课件16张PPT。3.1 直线的倾斜角与斜率3.1.2 两条直线平行与垂直的判定第三章 直线与方程问题提出1.直线的倾斜角和斜率的含义分别是什么?经过两点的直线的斜率公式是什么? 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α的正切值叫做这条直线的斜率. 2.在平面直角坐标系中,平行与垂直是两条不同直线的两种特殊位置关系,我们设想通过直线的斜率来判定这两种位置关系. 3.1.2两条直线平行与垂直的判定知识探究(一):两条直线平行的判定 思考1:在平面直角坐标系中,已知
一条直线的倾斜角为400,那么这条直线的位置是否确定?思考2:若两条不同直线的倾斜角相等,这两条直线的位置关系如何?
反之成立吗?思考4:若两条不同直线的斜率相等,这两条直线的位置关系如何?反之成立吗? 思考3:如果α1=α2,那么tanα1=tanα2成立吗?反之成立吗? 思考6:对任意两条直线,如果它们的斜率相等,这两条直线一定平行吗? 思考5:对于两条不重合的直线l1和l2,其斜率分别为k1,k2,根据上述分析可得什么结论? 知识探究(二):两条直线垂直的判定 思考1:如果两直线垂直,这两条直线的倾斜角可能相等吗? 思考4:反过来,当k1·k2 =-1时,直线l1与l2一定垂直吗? 思考6:对任意两条直线,如果l1⊥l2,一定有k1·k2 =-1吗? 思考5:对于直线l1和l2,其斜率分别
为k1,k2,根据上述分析可得什么结
论? 理论迁移 例1 已知A、B、C、D四点的坐标,试判断直线AB与CD的位置关系.
(1)A(2,3), B(-4,0),
C(-3,l), D(-l,2);
(2)A(-6,0),B(3,6),
C(0,3), D(6,-6) 例2 已知四边形ABCD的四个顶点分别为A(0,0),B(2,-1),
C(4,2),D(2,3),试判断四边形ABCD的形状,并给出证明. 例3 已知A(5,-1),B(1,1),C(2,3),试判断△ABC的形状.x例4 已知点A(m,1),B(-3,4),C(1,m),D(-1,m+1),分别
在下列条件下求实数m的值:
(1)直线AB与CD平行;
(2)直线AB与CD垂直.作业:
P89练习:1,2.
P90习题3.1 A组:8.
B组:3,4.课件13张PPT。3.2.1 直线的点斜式方程 3.2 直线的方程第三章 直线与方程问题提出 1.若两条不同直线的斜率都存在,如何判定这两条直线互相平行、垂直? 2.在直角坐标系中,直线上的点的坐标具有一定的内在联系,如何通过代数关系反映这种内在联系,有待我们进行分析和探究. 3.2.1直线的点斜式方程知识探究(一):直线的点斜式方程思考1:在什么条件下可求得直线的斜率?什么样的直线没有斜率? 思考2:在直角坐标系中,由直线的斜率不能确定其位置,再附加一个什么条件,直线的位置就确定了?思考3:已知直线l经过点P0(x0,y0),且斜率为k,设点P(x,y)是直线l上不同于点P0的任意一点,那么x,y应满足什么关系?思考4:代数式 可看作是
一个关于x,y的方程,化为整式即为
,那么直线l上每一点的坐标都满足这个方程吗?思考5:满足方程 的所有点P(x,y)是否都在直线l上? 为什么? 思考8:x轴、y轴所在直线的方程分别是什么? 思考7:经过点P0(x0,y0) ,且倾斜角为0o,90o的直线方程分别是什么? 思考6:我们把方程 叫做直线的点斜式方程,经过点P0(x0,y0)的任意一条直线的方程都能写成点斜式吗? y=y0x=x0y=0x=0知识探究(二):直线的斜截式方程 思考1:若直线l的斜率为k,且与y轴的交点为P(0,b),则直线l的方程是什么? 思考2:方程y=kx+b叫做直线的斜截式方程,其中b叫做直线在y轴上的截距.