,如何区分两个点?(用坐标区分)问题2、过这两点可作什么图形?唯一吗?只经过其中一点可作多少条直线?若只想定出其中的一条直线,除了再用一点外,还有其他方法吗?可以增加一个什么样的几何量?由此引导学生归纳,确定直线位置可有两种方式(1)已知直线上两点(2)已知直线上一点和直线的方向(倾斜角、倾斜程度)问题3、角的形成还需一条线,也就是说要有刻画倾斜程度的角,就必须还有一条形成角的参照的直线。
在平面直角坐标系下,以哪条轴线为基准形成刻画倾斜程度的角?(学生可能回答x轴或y轴)以x轴或y轴为基准都可以,习惯上我们用x轴。
选择哪个角来描述直线的倾斜程度,就能保证坐标系下的任何一条直线都有唯一的角与它对应呢?(教师引导学生选取不同的方向来描述角)。
数学概念来刻画事物时,讲求统一美与简洁美,如何用数学语言准确描述这个角呢?(揭示课题)1、倾斜角的定义:在直角坐标系下,以x轴为基准,当直线l与x 轴相交时,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角α,叫做直线l的倾斜角。
直线的倾斜角和斜率教案

直线的倾斜角和斜率教案一、教学目标1.理解直线的倾斜角和斜率的概念;2.掌握求直线的倾斜角和斜率的方法;3.能够应用直线的倾斜角和斜率解决实际问题。
二、教学重点1.直线的倾斜角和斜率的概念;2.求直线的倾斜角和斜率的方法。
三、教学难点1.直线的倾斜角和斜率的关系;2.应用直线的倾斜角和斜率解决实际问题。
四、教学内容1. 直线的倾斜角和斜率的概念直线的倾斜角是指直线与水平线之间的夹角,用α表示。
直线的斜率是指直线的倾斜程度,用k表示。
2. 求直线的倾斜角和斜率的方法(1)已知直线的解析式设直线的解析式为y=kx+b,其中k为斜率,b为截距。
直线的倾斜角可以用斜率k求得,即tanα=k。
直线的斜率可以用解析式求得,即k=(y2-y1)/(x2-x1)。
(2)已知直线上两点坐标设直线上两点坐标为(x1,y1)和(x2,y2)。
直线的倾斜角可以用斜率k求得,即tanα=k=(y2-y1)/(x2-x1)。
直线的斜率可以用解析式求得,即k=(y2-y1)/(x2-x1)。
3. 应用直线的倾斜角和斜率解决实际问题(1)求两条直线的夹角设两条直线的斜率分别为k1和k2,则两条直线的夹角为α=|tan(k2-k1)/(1+k1k2)|。
(2)求直线的方程已知直线上一点坐标为(x1,y1)和直线的斜率为k,则直线的解析式为y-y1=k(x-x1)。
(3)求直线与坐标轴的交点设直线与x轴的交点坐标为(x,0),则x=-b/k。
设直线与y轴的交点坐标为(0,b),则b=y1-kx1。
五、教学方法1.讲解法:通过讲解直线的倾斜角和斜率的概念、求解直线的倾斜角和斜率的方法以及应用直线的倾斜角和斜率解决实际问题的步骤,让学生掌握相关知识点。
2.案例分析法:通过实际案例,让学生应用所学知识解决实际问题,提高学生的实际应用能力。
3.互动探究法:通过让学生自己探究直线的倾斜角和斜率的关系,提高学生的自主学习能力。
六、教学评价1.课堂练习:通过课堂练习,检查学生对直线的倾斜角和斜率的掌握程度。
《直线的倾斜角与斜率》教案及说明

《直线的倾斜角与斜率》教案及说明一、教学目标:1. 理解直线的倾斜角的概念,能够求出直线的倾斜角。
2. 掌握直线的斜率与倾斜角的关系,能够计算直线的斜率。
3. 能够运用直线的倾斜角和斜率解决实际问题。
二、教学内容:1. 直线的倾斜角:定义、求法。
2. 斜率与倾斜角的关系:正切函数的应用。
3. 直线的斜率:定义、求法。
4. 实际问题中的应用:求直线的倾斜角和斜率。
三、教学重点与难点:1. 重点:直线的倾斜角的概念、斜率与倾斜角的关系。
