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直線的傾斜角和斜率的關(guān)系 直線的傾斜角與斜率的概念篇一
(1)了解直線方程的概念.
(2)正確理解直線傾斜角和斜率概念.理解每條直線的傾斜角是唯一的,但不是每條直線都存在斜率.
(3)理解公式的推導(dǎo)過(guò)程,掌握過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.
(4)通過(guò)直線傾斜角概念的引入和直線傾斜角與斜率關(guān)系的揭示,培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索能力,運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)能力,數(shù)學(xué)交流與評(píng)價(jià)能力.
(5)通過(guò)斜率概念的建立和斜率公式的推導(dǎo),幫助學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求簡(jiǎn)的數(shù)學(xué)精神.
建議
1.教材分析
(1)知識(shí)結(jié)構(gòu)
本節(jié)內(nèi)容首先根據(jù)一次函數(shù)與其圖像——直線的關(guān)系導(dǎo)出直線方程的概念;其次為進(jìn)一步研究直線,建立了直線傾斜角的概念,進(jìn)而建立直線斜率的概念,從而實(shí)現(xiàn)了直線的方向或者說(shuō)直線的傾斜角這一直線的幾何屬性向直線的斜率這一代數(shù)屬性的轉(zhuǎn)變;最后推導(dǎo)出經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.這些充分體現(xiàn)了解析幾何的思想方法.
(2)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
①本節(jié)的重點(diǎn)是斜率的概念和斜率公式.直線的斜率是后繼內(nèi)容展開(kāi)的主線,無(wú)論是建立直線的方程,還是研究?jī)蓷l直線的位置關(guān)系,以及討論直線與二次曲線的位置關(guān)系,直線的斜率都發(fā)揮著重要作用.因此,正確理解斜率概念,熟練掌握斜率公式是學(xué)好這一章的關(guān)鍵.
②本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)斜率概念的理解.學(xué)生對(duì)于用直線的傾斜角來(lái)刻畫(huà)直線的方向并不難接受,但是,為什么要定義直線的斜率,為什么把斜率定義為傾斜角的正切兩個(gè)問(wèn)題卻并不容易接受.
2.教法建議
(1)本節(jié)課的任務(wù)有三大項(xiàng):傾斜角的概念、斜率的概念和斜率公式.學(xué)生思維也對(duì)應(yīng)三個(gè)高潮:傾斜角如何定義、為什么斜率定義為傾斜角的正切和斜率公式如何建立.相應(yīng)的過(guò)程也有三個(gè)階段
①在中首先是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,然后通過(guò)討論明確用角來(lái)刻畫(huà)直線的方向,如何定義這個(gè)角呢,學(xué)生在討論中逐漸明確傾斜角的概念.
②本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)斜率概念的理解.學(xué)生認(rèn)為傾斜角就可以刻畫(huà)直線的方向,而且每一條直線的傾斜角是唯一確定的,而斜率卻不這樣.學(xué)生還會(huì)認(rèn)為用弧度制表示傾斜角不是一樣可以數(shù)量化嗎.再有,為什么要用傾斜角的正切定義斜率,而不用正弦、余弦或余切哪?要解決這些問(wèn)題,就要求幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到在直線的方程中體現(xiàn)的不是直線的傾斜角,而是傾斜角的正切,即直線方程(一次函數(shù) 的形式,下同)中x的系數(shù)恰好就是直線傾斜角的正切.為了便于學(xué)生更好的理解直線斜率的概念,可以借助幾何畫(huà)板設(shè)計(jì):
(1)? α變化→直線變化→ 中的 系數(shù) 變化??? (同時(shí)注意 的變化).
(2)? 中的 系數(shù) 變化→直線變化→α變化??? (同時(shí)注意 的變化).
運(yùn)用上述正反兩種變化的動(dòng)態(tài)演示充分揭示直線方程中 系數(shù)與傾斜角正切的內(nèi)在關(guān)系,這對(duì)幫助學(xué)生理解斜率概念是極有好處的.
③在進(jìn)行過(guò)兩點(diǎn)的斜率公式推導(dǎo)的中要注意與前后知識(shí)的聯(lián)系,課前要對(duì)平面向量,三角函數(shù)等有關(guān)內(nèi)容作一定的復(fù)習(xí)準(zhǔn)備.
④在學(xué)習(xí)直線方程的概念時(shí)要通過(guò)舉例清晰地指出兩個(gè)條件,最好能用充要條件敘述直線方程的概念,強(qiáng)化直線與相應(yīng)方程的對(duì)應(yīng)關(guān)系.為將來(lái)學(xué)習(xí)曲線方程做好準(zhǔn)備.
(2)本節(jié)內(nèi)容在中宜采用啟發(fā)引導(dǎo)法和討論法,設(shè)計(jì)為啟發(fā)、引導(dǎo)、探究、評(píng)價(jià)的模式.學(xué)生在積極思維的基礎(chǔ)上,進(jìn)行充分的討論、爭(zhēng)辯、交流、和評(píng)價(jià).傾斜角如何定義、為什么斜率定義為傾斜角的正切和斜率公式的建立,這三項(xiàng)任務(wù)都是在討論、交流、評(píng)價(jià)中完成的.在此過(guò)程中學(xué)生的思維和能力得到充分的發(fā)展.的任務(wù)是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引發(fā)爭(zhēng)論,組織交流,參與評(píng)價(jià).
設(shè)計(jì)示例
目標(biāo):
(1)了解直線方程的概念,正確理解直線傾斜角和斜率概念,
(2)理解公式的推導(dǎo)過(guò)程,掌握過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.
(3)培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索能力,運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)能力,數(shù)學(xué)交流與評(píng)價(jià)能力.
(4)幫助學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求簡(jiǎn)的數(shù)學(xué)精神.
重點(diǎn)、難點(diǎn):直線斜率的概念和公式
用具:計(jì)算機(jī)
方法:?jiǎn)l(fā)引導(dǎo)法,討論法
過(guò)程:
(一)直線方程的概念
如圖1,對(duì)于一次函數(shù) ,和它的圖像——直線 有下面關(guān)系:
(1)有序數(shù)對(duì)(0,1)滿足函數(shù) ,則直線上就有一點(diǎn)a,它的坐標(biāo)是(0,1).
(2)反過(guò)來(lái),直線上點(diǎn)b(1,3),則有序?qū)崝?shù)對(duì)(1,3)就滿足 .?
一般地,滿足函數(shù)式 的每一對(duì) , 的值,都是直線上的點(diǎn)的坐標(biāo)( , );
反之,直線上每一點(diǎn)的坐標(biāo)( , )都滿足函數(shù)式 ,因此,一次函數(shù) 的圖象是一條直線,它是以滿足 的每一對(duì)x,y的值為坐標(biāo)的點(diǎn)構(gòu)成的.
從方程的角度看,函數(shù) 也可以看作是二元一次方程 ,這樣滿足一次函數(shù) 的每一對(duì) , 的值“變成了”二元一次方程 的解,使方程和直線建立了聯(lián)系.
定義:以一個(gè)方程的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都是某條直線上的點(diǎn),反過(guò)來(lái),這條直線上的所有點(diǎn)坐標(biāo)都是這個(gè)方程的解,這時(shí),這個(gè)方程就叫做這條直線的方程,這條直線就叫做這個(gè)方程的直線.
以上定義改用集合表述: , 的二元一次方程的解為坐標(biāo)的集合,記作 .若(1) (2) ,則 .
問(wèn):你能用充要條件敘述嗎?
答:一條直線是一個(gè)方程的直線,或者說(shuō)這個(gè)方程是這條直線的方程的充要條件是…….
(二)直線的傾斜角
【問(wèn)題1】
請(qǐng)畫(huà)出以下三個(gè)方程所表示的直線,并觀察它們的異同.
; ;
過(guò)定點(diǎn),方向不同.
如何確定一條直線?
兩點(diǎn)確定一條直線.
還有其他方法嗎?或者說(shuō)如果只給出一點(diǎn),要確定這條直線還應(yīng)增加什么條件?
學(xué)生:思考、回憶、回答:這條直線的方向,或者說(shuō)傾斜程度.
【導(dǎo)入??】
今天我們就共同來(lái)研究如何刻畫(huà)直線的方向.
【問(wèn)題2】
在坐標(biāo)系中的一條直線,我們用怎樣的角來(lái)刻畫(huà)直線的方向呢?討論之前我們可以設(shè)想這個(gè)角應(yīng)該是怎樣的呢?它不僅能解決我們的問(wèn)題,同時(shí)還應(yīng)該是簡(jiǎn)單的、自然的.
學(xué)生:展開(kāi)討論.
學(xué)生討論過(guò)程中會(huì)有錯(cuò)誤和不嚴(yán)謹(jǐn)之處,注意引導(dǎo).
通過(guò)討論認(rèn)為:應(yīng)選擇α角來(lái)刻畫(huà)直線的方向.根據(jù)三角函數(shù)的知識(shí),表明一個(gè)方向可以有無(wú)窮多個(gè)角,這里只需一個(gè)角即可(開(kāi)始時(shí)可能有學(xué)生認(rèn)為有四個(gè)角或兩個(gè)角),當(dāng)然用最小的正角.從而得到直線傾斜角的概念.
【】
定義:一條直線l向上的方向與 軸的正方向所成的最小正角叫做直線 的傾斜角.
(強(qiáng)調(diào)三點(diǎn):(1)直線向上的方向,(2) 軸的正方向,(3)最小正角.)
特別地,當(dāng) 與 軸平行或重合時(shí),規(guī)定傾斜角為0°.
由此定義,角的范圍如何?
0°≤α<180°或0≤α<π?? 如圖3
至此問(wèn)題2已經(jīng)解決了,回顧一下是怎么解決的.
(三)直線的斜率
【問(wèn)題3】
下面我們?cè)谕蛔鴺?biāo)系中畫(huà)出過(guò)原點(diǎn)傾斜角分別是30°、45°、135°的直線,并試著寫(xiě)出它們的直線方程.然后觀察思考:
直線的傾斜角在直線方程中是如何體現(xiàn)的?
學(xué)生:在練習(xí)本上畫(huà)出直線,寫(xiě)出方程.
30° ?--à =
45° ?--à? =
135°?--à =
(注:學(xué)生對(duì)于寫(xiě)出傾斜角是45°、135°的直線方程不會(huì)困難,但對(duì)于傾斜角是30°可能有困難,此時(shí)可啟發(fā)學(xué)生借用三角函數(shù)中的30°角終邊與單位圓的交點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)解決.)
【演示動(dòng)畫(huà)】
觀察直線變化,傾斜角變化,直線方程中 系數(shù)變化的關(guān)系
(1)? 直線變化→α變化→ 中的 系數(shù) 變化??? (同時(shí)注意 α的變化).
(2) 中的x系數(shù)k變化→直線變化→α變化??? (同時(shí)注意 α的變化).
引導(dǎo)學(xué)生觀察,歸納,猜想出傾斜角與 的系數(shù)的關(guān)系:傾斜角不同,方程中 的系數(shù)不同,而且這個(gè)系數(shù)正是傾斜角的正切!
【】
定義:傾斜角不是90°的直線,它的傾斜角的正切叫做這條直線的斜率.記作 ,即 .
這樣我們定義了一個(gè)從“形”的方面刻畫(huà)直線相對(duì)于 軸(正方向)傾斜程度的量——傾斜角,現(xiàn)在我們又定義一個(gè)從“數(shù)”的方面刻畫(huà)直線相對(duì)于 軸(正方向)傾斜程度的量——斜率.
指出下列:
(1) =- ??? (2) = tg60°??? (3) = tg(-30°)
學(xué)生思考后回答,師生一起訂正:(1)120°; (2)60°;(3)150°(為什么不是-30°呢?)
畫(huà)圖,指出傾斜角和斜率.
結(jié)合圖3(也可以演示動(dòng)畫(huà)),觀察傾斜角變化時(shí),斜率的變化情況.
注意:當(dāng)傾斜角為90°時(shí),斜率不存在.
α=0°????? ?--à??? =0
0°<α<90° ?--à??? >0
α=90°???? ?--à?? 不存在
90°<α<180°?--à? <0
(四)直線過(guò)兩點(diǎn)斜率公式的推導(dǎo)
【問(wèn)題4】
如果給定直線的傾斜角,我們當(dāng)然可以根據(jù)斜率的定義 =tgα求出直線的斜率;
如果給定直線上兩點(diǎn)坐標(biāo),直線是確定的,傾斜角也是確定的,斜率就是確定的,那么又怎么求出直線的斜率呢?
即已知兩點(diǎn)p1(x1,y1)、p2(x2,y2)(其中x1≠x2),求直線p1p2的斜率.
思路分析:
首先由學(xué)生提出思路,啟發(fā)、引導(dǎo):
運(yùn)用正切定義,解決問(wèn)題.
(1)正切函數(shù)定義是什么?(終邊上任一點(diǎn)的縱坐標(biāo)比橫坐標(biāo).)
(2)角α是“標(biāo)準(zhǔn)位置”嗎?(不是.)
(3)如何把角α放在“標(biāo)準(zhǔn)位置”?(平移向量 ,使p1與原點(diǎn)重合,得到新向量 .)
(4)p的坐標(biāo)是多少?(x2-x1,y2-y1)
(5)直線的斜率是多少? =tgα= (x1≠x2)
(6)如果p1 和p2的順序不同,結(jié)果還一樣嗎?(一樣).
評(píng)價(jià):注意公式中x1≠x2,即直線p1 p2不垂直x軸.因此當(dāng)直線p1p2不垂直x軸時(shí),由已知直線上任意兩點(diǎn)的坐標(biāo)可以求得斜率,而不需要求出傾斜角.
【練習(xí)】
(1)直線的傾斜角為α,則直線的斜率為 α?
(2)任意直線有傾斜角,則任意直線都有斜率?
(3)直線 (-330°)的傾斜角和斜率分別是多少?
(4)求經(jīng)過(guò)兩點(diǎn) (0,0)、 (-1, ).
(5)課本第37頁(yè)練習(xí)第2、4題.
巡視,觀察學(xué)生情況,個(gè)別輔導(dǎo),訂正答案(答案略).
【總結(jié)】
引導(dǎo):首先回顧前邊提出的問(wèn)題是否都已解決.再看下邊的問(wèn)題:
(1)直線傾斜角的概念要注意什么?
(2)直線的傾斜角與斜率是一一對(duì)應(yīng)嗎?
(3)已知兩點(diǎn)坐標(biāo),如何求直線的斜率?斜率公式中腳標(biāo)1和2有順序嗎?
學(xué)生邊討論邊總結(jié):
(1)向上的方向,正方向,最小,正角.(2)不是,當(dāng)α=90°時(shí), α不存在.
(3) = ( ),沒(méi)有.
【作業(yè)?】
1.課本第37頁(yè)習(xí)題7.1第3、4、5題.
2.思考題
(1)方程 是單位圓的方程嗎?
(2)你能說(shuō)出過(guò)原點(diǎn),傾斜角是45°的直線方程嗎?
(3)你能說(shuō)出過(guò)原點(diǎn),斜率是2的直線方程嗎?
(4)你能說(shuō)出過(guò)(1,1)點(diǎn),斜率是2的直線方程嗎?
設(shè)計(jì)
7.1
一、直線方程
二、直線的傾斜角
三、直線的斜率
四、斜率公式
練習(xí)
小結(jié)
作業(yè)?