那么下列直线:y=-2x+1,y=x-4,y=3x,y=-3在y轴上的截距分别是什么?y=kx+b思考3:直线的斜截式方程在结构形式上有哪些特点?如何理解它与一次函数的联系和区别?思考4:能否用斜截式方程表示直角坐标平面内的所有直线?思考5:若直线l的斜率为k,在x轴上的截距为a,则直线l的方程是什么?y=k(x-a)思考6:如何求直线y-y0=k(x-x0)在x轴、y轴上的截距? 思考7:已知直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,分别在什么条件下l1与 l2平行?垂直?范例分析 例1 直线l经过点P0(-2,3),且倾斜角为60o,求直线l的点斜式方程,并画出直线l. 例2 求下列直线的斜截式方程:
(1)经过点A(-1,2),且与直线 y=3x+1垂直;
(2)斜率为-2,且在x轴上的截距为5. 例3 已知直线l的斜率为 ,且与两坐标轴围成的三角形的面积为4,求直线l的方程.作业:
P100习题3.2 A组:1,5,6,10.P95练习:
1,2,3,4练习课件13张PPT。3.2.2 直线的两点式方程问题提出 1.直线的点斜式方程和斜截式方程分别是什么?平行于坐标轴的直线方程是什么? 2.在不同条件下有不同形式的直线方程,对此我们再作些探究.点斜式:y-y0=k(x-x0)斜截式:y=kx+b直线的两点式方程探究(一):直线的两点式方程 思考1:由一个点和斜率可以确定一条直线,还有别的条件可以确定一条直线吗?思考2:设直线l经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),其中x1≠x2,y1≠y2,则直线l斜率是什么?结合点斜式直线l的方程如何?思考4:若两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)中有x1=x2或y1=y2,则直线P1P2的方程如何?思考3:方程 写成
比例式可化为 ,此方程叫
做直线的两点式方程,该方程在结构形式上有什么特点?点P1、P2的坐标满足该方程吗?知识探究(二):直线的截距式方程思考1:若直线l经过点A(a,0),B(0,b),其中a≠0,b≠0,则直线l的方程如何? 思考2:直线l的方程可化为 ,其中a,b的几何意义如何?思考4:若直线l在两坐标轴上的截距相等,且都等于m,则直线l的方程如何? 思考3:方程 叫做直线的截距式方程,过原点的直线方程能用截距式表示吗?x+y=m知识探究(三): 中点坐标公式思考1:已知x轴上两点P1(x1,0),P2(x2,0),则线段P1P2的中点P0的坐标是什么?思考2:已知y轴上两点P1(0,y1),P2(0,y2),则线段P1P2的中点P0的坐标是什么?思考3:已知两点P1(0,y),P2(x,0),则线段P1P2的中点P0的坐标是什么?思考4:已知两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)则线段P1P2的中点P0的坐标是什么?理论迁移 例1 已知三角形的三个顶点 A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),求BC边所在直线的方程,以及该边上中线所在直线的方程. 例2 求经过点P(-5,4),且在两坐标轴上的截距相等的直线方程. 例3 求经过点P(0,5),且在两坐标轴上的截距之和为2的直线方程. 例4 已知直线l经过点P(1,2),并且点A(2,3)和点 B(4,-5)到直线l的距离相等,求直线l的方程.作业:
P97练习:1,2.(做书上)
P100习题3.2A组:3,4,8,9,11.