2. 难点:直线的斜率的求法、实际问题中的应用。
四、教学方法:1. 采用讲授法,讲解直线的倾斜角和斜率的定义及求法。
2. 利用例题,演示直线的倾斜角和斜率的计算过程。
3. 引导学生运用直线的倾斜角和斜率解决实际问题。
五、教学过程:1. 导入新课:回顾直线的倾斜角和斜率的概念,引导学生思考两者之间的关系。
2. 讲解直线的倾斜角:介绍直线的倾斜角的定义,讲解求法,举例说明。
3. 讲解斜率与倾斜角的关系:引入正切函数,讲解斜率与倾斜角的关系,举例说明。
4. 讲解直线的斜率:介绍直线的斜率的定义,讲解求法,举例说明。
6. 课堂练习:布置练习题,巩固所学知识。
8. 布置作业:布置课后作业,巩固所学知识。
六、教学评估:1. 课堂讲解:评估学生对直线的倾斜角和斜率概念的理解程度,观察学生能否正确求解直线的倾斜角和斜率。
2. 课堂练习:评估学生运用直线的倾斜角和斜率解决实际问题的能力,观察学生是否能够正确计算和应用。
3. 课后作业:评估学生对直线的倾斜角和斜率知识的掌握程度,检查学生是否能够独立完成相关练习。
七、教学反思:1. 反思教学内容:根据学生的学习情况,调整直线的倾斜角和斜率的教学内容,确保学生能够理解和掌握。
2. 反思教学方法:根据学生的反馈,调整教学方法,提高学生的学习兴趣和参与度。
八、教学拓展:1. 直线的倾斜角和斜率在实际应用中的例子:如工程测量、物理学中的运动分析等。
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第三章直线与方程3.1 直线的倾斜角与斜率教案 A第1课时教学内容:3.1.1 倾斜角与斜率教学目标一、知识与技能1.正确理解直线的倾斜角和斜率的概念;2.斜率公式的推导过程,掌握过两点的直线的斜率公式.二、过程与方法经历将直线的位置问题(几何问题)转化为倾斜角问题的过程,进而转化为倾斜角的正切即斜率问题(代数问题)进行解决,不断体会“数形结合”的思想方法.三、情感、态度与价值观1.通过把直线倾斜角的概念的引入学习和直线倾斜角与斜率关系,提高观察、探索能力,运用数学语言表达能力,数学交流与评价能力;2.通过建立斜率概念和推导斜率公式,进一步理解数形结合的思想,树立辩证统一的观点,形成严谨的科学态度和求简的数学精神.教学重点、难点教学重点:直线的倾斜角、斜率的概念和公式.教学难点:斜率的计算方法.教学关键:直线斜率的两种计算方法.教学突破方法:结合图形,使学生理解直线倾斜角的概念,抓住直线的倾斜角与斜率的联系,引导学生掌握直线斜率的计算方法.教法与学法导航教学方法:启发、引导、讨论.学习方法:探究、思考、讨论、练习.教学准备教师准备:多媒体课件(用于展示问题、引导讨论、出示答案).学生准备:一次函数与直线的关系、特殊角的正切值.教学过程详见下页表格.教学环节教学内容师生互动设计意图创设情景导入新课我们知道,经过两点有且只有(确定)一条直线,那么,经过一点P的直线l的位置能确定吗?如图,过一点P可作无数多条直线a,b,c,…易见,答案是否定的,这些直线有什么联系呢?学生回答(不能确定)(1)它们都经过点P.(2)它们的倾斜程度不同.接着教师提出:怎样描述这种倾斜程度的不同?由此引入课题.设疑激趣导入课题.概念形成1.直线倾斜角的概念当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.特别地,当直线l与x轴平行或重合时,规定0α=o.教师提问:倾斜角α的取值范围是什么?0°≤α<180°当直线l与x轴垂直时90α=o(由学生结合图形回答)概念深化因为平面直角坐标系内的每一条直线都有确定的倾斜程度,引入直线的倾斜角之后,我们就可以用倾斜角α来表示平面直角坐标系内的每一条直线的倾斜程度.