直線的傾斜角和斜率的關(guān)系 直線的傾斜角與斜率的概念篇二
目標(biāo)
(1)了解直線方程的概念.
(2)正確理解直線傾斜角和斜率概念.理解每條直線的傾斜角是唯一的,但不是每條直線都存在斜率.
(3)理解公式的推導(dǎo)過(guò)程,掌握過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.
(4)通過(guò)直線傾斜角概念的引入和直線傾斜角與斜率關(guān)系的揭示,培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索能力,運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)能力,數(shù)學(xué)交流與評(píng)價(jià)能力.
(5)通過(guò)斜率概念的建立和斜率公式的推導(dǎo),幫助學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求簡(jiǎn)的數(shù)學(xué)精神.
建議
1.教材分析
(1)知識(shí)結(jié)構(gòu)
本節(jié)內(nèi)容首先根據(jù)一次函數(shù)與其圖像——直線的關(guān)系導(dǎo)出直線方程的概念;其次為進(jìn)一步研究直線,建立了直線傾斜角的概念,進(jìn)而建立直線斜率的概念,從而實(shí)現(xiàn)了直線的方向或者說(shuō)直線的傾斜角這一直線的幾何屬性向直線的斜率這一代數(shù)屬性的轉(zhuǎn)變;最后推導(dǎo)出經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.這些充分體現(xiàn)了解析幾何的思想方法.
(2)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
①本節(jié)的重點(diǎn)是斜率的概念和斜率公式.直線的斜率是后繼內(nèi)容展開(kāi)的主線,無(wú)論是建立直線的方程,還是研究?jī)蓷l直線的位置關(guān)系,以及討論直線與二次曲線的位置關(guān)系,直線的斜率都發(fā)揮著重要作用.因此,正確理解斜率概念,熟練掌握斜率公式是學(xué)好這一章的關(guān)鍵.
②本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)斜率概念的理解.學(xué)生對(duì)于用直線的傾斜角來(lái)刻畫(huà)直線的方向并不難接受,但是,為什么要定義直線的斜率,為什么把斜率定義為傾斜角的正切兩個(gè)問(wèn)題卻并不容易接受.
2.教法建議
(1)本節(jié)課的任務(wù)有三大項(xiàng):傾斜角的概念、斜率的概念和斜率公式.學(xué)生思維也對(duì)應(yīng)三個(gè)高潮:傾斜角如何定義、為什么斜率定義為傾斜角的正切和斜率公式如何建立.相應(yīng)的過(guò)程也有三個(gè)階段
①在中首先是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,然后通過(guò)討論明確用角來(lái)刻畫(huà)直線的方向,如何定義這個(gè)角呢,學(xué)生在討論中逐漸明確傾斜角的概念.
②本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)斜率概念的理解.學(xué)生認(rèn)為傾斜角就可以刻畫(huà)直線的方向,而且每一條直線的傾斜角是唯一確定的,而斜率卻不這樣.學(xué)生還會(huì)認(rèn)為用弧度制表示傾斜角不是一樣可以數(shù)量化嗎.再有,為什么要用傾斜角的正切定義斜率,而不用正弦、余弦或余切哪?要解決這些問(wèn)題,就要求幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到在直線的方程中體現(xiàn)的不是直線的傾斜角,而是傾斜角的正切,即直線方程(一次函數(shù) 的形式,下同)中x的系數(shù)恰好就是直線傾斜角的正切.為了便于學(xué)生更好的理解直線斜率的概念,可以借助幾何畫(huà)板設(shè)計(jì):
(1)? α變化→直線變化→ 中的 系數(shù) 變化??? (同時(shí)注意 的變化).
(2)? 中的 系數(shù) 變化→直線變化→α變化??? (同時(shí)注意 的變化).
運(yùn)用上述正反兩種變化的動(dòng)態(tài)演示充分揭示直線方程中 系數(shù)與傾斜角正切的內(nèi)在關(guān)系,這對(duì)幫助學(xué)生理解斜率概念是極有好處的.
③在進(jìn)行過(guò)兩點(diǎn)的斜率公式推導(dǎo)的中要注意與前后知識(shí)的聯(lián)系,課前要對(duì)平面向量,三角函數(shù)等有關(guān)內(nèi)容作一定的復(fù)習(xí)準(zhǔn)備.
④在學(xué)習(xí)直線方程的概念時(shí)要通過(guò)舉例清晰地指出兩個(gè)條件,最好能用充要條件敘述直線方程的概念,強(qiáng)化直線與相應(yīng)方程的對(duì)應(yīng)關(guān)系.為將來(lái)學(xué)習(xí)曲線方程做好準(zhǔn)備.
(2)本節(jié)內(nèi)容在中宜采用啟發(fā)引導(dǎo)法和討論法,設(shè)計(jì)為啟發(fā)、引導(dǎo)、探究、評(píng)價(jià)的模式.學(xué)生在積極思維的基礎(chǔ)上,進(jìn)行充分的討論、爭(zhēng)辯、交流、和評(píng)價(jià).傾斜角如何定義、為什么斜率定義為傾斜角的正切和斜率公式的建立,這三項(xiàng)任務(wù)都是在討論、交流、評(píng)價(jià)中完成的.在此過(guò)程中學(xué)生的思維和能力得到充分的發(fā)展.的任務(wù)是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引發(fā)爭(zhēng)論,組織交流,參與評(píng)價(jià).
設(shè)計(jì)示例
目標(biāo):
(1)了解直線方程的概念,正確理解直線傾斜角和斜率概念,
(2)理解公式的推導(dǎo)過(guò)程,掌握過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.
(3)培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索能力,運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)能力,數(shù)學(xué)交流與評(píng)價(jià)能力.
(4)幫助學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求簡(jiǎn)的數(shù)學(xué)精神.
重點(diǎn)、難點(diǎn):直線斜率的概念和公式
用具:計(jì)算機(jī)
方法:?jiǎn)l(fā)引導(dǎo)法,討論法
過(guò)程:
(一)直線方程的概念
如圖1,對(duì)于一次函數(shù) ,和它的圖像——直線 有下面關(guān)系:
(1)有序數(shù)對(duì)(0,1)滿足函數(shù) ,則直線上就有一點(diǎn)a,它的坐標(biāo)是(0,1).
(2)反過(guò)來(lái),直線上點(diǎn)b(1,3),則有序?qū)崝?shù)對(duì)(1,3)就滿足 .?
一般地,滿足函數(shù)式 的每一對(duì) , 的值,都是直線上的點(diǎn)的坐標(biāo)( , );
反之,直線上每一點(diǎn)的坐標(biāo)( , )都滿足函數(shù)式 ,因此,一次函數(shù) 的圖象是一條直線,它是以滿足 的每一對(duì)x,y的值為坐標(biāo)的點(diǎn)構(gòu)成的.
從方程的角度看,函數(shù) 也可以看作是二元一次方程 ,這樣滿足一次函數(shù) 的每一對(duì) , 的值“變成了”二元一次方程 的解,使方程和直線建立了聯(lián)系.
定義:以一個(gè)方程的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都是某條直線上的點(diǎn),反過(guò)來(lái),這條直線上的所有點(diǎn)坐標(biāo)都是這個(gè)方程的解,這時(shí),這個(gè)方程就叫做這條直線的方程,這條直線就叫做這個(gè)方程的直線.
以上定義改用集合表述: , 的二元一次方程的解為坐標(biāo)的集合,記作 .若(1) (2) ,則 .
問(wèn):你能用充要條件敘述嗎?
答:一條直線是一個(gè)方程的直線,或者說(shuō)這個(gè)方程是這條直線的方程的充要條件是…….
(二)直線的傾斜角
【問(wèn)題1】
請(qǐng)畫(huà)出以下三個(gè)方程所表示的直線,并觀察它們的異同.
; ;
過(guò)定點(diǎn),方向不同.
如何確定一條直線?
兩點(diǎn)確定一條直線.
還有其他方法嗎?或者說(shuō)如果只給出一點(diǎn),要確定這條直線還應(yīng)增加什么條件?
學(xué)生:思考、回憶、回答:這條直線的方向,或者說(shuō)傾斜程度.
【導(dǎo)入??】
今天我們就共同來(lái)研究如何刻畫(huà)直線的方向.
【問(wèn)題2】
在坐標(biāo)系中的一條直線,我們用怎樣的角來(lái)刻畫(huà)直線的方向呢?討論之前我們可以設(shè)想這個(gè)角應(yīng)該是怎樣的呢?它不僅能解決我們的問(wèn)題,同時(shí)還應(yīng)該是簡(jiǎn)單的、自然的.
學(xué)生:展開(kāi)討論.
學(xué)生討論過(guò)程中會(huì)有錯(cuò)誤和不嚴(yán)謹(jǐn)之處,注意引導(dǎo).
通過(guò)討論認(rèn)為:應(yīng)選擇α角來(lái)刻畫(huà)直線的方向.根據(jù)三角函數(shù)的知識(shí),表明一個(gè)方向可以有無(wú)窮多個(gè)角,這里只需一個(gè)角即可(開(kāi)始時(shí)可能有學(xué)生認(rèn)為有四個(gè)角或兩個(gè)角),當(dāng)然用最小的正角.從而得到直線傾斜角的概念.
【】
定義:一條直線l向上的方向與 軸的正方向所成的最小正角叫做直線 的傾斜角.
(強(qiáng)調(diào)三點(diǎn):(1)直線向上的方向,(2) 軸的正方向,(3)最小正角.)
特別地,當(dāng) 與 軸平行或重合時(shí),規(guī)定傾斜角為0°.
由此定義,角的范圍如何?
0°≤α<180°或0≤α<π?? 如圖3
至此問(wèn)題2已經(jīng)解決了,回顧一下是怎么解決的.
(三)直線的斜率
【問(wèn)題3】
下面我們?cè)谕蛔鴺?biāo)系中畫(huà)出過(guò)原點(diǎn)傾斜角分別是30°、45°、135°的直線,并試著寫(xiě)出它們的直線方程.然后觀察思考:
直線的傾斜角在直線方程中是如何體現(xiàn)的?
學(xué)生:在練習(xí)本上畫(huà)出直線,寫(xiě)出方程.
30° ?--à =
45° ?--à? =
135°?--à =
(注:學(xué)生對(duì)于寫(xiě)出傾斜角是45°、135°的直線方程不會(huì)困難,但對(duì)于傾斜角是30°可能有困難,此時(shí)可啟發(fā)學(xué)生借用三角函數(shù)中的30°角終邊與單位圓的交點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)解決.)
【演示動(dòng)畫(huà)】
觀察直線變化,傾斜角變化,直線方程中 系數(shù)變化的關(guān)系
(1)? 直線變化→α變化→ 中的 系數(shù) 變化??? (同時(shí)注意 α的變化).
(2) 中的x系數(shù)k變化→直線變化→α變化??? (同時(shí)注意 α的變化).
引導(dǎo)學(xué)生觀察,歸納,猜想出傾斜角與 的系數(shù)的關(guān)系:傾斜角不同,方程中 的系數(shù)不同,而且這個(gè)系數(shù)正是傾斜角的正切!
【】
定義:傾斜角不是90°的直線,它的傾斜角的正切叫做這條直線的斜率.記作 ,即 .
這樣我們定義了一個(gè)從“形”的方面刻畫(huà)直線相對(duì)于 軸(正方向)傾斜程度的量——傾斜角,現(xiàn)在我們又定義一個(gè)從“數(shù)”的方面刻畫(huà)直線相對(duì)于 軸(正方向)傾斜程度的量——斜率.
指出下列:
(1) =- ??? (2) = tg60°??? (3) = tg(-30°)
學(xué)生思考后回答,師生一起訂正:(1)120°; (2)60°;(3)150°(為什么不是-30°呢?)
畫(huà)圖,指出傾斜角和斜率.
結(jié)合圖3(也可以演示動(dòng)畫(huà)),觀察傾斜角變化時(shí),斜率的變化情況.
注意:當(dāng)傾斜角為90°時(shí),斜率不存在.
α=0°????? ?--à??? =0
0°<α<90° ?--à??? >0
α=90°???? ?--à?? 不存在
90°<α<180°?--à? <0
(四)直線過(guò)兩點(diǎn)斜率公式的推導(dǎo)
【問(wèn)題4】
如果給定直線的傾斜角,我們當(dāng)然可以根據(jù)斜率的定義 =tgα求出直線的斜率;
如果給定直線上兩點(diǎn)坐標(biāo),直線是確定的,傾斜角也是確定的,斜率就是確定的,那么又怎么求出直線的斜率呢?
即已知兩點(diǎn)p1(x1,y1)、p2(x2,y2)(其中x1≠x2),求直線p1p2的斜率.
思路分析:
首先由學(xué)生提出思路,啟發(fā)、引導(dǎo):
運(yùn)用正切定義,解決問(wèn)題.
(1)正切函數(shù)定義是什么?(終邊上任一點(diǎn)的縱坐標(biāo)比橫坐標(biāo).)
(2)角α是“標(biāo)準(zhǔn)位置”嗎?(不是.)
(3)如何把角α放在“標(biāo)準(zhǔn)位置”?(平移向量 ,使p1與原點(diǎn)重合,得到新向量 .)
(4)p的坐標(biāo)是多少?(x2-x1,y2-y1)
(5)直線的斜率是多少? =tgα= (x1≠x2)
(6)如果p1 和p2的順序不同,結(jié)果還一樣嗎?(一樣).
評(píng)價(jià):注意公式中x1≠x2,即直線p1 p2不垂直x軸.因此當(dāng)直線p1p2不垂直x軸時(shí),由已知直線上任意兩點(diǎn)的坐標(biāo)可以求得斜率,而不需要求出傾斜角.
【練習(xí)】
(1)直線的傾斜角為α,則直線的斜率為 α?
(2)任意直線有傾斜角,則任意直線都有斜率?
(3)直線 (-330°)的傾斜角和斜率分別是多少?
(4)求經(jīng)過(guò)兩點(diǎn) (0,0)、 (-1, ).
(5)課本第37頁(yè)練習(xí)第2、4題.
巡視,觀察學(xué)生情況,個(gè)別輔導(dǎo),訂正答案(答案略).
【總結(jié)】
引導(dǎo):首先回顧前邊提出的問(wèn)題是否都已解決.再看下邊的問(wèn)題:
(1)直線傾斜角的概念要注意什么?
(2)直線的傾斜角與斜率是一一對(duì)應(yīng)嗎?
(3)已知兩點(diǎn)坐標(biāo),如何求直線的斜率?斜率公式中腳標(biāo)1和2有順序嗎?
學(xué)生邊討論邊總結(jié):
(1)向上的方向,正方向,最小,正角.(2)不是,當(dāng)α=90°時(shí), α不存在.
(3) = ( ),沒(méi)有.
【作業(yè)?】
1.課本第37頁(yè)習(xí)題7.1第3、4、5題.
2.思考題
(1)方程 是單位圓的方程嗎?
(2)你能說(shuō)出過(guò)原點(diǎn),傾斜角是45°的直線方程嗎?
(3)你能說(shuō)出過(guò)原點(diǎn),斜率是2的直線方程嗎?
(4)你能說(shuō)出過(guò)(1,1)點(diǎn),斜率是2的直線方程嗎?