课件15张PPT。3.2.3 直线的一般式方程问题提出 1.直线方程有点斜式、斜截式、两点式、截距式等基本形式,这些方程的外在形式分别是什么?斜截式截距式点斜式应用 范围直线 方程已知条件方程名称两点式不包括垂直于x轴的直线不包括垂直于x轴的直线不包括垂直于坐标轴的直线不包括垂直于坐标轴
和过原点的直线 2.从事物的个性与共性,对立与统一的观点看问题,我们希望这些直线方程能统一为某个一般形式,对此我们从理论上作些探究.3.2.3直线的一般式方程 知识探究(三):直线方程的一般式思考1:直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式方程都是关于x,y的方程,这些方程所属的类型是什么?思考2:二元一次方程的一般形式是什么?Ax+By+C=0思考3:平面直角坐标系中的任意一条直线方程都可以写成Ax+By+C=0的形式吗?思考4:关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0),
当B=0时,方程表示的图形是什么?当B≠0时,方程表示的图形是什么?思考5:综上分析,任意一条直线的方程都可以写成Ax+By+C=0的形式,同时,关于x,y的二元一次方程都表示直线,方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)叫做直线的一般式方程. 在平面直角坐标系中,怎样画出方程2x-3y+6=0表示的直线?知识探究(二):一般式方程的变式探究思考1:设A,B不同时为0,那么集合M={(x,y)| Ax+By+C=0 }的几何意义如何?思考2:如何由直线的一般式方程Ax+By+C=0,求直线的斜率及在两坐标轴上的截距? 思考3:当A,B,C分别为何值时,直线Ax+By+C=0平行于x轴?平行于y轴?与x轴重合?与y轴重合?过原点?思考4:过点P(x0,y0),且与直线l:Ax+By+C=0平行的直线方程如何?思考5:设直线l1、 l2的方程分别为 l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0, 在什么条件下有l1⊥l2?A1A2+B1B2=0理论迁移 例1 已知直线经过点A(6,-4),斜率为 ,求直线的点斜式和一般式方程. 例2 把直线l的一般式方程 x-2y+6=0化成斜截式,求出直线l的斜率以及它在x轴与y轴上的截距,并画出图形. 例3 已知直线l1:ax+(a+1)y-a=0和l2:(a+2)x+2(a+1)y-4=0,若l1//l2,求a的值. 例4 已知直线l1:x-ay-1=0和
l2:a2x+y+2=0,若l1⊥l2,求a的值.例4、利用直线方程的一般式,求过点(0,3)并且
与坐标轴围成三角形面积是6的直线方程.练习:
1、直线Ax+By+C=0通过第一、二、三象限,则( )
(A) A·B>0,A·C>0 (B) A·B>0,A·C<0
(C) A·B<0,A·C>0 (D) A·B<0,A·C<02、设A、B是x轴上的两点,点P的横坐标为2,且│PA│=│PB│,若直线PA的方程为x-y+1=0,则直线PB的方程是( )
A.2y-x-4=0 B.2x-y-1=0
C.x+y-5=0 D.2x+y-7=0作业:
P99-100练习:1,2.
P101习题3.2B组:1,2,5.课件19张PPT。3.3 直线的交点坐标与距离公式3.3.1 两条直线的交点坐标 问题提出 1.在平面几何中,我们只能对直线作定性的研究,如平行、相交、垂直等.在平面直角坐标系中,我们用二元一次方程表示直线,从而可以对直线进行定量分析,如确定直线的斜率、截距等. 2.在同一平面内,两条直线之间存在平行、相交、重合等位置关系,这些位置关系的基本特征与公共点的个数有关. 因此,如何将两直线的交点进行量化,便成为一个新的课题.两直线的交点坐标知识探究(一):两条直线的交点坐标 思考1:若点P在直线l上,则点P的坐标(x0,y0)与直线l的方程Ax+By+C=0有什么关系? 思考2:直线2x+y-1=0与直线2x+y+1=0,直线3x+4y-2=0与直线2x+y+2=0的位置关系分别如何? 思考3:能根据图形确定直线3x+4y-2=0与直线2x+y+2=0的交点坐标吗?