确定平面直角坐标系内的一条直线位置的几何要素:一个点P和一个倾斜角α.教师提问:如左图,直线a∥b∥c,那么它们的倾斜角α相等吗?学生回答后作出结论.一个倾斜角α不能确定一条直线,进而得出确定一条直线位置的几何要素.通过这种师生互动引导学生明确确定一条直线位置的两个几何要素.概念形成2.直线的斜率一条直线的倾斜角α(α≠90°)的正切值叫做这条直线的斜率.斜率常用小写字母k表示,即tankα=.由此可知,一条直线l的倾斜角α一定存在,但是斜率k不一定存在.例如α= 45°时,k = tan45°= 1;α= 135°时,k = tan135°= –1 .教师提问:(由学生讨论后回答)(1)当直线l与x轴平行或重合时,k为多少?k = tan0°= 0.(2)当直线l与x轴垂直时,k还存在吗?α= 90°,k不存在.设疑激发学生思考得出结论.yabcxO续上表概念形成3.直线的斜率公式2121.y ykx x-=-对于上面的斜率公式要注意下面四点:(1)当x1 = x2时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角α= 90°,直线与x轴垂直;(2)k与P1、P2的顺序无关,即y1、y2和x1、x2在公式中的前后次序可以同时交换,但分子与分母不能交换;(3)斜率k可以不通过倾斜角而直接由直线上两点的坐标求得;(4)当y1 = y2时,斜率k = 0,直线的倾斜角α= 0°,直线与x轴平行或重合;(5)求直线的倾斜角可以由直线上两点的坐标先求斜率而得到.教师提出问题:给定两点P1 (x1,y1),P2(x2,y2),x1≠x2,如何用两点的坐标来表示直线P1、P2的斜率?可用计算机作动画演示:直线P1P2的四种情况,并引导学生如何作辅助线,共同完成斜率公式的推导.借助多媒体演示让学生亲自体会斜率公式的推导过程.应用举例例1已知A (3,2),B(–4,1),C (0,–1),求直线AB,BC,CA的斜率,并判断它们的倾斜角是钝角还是锐角.(用计算机作直线,图略)【分析】已知两点坐标,而且x1≠ x-2,由斜率公式代入即可求得k的值;而当tan0kα=<时,倾斜角α是钝角;而当tan0kα=>时,倾斜角α是锐角;而当tan0kα==时,倾斜角α是0°.学生分析求解,教师板书例1 略解:直线AB的斜率k1= 1/7>0,所以它的倾斜角α是锐角.直线BC的斜率k2=–0.5<0,所以它的倾斜角α是钝角.通过应用进一步理解倾斜角,斜率的有关定义例2 在平面直角坐标系中,画出经过原点且斜率分别为1,–1,2及–3的直线a ,b ,c ,1.【分析】要画出经过原点的直线a ,只要再找出a 上的另个一点M .而M 的坐标可以根据直线a 的斜率确定;或者k = ta n α=1是特殊值,所以也可以以原点为角的顶点,x 轴的正半轴为角的一边,在x 轴的上方作45°的角,再把所作的这一边反向延长成直线即可.例2 略解:设直线a 上的另一个点M 的坐标为(x ,y ),根据斜率公式有1 = (y – 0)/(x – 0),所以 x = y .可令x = 1,则y = 1,于是点M 的坐标为(1,1).此时过原点和点M (1,1),可作直线a .同理,可作直线b ,c ,1.(用计算机作动画演示画直线过程)小结(1)直线的倾斜角和斜率的概念.(2)直线的斜率公式.师生共同总结交流完善.引导学生学会自己总结.课堂作业1. 求下列两点直线的斜率,并判断其倾斜角是锐角还是钝角. (1)(1,1),(2,4); (2)(–3,5),(0,2); (3)(2,3),(2,5); (4)(3,–2),(6,–2)【解析】(1)413021k -==>-,所以倾斜角是锐角; (2)25100(3)k -==-<--,所以倾斜角是钝角;(3)由x 1 = x 2 = 2得:k 不存在,倾斜角是90°; (4)2(2)063k ---==-,所以倾斜角为0°. 