設(shè)計(jì)
7.1
一、直線方程
二、直線的傾斜角
三、直線的斜率
四、斜率公式
練習(xí)
小結(jié)
作業(yè)?
直線的傾斜角和斜率的關(guān)系 直線的傾斜角與斜率的概念篇三
(1)了解直線方程的概念.
(2)正確理解直線傾斜角和斜率概念.理解每條直線的傾斜角是唯一的,但不是每條直線都存在斜率.
(3)理解公式的推導(dǎo)過(guò)程,掌握過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.
(4)通過(guò)直線傾斜角概念的引入和直線傾斜角與斜率關(guān)系的揭示,培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索能力,運(yùn)用語(yǔ)言表達(dá)能力,交流與評(píng)價(jià)能力.
(5)通過(guò)斜率概念的建立和斜率公式的推導(dǎo),幫助學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求簡(jiǎn)的精神.
教學(xué)建議
1.教材分析
(1)知識(shí)結(jié)構(gòu)
本節(jié)內(nèi)容首先根據(jù)一次函數(shù)與其圖像——直線的關(guān)系導(dǎo)出直線方程的概念;其次為進(jìn)一步研究直線,建立了直線傾斜角的概念,進(jìn)而建立直線斜率的概念,從而實(shí)現(xiàn)了直線的方向或者說(shuō)直線的傾斜角這一直線的幾何屬性向直線的斜率這一代數(shù)屬性的轉(zhuǎn)變;最后推導(dǎo)出經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.這些充分體現(xiàn)了解析幾何的思想方法.
(2)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
①本節(jié)的重點(diǎn)是斜率的概念和斜率公式.直線的斜率是后繼內(nèi)容展開(kāi)的主線,無(wú)論是建立直線的方程,還是研究?jī)蓷l直線的位置關(guān)系,以及討論直線與二次曲線的位置關(guān)系,直線的斜率都發(fā)揮著重要作用.因此,正確理解斜率概念,熟練掌握斜率公式是學(xué)好這一章的關(guān)鍵.
②本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)斜率概念的理解.學(xué)生對(duì)于用直線的傾斜角來(lái)刻畫(huà)直線的方向并不難接受,但是,為什么要定義直線的斜率,為什么把斜率定義為傾斜角的正切兩個(gè)問(wèn)題卻并不容易接受.
2.教法建議
(1)本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)有三大項(xiàng):傾斜角的概念、斜率的概念和斜率公式.學(xué)生思維也對(duì)應(yīng)三個(gè)高潮:傾斜角如何定義、為什么斜率定義為傾斜角的正切和斜率公式如何建立.相應(yīng)的也有三個(gè)階段
①在教學(xué)中首先是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,然后通過(guò)討論明確用角來(lái)刻畫(huà)直線的方向,如何定義這個(gè)角呢,學(xué)生在討論中逐漸明確傾斜角的概念.
②本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)斜率概念的理解.學(xué)生認(rèn)為傾斜角就可以刻畫(huà)直線的方向,而且每一條直線的傾斜角是唯一確定的,而斜率卻不這樣.學(xué)生還會(huì)認(rèn)為用弧度制表示傾斜角不是一樣可以數(shù)量化嗎.再有,為什么要用傾斜角的正切定義斜率,而不用正弦、余弦或余切哪?要解決這些問(wèn)題,就要求教師幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到在直線的方程中體現(xiàn)的不是直線的傾斜角,而是傾斜角的正切,即直線方程(一次函數(shù) 的形式,下同)中x的系數(shù)恰好就是直線傾斜角的正切.為了便于學(xué)生更好的理解直線斜率的概念,可以借助幾何畫(huà)板設(shè)計(jì):
(1)? α變化→直線變化→ 中的 系數(shù) 變化??? (同時(shí)注意 的變化).
(2)? 中的 系數(shù) 變化→直線變化→α變化??? (同時(shí)注意 的變化).
運(yùn)用上述正反兩種變化的動(dòng)態(tài)演示充分揭示直線方程中 系數(shù)與傾斜角正切的內(nèi)在關(guān)系,這對(duì)幫助學(xué)生理解斜率概念是極有好處的.
③在進(jìn)行過(guò)兩點(diǎn)的斜率公式推導(dǎo)的教學(xué)中要注意與前后知識(shí)的聯(lián)系,課前要對(duì)平面向量,三角函數(shù)等有關(guān)內(nèi)容作一定的復(fù)習(xí)準(zhǔn)備.
④在直線方程的概念時(shí)要通過(guò)舉例清晰地指出兩個(gè)條件,最好能用充要條件敘述直線方程的概念,強(qiáng)化直線與相應(yīng)方程的對(duì)應(yīng)關(guān)系.為將來(lái)曲線方程做好準(zhǔn)備.
(2)本節(jié)內(nèi)容在教學(xué)中宜采用啟發(fā)引導(dǎo)法和討論法,設(shè)計(jì)為啟發(fā)、引導(dǎo)、探究、評(píng)價(jià)的教學(xué)模式.學(xué)生在積極思維的基礎(chǔ)上,進(jìn)行充分的討論、爭(zhēng)辯、交流、和評(píng)價(jià).傾斜角如何定義、為什么斜率定義為傾斜角的正切和斜率公式的建立,這三項(xiàng)教學(xué)任務(wù)都是在討論、交流、評(píng)價(jià)中完成的.在此過(guò)程中學(xué)生的思維和能力得到充分的發(fā)展.教師的任務(wù)是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引發(fā)爭(zhēng)論,組織交流,參與評(píng)價(jià).
:
(1)了解直線方程的概念,正確理解直線傾斜角和斜率概念,
(2)理解公式的推導(dǎo)過(guò)程,掌握過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.
(3)培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索能力,運(yùn)用語(yǔ)言表達(dá)能力,交流與評(píng)價(jià)能力.
(4)幫助學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求簡(jiǎn)的精神.
、難點(diǎn):直線斜率的概念和公式
教學(xué)用具:計(jì)算機(jī)
教學(xué)方法:?jiǎn)l(fā)引導(dǎo)法,討論法
:
(一)直線方程的概念
如圖1,對(duì)于一次函數(shù) ,和它的圖像——直線 有下面關(guān)系:
(1)有序數(shù)對(duì)(0,1)滿足函數(shù) ,則直線上就有一點(diǎn)a,它的坐標(biāo)是(0,1).
(2)反過(guò)來(lái),直線上點(diǎn)b(1,3),則有序?qū)崝?shù)對(duì)(1,3)就滿足 .?
一般地,滿足函數(shù)式 的每一對(duì) , 的值,都是直線上的點(diǎn)的坐標(biāo)( , );
反之,直線上每一點(diǎn)的坐標(biāo)( , )都滿足函數(shù)式 ,因此,一次函數(shù) 的圖象是一條直線,它是以滿足 的每一對(duì)x,y的值為坐標(biāo)的點(diǎn)構(gòu)成的.
從方程的角度看,函數(shù) 也可以看作是二元一次方程 ,這樣滿足一次函數(shù) 的每一對(duì) , 的值“變成了”二元一次方程 的解,使方程和直線建立了聯(lián)系.
定義:以一個(gè)方程的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都是某條直線上的點(diǎn),反過(guò)來(lái),這條直線上的所有點(diǎn)坐標(biāo)都是這個(gè)方程的解,這時(shí),這個(gè)方程就叫做這條直線的方程,這條直線就叫做這個(gè)方程的直線.
以上定義改用集合表述: , 的二元一次方程的解為坐標(biāo)的集合,記作 .若(1) (2) ,則 .
問(wèn):你能用充要條件敘述嗎?
答:一條直線是一個(gè)方程的直線,或者說(shuō)這個(gè)方程是這條直線的方程的充要條件是…….
(二)直線的傾斜角
【問(wèn)題1】
請(qǐng)畫(huà)出以下三個(gè)方程所表示的直線,并觀察它們的異同.
; ;
過(guò)定點(diǎn),方向不同.
如何確定一條直線?
兩點(diǎn)確定一條直線.
還有其他方法嗎?或者說(shuō)如果只給出一點(diǎn),要確定這條直線還應(yīng)增加什么條件?
學(xué)生:思考、回憶、回答:這條直線的方向,或者說(shuō)傾斜程度.
【導(dǎo)入??】
今天我們就共同來(lái)研究如何刻畫(huà)直線的方向.
【問(wèn)題2】
在坐標(biāo)系中的一條直線,我們用怎樣的角來(lái)刻畫(huà)直線的方向呢?討論之前我們可以設(shè)想這個(gè)角應(yīng)該是怎樣的呢?它不僅能解決我們的問(wèn)題,同時(shí)還應(yīng)該是簡(jiǎn)單的、自然的.
學(xué)生:展開(kāi)討論.
學(xué)生討論過(guò)程中會(huì)有錯(cuò)誤和不嚴(yán)謹(jǐn)之處,教師注意引導(dǎo).
通過(guò)討論認(rèn)為:應(yīng)選擇α角來(lái)刻畫(huà)直線的方向.根據(jù)三角函數(shù)的知識(shí),表明一個(gè)方向可以有無(wú)窮多個(gè)角,這里只需一個(gè)角即可(開(kāi)始時(shí)可能有學(xué)生認(rèn)為有四個(gè)角或兩個(gè)角),當(dāng)然用最小的正角.從而得到直線傾斜角的概念.
【板書(shū)】
定義:一條直線l向上的方向與 軸的正方向所成的最小正角叫做直線 的傾斜角.
(教師強(qiáng)調(diào)三點(diǎn):(1)直線向上的方向,(2) 軸的正方向,(3)最小正角.)
特別地,當(dāng) 與 軸平行或重合時(shí),規(guī)定傾斜角為0°.
由此定義,角的范圍如何?
0°≤α<180°或0≤α<π?? 如圖3
至此問(wèn)題2已經(jīng)解決了,回顧一下是怎么解決的.
(三)直線的斜率
【問(wèn)題3】
下面我們?cè)谕蛔鴺?biāo)系中畫(huà)出過(guò)原點(diǎn)傾斜角分別是30°、45°、135°的直線,并試著寫(xiě)出它們的直線方程.然后觀察思考:
直線的傾斜角在直線方程中是如何體現(xiàn)的?
學(xué)生:在練習(xí)本上畫(huà)出直線,寫(xiě)出方程.
30° ?--à =
45° ?--à? =
135°?--à =
(注:學(xué)生對(duì)于寫(xiě)出傾斜角是45°、135°的直線方程不會(huì)困難,但對(duì)于傾斜角是30°可能有困難,此時(shí)可啟發(fā)學(xué)生借用三角函數(shù)中的30°角終邊與單位圓的交點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)解決.)
【演示動(dòng)畫(huà)】
觀察直線變化,傾斜角變化,直線方程中 系數(shù)變化的關(guān)系
(1)? 直線變化→α變化→ 中的 系數(shù) 變化??? (同時(shí)注意 α的變化).
(2) 中的x系數(shù)k變化→直線變化→α變化??? (同時(shí)注意 α的變化).
教師引導(dǎo)學(xué)生觀察,歸納,猜想出傾斜角與 的系數(shù)的關(guān)系:傾斜角不同,方程中 的系數(shù)不同,而且這個(gè)系數(shù)正是傾斜角的正切!
【板書(shū)】
定義:傾斜角不是90°的直線,它的傾斜角的正切叫做這條直線的斜率.記作 ,即 .
這樣我們定義了一個(gè)從“形”的方面刻畫(huà)直線相對(duì)于 軸(正方向)傾斜程度的量——傾斜角,現(xiàn)在我們又定義一個(gè)從“數(shù)”的方面刻畫(huà)直線相對(duì)于 軸(正方向)傾斜程度的量——斜率.
指出下列:
(1) =- ??? (2) = tg60°??? (3) = tg(-30°)
學(xué)生思考后回答,師生一起訂正:(1)120°; (2)60°;(3)150°(為什么不是-30°呢?)
畫(huà)圖,指出傾斜角和斜率.
結(jié)合圖3(也可以演示動(dòng)畫(huà)),觀察傾斜角變化時(shí),斜率的變化情況.
注意:當(dāng)傾斜角為90°時(shí),斜率不存在.
α=0°????? ?--à??? =0
0°<α<90° ?--à??? >0
α=90°???? ?--à?? 不存在
90°<α<180°?--à? <0
(四)直線過(guò)兩點(diǎn)斜率公式的推導(dǎo)
【問(wèn)題4】
如果給定直線的傾斜角,我們當(dāng)然可以根據(jù)斜率的定義 =tgα求出直線的斜率;
如果給定直線上兩點(diǎn)坐標(biāo),直線是確定的,傾斜角也是確定的,斜率就是確定的,那么又怎么求出直線的斜率呢?
即已知兩點(diǎn)p1(x1,y1)、p2(x2,y2)(其中x1≠x2),求直線p1p2的斜率.
思路分析:
首先由學(xué)生提出思路,教師啟發(fā)、引導(dǎo):
運(yùn)用正切定義,解決問(wèn)題.
(1)正切函數(shù)定義是什么?(終邊上任一點(diǎn)的縱坐標(biāo)比橫坐標(biāo).)
(2)角α是“標(biāo)準(zhǔn)位置”嗎?(不是.)
(3)如何把角α放在“標(biāo)準(zhǔn)位置”?(平移向量 ,使p1與原點(diǎn)重合,得到新向量 .)
(4)p的坐標(biāo)是多少?(x2-x1,y2-y1)
(5)直線的斜率是多少? =tgα= (x1≠x2)
(6)如果p1 和p2的順序不同,結(jié)果還一樣嗎?(一樣).
評(píng)價(jià):注意公式中x1≠x2,即直線p1 p2不垂直x軸.因此當(dāng)直線p1p2不垂直x軸時(shí),由已知直線上任意兩點(diǎn)的坐標(biāo)可以求得斜率,而不需要求出傾斜角.
【練習(xí)】
(1)直線的傾斜角為α,則直線的斜率為 α?
(2)任意直線有傾斜角,則任意直線都有斜率?
(3)直線 (-330°)的傾斜角和斜率分別是多少?
(4)求經(jīng)過(guò)兩點(diǎn) (0,0)、 (-1, ).
(5)課本第37頁(yè)練習(xí)第2、4題.
教師巡視,觀察學(xué)生情況,個(gè)別輔導(dǎo),訂正答案(答案略).
【總結(jié)】
教師引導(dǎo):首先回顧前邊提出的問(wèn)題是否都已解決.再看下邊的問(wèn)題:
(1)直線傾斜角的概念要注意什么?
(2)直線的傾斜角與斜率是一一對(duì)應(yīng)嗎?
(3)已知兩點(diǎn)坐標(biāo),如何求直線的斜率?斜率公式中腳標(biāo)1和2有順序嗎?
學(xué)生邊討論邊總結(jié):
(1)向上的方向,正方向,最小,正角.(2)不是,當(dāng)α=90°時(shí), α不存在.
(3) = ( ),沒(méi)有.
【作業(yè)?】
1.課本第37頁(yè)習(xí)題7.1第3、4、5題.
2.思考題
(1)方程 是單位圓的方程嗎?
(2)你能說(shuō)出過(guò)原點(diǎn),傾斜角是45°的直線方程嗎?
(3)你能說(shuō)出過(guò)原點(diǎn),斜率是2的直線方程嗎?
(4)你能說(shuō)出過(guò)(1,1)點(diǎn),斜率是2的直線方程嗎?