2. 已知点P (3,1)-,点Q 在y 轴上,直线PQ 的倾斜角为120°,则Q 点的坐标为 .【解析】因为点Q 在y 轴上,则可设其坐标为(0,b )直线PQ 的斜率k = tan120°= 3-, ∴30(3)k ==--- , ∴b = –2,即Q 点坐标为(02)-,.第2课时教学内容:3.1.2 两条直线平行与垂直的判定教学目标一、知识与技能1.理解并掌握两条直线平行与垂直的条件;2.会运用条件判定两直线是否平行或垂直.二、过程与方法通过探究两直线平行或垂直的条件,提高运用已有知识解决新问题的能力,以及数形结合能力.三、情感、态度与价值观通过对两直线平行与垂直的位置关系的研究,获得成功感觉;同学合作交流的学习方式,激发学生的学习兴趣.教学重点、难点教学重点:两条直线平行和垂直的条件是重点,要求学生能熟练掌握,并灵活运用.教学难点:启发学生,把研究两条直线的平行或垂直问题,转化为研究两条直线的斜率的关系问题.教学关键:理解并掌握判断两直线平行和垂直的方法.教学突破方法:结合图形探究两直线平行和垂直时二者斜率的关系,并从这种关系的内涵和外延两个方面强化学生对此结论的理解.对于两条直线中有一条直线斜率不存在的情况,在课堂上老师应提醒学生注意解决好这个问题.教法与学法导航教学方法:以实验探究的教学方法为主,具体以实例展示法、多媒体演示法、分析讨论法、问题教学法和练习巩固法展开教学活动.学习方法:以探究理解学习方法为主,自主学习,自我反馈,渐进式提高.教学准备教师准备:多媒体课件(用于展示问题、引导讨论、出示答案),资料图片.学生准备:直线的倾斜角与斜率的概念及联系.教学过程教学环节教学内容师生互动设计意图创设情景导入新课我们已经学习了直线的倾斜角和斜率的概念,而且知道,可以用倾斜角和斜率来表示直线相对于x轴的倾斜程度,并推导出了斜率的计算公式.现在,我们来研究通过两条直线的斜率来判断两条直线的平行或垂直.师:解析几何的本质是什么?生:用代数的方法研究几何图形的位置关系.设疑激趣导入课题续上表师生互动探究新知1.先研究特殊情况下的两条直线平行与垂直讨论: 两条直线中有一条直线没有斜率(1)当另一条直线的斜率也不存在时,两直线的倾斜角都为90°,它们互相平行;(2)当另一条直线的斜率为0时,一条直线的倾斜角为90°,另一条直线的倾斜角为0°,两直线互相垂直.师生互动探究新知2.两条直线的斜率都存在时,两直线的平行.设直线l1和l2的斜率分别为k1和k2.我们知道,两条直线的平行或垂直是由两条直线的方向决定的,而两条直线的方向又是由直线的倾斜角或斜率决定的.问题: 两条互相平行或垂直的直线,它们的斜率有什么关系?结论1: 两条直线都有斜率而且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的斜率相等,那么它们平行,即l1∥l2k1=k2.注意: 上面的等价是在两条直线不重合且斜率存在的前提下才成立的,缺少这个前提,结论并不成立.即如果k1=k2,那么一定有l1∥l2; 反之则不一定.首先研究两条直线互相平行(不重合)的情形.如果l1∥l2(如下图),那么它们的倾斜角相等:α1=α2.(借助多媒体,让学生通过观察度量,感知α1,α2的关系)因为tanα1=tanα2 即k1=k2.反过来,如果两条直线的斜率相等:即k1=k2,那么tanα1=tanα2.由于0°≤α1<180°,0°≤α2<180°,所以α1=α2.又因为两条直线不重合,两条直线平行l1∥l2.通过这种师生互动引导学生明确两条直线平行的判定方法续上表师生互动探究新知3.下面我们研究两条直线的斜率都存在时,两直线的垂直的情形.如果l1⊥l2,这时α1≠α2,否则两直线平行.结论: 两条直线都有斜率........,如果它们互相垂直,那么它们的斜率互为负倒数;反之,如果它们的斜率互为负倒数,那么它们互相垂直,即12112211l l k k kk⊥⇔=-⇔=-注意: 结论成立的条件,即如果k1·k2=-1,那么一定有21ll⊥;反之则不一定.设α2<α1(如下图),甲图的特征是l1与l2的交点在x轴上方;乙图的特征是l1与l2的交点在x轴下方;丙图的特征是l1与l2的交点在x轴上,无论哪种情况下都有α1=90°+α2.因为l1、l2的斜率分别是k1、k2,即α1≠90°,所以α2≠0,1221tan tan(90)tanααα∴=︒+=-,即211kk-=或121-=kk.反过来,如果211kk-=或121-=kk.不失一般性,设k1<0,k2>0,那么1221tan tan(90)tanααα∴=-=︒+可以推出: α1=90°+α2.即21ll⊥.借助多媒体演示让学生经历两条直线垂直的判定结论的推导.续上表应用举例例1(1)已知直线1l经过点M(-3,0)、N(-15,-6),2l经过点R(-2,32)、S(0,52),试判断1l与2l是否平行?(2)1l的倾斜角为45°,2l经过点P(-2,-1)、Q(3,-6),问1l与2l是否垂直?例2 已知A(1,1),B(2,2),C(3,-3),求点D,使直线CD⊥AB,且CB∥AD.例1【解析】(1)∵MNk=0(6)13(15)2--=---,531220(2)2RSk-==--,∴1l//2l.(2)∵1tan451k=︒=,26(1)13(2)k---==---,121k k=-,∴1l⊥2l.例2 【解析】设D(x,y),则CD ABk k⊥,BC ADk k=.∴(3)2113212(3)1231yxyx---⎧⨯=-⎪⎪--⎨---⎪=⎪--⎩,即,56,y xx y=-⎧⎨+=⎩解得3,23,2xy⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩.∴D(33,22-).通过实例熟练对两条直线平行和垂直的判定.小结1.知识小结(1)两条直线平行或垂直的判定方法.(2)注意特殊情况特殊处理,如有斜率为零或斜率不存在的情况.(3)应用直线平行的条件,判定三点共线.2.思想方法:倾斜角、平行是几何概念,坐标、斜率是代数概念,解析几何的本质是用代数方法来研究几何问题.师生共同总结交流完善.引导学生学会自己总结.xyo.BACD课堂作业1.如果直线l 1的斜率为a ,且21l l ⊥ ,则直线l 2的斜率为( ). A .a 1 B . a C . a 1- D . a1-或不存在 答案:选D .2. 若过点A (2,-2),B (5,0)的直线与过点P (2m ,1)Q (-1,-m )的直线平行,则m 的值为( ).A . -1B . 1C . 2D .21答案:选B .3.已知点M (2,2)和N (5,-2),点P 在x 轴上,且∠MPN 为直角,则点P 的坐标为( ).答案:(1,0),(6,0).教案 B第1课时教学内容:3.1.1 倾斜角和斜率 教学目标一、知识和技能目标1. 了解直线方程的概念,正确理解直线倾斜角和斜率概念;2. 理解公式的推导过程,掌握过两点的直线的斜率公式. 二、过程和方法目标掌握由直线上两点的坐标求直线的倾斜角和斜率的方法,会实现直线方程的各种形式之间的互化.三、情感、态度与价值观目标发展观察、探索能力,运用数学语言表达能力;进一步理解数形结合思想,树立辩证统一的观点,形成严谨的科学态度和求简的数学精神. 