7.1
一、直線方程
二、直線的傾斜角
三、直線的斜率
四、斜率公式
練習(xí)
小結(jié)
作業(yè)?
直線的傾斜角和斜率的關(guān)系 直線的傾斜角與斜率的概念篇四
(1)了解直線方程的概念.
(2)正確理解直線傾斜角和斜率概念.理解每條直線的傾斜角是唯一的,但不是每條直線都存在斜率.
(3)理解公式的推導(dǎo)過(guò)程,掌握過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.
(4)通過(guò)直線傾斜角概念的引入和直線傾斜角與斜率關(guān)系的揭示,培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索能力,運(yùn)用語(yǔ)言表達(dá)能力,交流與評(píng)價(jià)能力.
(5)通過(guò)斜率概念的建立和斜率公式的推導(dǎo),幫助學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求簡(jiǎn)的精神.
教學(xué)建議
1.教材分析
(1)知識(shí)結(jié)構(gòu)
本節(jié)內(nèi)容首先根據(jù)一次函數(shù)與其圖像——直線的關(guān)系導(dǎo)出直線方程的概念;其次為進(jìn)一步研究直線,建立了直線傾斜角的概念,進(jìn)而建立直線斜率的概念,從而實(shí)現(xiàn)了直線的方向或者說(shuō)直線的傾斜角這一直線的幾何屬性向直線的斜率這一代數(shù)屬性的轉(zhuǎn)變;最后推導(dǎo)出經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.這些充分體現(xiàn)了解析幾何的思想方法.
(2)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
①本節(jié)的重點(diǎn)是斜率的概念和斜率公式.直線的斜率是后繼內(nèi)容展開(kāi)的主線,無(wú)論是建立直線的方程,還是研究?jī)蓷l直線的位置關(guān)系,以及討論直線與二次曲線的位置關(guān)系,直線的斜率都發(fā)揮著重要作用.因此,正確理解斜率概念,熟練掌握斜率公式是學(xué)好這一章的關(guān)鍵.
②本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)斜率概念的理解.學(xué)生對(duì)于用直線的傾斜角來(lái)刻畫(huà)直線的方向并不難接受,但是,為什么要定義直線的斜率,為什么把斜率定義為傾斜角的正切兩個(gè)問(wèn)題卻并不容易接受.
2.教法建議
(1)本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)有三大項(xiàng):傾斜角的概念、斜率的概念和斜率公式.學(xué)生思維也對(duì)應(yīng)三個(gè)高潮:傾斜角如何定義、為什么斜率定義為傾斜角的正切和斜率公式如何建立.相應(yīng)的也有三個(gè)階段
①在教學(xué)中首先是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,然后通過(guò)討論明確用角來(lái)刻畫(huà)直線的方向,如何定義這個(gè)角呢,學(xué)生在討論中逐漸明確傾斜角的概念.
②本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)斜率概念的理解.學(xué)生認(rèn)為傾斜角就可以刻畫(huà)直線的方向,而且每一條直線的傾斜角是唯一確定的,而斜率卻不這樣.學(xué)生還會(huì)認(rèn)為用弧度制表示傾斜角不是一樣可以數(shù)量化嗎.再有,為什么要用傾斜角的正切定義斜率,而不用正弦、余弦或余切哪?要解決這些問(wèn)題,就要求教師幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到在直線的方程中體現(xiàn)的不是直線的傾斜角,而是傾斜角的正切,即直線方程(一次函數(shù) 的形式,下同)中x的系數(shù)恰好就是直線傾斜角的正切.為了便于學(xué)生更好的理解直線斜率的概念,可以借助幾何畫(huà)板設(shè)計(jì):
(1)? α變化→直線變化→ 中的 系數(shù) 變化??? (同時(shí)注意 的變化).
(2)? 中的 系數(shù) 變化→直線變化→α變化??? (同時(shí)注意 的變化).
運(yùn)用上述正反兩種變化的動(dòng)態(tài)演示充分揭示直線方程中 系數(shù)與傾斜角正切的內(nèi)在關(guān)系,這對(duì)幫助學(xué)生理解斜率概念是極有好處的.
③在進(jìn)行過(guò)兩點(diǎn)的斜率公式推導(dǎo)的教學(xué)中要注意與前后知識(shí)的聯(lián)系,課前要對(duì)平面向量,三角函數(shù)等有關(guān)內(nèi)容作一定的復(fù)習(xí)準(zhǔn)備.
④在直線方程的概念時(shí)要通過(guò)舉例清晰地指出兩個(gè)條件,最好能用充要條件敘述直線方程的概念,強(qiáng)化直線與相應(yīng)方程的對(duì)應(yīng)關(guān)系.為將來(lái)曲線方程做好準(zhǔn)備.
(2)本節(jié)內(nèi)容在教學(xué)中宜采用啟發(fā)引導(dǎo)法和討論法,設(shè)計(jì)為啟發(fā)、引導(dǎo)、探究、評(píng)價(jià)的教學(xué)模式.學(xué)生在積極思維的基礎(chǔ)上,進(jìn)行充分的討論、爭(zhēng)辯、交流、和評(píng)價(jià).傾斜角如何定義、為什么斜率定義為傾斜角的正切和斜率公式的建立,這三項(xiàng)教學(xué)任務(wù)都是在討論、交流、評(píng)價(jià)中完成的.在此過(guò)程中學(xué)生的思維和能力得到充分的發(fā)展.教師的任務(wù)是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引發(fā)爭(zhēng)論,組織交流,參與評(píng)價(jià).
:
(1)了解直線方程的概念,正確理解直線傾斜角和斜率概念,
(2)理解公式的推導(dǎo)過(guò)程,掌握過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.
(3)培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索能力,運(yùn)用語(yǔ)言表達(dá)能力,交流與評(píng)價(jià)能力.
(4)幫助學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求簡(jiǎn)的精神.
、難點(diǎn):直線斜率的概念和公式
教學(xué)用具:計(jì)算機(jī)
教學(xué)方法:?jiǎn)l(fā)引導(dǎo)法,討論法
:
(一)直線方程的概念
如圖1,對(duì)于一次函數(shù) ,和它的圖像——直線 有下面關(guān)系:
(1)有序數(shù)對(duì)(0,1)滿足函數(shù) ,則直線上就有一點(diǎn)a,它的坐標(biāo)是(0,1).
(2)反過(guò)來(lái),直線上點(diǎn)b(1,3),則有序?qū)崝?shù)對(duì)(1,3)就滿足 .?
一般地,滿足函數(shù)式 的每一對(duì) , 的值,都是直線上的點(diǎn)的坐標(biāo)( , );
反之,直線上每一點(diǎn)的坐標(biāo)( , )都滿足函數(shù)式 ,因此,一次函數(shù) 的圖象是一條直線,它是以滿足 的每一對(duì)x,y的值為坐標(biāo)的點(diǎn)構(gòu)成的.
從方程的角度看,函數(shù) 也可以看作是二元一次方程 ,這樣滿足一次函數(shù) 的每一對(duì) , 的值“變成了”二元一次方程 的解,使方程和直線建立了聯(lián)系.
定義:以一個(gè)方程的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都是某條直線上的點(diǎn),反過(guò)來(lái),這條直線上的所有點(diǎn)坐標(biāo)都是這個(gè)方程的解,這時(shí),這個(gè)方程就叫做這條直線的方程,這條直線就叫做這個(gè)方程的直線.
以上定義改用集合表述: , 的二元一次方程的解為坐標(biāo)的集合,記作 .若(1) (2) ,則 .
問(wèn):你能用充要條件敘述嗎?
答:一條直線是一個(gè)方程的直線,或者說(shuō)這個(gè)方程是這條直線的方程的充要條件是…….
(二)直線的傾斜角
【問(wèn)題1】
請(qǐng)畫(huà)出以下三個(gè)方程所表示的直線,并觀察它們的異同.
; ;
過(guò)定點(diǎn),方向不同.
如何確定一條直線?
兩點(diǎn)確定一條直線.
還有其他方法嗎?或者說(shuō)如果只給出一點(diǎn),要確定這條直線還應(yīng)增加什么條件?
學(xué)生:思考、回憶、回答:這條直線的方向,或者說(shuō)傾斜程度.
【導(dǎo)入??】
今天我們就共同來(lái)研究如何刻畫(huà)直線的方向.
【問(wèn)題2】
在坐標(biāo)系中的一條直線,我們用怎樣的角來(lái)刻畫(huà)直線的方向呢?討論之前我們可以設(shè)想這個(gè)角應(yīng)該是怎樣的呢?它不僅能解決我們的問(wèn)題,同時(shí)還應(yīng)該是簡(jiǎn)單的、自然的.
學(xué)生:展開(kāi)討論.
學(xué)生討論過(guò)程中會(huì)有錯(cuò)誤和不嚴(yán)謹(jǐn)之處,教師注意引導(dǎo).
通過(guò)討論認(rèn)為:應(yīng)選擇α角來(lái)刻畫(huà)直線的方向.根據(jù)三角函數(shù)的知識(shí),表明一個(gè)方向可以有無(wú)窮多個(gè)角,這里只需一個(gè)角即可(開(kāi)始時(shí)可能有學(xué)生認(rèn)為有四個(gè)角或兩個(gè)角),當(dāng)然用最小的正角.從而得到直線傾斜角的概念.
【板書(shū)】
定義:一條直線l向上的方向與 軸的正方向所成的最小正角叫做直線 的傾斜角.
(教師強(qiáng)調(diào)三點(diǎn):(1)直線向上的方向,(2) 軸的正方向,(3)最小正角.)
特別地,當(dāng) 與 軸平行或重合時(shí),規(guī)定傾斜角為0°.
由此定義,角的范圍如何?
0°≤α<180°或0≤α<π?? 如圖3
至此問(wèn)題2已經(jīng)解決了,回顧一下是怎么解決的.
(三)直線的斜率
【問(wèn)題3】
下面我們?cè)谕蛔鴺?biāo)系中畫(huà)出過(guò)原點(diǎn)傾斜角分別是30°、45°、135°的直線,并試著寫(xiě)出它們的直線方程.然后觀察思考:
直線的傾斜角在直線方程中是如何體現(xiàn)的?
學(xué)生:在練習(xí)本上畫(huà)出直線,寫(xiě)出方程.
30° ?--à =
45° ?--à? =
135°?--à =
(注:學(xué)生對(duì)于寫(xiě)出傾斜角是45°、135°的直線方程不會(huì)困難,但對(duì)于傾斜角是30°可能有困難,此時(shí)可啟發(fā)學(xué)生借用三角函數(shù)中的30°角終邊與單位圓的交點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)解決.)
【演示動(dòng)畫(huà)】
觀察直線變化,傾斜角變化,直線方程中 系數(shù)變化的關(guān)系
(1)? 直線變化→α變化→ 中的 系數(shù) 變化??? (同時(shí)注意 α的變化).
(2) 中的x系數(shù)k變化→直線變化→α變化??? (同時(shí)注意 α的變化).
教師引導(dǎo)學(xué)生觀察,歸納,猜想出傾斜角與 的系數(shù)的關(guān)系:傾斜角不同,方程中 的系數(shù)不同,而且這個(gè)系數(shù)正是傾斜角的正切!
【板書(shū)】
定義:傾斜角不是90°的直線,它的傾斜角的正切叫做這條直線的斜率.記作 ,即 .
這樣我們定義了一個(gè)從“形”的方面刻畫(huà)直線相對(duì)于 軸(正方向)傾斜程度的量——傾斜角,現(xiàn)在我們又定義一個(gè)從“數(shù)”的方面刻畫(huà)直線相對(duì)于 軸(正方向)傾斜程度的量——斜率.
指出下列:
(1) =- ??? (2) = tg60°??? (3) = tg(-30°)
學(xué)生思考后回答,師生一起訂正:(1)120°; (2)60°;(3)150°(為什么不是-30°呢?)
畫(huà)圖,指出傾斜角和斜率.
結(jié)合圖3(也可以演示動(dòng)畫(huà)),觀察傾斜角變化時(shí),斜率的變化情況.
注意:當(dāng)傾斜角為90°時(shí),斜率不存在.
α=0°????? ?--à??? =0
0°<α<90° ?--à??? >0
α=90°???? ?--à?? 不存在
90°<α<180°?--à? <0
(四)直線過(guò)兩點(diǎn)斜率公式的推導(dǎo)
【問(wèn)題4】
如果給定直線的傾斜角,我們當(dāng)然可以根據(jù)斜率的定義 =tgα求出直線的斜率;
如果給定直線上兩點(diǎn)坐標(biāo),直線是確定的,傾斜角也是確定的,斜率就是確定的,那么又怎么求出直線的斜率呢?
即已知兩點(diǎn)p1(x1,y1)、p2(x2,y2)(其中x1≠x2),求直線p1p2的斜率.
思路分析:
首先由學(xué)生提出思路,教師啟發(fā)、引導(dǎo):
運(yùn)用正切定義,解決問(wèn)題.
(1)正切函數(shù)定義是什么?(終邊上任一點(diǎn)的縱坐標(biāo)比橫坐標(biāo).)
(2)角α是“標(biāo)準(zhǔn)位置”嗎?(不是.)
(3)如何把角α放在“標(biāo)準(zhǔn)位置”?(平移向量 ,使p1與原點(diǎn)重合,得到新向量 .)
(4)p的坐標(biāo)是多少?(x2-x1,y2-y1)
(5)直線的斜率是多少? =tgα= (x1≠x2)
(6)如果p1 和p2的順序不同,結(jié)果還一樣嗎?(一樣).
評(píng)價(jià):注意公式中x1≠x2,即直線p1 p2不垂直x軸.因此當(dāng)直線p1p2不垂直x軸時(shí),由已知直線上任意兩點(diǎn)的坐標(biāo)可以求得斜率,而不需要求出傾斜角.
【練習(xí)】
(1)直線的傾斜角為α,則直線的斜率為 α?
(2)任意直線有傾斜角,則任意直線都有斜率?
(3)直線 (-330°)的傾斜角和斜率分別是多少?
(4)求經(jīng)過(guò)兩點(diǎn) (0,0)、 (-1, ).
(5)課本第37頁(yè)練習(xí)第2、4題.
教師巡視,觀察學(xué)生情況,個(gè)別輔導(dǎo),訂正答案(答案略).
【總結(jié)】
教師引導(dǎo):首先回顧前邊提出的問(wèn)題是否都已解決.再看下邊的問(wèn)題:
(1)直線傾斜角的概念要注意什么?
(2)直線的傾斜角與斜率是一一對(duì)應(yīng)嗎?
(3)已知兩點(diǎn)坐標(biāo),如何求直線的斜率?斜率公式中腳標(biāo)1和2有順序嗎?
學(xué)生邊討論邊總結(jié):
(1)向上的方向,正方向,最小,正角.(2)不是,當(dāng)α=90°時(shí), α不存在.
(3) = ( ),沒(méi)有.
【作業(yè)?】
1.課本第37頁(yè)習(xí)題7.1第3、4、5題.
2.思考題
(1)方程 是單位圓的方程嗎?
(2)你能說(shuō)出過(guò)原點(diǎn),傾斜角是45°的直線方程嗎?
(3)你能說(shuō)出過(guò)原點(diǎn),斜率是2的直線方程嗎?
(4)你能說(shuō)出過(guò)(1,1)點(diǎn),斜率是2的直線方程嗎?