教学重点直线的倾斜角和斜率的概念,过两点的直线的斜率公式. 教学难点斜率概念的学习,过两点的直线的斜率公式. 教学过程1.创设情景,揭示课题(1)简述本章研究什么?怎样研究?(2)问题探究:我们知道, 经过两点有且只有一条直线. 那么, 在平面直角坐xy aCbxy acbP标系中,经过一点P 的直线l 的位置由哪些条件确定?如图, 过一点P 可以作无数多条直线a ,b ,c ,…,易见这些直线的共同特点是:都经过同一点P ,那么,它们的不同点是什么?学生交流讨论,发表见解:它们的‘倾斜程度’不同. 教师提出:怎样描述这种‘倾斜程度’的不同? 引入直线的倾斜角的概念.2.直线的倾斜角的概念当直线l 与x 轴相交时, 取x 轴作为基准, x 轴正向与直线λ向上方向之间所成的角α叫做直线λ的倾斜角.... 特别地,当直线λ与x 轴平行或重合时, 规定α= 0°.观察下图直线l 1,l 2,l 3的倾斜角是怎样的?由此回答直线的倾斜角α的取值范围是什么? 0°≤α<180°.当直线λ与x 轴垂直时, α= 90°.教师强调:平面直角坐标系内的每一条直线都有确定的倾斜程度, 引入直线的倾斜角之后, 我们就可以用倾斜角α来表示平面直角坐标系内的每一条直线的倾斜程度.思考1:如上图, 直线a ∥b ∥c , 那么它们的倾斜角α相等吗? 答案是肯定的.所以一个倾斜角α不能确定一条直线.确定平面直角坐标系内的一条直线位置的几何要素: 一个点...P 和一个倾斜角......α.二者缺一不可.思考2:生活中的“倾斜程度”通常用什么量表示?引导学生讨论交流,举例.如道路的坡度等,使学生理解生活中坡度的意义:升高前进α坡度(比)=升高量/前进量如果我们使用“倾斜角”这个概念,这里的“坡度”实际是“倾斜角α的正切值”. 3.直线的斜率(1)一条直线的倾斜角α (α≠90°)的正切值叫做这条直线的斜率(slope ),斜率常用小写字母k 表示,也就是k = tan .α当直线λ与x 轴平行或重合时, α=0°, k = tan0°=0; 当直线λ与x 轴垂直时, α= 90°, k 不存在.由此可知, 一条直线λ的倾斜角α一定存在,但是斜率k 不一定存在. 例如, α=45°时, k = tan45°= 1.4.利用信息技术获得直线的倾斜角和直线的斜率的关系观察上图直线的倾斜角和斜率之间的关系:由于知识的原因,学生不能通过正切值获得直线的倾斜角和斜率之间的关系,因此教学中通过信息技术演示操作(如《几何画板》)获得直线的倾斜角和斜率的关系.(如上图)可以清楚看到: 当οο900<<α时,直线的斜率k 是正数;当οο18090<<α时,直线的斜率k 是负数.思考3:两点确定一条直线,那么给定两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),x 1≠x 2,如何用两点的坐标来表示直线P 1P 2的斜率?xyαOP 2P 15.探究并推导直线斜率的两点式公式可用计算机作动画演示: 直线P 1P 2的四种情况(如下图), 并引导学生通过作辅助线,共同完成斜率公式的推导.斜率公式:2121.y ykx x-=-对于上面的斜率公式要注意下面四点:(1)当x1=x2时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角α= 90°,直线与x 轴垂直;(2)k值的大小与P1、P2的顺序无关,即y1,y2和x1,x2在公式中的前后次序可以同时交换,但分子与分母不能交换;(3)斜率k可以不通过倾斜角而直接由直线上两点的坐标求得;(4)当y1=y2时,斜率k = 0,直线的倾斜角α=0°,直线与x轴平行或重合.6.应用举例例1直线过点A(-2,0),B(-5,3),求直线AB的斜率.【解析】k=(3-0)/[(-5)-(-2)]=-1,又α∈[0°,180°),∴α=135°.因此,这条直线的斜率是-1,倾斜角是135°变式:m为何值时,经过两点A(m,0),B(-5,1-m)的直线AB的斜率是-1?【分析】101 2.5mmm--=-⇒=---例2分别在下列条件求直线的倾斜角和斜率.(1)直线l的倾斜角α的正弦值是1/2;(2)直线l的方向向量(→=-v.【分析】⑴由已知条件求出直线的倾斜角α,再来求直线的斜率.注意到α∈[0,π),而sinα= 1/2,因此求角时,要分α为锐角与钝角来求. ⑵抓住直线P 1P 2的方向向量21P P 的坐标是(x 2-x 1,y 2-y 1),其中P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)与过两点P 1(x 1,y 1)、P 2(x 2,y 2)的直线的斜率公式的结构关系来求.【解析】⑴∵α∈[0,π),又sin α= 1/2.∴α为锐角时,α=π/6;α为钝角时,α=5π/6. 当α=π/6时,斜率k =tanπ/6 =3/3; 当α=5π/6时,斜率k =tan5π/6 =-3/3.⑵∵直线l 的方向向量(→=-v ,∴直线l 的斜率3/3-=k ,故倾斜角α=5π/6. 6. 课后作业P86练习:1,2,3,4;P89习题3.1A 组:1,2,3,4,5.第2课时教学内容:3.1.2 两条直线的平行与垂直 教学目标一、知识与技能理解并掌握两条直线平行与垂直的条件,会运用条件判定两直线是否平行或垂直. 二、过程与方法通过探究两直线平行或垂直的条件,培养学生运用代数方法来研究几何问题. 三、情感、态度和价值观通过对两直线平行与垂直的位置关系的研究,培养学生的成功意识,合作交流的学习方式,激发学生的学习兴趣,欣赏解析几何的代数抽象美. 教学重点、难点教学重点:熟练掌握两条直线平行和垂直的条件. 教学难点:研究两条直线的平行或垂直问题的判断. 教学方法引导、启发、讨论,练习. 教学过程一、创设情景,导入课题复习已经学习的直线的倾斜角和斜率的概念,可以用倾斜角和斜率来表示直线相对于x 轴的倾斜程度,并推导出了斜率的坐标计算公式.现在,我们来研究能否通过两条直线的斜率来判断两条直线的平行或垂直.二、师生互动,探究新知1. 先研究特殊情况下的两条直线平行与垂直讨论: 两条直线中有一条直线没有斜率,(1)当另一条直线的斜率也不存在时,两直线的倾斜角都为90°,它们互相平行;(2)当另一条直线的斜率为0时,一条直线的倾斜角为90°,另一条直线的倾斜角为0°,两直线互相垂直.2. 两条直线的斜率都存在时,两直线的平行设直线 l 1和l 2的斜率分别为k 1和k 2.我们知道,两条直线的平行或垂直是由两条直线的方向决定的,而两条直线的方向又是由直线的倾斜角或斜率决定的.所以我们下面要研究的问题是: 两条互相平行或垂直的直线, 它们的斜率有什么关系?首先研究两条直线互相平行(不重合)的情形.如果l 1∥l 2(如下图),那么它们的倾斜角相等:α1=α2.(借助多媒体, 让学生通过观察度量, 感知α1, α2的关系) 因为tan α1=tan α2 即 k 1=k 2.反过来,如果两条直线的斜率相等: 即k 1=k 2,那么tan α1=tan α2. 由于0°≤α1<180°, 0°≤α2<180°,所以α1=α2.又因为两条直线不重合,两条直线平行l 1∥l 2.结论: 两条直线都有斜率而且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的斜率相等,那么它们平行,即l 1∥l 2,k 1=k 2.