7.1
一、直線方程
二、直線的傾斜角
三、直線的斜率
四、斜率公式
練習(xí)
小結(jié)
作業(yè)?
直線的傾斜角和斜率的關(guān)系 直線的傾斜角與斜率的概念篇五
我說(shuō)的課是高中第二冊(cè)(上)第七章直線和圓的方程第一大節(jié)直線的傾斜角和斜率的第一節(jié)課。
一、關(guān)于教學(xué)目標(biāo)的確定
1、 教材的地位及作用
直線和圓的方程屬于解析幾何學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),直線的方程是研究?jī)蓷l直線位置關(guān)系的基礎(chǔ),同時(shí)也是討論圓的方程及其它圓錐曲線方程的基礎(chǔ)。為進(jìn)一步研究直線,建立了直線傾斜角的概念,進(jìn)而建立直線斜率的概念。而作為直線方程的一個(gè)簡(jiǎn)單應(yīng)用,介紹了簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃問(wèn)題。故本節(jié)課是學(xué)好這一章內(nèi)容的關(guān)鍵。
2、 教學(xué)目的的認(rèn)識(shí)
依據(jù)教學(xué)大綱的目的和要求規(guī)定及新課程標(biāo)準(zhǔn)要求,并結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ),我認(rèn)為本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo):
(1)知識(shí)目標(biāo):了解“直線的方程”和“方程的直線”的概念;理解直線的傾斜角和斜率的定義;掌握斜率公式,并會(huì)求直線的傾斜角和斜率。
(2)能力目標(biāo):通過(guò)直線傾斜角概念的引入和直線傾斜角與斜率關(guān)系的揭示,以提高學(xué)生分析、比較、概括、化歸的數(shù)學(xué)能力,使學(xué)生初步了解用代數(shù)方程研究幾何問(wèn)題的思路,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。
(3)情感目標(biāo):幫助學(xué)生進(jìn)一步了解分類(lèi)思想、數(shù)形結(jié)合思想,在教學(xué)中充分揭示“數(shù)”與“形”的內(nèi)在聯(lián)系,體現(xiàn)數(shù)、形的統(tǒng)一美,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,對(duì)學(xué)生進(jìn)行對(duì)立統(tǒng)一的辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育,培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、勇于創(chuàng)新的精神。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、本節(jié)的重點(diǎn)是直線的傾斜角和斜率概念,及斜率公式.直線的斜率是后繼內(nèi)容展開(kāi)的主線,無(wú)論是建立直線的方程,還是研究?jī)蓷l直線的位置關(guān)系,以及討論直線與二次曲線的位置關(guān)系,直線的斜率都發(fā)揮著重要作用.因此,正確理解斜率概念,熟練掌握斜率公式是學(xué)好這一章的關(guān)鍵。
2、本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)“直線的方程”和“方程的直線”的概念以及對(duì)斜率概念的理解.學(xué)生對(duì)于用直線的傾斜角來(lái)刻畫(huà)直線的方向并不難接受,但是,為什么要定義直線的斜率,為什么把斜率定義為傾斜角的正切這兩個(gè)問(wèn)題卻并不容易接受。
三、教法、學(xué)法指導(dǎo)
1、學(xué)法輔導(dǎo):
(1)學(xué)情介紹:
本課的教學(xué)對(duì)象是高二年學(xué)生,考慮到我校學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好,思維較為活躍,并針對(duì)本節(jié)課的教學(xué)任務(wù),在教學(xué)中我通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。
(2)本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)有三大項(xiàng):傾斜角的概念、斜率的概念和斜率公式。學(xué)生思維也對(duì)應(yīng)三個(gè)高潮:傾斜角如何定義?為什么斜率定義為傾斜角的正切和斜率公式如何建立?相應(yīng)的教學(xué)過(guò)程也有三個(gè)階段:
①在教學(xué)中首先是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,然后通過(guò)討論明確用角來(lái)刻畫(huà)直線的方向,如何定義這個(gè)角呢?學(xué)生在討論中逐漸明確傾斜角的概念。
②本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)斜率概念的理解與過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式的建立。學(xué)生認(rèn)為傾斜角就可以刻畫(huà)直線的方向,而且每一條直線的傾斜角是唯一確定的,而斜率卻不這樣。學(xué)生還會(huì)認(rèn)為用弧度制表示傾斜角不是一樣可以數(shù)量化嗎?再有,為什么要用傾斜角的正切定義斜率?要解決這些問(wèn)題,可引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想工程問(wèn)題中的“坡度”問(wèn)題,以及三角函數(shù)的定義。
(3)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,要學(xué)會(huì)展開(kāi)思維,教師的啟發(fā)、激勵(lì),有利于思維的進(jìn)行;問(wèn)題情景的創(chuàng)設(shè)有利于思維的活躍。但教學(xué)是雙邊的活動(dòng),教師要注意觀察學(xué)生是否動(dòng)起來(lái),予以情緒調(diào)控,使學(xué)生有意識(shí)地開(kāi)動(dòng)腦筋,主動(dòng)投入。
2、教法方法:
斯托利亞爾指出“數(shù)學(xué)教學(xué)是教學(xué)活動(dòng)(思維活動(dòng))的教學(xué),而不僅是數(shù)學(xué)活動(dòng)的結(jié)果——數(shù)學(xué)知識(shí)的教學(xué)”。本節(jié)內(nèi)容在教學(xué)中宜采用啟發(fā)式,設(shè)計(jì)為啟發(fā)、引導(dǎo)、探究、歸納、總結(jié)的教學(xué)模式。傾斜角如何定義?為什么斜率定義為傾斜角的正切和斜率公式的建立?這三項(xiàng)教學(xué)任務(wù)都是在討論、交流、歸納中完成的。在此過(guò)程中學(xué)生的思維和能力得到充分的發(fā)展。教師的任務(wù)是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引發(fā)爭(zhēng)論,組織交流,歸納總結(jié)。把教學(xué)內(nèi)容以問(wèn)題的形式呈現(xiàn)給學(xué)生,以便引起學(xué)生進(jìn)行反思,從而形成必要的認(rèn)知沖突,最終達(dá)到建構(gòu)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
四、教學(xué)手段
本節(jié)課,除使用常規(guī)的教學(xué)手段外,我還使用多媒體課件輔助教學(xué)。把教學(xué)設(shè)計(jì)的步驟及內(nèi)容制成課件,利于突破重點(diǎn)、難點(diǎn),還能節(jié)省時(shí)間,擴(kuò)大教學(xué)內(nèi)容,加快教學(xué)節(jié)奏,體現(xiàn)教改的新理念。
五、關(guān)于教學(xué)程序的設(shè)計(jì)
(一)知識(shí)導(dǎo)入階段
利用多媒體展示ssbezier變形曲線及笛卡兒簡(jiǎn)介,目的是讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)的發(fā)展史,及坐標(biāo)法對(duì)數(shù)學(xué)發(fā)展起了巨大作用。
(二)知識(shí)探索階段
(創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,展現(xiàn)概念形成過(guò)程)
1、直線的方程與方程的直線的定義
【問(wèn)題1】有了“一次函數(shù)的圖象”,為什么還要講“方程的直線”?
一次函數(shù)的圖象是一條直線,它能表示平面上的所有的直線?不能,因?yàn)橐淮魏瘮?shù)的圖象,與坐標(biāo)平面上的直線的對(duì)應(yīng),是一種不完美的對(duì)應(yīng)。坐標(biāo)平面上,有些直線不能用一次函數(shù)表示。(如x=2)那么該怎樣修補(bǔ)?
(方程的解 坐標(biāo) 直線的點(diǎn),直線 方程)
定義:以一個(gè)方程的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都是某條直線上的點(diǎn),反過(guò)來(lái),這條直線上點(diǎn)的坐標(biāo)都是這個(gè)方程的解,這時(shí),這個(gè)方程就叫做這條直線的方程,這條直線叫做這個(gè)方程的直線。
2、直線傾斜角定義
【問(wèn)題2】如何確定一條直線?
兩點(diǎn)確定一條直線.還有其他方法嗎?或者說(shuō)如果只給出一點(diǎn),要確定這條直線還應(yīng)增加什么條件?
學(xué)生:思考,回憶,回答:這條直線的方向,或者說(shuō)傾斜程度。
(動(dòng)畫(huà)演示)展示直線的傾斜度的變化情況。
【問(wèn)題3】在坐標(biāo)系中的一條直線,我們用怎樣的角來(lái)刻畫(huà)直線的方向呢?
討論之前我們可以設(shè)想這個(gè)角應(yīng)該是怎樣的呢?它不僅能解決我們的問(wèn)題,同時(shí)還應(yīng)該是簡(jiǎn)單的、自然的。
學(xué)生:展開(kāi)討論,學(xué)生討論過(guò)程中會(huì)有錯(cuò)誤和不嚴(yán)謹(jǐn)之處,教師注意引導(dǎo)。
通過(guò)討論認(rèn)為:應(yīng)選擇α角來(lái)刻畫(huà)直線的方向.根據(jù)三角函數(shù)的知識(shí),表明一個(gè)方向可以有無(wú)窮多個(gè)角,這里只需一個(gè)角即可(開(kāi)始時(shí)可能有學(xué)生認(rèn)為有四個(gè)角或兩個(gè)角),當(dāng)然用最小的正角.從而得到直線傾斜角的概念。
定義:在平面直角坐標(biāo)系中,對(duì)于一條與x軸相交的直線,如果把x軸繞著交點(diǎn)按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到和直線重合時(shí)所轉(zhuǎn)的最小正角記為 ,那么 就叫做直線 的傾斜角。
特別地,當(dāng) 與x軸平行或重合時(shí),規(guī)定傾斜角為0°。
由此定義,角的范圍如何? 0°≤α<180°或0≤α<π?
(教師強(qiáng)調(diào)三點(diǎn):(1)直線的方向向上(2) 軸的正方向,(3)最小正角)
3、 直線斜率的定義
用傾斜角刻畫(huà)直線的方向,乃是幾何問(wèn)題,如何把直線方向量化?
【問(wèn)題4】為什么要用傾斜角的正切定義斜率?而不用正弦、余弦或余切哪?
可聯(lián)想到工程問(wèn)題中的“坡度”,及三角函數(shù)的定義。
定義:傾斜角不是90°的直線,它的傾斜角的正切叫做這條直線的斜率。記作 ,即? 。
(動(dòng)畫(huà)演示揭示直線傾斜角與斜率的對(duì)應(yīng)關(guān)系)強(qiáng)調(diào) 定義域與值域的對(duì)應(yīng)關(guān)系,及函數(shù)的單調(diào)性。
4、 直線過(guò)兩點(diǎn)斜率公式的推導(dǎo)
【問(wèn)題5】如果給定直線的傾斜角 ,我們當(dāng)然可以根據(jù)斜率的定義 =tanα求出直線的斜率;如果給定直線上兩點(diǎn)坐標(biāo),直線是確定的,傾斜角也是確定的,那么又怎么求出直線的斜率呢?
即已知兩點(diǎn)p1(x1,y1)、p2(x2,y2),求直線p1p2的斜率。
思路分析:首先由學(xué)生提出思路,教師啟發(fā)、引導(dǎo),運(yùn)用正切定義,解決問(wèn)題。
; x1= x2?
說(shuō)明:(1)公式適用范圍:注意公式中x1≠x2,即直線p1 p2不垂直x軸。因此當(dāng)直線p1p2不垂直x軸時(shí),由已知直線上任意兩點(diǎn)的坐標(biāo)可以求得斜率,而不需要求出傾斜角。?
(2)公式與p1 和p2的順序無(wú)關(guān),但要注意下標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
(三)知識(shí)應(yīng)用階段????????????????????????????????????????????????????????????
我設(shè)計(jì)了二道例題例1是道斜率與傾斜角概念的辨析題,而例2是課本的例題已知直線的傾斜角求斜率,還設(shè)計(jì)兩道變式題,目的是培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力,討論傾斜角變化:銳角—鈍角—抽象角,對(duì)斜率的影響,加深同學(xué)對(duì)斜率與傾斜角對(duì)應(yīng)關(guān)系的理解。
例1:關(guān)于直線的傾斜角和斜率,下列哪些說(shuō)法是正確的:??????????????????????????? (1)任一條直線都有傾斜角,也都有斜率????????? (?? )????????????????????????? (2)直線的傾斜角越大,它的斜率就越大;??????? (?? )????????????????????????? (3)平行于x軸的直線的傾斜角是 ;???? (?? )????????????????????????? (4)兩直線的傾斜角相等,它們的斜率也相等;??? (?? )????????????????????????? (5)直線斜率的范圍是(-∞,+∞) ;?????????? (?? )????????????????????????? (6)直線的斜率為tan ,則直線的傾斜角為 ;??? (?? )??????????????????????? 說(shuō)明:①當(dāng)直線和x軸平行或重合時(shí),我們規(guī)定直線的傾斜角為0°;②直線傾斜角的取值范圍是[ ;③傾斜角是90°的直線沒(méi)有斜率.。④坐標(biāo)平面內(nèi),每一條直線都有唯一的傾斜角,但不是每一條直線都有斜率。???????????????????????????????????????????? 例2: 如圖,直線 的傾斜角 =30°,直線 ⊥ ,求 、 的斜率。????????????? 分析:對(duì)于直線 的斜率,可通過(guò)計(jì)算 直接獲得,而直線 的斜率則需要先求出傾斜角 ,而根據(jù)平面幾何知識(shí), ,然后再求 即可。
解: 的斜率 =tan=tan30°= ,
∵ 的傾斜角 =90°+30°=120°,
∴ 的斜率 =tan120°=tan(180°-60°)??????
=-tan60°= 。
評(píng)述:此題要求學(xué)生掌握已知直線的傾斜角求斜率,其中涉及到三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式及特殊角正切值的確定。
【變式1】直線 的傾斜角 =150°,直線 ⊥ ,求 的斜率。
【變式2】已知直線 的傾斜角 ,直線 ⊥ ,求 的斜率及傾斜角。
(四)在學(xué)習(xí)小結(jié)階段:帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)和方法進(jìn)行梳理,本節(jié)須掌握三個(gè)概念:直線方程、傾斜角和斜率;兩個(gè)關(guān)系:直線的方程與方程的直線、斜率與傾斜角;兩個(gè)問(wèn)題:求傾斜角問(wèn)題,求斜率問(wèn)題。
(五)知識(shí)延伸拓展階段:?????????????????????????????????????????????????? 在知識(shí)延伸拓展階段,編制了三道思考題,在于拓寬學(xué)生的視野,斜率是聯(lián)結(jié)數(shù)與形的紐帶。體現(xiàn)了分層教學(xué)的思想,達(dá)到因材施教的目的。
思考1:??????????????? 思考2:已知兩點(diǎn)m(2,-3)、n(-3,-2),直線l過(guò)點(diǎn)p(1,1)且與線段mn相交,求直線l的斜率k的取值范圍?直線l的傾斜角a的取值范圍?
思考3:已知
布置課后作業(yè):必做作業(yè)題:p37頁(yè)? 3、4
選做作業(yè):三道思考題
直線的傾斜角和斜率的關(guān)系 直線的傾斜角與斜率的概念篇六
(1)了解直線方程的概念.
(2)正確理解直線傾斜角和斜率概念.理解每條直線的傾斜角是唯一的,但不是每條直線都存在斜率.
(3)理解公式的推導(dǎo)過(guò)程,掌握過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.
(4)通過(guò)直線傾斜角概念的引入和直線傾斜角與斜率關(guān)系的揭示,培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索能力,運(yùn)用語(yǔ)言表達(dá)能力,交流與評(píng)價(jià)能力.
(5)通過(guò)斜率概念的建立和斜率公式的推導(dǎo),幫助學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求簡(jiǎn)的精神.
教學(xué)建議
1.教材分析
(1)知識(shí)結(jié)構(gòu)
本節(jié)內(nèi)容首先根據(jù)一次函數(shù)與其圖像——直線的關(guān)系導(dǎo)出直線方程的概念;其次為進(jìn)一步研究直線,建立了直線傾斜角的概念,進(jìn)而建立直線斜率的概念,從而實(shí)現(xiàn)了直線的方向或者說(shuō)直線的傾斜角這一直線的幾何屬性向直線的斜率這一代數(shù)屬性的轉(zhuǎn)變;最后推導(dǎo)出經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.這些充分體現(xiàn)了解析幾何的思想方法.
(2)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
①本節(jié)的重點(diǎn)是斜率的概念和斜率公式.直線的斜率是后繼內(nèi)容展開(kāi)的主線,無(wú)論是建立直線的方程,還是研究?jī)蓷l直線的位置關(guān)系,以及討論直線與二次曲線的位置關(guān)系,直線的斜率都發(fā)揮著重要作用.因此,正確理解斜率概念,熟練掌握斜率公式是學(xué)好這一章的關(guān)鍵.
②本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)斜率概念的理解.學(xué)生對(duì)于用直線的傾斜角來(lái)刻畫(huà)直線的方向并不難接受,但是,為什么要定義直線的斜率,為什么把斜率定義為傾斜角的正切兩個(gè)問(wèn)題卻并不容易接受.
2.教法建議
(1)本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)有三大項(xiàng):傾斜角的概念、斜率的概念和斜率公式.學(xué)生思維也對(duì)應(yīng)三個(gè)高潮:傾斜角如何定義、為什么斜率定義為傾斜角的正切和斜率公式如何建立.相應(yīng)的也有三個(gè)階段
①在教學(xué)中首先是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,然后通過(guò)討論明確用角來(lái)刻畫(huà)直線的方向,如何定義這個(gè)角呢,學(xué)生在討論中逐漸明確傾斜角的概念.
②本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)斜率概念的理解.學(xué)生認(rèn)為傾斜角就可以刻畫(huà)直線的方向,而且每一條直線的傾斜角是唯一確定的,而斜率卻不這樣.學(xué)生還會(huì)認(rèn)為用弧度制表示傾斜角不是一樣可以數(shù)量化嗎.再有,為什么要用傾斜角的正切定義斜率,而不用正弦、余弦或余切哪?要解決這些問(wèn)題,就要求教師幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到在直線的方程中體現(xiàn)的不是直線的傾斜角,而是傾斜角的正切,即直線方程(一次函數(shù)? 的形式,下同)中x的系數(shù)恰好就是直線傾斜角的正切.為了便于學(xué)生更好的理解直線斜率的概念,可以借助幾何畫(huà)板設(shè)計(jì):
(1)? α變化→直線變化→? 中的 系數(shù) 變化??? (同時(shí)注意? 的變化).
(2)?? 中的 系數(shù) 變化→直線變化→α變化??? (同時(shí)注意? 的變化).
運(yùn)用上述正反兩種變化的動(dòng)態(tài)演示充分揭示直線方程中 系數(shù)與傾斜角正切的內(nèi)在關(guān)系,這對(duì)幫助學(xué)生理解斜率概念是極有好處的.
③在進(jìn)行過(guò)兩點(diǎn)的斜率公式推導(dǎo)的教學(xué)中要注意與前后知識(shí)的聯(lián)系,課前要對(duì)平面向量,三角函數(shù)等有關(guān)內(nèi)容作一定的復(fù)習(xí)準(zhǔn)備.
④在直線方程的概念時(shí)要通過(guò)舉例清晰地指出兩個(gè)條件,最好能用充要條件敘述直線方程的概念,強(qiáng)化直線與相應(yīng)方程的對(duì)應(yīng)關(guān)系.為將來(lái)曲線方程做好準(zhǔn)備.
(2)本節(jié)內(nèi)容在教學(xué)中宜采用啟發(fā)引導(dǎo)法和討論法,設(shè)計(jì)為啟發(fā)、引導(dǎo)、探究、評(píng)價(jià)的教學(xué)模式.學(xué)生在積極思維的基礎(chǔ)上,進(jìn)行充分的討論、爭(zhēng)辯、交流、和評(píng)價(jià).傾斜角如何定義、為什么斜率定義為傾斜角的正切和斜率公式的建立,這三項(xiàng)教學(xué)任務(wù)都是在討論、交流、評(píng)價(jià)中完成的.在此過(guò)程中學(xué)生的思維和能力得到充分的發(fā)展.教師的任務(wù)是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引發(fā)爭(zhēng)論,組織交流,參與評(píng)價(jià).
:
(1)了解直線方程的概念,正確理解直線傾斜角和斜率概念,
(2)理解公式的推導(dǎo)過(guò)程,掌握過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.
(3)培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索能力,運(yùn)用語(yǔ)言表達(dá)能力,交流與評(píng)價(jià)能力.
(4)幫助學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求簡(jiǎn)的精神.
、難點(diǎn):直線斜率的概念和公式
教學(xué)用具:計(jì)算機(jī)
教學(xué)方法:?jiǎn)l(fā)引導(dǎo)法,討論法
:
(一)直線方程的概念
如圖1,對(duì)于一次函數(shù)? ,和它的圖像——直線 有下面關(guān)系:
(1)有序數(shù)對(duì)(0,1)滿足函數(shù)? ,則直線上就有一點(diǎn)a,它的坐標(biāo)是(0,1).
(2)反過(guò)來(lái),直線上點(diǎn)b(1,3),則有序?qū)崝?shù)對(duì)(1,3)就滿足? .?
一般地,滿足函數(shù)式? 的每一對(duì) , 的值,都是直線上的點(diǎn)的坐標(biāo)( , );
反之,直線上每一點(diǎn)的坐標(biāo)(? ,? )都滿足函數(shù)式? ,因此,一次函數(shù)? 的圖象是一條直線,它是以滿足? 的每一對(duì)x,y的值為坐標(biāo)的點(diǎn)構(gòu)成的.
從方程的角度看,函數(shù)? 也可以看作是二元一次方程? ,這樣滿足一次函數(shù)? 的每一對(duì) , 的值“變成了”二元一次方程? 的解,使方程和直線建立了聯(lián)系.
定義:以一個(gè)方程的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都是某條直線上的點(diǎn),反過(guò)來(lái),這條直線上的所有點(diǎn)坐標(biāo)都是這個(gè)方程的解,這時(shí),這個(gè)方程就叫做這條直線的方程,這條直線就叫做這個(gè)方程的直線.
以上定義改用集合表述: , 的二元一次方程的解為坐標(biāo)的集合,記作 .若(1) (2) ,則 .
問(wèn):你能用充要條件敘述嗎?
答:一條直線是一個(gè)方程的直線,或者說(shuō)這個(gè)方程是這條直線的方程的充要條件是…….
(二)直線的傾斜角
【問(wèn)題1】
請(qǐng)畫(huà)出以下三個(gè)方程所表示的直線,并觀察它們的異同.
過(guò)定點(diǎn),方向不同.
如何確定一條直線?
兩點(diǎn)確定一條直線.
還有其他方法嗎?或者說(shuō)如果只給出一點(diǎn),要確定這條直線還應(yīng)增加什么條件?
學(xué)生:思考、回憶、回答:這條直線的方向,或者說(shuō)傾斜程度.
【導(dǎo)入??】
今天我們就共同來(lái)研究如何刻畫(huà)直線的方向.
【問(wèn)題2】
在坐標(biāo)系中的一條直線,我們用怎樣的角來(lái)刻畫(huà)直線的方向呢?討論之前我們可以設(shè)想這個(gè)角應(yīng)該是怎樣的呢?它不僅能解決我們的問(wèn)題,同時(shí)還應(yīng)該是簡(jiǎn)單的、自然的.
學(xué)生:展開(kāi)討論.
學(xué)生討論過(guò)程中會(huì)有錯(cuò)誤和不嚴(yán)謹(jǐn)之處,教師注意引導(dǎo).
通過(guò)討論認(rèn)為:應(yīng)選擇α角來(lái)刻畫(huà)直線的方向.根據(jù)三角函數(shù)的知識(shí),表明一個(gè)方向可以有無(wú)窮多個(gè)角,這里只需一個(gè)角即可(開(kāi)始時(shí)可能有學(xué)生認(rèn)為有四個(gè)角或兩個(gè)角),當(dāng)然用最小的正角.從而得到直線傾斜角的概念.
【板書(shū)】
定義:一條直線l向上的方向與 軸的正方向所成的最小正角叫做直線 的傾斜角.
(教師強(qiáng)調(diào)三點(diǎn):(1)直線向上的方向,(2) 軸的正方向,(3)最小正角.)
特別地,當(dāng) 與 軸平行或重合時(shí),規(guī)定傾斜角為0°.
由此定義,角的范圍如何?
0°≤α<180°或0≤α<π?? 如圖3
至此問(wèn)題2已經(jīng)解決了,回顧一下是怎么解決的.
(三)直線的斜率
【問(wèn)題3】
下面我們?cè)谕蛔鴺?biāo)系中畫(huà)出過(guò)原點(diǎn)傾斜角分別是30°、45°、135°的直線,并試著寫(xiě)出它們的直線方程.然后觀察思考:
直線的傾斜角在直線方程中是如何體現(xiàn)的?
學(xué)生:在練習(xí)本上畫(huà)出直線,寫(xiě)出方程.
30° ?--à =?
45° ?--à? =
135°?--à =
(注:學(xué)生對(duì)于寫(xiě)出傾斜角是45°、135°的直線方程不會(huì)困難,但對(duì)于傾斜角是30°可能有困難,此時(shí)可啟發(fā)學(xué)生借用三角函數(shù)中的30°角終邊與單位圓的交點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)解決.)
【演示動(dòng)畫(huà)】
觀察直線變化,傾斜角變化,直線方程中 系數(shù)變化的關(guān)系
(1)? 直線變化→α變化→? 中的 系數(shù) 變化??? (同時(shí)注意 α的變化).
(2)? 中的x系數(shù)k變化→直線變化→α變化??? (同時(shí)注意 α的變化).
教師引導(dǎo)學(xué)生觀察,歸納,猜想出傾斜角與 的系數(shù)的關(guān)系:傾斜角不同,方程中 的系數(shù)不同,而且這個(gè)系數(shù)正是傾斜角的正切!
【板書(shū)】
定義:傾斜角不是90°的直線,它的傾斜角的正切叫做這條直線的斜率.記作 ,即? .
這樣我們定義了一個(gè)從“形”的方面刻畫(huà)直線相對(duì)于 軸(正方向)傾斜程度的量——傾斜角,現(xiàn)在我們又定義一個(gè)從“數(shù)”的方面刻畫(huà)直線相對(duì)于 軸(正方向)傾斜程度的量——斜率.
指出下列直線的傾斜角和斜率:
(2) = tg60°??? (3) = tg(-30°)
學(xué)生思考后回答,師生一起訂正:(1)120°; (2)60°;(3)150°(為什么不是-30°呢?)
畫(huà)圖,指出傾斜角和斜率.
結(jié)合圖3(也可以演示動(dòng)畫(huà)),觀察傾斜角變化時(shí),斜率的變化情況.
注意:當(dāng)傾斜角為90°時(shí),斜率不存在.
α=0°????? ?--à??? =0
0°<α<90° ?--à??? >0
α=90°???? ?--à?? 不存在
90°<α<180°?--à? <0
(四)直線過(guò)兩點(diǎn)斜率公式的推導(dǎo)
【問(wèn)題4】
如果給定直線的傾斜角,我們當(dāng)然可以根據(jù)斜率的定義? =tgα求出直線的斜率;
如果給定直線上兩點(diǎn)坐標(biāo),直線是確定的,傾斜角也是確定的,斜率就是確定的,那么又怎么求出直線的斜率呢?
即已知兩點(diǎn)p1(x1,y1)、p2(x2,y2)(其中x1≠x2),求直線p1p2的斜率.
思路分析:
首先由學(xué)生提出思路,教師啟發(fā)、引導(dǎo):
運(yùn)用正切定義,解決問(wèn)題.
(1)正切函數(shù)定義是什么?(終邊上任一點(diǎn)的縱坐標(biāo)比橫坐標(biāo).)
(2)角α是“標(biāo)準(zhǔn)位置”嗎?(不是.)
(3)如何把角α放在“標(biāo)準(zhǔn)位置”?(平移向量? ,使p1與原點(diǎn)重合,得到新向量? .)
(4)p的坐標(biāo)是多少?(x2-x1,y2-y1)
(5)直線的斜率是多少?? =tgα=? (x1≠x2)
(6)如果p1 和p2的順序不同,結(jié)果還一樣嗎?(一樣).
評(píng)價(jià):注意公式中x1≠x2,即直線p1 p2不垂直x軸.因此當(dāng)直線p1p2不垂直x軸時(shí),由已知直線上任意兩點(diǎn)的坐標(biāo)可以求得斜率,而不需要求出傾斜角.
【練習(xí)】
(1)直線的傾斜角為α,則直線的斜率為? α?
(2)任意直線有傾斜角,則任意直線都有斜率?
(3)直線?? (-330°)的傾斜角和斜率分別是多少?
(4)求經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)? (0,0)、? (-1,? )直線的傾斜角和斜率.
(5)課本第37頁(yè)練習(xí)第2、4題.
教師巡視,觀察學(xué)生情況,個(gè)別輔導(dǎo),訂正答案(答案略).
【總結(jié)】
教師引導(dǎo):首先回顧前邊提出的問(wèn)題是否都已解決.再看下邊的問(wèn)題:
(1)直線傾斜角的概念要注意什么?
(2)直線的傾斜角與斜率是一一對(duì)應(yīng)嗎?
(3)已知兩點(diǎn)坐標(biāo),如何求直線的斜率?斜率公式中腳標(biāo)1和2有順序嗎?
學(xué)生邊討論邊總結(jié):
(1)向上的方向,正方向,最小,正角.(2)不是,當(dāng)α=90°時(shí), α不存在.
【作業(yè)?】
1.課本第37頁(yè)習(xí)題7.1第3、4、5題.
2.思考題
(1)方程? 是單位圓的方程嗎?
(2)你能說(shuō)出過(guò)原點(diǎn),傾斜角是45°的直線方程嗎?
(3)你能說(shuō)出過(guò)原點(diǎn),斜率是2的直線方程嗎?
(4)你能說(shuō)出過(guò)(1,1)點(diǎn),斜率是2的直線方程嗎?
7.1直線的傾斜角和斜率
一、直線方程
二、直線的傾斜角
三、直線的斜率
四、斜率公式
練習(xí)
小結(jié)
作業(yè)?
直線的傾斜角和斜率的關(guān)系 直線的傾斜角與斜率的概念篇七
教學(xué)目標(biāo)
(1)了解直線方程的概念.