注意: 上面的等价是在两条直线不重合且斜率存在的前提下才成立的,缺少这个前提,结论并不成立.即如果k 1=k 2, 那么一定有l 1∥l 2; 反之则不一定.3. 两条直线的斜率都存在时, 两直线的垂直 下面我们研究两条直线垂直的情形.如果21l l ,这时α1≠α2,否则两直线平行.设α2<α1(如下图),甲图的特征是l 1与l 2的交点在x 轴上方;乙图的特征是l 1与l 2的交点在x 轴下方;丙图的特征是l 1与l 2的交点在x 轴上,无论哪种情况下都有α1=90°+α2.因为l 1、l 2的斜率分别是k 1、k 2,即α1≠90°,所以α2≠0°.1221tan tan(90)tanααα∴=︒+=-,即211k k -=或121-=k k . 反过来,如果211k k -=或121-=k k . 不失一般性,设k 1<0, k 2>0,那么 1221tan tan(90)tan ααα∴=-=︒+ 可以推出: α1=90°+α2. 即21l l ⊥.结论: 两条直线都有斜率,如果它们互相垂直,那么它们的斜率互为负倒数;反之,如果它们的斜率互为负倒数,那么它们互相垂直,即12112211l l k k k k ⊥⇔=-⇔=-注意: 结论成立的条件. 即如果k 1·k 2 = -1, 那么一定有21l l ⊥;反之则不一定. 三、概念辨析,巩固提高 例 1 已知A (2,3), B (-4,0), P (-3,1), Q (-1,2), 试判断直线BA 与PQ 的位置关系, 并证明你的结论.分析: 借助媒体动画展示, 通过观察猜想:BA ∥PQ , 再通过计算加以验证.(图略)【解析】:直线BA 的斜率k 1=21)4(203=---,直线PQ 的斜率k 2=21)3(112=----,因为 k 1=k 2=21,所以 直线BA ∥PQ . 例2 四边形ABCD的顶点为(2,2A +、(2,2)B -、(0,2C -、(4,2)D ,试判断四边形ABCD 的形状.【解析】AB边所在直线的斜率AB k ==,CD边所在直线的斜率CD k =BC 边所在直线的斜率BC k ==,DA 边所在直线的斜率DA k ==因为,AB CD BC DA k k k k ==,所以AB //CD ,BC //DA ,即四边形ABCD 为平行四边形.又因为1)2(22-=-⨯=⋅BC AB k k ,所以AB ⊥BC ,即四边形ABCD 为矩形. 例 3 已知A (-6,0), B (3,6), P (0,3), Q (-2,6), 试判断直线AB 与PQ 的位置关系.【解析】直线AB 的斜率32)6(3061=---=k , 直线PQ 的斜率23)02361-=---=k ,因为k 1·k 2=-1 所以 AB ⊥PQ .例4 已知ABC ∆的顶点(2,1),(6,3)B C -,其垂心为(3,2)H -,求顶点A 的坐标. 【解析】设顶点A 的坐标为(,)x y . ∵ ,AC BH AB CH ⊥⊥,∴ 11AC BH AB CH k k k k ⋅=-⎧⎨⋅=-⎩,, 即 31()16511()123y x y x -⎧⨯-=-⎪⎪+⎨-⎪⨯-=-⎪-⎩,,化简为53335y x y x =+⎧⎨=-⎩,,解之得:1962.x y =-⎧⎨=-⎩,∴ A 的坐标为(19,62)--.四、小结1.知识和技能(1)两条直线平行或垂直的判定方法.(2)注意特殊情况特殊处理,如有斜率为零或斜率不存在的情况.(3)应用直线平行的条件,判定三点共线.2.思想方法:倾斜角、平行是几何概念,坐标、斜率是代数概念,解析几何的本质是用代数方法来研究几何问题.五、作业P89练习:1,2.P90习题3.1 A组:8.B组:3,4.。