(2)正確理解直線傾斜角和斜率概念.理解每條直線的傾斜角是唯一的,但不是每條直線都存在斜率.
(3)理解公式的推導(dǎo)過(guò)程,把握過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.
(4)通過(guò)直線傾斜角概念的引入和直線傾斜角與斜率關(guān)系的揭示,培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索能力,運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)能力,數(shù)學(xué)交流與評(píng)價(jià)能力.
(5)通過(guò)斜率概念的建立和斜率公式的推導(dǎo),幫助學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求簡(jiǎn)的數(shù)學(xué)精神.
教學(xué)建議
1.教材分析
(1)知識(shí)結(jié)構(gòu)
本節(jié)內(nèi)容首先根據(jù)一次函數(shù)與其圖像——直線的關(guān)系導(dǎo)出直線方程的概念;其次為進(jìn)一步研究直線,建立了直線傾斜角的概念,進(jìn)而建立直線斜率的概念,從而實(shí)現(xiàn)了直線的方向或者說(shuō)直線的傾斜角這一直線的幾何屬性向直線的斜率這一代數(shù)屬性的轉(zhuǎn)變;最后推導(dǎo)出經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.這些充分體現(xiàn)了解析幾何的思想方法.
(2)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
①本節(jié)的重點(diǎn)是斜率的概念和斜率公式.直線的斜率是后繼內(nèi)容展開(kāi)的主線,無(wú)論是建立直線的方程,還是研究?jī)蓷l直線的位置關(guān)系,以及討論直線與二次曲線的位置關(guān)系,直線的斜率都發(fā)揮著重要作用.因此,正確理解斜率概念,熟練把握斜率公式是學(xué)好這一章的關(guān)鍵.
②本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)斜率概念的理解.學(xué)生對(duì)于用直線的傾斜角來(lái)刻畫(huà)直線的方向并不難接受,但是,為什么要定義直線的斜率,為什么把斜率定義為傾斜角的正切兩個(gè)問(wèn)題卻并不輕易接受.
2.教法建議
(1)本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)有三大項(xiàng):傾斜角的概念、斜率的概念和斜率公式.學(xué)生思維也對(duì)應(yīng)三個(gè)高潮:傾斜角如何定義、為什么斜率定義為傾斜角的正切和斜率公式如何建立.相應(yīng)的教學(xué)過(guò)程也有三個(gè)階段
①在教學(xué)中首先是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,然后通過(guò)討論明確用角來(lái)刻畫(huà)直線的方向,如何定義這個(gè)角呢,學(xué)生在討論中逐漸明確傾斜角的概念.
②本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)斜率概念的理解.學(xué)生認(rèn)為傾斜角就可以刻畫(huà)直線的方向,而且每一條直線的傾斜角是唯一確定的,而斜率卻不這樣.學(xué)生還會(huì)認(rèn)為用弧度制表示傾斜角不是一樣可以數(shù)量化嗎.再有,為什么要用傾斜角的正切定義斜率,而不用正弦、余弦或余切哪?要解決這些問(wèn)題,就要求教師幫助學(xué)生熟悉到在直線的方程中體現(xiàn)的不是直線的傾斜角,而是傾斜角的正切,即直線方程(一次函數(shù) 的形式,下同)中x的系數(shù)恰好就是直線傾斜角的正切.為了便于學(xué)生更好的理解直線斜率的概念,可以借助幾何畫(huà)板設(shè)計(jì):
(1) α變化→直線變化→ 中的 系數(shù) 變化 (同時(shí)注重 的變化).
(2) 中的 系數(shù) 變化→直線變化→α變化 (同時(shí)注重 的變化).
運(yùn)用上述正反兩種變化的動(dòng)態(tài)演示充分揭示直線方程中 系數(shù)與傾斜角正切的內(nèi)在關(guān)系,這對(duì)幫助學(xué)生理解斜率概念是極有好處的.
③在進(jìn)行過(guò)兩點(diǎn)的斜率公式推導(dǎo)的教學(xué)中要注重與前后知識(shí)的聯(lián)系,課前要對(duì)平面向量,三角函數(shù)等有關(guān)內(nèi)容作一定的復(fù)習(xí)預(yù)備.
④在學(xué)習(xí)直線方程的概念時(shí)要通過(guò)舉例清楚地指出兩個(gè)條件,最好能用充要條件敘述直線方程的概念,強(qiáng)化直線與相應(yīng)方程的對(duì)應(yīng)關(guān)系.為將來(lái)學(xué)習(xí)曲線方程做好預(yù)備.
(2)本節(jié)內(nèi)容在教學(xué)中宜采用啟發(fā)引導(dǎo)法和討論法,設(shè)計(jì)為啟發(fā)、引導(dǎo)、探究、評(píng)價(jià)的教學(xué)模式.學(xué)生在積極思維的基礎(chǔ)上,進(jìn)行充分的討論、爭(zhēng)辯、交流、和評(píng)價(jià).傾斜角如何定義、為什么斜率定義為傾斜角的正切和斜率公式的建立,這三項(xiàng)教學(xué)任務(wù)都是在討論、交流、評(píng)價(jià)中完成的.在此過(guò)程中學(xué)生的思維和能力得到充分的發(fā)展.教師的任務(wù)是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引發(fā)爭(zhēng)論,組織交流,參與評(píng)價(jià).
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
直線的傾斜角和斜率
教學(xué)目標(biāo):
(1)了解直線方程的概念,正確理解直線傾斜角和斜率概念,
(2)理解公式的推導(dǎo)過(guò)程,把握過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.
(3)培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索能力,運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)能力,數(shù)學(xué)交流與評(píng)價(jià)能力.
(4)幫助學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求簡(jiǎn)的數(shù)學(xué)精神.
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn):直線斜率的概念和公式
教學(xué)用具:計(jì)算機(jī)
教學(xué)方法:啟發(fā)引導(dǎo)法,討論法
教學(xué)過(guò)程:
(一)直線方程的概念
如圖1,對(duì)于一次函數(shù) ,和它的圖像——直線 有下面關(guān)系:
(1)有序數(shù)對(duì)(0,1)滿足函數(shù) ,則直線上就有一點(diǎn)a,它的坐標(biāo)是(0,1).
(2)反過(guò)來(lái),直線上點(diǎn)b(1,3),則有序?qū)崝?shù)對(duì)(1,3)就滿足 .
一般地,滿足函數(shù)式 的每一對(duì) , 的值,都是直線上的點(diǎn)的坐標(biāo)( , );
反之,直線上每一點(diǎn)的坐標(biāo)( , )都滿足函數(shù)式 ,因此,一次函數(shù) 的圖象是一條直線,它是以滿足 的每一對(duì)x,y的值為坐標(biāo)的點(diǎn)構(gòu)成的.
從方程的角度看,函數(shù) 也可以看作是二元一次方程 ,這樣滿足一次函數(shù) 的每一對(duì) , 的值“變成了”二元一次方程 的解,使方程和直線建立了聯(lián)系.
定義:以一個(gè)方程的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都是某條直線上的點(diǎn),反過(guò)來(lái),這條直線上的所有點(diǎn)坐標(biāo)都是這個(gè)方程的解,這時(shí),這個(gè)方程就叫做這條直線的方程,這條直線就叫做這個(gè)方程的直線.
以上定義改用集合表述: , 的二元一次方程的解為坐標(biāo)的集合,記作 .若(1) (2) ,則 .
問(wèn):你能用充要條件敘述嗎?
答:一條直線是一個(gè)方程的直線,或者說(shuō)這個(gè)方程是這條直線的方程的充要條件是…….
(二)直線的傾斜角
問(wèn)題1
請(qǐng)畫(huà)出以下三個(gè)方程所表示的直線,并觀察它們的異同.
; ;
過(guò)定點(diǎn),方向不同.
如何確定一條直線?
兩點(diǎn)確定一條直線.
還有其他方法嗎?或者說(shuō)假如只給出一點(diǎn),要確定這條直線還應(yīng)增加什么條件?
學(xué)生:思考、回憶、回答:這條直線的方向,或者說(shuō)傾斜程度.
導(dǎo)入
今天我們就共同來(lái)研究如何刻畫(huà)直線的方向.
問(wèn)題2
在坐標(biāo)系中的一條直線,我們用怎樣的角來(lái)刻畫(huà)直線的方向呢?討論之前我們可以設(shè)想這個(gè)角應(yīng)該是怎樣的呢?它不僅能解決我們的問(wèn)題,同時(shí)還應(yīng)該是簡(jiǎn)單的、自然的.
學(xué)生:展開(kāi)討論.
學(xué)生討論過(guò)程中會(huì)有錯(cuò)誤和不嚴(yán)謹(jǐn)之處,教師注重引導(dǎo).
通過(guò)討論認(rèn)為:應(yīng)選擇α角來(lái)刻畫(huà)直線的方向.根據(jù)三角函數(shù)的知識(shí),表明一個(gè)方向可以有無(wú)窮多個(gè)角,這里只需一個(gè)角即可(開(kāi)始時(shí)可能有學(xué)生認(rèn)為有四個(gè)角或兩個(gè)角),當(dāng)然用最小的正角.從而得到直線傾斜角的概念.
板書(shū)
定義:一條直線l向上的方向與 軸的正方向所成的最小正角叫做直線 的傾斜角.
(教師強(qiáng)調(diào)三點(diǎn):(1)直線向上的方向,(2) 軸的正方向,(3)最小正角.)
非凡地,當(dāng) 與 軸平行或重合時(shí),規(guī)定傾斜角為0°.
由此定義,角的范圍如何?
0°≤α<180°或0≤α<π 如圖3
至此問(wèn)題2已經(jīng)解決了,回顧一下是怎么解決的.
(三)直線的斜率
問(wèn)題3
下面我們?cè)谕蛔鴺?biāo)系中畫(huà)出過(guò)原點(diǎn)傾斜角分別是30°、45°、135°的直線,并試著寫(xiě)出它們的直線方程.然后觀察思考:
直線的傾斜角在直線方程中是如何體現(xiàn)的?
學(xué)生:在練習(xí)本上畫(huà)出直線,寫(xiě)出方程.
30° ?à =
45° ?à =
135°?à =
(注:學(xué)生對(duì)于寫(xiě)出傾斜角是45°、135°的直線方程不會(huì)困難,但對(duì)于傾斜角是30°可能有困難,此時(shí)可啟發(fā)學(xué)生借用三角函數(shù)中的30°角終邊與單位圓的交點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)解決.)
演示動(dòng)畫(huà)
觀察直線變化,傾斜角變化,直線方程中 系數(shù)變化的關(guān)系
(1) 直線變化→α變化→ 中的 系數(shù) 變化 (同時(shí)注重 α的變化).
(2) 中的x系數(shù)k變化→直線變化→α變化 (同時(shí)注重 α的變化).
教師引導(dǎo)學(xué)生觀察,歸納,猜想出傾斜角與 的系數(shù)的關(guān)系:傾斜角不同,方程中 的系數(shù)不同,而且這個(gè)系數(shù)正是傾斜角的正切!
板書(shū)
定義:傾斜角不是90°的直線,它的傾斜角的正切叫做這條直線的斜率.記作 ,即 .
這樣我們定義了一個(gè)從“形”的方面刻畫(huà)直線相對(duì)于 軸(正方向)傾斜程度的量——傾斜角,現(xiàn)在我們又定義一個(gè)從“數(shù)”的方面刻畫(huà)直線相對(duì)于 軸(正方向)傾斜程度的量——斜率.
指出下列直線的傾斜角和斜率:
(1) = (2) = tg60° (3) = tg(30°)
學(xué)生思考后回答,師生一起訂正:(1)120°; (2)60°;(3)150°(為什么不是30°呢?)
畫(huà)圖,指出傾斜角和斜率.
結(jié)合圖3(也可以演示動(dòng)畫(huà)),觀察傾斜角變化時(shí),斜率的變化情況.
注重:當(dāng)傾斜角為90°時(shí),斜率不存在.
α=0° ?à =0
0°<α<90° ?à >0
α=90° ?à 不存在
90°<α<180°?à <0
(四)直線過(guò)兩點(diǎn)斜率公式的推導(dǎo)
問(wèn)題4
假如給定直線的傾斜角,我們當(dāng)然可以根據(jù)斜率的定義 =tgα求出直線的斜率;
假如給定直線上兩點(diǎn)坐標(biāo),直線是確定的,傾斜角也是確定的,斜率就是確定的,那么又怎么求出直線的斜率呢?
即已知兩點(diǎn)p1(x1,y1)、p2(x2,y2)(其中x1≠x2),求直線p1p2的斜率.
思路分析:
首先由學(xué)生提出思路,教師啟發(fā)、引導(dǎo):
運(yùn)用正切定義,解決問(wèn)題.
(1)正切函數(shù)定義是什么?(終邊上任一點(diǎn)的縱坐標(biāo)比橫坐標(biāo).)
(2)角α是“標(biāo)準(zhǔn)位置”嗎?(不是.)
(3)如何把角α放在“標(biāo)準(zhǔn)位置”?(平移向量 ,使p1與原點(diǎn)重合,得到新向量 .)
(4)p的坐標(biāo)是多少?(x2x1,y2y1)
(5)直線的斜率是多少? =tgα= (x1≠x2)
(6)假如p1 和p2的順序不同,結(jié)果還一樣嗎?(一樣).
評(píng)價(jià):注重公式中x1≠x2,即直線p1 p2不垂直x軸.因此當(dāng)直線p1p2不垂直x軸時(shí),由已知直線上任意兩點(diǎn)的坐標(biāo)可以求得斜率,而不需要求出傾斜角.
練習(xí)
(1)直線的傾斜角為α,則直線的斜率為 α?
(2)任意直線有傾斜角,則任意直線都有斜率?
(3)直線 (330°)的傾斜角和斜率分別是多少?
(4)求經(jīng)過(guò)兩點(diǎn) (0,0)、 (1, )直線的傾斜角和斜率.
(5)課本第37頁(yè)練習(xí)第2、4題.
教師巡視,觀察學(xué)生情況,個(gè)別輔導(dǎo),訂正答案(答案略).
總結(jié)
教師引導(dǎo):首先回顧前邊提出的問(wèn)題是否都已解決.再看下邊的問(wèn)題:
(1)直線傾斜角的概念要注重什么?
(2)直線的傾斜角與斜率是一一對(duì)應(yīng)嗎?
(3)已知兩點(diǎn)坐標(biāo),如何求直線的斜率?斜率公式中腳標(biāo)1和2有順序嗎?
學(xué)生邊討論邊總結(jié):
(1)向上的方向,正方向,最小,正角.(2)不是,當(dāng)α=90°時(shí), α不存在.
(3) = ( ),沒(méi)有.
作業(yè)
1.課本第37頁(yè)習(xí)題7.1第3、4、5題.
2.思考題
(1)方程 是單位圓的方程嗎?
(2)你能說(shuō)出過(guò)原點(diǎn),傾斜角是45°的直線方程嗎?
(3)你能說(shuō)出過(guò)原點(diǎn),斜率是2的直線方程嗎?
(4)你能說(shuō)出過(guò)(1,1)點(diǎn),斜率是2的直線方程嗎?
板書(shū)設(shè)計(jì)
7.1直線的傾斜角和斜率
一、直線方程
二、直線的傾斜角
三、直線的斜率
四、斜率公式
練習(xí)
小結(jié)
作業(yè)
直線的傾斜角和斜率的關(guān)系 直線的傾斜角與斜率的概念篇八
(1)了解直線方程的概念.
(2)正確理解直線傾斜角和斜率概念.理解每條直線的傾斜角是唯一的,但不是每條直線都存在斜率.
(3)理解公式的推導(dǎo)過(guò)程,掌握過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.
(4)通過(guò)直線傾斜角概念的引入和直線傾斜角與斜率關(guān)系的揭示,培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索能力,運(yùn)用語(yǔ)言表達(dá)能力,交流與評(píng)價(jià)能力.
(5)通過(guò)斜率概念的建立和斜率公式的推導(dǎo),幫助學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求簡(jiǎn)的精神.
教學(xué)建議
1.教材分析
(1)知識(shí)結(jié)構(gòu)
本節(jié)內(nèi)容首先根據(jù)一次函數(shù)與其圖像——直線的關(guān)系導(dǎo)出直線方程的概念;其次為進(jìn)一步研究直線,建立了直線傾斜角的概念,進(jìn)而建立直線斜率的概念,從而實(shí)現(xiàn)了直線的方向或者說(shuō)直線的傾斜角這一直線的幾何屬性向直線的斜率這一代數(shù)屬性的轉(zhuǎn)變;最后推導(dǎo)出經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.這些充分體現(xiàn)了解析幾何的思想方法.
(2)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
①本節(jié)的重點(diǎn)是斜率的概念和斜率公式.直線的斜率是后繼內(nèi)容展開(kāi)的主線,無(wú)論是建立直線的方程,還是研究?jī)蓷l直線的位置關(guān)系,以及討論直線與二次曲線的位置關(guān)系,直線的斜率都發(fā)揮著重要作用.因此,正確理解斜率概念,熟練掌握斜率公式是學(xué)好這一章的關(guān)鍵.
②本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)斜率概念的理解.學(xué)生對(duì)于用直線的傾斜角來(lái)刻畫(huà)直線的方向并不難接受,但是,為什么要定義直線的斜率,為什么把斜率定義為傾斜角的正切兩個(gè)問(wèn)題卻并不容易接受.
2.教法建議
(1)本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)有三大項(xiàng):傾斜角的概念、斜率的概念和斜率公式.學(xué)生思維也對(duì)應(yīng)三個(gè)高潮:傾斜角如何定義、為什么斜率定義為傾斜角的正切和斜率公式如何建立.相應(yīng)的也有三個(gè)階段
①在教學(xué)中首先是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,然后通過(guò)討論明確用角來(lái)刻畫(huà)直線的方向,如何定義這個(gè)角呢,學(xué)生在討論中逐漸明確傾斜角的概念.
②本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)斜率概念的理解.學(xué)生認(rèn)為傾斜角就可以刻畫(huà)直線的方向,而且每一條直線的傾斜角是唯一確定的,而斜率卻不這樣.學(xué)生還會(huì)認(rèn)為用弧度制表示傾斜角不是一樣可以數(shù)量化嗎.再有,為什么要用傾斜角的正切定義斜率,而不用正弦、余弦或余切哪?要解決這些問(wèn)題,就要求教師幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到在直線的方程中體現(xiàn)的不是直線的傾斜角,而是傾斜角的正切,即直線方程(一次函數(shù) 的形式,下同)中x的系數(shù)恰好就是直線傾斜角的正切.為了便于學(xué)生更好的理解直線斜率的概念,可以借助幾何畫(huà)板設(shè)計(jì):
(1)? α變化→直線變化→ 中的 系數(shù) 變化??? (同時(shí)注意 的變化).
(2)? 中的 系數(shù) 變化→直線變化→α變化??? (同時(shí)注意 的變化).
運(yùn)用上述正反兩種變化的動(dòng)態(tài)演示充分揭示直線方程中 系數(shù)與傾斜角正切的內(nèi)在關(guān)系,這對(duì)幫助學(xué)生理解斜率概念是極有好處的.
③在進(jìn)行過(guò)兩點(diǎn)的斜率公式推導(dǎo)的教學(xué)中要注意與前后知識(shí)的聯(lián)系,課前要對(duì)平面向量,三角函數(shù)等有關(guān)內(nèi)容作一定的復(fù)習(xí)準(zhǔn)備.
④在直線方程的概念時(shí)要通過(guò)舉例清晰地指出兩個(gè)條件,最好能用充要條件敘述直線方程的概念,強(qiáng)化直線與相應(yīng)方程的對(duì)應(yīng)關(guān)系.為將來(lái)曲線方程做好準(zhǔn)備.
(2)本節(jié)內(nèi)容在教學(xué)中宜采用啟發(fā)引導(dǎo)法和討論法,設(shè)計(jì)為啟發(fā)、引導(dǎo)、探究、評(píng)價(jià)的教學(xué)模式.學(xué)生在積極思維的基礎(chǔ)上,進(jìn)行充分的討論、爭(zhēng)辯、交流、和評(píng)價(jià).傾斜角如何定義、為什么斜率定義為傾斜角的正切和斜率公式的建立,這三項(xiàng)教學(xué)任務(wù)都是在討論、交流、評(píng)價(jià)中完成的.在此過(guò)程中學(xué)生的思維和能力得到充分的發(fā)展.教師的任務(wù)是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引發(fā)爭(zhēng)論,組織交流,參與評(píng)價(jià).
:
(1)了解直線方程的概念,正確理解直線傾斜角和斜率概念,
(2)理解公式的推導(dǎo)過(guò)程,掌握過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式.
(3)培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索能力,運(yùn)用語(yǔ)言表達(dá)能力,交流與評(píng)價(jià)能力.
(4)幫助學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求簡(jiǎn)的精神.
、難點(diǎn):直線斜率的概念和公式
教學(xué)用具:計(jì)算機(jī)
教學(xué)方法:?jiǎn)l(fā)引導(dǎo)法,討論法
:
(一)直線方程的概念
如圖1,對(duì)于一次函數(shù) ,和它的圖像——直線 有下面關(guān)系:
(1)有序數(shù)對(duì)(0,1)滿足函數(shù) ,則直線上就有一點(diǎn)a,它的坐標(biāo)是(0,1).
(2)反過(guò)來(lái),直線上點(diǎn)b(1,3),則有序?qū)崝?shù)對(duì)(1,3)就滿足 .?
一般地,滿足函數(shù)式 的每一對(duì) , 的值,都是直線上的點(diǎn)的坐標(biāo)( , );
反之,直線上每一點(diǎn)的坐標(biāo)( , )都滿足函數(shù)式 ,因此,一次函數(shù) 的圖象是一條直線,它是以滿足 的每一對(duì)x,y的值為坐標(biāo)的點(diǎn)構(gòu)成的.
從方程的角度看,函數(shù) 也可以看作是二元一次方程 ,這樣滿足一次函數(shù) 的每一對(duì) , 的值“變成了”二元一次方程 的解,使方程和直線建立了聯(lián)系.
定義:以一個(gè)方程的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都是某條直線上的點(diǎn),反過(guò)來(lái),這條直線上的所有點(diǎn)坐標(biāo)都是這個(gè)方程的解,這時(shí),這個(gè)方程就叫做這條直線的方程,這條直線就叫做這個(gè)方程的直線.
以上定義改用集合表述: , 的二元一次方程的解為坐標(biāo)的集合,記作 .若(1) (2) ,則 .
問(wèn):你能用充要條件敘述嗎?
答:一條直線是一個(gè)方程的直線,或者說(shuō)這個(gè)方程是這條直線的方程的充要條件是…….
(二)直線的傾斜角
【問(wèn)題1】
請(qǐng)畫(huà)出以下三個(gè)方程所表示的直線,并觀察它們的異同.
; ;
過(guò)定點(diǎn),方向不同.
如何確定一條直線?
兩點(diǎn)確定一條直線.
還有其他方法嗎?或者說(shuō)如果只給出一點(diǎn),要確定這條直線還應(yīng)增加什么條件?
學(xué)生:思考、回憶、回答:這條直線的方向,或者說(shuō)傾斜程度.
【導(dǎo)入??】
今天我們就共同來(lái)研究如何刻畫(huà)直線的方向.
【問(wèn)題2】
在坐標(biāo)系中的一條直線,我們用怎樣的角來(lái)刻畫(huà)直線的方向呢?討論之前我們可以設(shè)想這個(gè)角應(yīng)該是怎樣的呢?它不僅能解決我們的問(wèn)題,同時(shí)還應(yīng)該是簡(jiǎn)單的、自然的.
學(xué)生:展開(kāi)討論.
學(xué)生討論過(guò)程中會(huì)有錯(cuò)誤和不嚴(yán)謹(jǐn)之處,教師注意引導(dǎo).
通過(guò)討論認(rèn)為:應(yīng)選擇α角來(lái)刻畫(huà)直線的方向.根據(jù)三角函數(shù)的知識(shí),表明一個(gè)方向可以有無(wú)窮多個(gè)角,這里只需一個(gè)角即可(開(kāi)始時(shí)可能有學(xué)生認(rèn)為有四個(gè)角或兩個(gè)角),當(dāng)然用最小的正角.從而得到直線傾斜角的概念.
【板書(shū)】
定義:一條直線l向上的方向與 軸的正方向所成的最小正角叫做直線 的傾斜角.
(教師強(qiáng)調(diào)三點(diǎn):(1)直線向上的方向,(2) 軸的正方向,(3)最小正角.)
特別地,當(dāng) 與 軸平行或重合時(shí),規(guī)定傾斜角為0°.
由此定義,角的范圍如何?
0°≤α<180°或0≤α<π?? 如圖3
至此問(wèn)題2已經(jīng)解決了,回顧一下是怎么解決的.
(三)直線的斜率
【問(wèn)題3】
下面我們?cè)谕蛔鴺?biāo)系中畫(huà)出過(guò)原點(diǎn)傾斜角分別是30°、45°、135°的直線,并試著寫(xiě)出它們的直線方程.然后觀察思考:
直線的傾斜角在直線方程中是如何體現(xiàn)的?
學(xué)生:在練習(xí)本上畫(huà)出直線,寫(xiě)出方程.
30° ?--à =
45° ?--à? =
135°?--à =
(注:學(xué)生對(duì)于寫(xiě)出傾斜角是45°、135°的直線方程不會(huì)困難,但對(duì)于傾斜角是30°可能有困難,此時(shí)可啟發(fā)學(xué)生借用三角函數(shù)中的30°角終邊與單位圓的交點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)解決.)
【演示動(dòng)畫(huà)】
觀察直線變化,傾斜角變化,直線方程中 系數(shù)變化的關(guān)系
(1)? 直線變化→α變化→ 中的 系數(shù) 變化??? (同時(shí)注意 α的變化).
(2) 中的x系數(shù)k變化→直線變化→α變化??? (同時(shí)注意 α的變化).
教師引導(dǎo)學(xué)生觀察,歸納,猜想出傾斜角與 的系數(shù)的關(guān)系:傾斜角不同,方程中 的系數(shù)不同,而且這個(gè)系數(shù)正是傾斜角的正切!
【板書(shū)】
定義:傾斜角不是90°的直線,它的傾斜角的正切叫做這條直線的斜率.記作 ,即 .
這樣我們定義了一個(gè)從“形”的方面刻畫(huà)直線相對(duì)于 軸(正方向)傾斜程度的量——傾斜角,現(xiàn)在我們又定義一個(gè)從“數(shù)”的方面刻畫(huà)直線相對(duì)于 軸(正方向)傾斜程度的量——斜率.
指出下列:
(1) =- ??? (2) = tg60°??? (3) = tg(-30°)
學(xué)生思考后回答,師生一起訂正:(1)120°; (2)60°;(3)150°(為什么不是-30°呢?)
畫(huà)圖,指出傾斜角和斜率.
結(jié)合圖3(也可以演示動(dòng)畫(huà)),觀察傾斜角變化時(shí),斜率的變化情況.
注意:當(dāng)傾斜角為90°時(shí),斜率不存在.
α=0°????? ?--à??? =0
0°<α<90° ?--à??? >0
α=90°???? ?--à?? 不存在
90°<α<180°?--à? <0
(四)直線過(guò)兩點(diǎn)斜率公式的推導(dǎo)
【問(wèn)題4】
如果給定直線的傾斜角,我們當(dāng)然可以根據(jù)斜率的定義 =tgα求出直線的斜率;
如果給定直線上兩點(diǎn)坐標(biāo),直線是確定的,傾斜角也是確定的,斜率就是確定的,那么又怎么求出直線的斜率呢?
即已知兩點(diǎn)p1(x1,y1)、p2(x2,y2)(其中x1≠x2),求直線p1p2的斜率.
思路分析:
首先由學(xué)生提出思路,教師啟發(fā)、引導(dǎo):
運(yùn)用正切定義,解決問(wèn)題.
(1)正切函數(shù)定義是什么?(終邊上任一點(diǎn)的縱坐標(biāo)比橫坐標(biāo).)
(2)角α是“標(biāo)準(zhǔn)位置”嗎?(不是.)
(3)如何把角α放在“標(biāo)準(zhǔn)位置”?(平移向量 ,使p1與原點(diǎn)重合,得到新向量 .)
(4)p的坐標(biāo)是多少?(x2-x1,y2-y1)
(5)直線的斜率是多少? =tgα= (x1≠x2)
(6)如果p1 和p2的順序不同,結(jié)果還一樣嗎?(一樣).
評(píng)價(jià):注意公式中x1≠x2,即直線p1 p2不垂直x軸.因此當(dāng)直線p1p2不垂直x軸時(shí),由已知直線上任意兩點(diǎn)的坐標(biāo)可以求得斜率,而不需要求出傾斜角.
【練習(xí)】
(1)直線的傾斜角為α,則直線的斜率為 α?
(2)任意直線有傾斜角,則任意直線都有斜率?
(3)直線 (-330°)的傾斜角和斜率分別是多少?
(4)求經(jīng)過(guò)兩點(diǎn) (0,0)、 (-1, ).
(5)課本第37頁(yè)練習(xí)第2、4題.
教師巡視,觀察學(xué)生情況,個(gè)別輔導(dǎo),訂正答案(答案略).
【總結(jié)】
教師引導(dǎo):首先回顧前邊提出的問(wèn)題是否都已解決.再看下邊的問(wèn)題:
(1)直線傾斜角的概念要注意什么?
(2)直線的傾斜角與斜率是一一對(duì)應(yīng)嗎?
(3)已知兩點(diǎn)坐標(biāo),如何求直線的斜率?斜率公式中腳標(biāo)1和2有順序嗎?
學(xué)生邊討論邊總結(jié):
(1)向上的方向,正方向,最小,正角.(2)不是,當(dāng)α=90°時(shí), α不存在.
(3) = ( ),沒(méi)有.
【作業(yè)?】
1.課本第37頁(yè)習(xí)題7.1第3、4、5題.
2.思考題
(1)方程 是單位圓的方程嗎?
(2)你能說(shuō)出過(guò)原點(diǎn),傾斜角是45°的直線方程嗎?
(3)你能說(shuō)出過(guò)原點(diǎn),斜率是2的直線方程嗎?
(4)你能說(shuō)出過(guò)(1,1)點(diǎn),斜率是2的直線方程嗎?
7.1
一、直線方程
二、直線的傾斜角
三、直線的斜率
四、斜率公式
練習(xí)
小結(jié)
作業(yè)?
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