有什么办法求得这两条直线的交点坐标?思考4:一般地,若直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0相交,如何求其交点坐标?点A的坐标是方程组的解知识探究(二):过交点的直线系 思考1:经过直线l1:3x+4y-2=0与直线l2:2x+y+2=0的交点可作无数条直线,你能将这些直线的方程统一表示吗?思考2:方程 (m,n不同时为0)表示什么图形? y-2=k(x+2)和x=-2思考3:上述直线l1与直线l2的交点M (-2,2)在这条直线上吗?当m,n为何值时,方程 分别表示直线l1和l2?思考4:方程 表示的直线包括过交点M(-2,2)的所有直线吗? 思考5:方程 表示经过直线l1和l2的交点的直线系,一般地,经过两相交直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程可怎样表示?m(A1x+B1y+C1)+n(A2x+B2y+C2)=0理论迁移 例3 设直线y=k(x+3)-2和x+4y-4=0相交,且交点P在第一象限,求k的取值范围. 例2 求经过两直线3x+2y+1=0和 2x-3y+5=0的交点,且斜率为3的直线方程.3.2.2 两点间的距离问题提出 1.在平面直角坐标系中,根据直线的方程可以确定两直线平行、垂直等位置关系,以及求两相交直线的交点坐标,我们同样可以根据点的坐标确定点与点之间的相对位置关系. 2.平面上点与点之间的相对位置关系一般通过什么数量关系来反映?两点间的距离知识探究(一):两点间的距离公式思考1:在x轴上,已知点P1(x1,0)和P2(x2,0),那么点P1和P2的距离为多少? 思考2:在y轴上,已知点P1(0,y1)和P2(0,y2),那么点P1和P2的距离为多少? |P1P2|=|x1-x2||P1P2|=|y1-y2|思考3:已知x轴上一点P1(x0,0)和y轴上一点P2(0,y0),那么点P1和P2的距离为多少? 思考4:在平面直角坐标系中,已知点P1(2,-1)和P2(-3,2),如何计算点P1和P2的距离?
作业:
P109 习题3.3A组:1,3,5.
P110 习题3.3B组:1.课件12张PPT。3.3.2 两点间的距离 复习:一般地,已知平面上两点P1(x1,y1)和P2(x2,y2),点P1和P2的距离公式是什么?练习1、求下列两点间的距离:
(1)、A(6,0),B(-2,0) (2)、C(0,-4),D(0,-1)
(3)、P(6,0),Q(0,-2) (4)、M(2,1),N(5,-1)知识探究(一):距离公式的变式探究思考1:已知平面上两点P1(x1,y1)和P2(x2,y2),直线P1P2的斜率为k,则 y2-y1可怎样表示?从而点P1和P2的距离公式可作怎样的变形?思考2:已知平面上两点P1(x1,y1)和P2(x2,y2),直线P1P2的斜率为k,则x2-x1可怎样表示?从而点P1和P2的距离公式又可作怎样的变形?思考3:上述两个结论是两点间距离公式的两种变形,其使用条件分别是什么? 思考4:若已知 和 ,如何求 ?理论迁移 例1 已知点 和 , 在x轴上求一点P,使|PA|=|PB|,并求|PA|的值. 例2 设直线2x-y+1=0与抛物线 相交于A、B两点,求|AB|的值.1、求在x轴上与点A(5,12)的距离为13的坐标; 练习2、已知点P的横坐标是7,点P与点N(-1,5)间的距离等于10,求点P的纵坐标。 例3 证明平行四边形四条边的平方和等于两条对角线的平方和.A(0,0)B(a,0)C (a+b, c)D (b, c) 用“坐标法”解决有关几何问题的基本步骤:第一步;建立坐标系,
用坐标系表示有关的量第二步:进行
有关代数运算第三步:把代数运算结果
“翻译”成几何关系练习3、证明直角三角形斜边的中点到三个顶点的距离相等。(0,0)(a,0)(0,b)作业:
P109-110习题3.3A组:
1,3,5,6,7,8.课件11张PPT。3.3.3 点到直线的距离3.3.4 两条平行直线间的距离 问题提出 1.直角坐标平面上两点间的距离公式是什么?它有哪些变形? 2.构成平面图形的基本元素为点和直线,就距离而言有哪几种基本类型? 3.已知平面上三点A(-2,1),B(2, -2),C(8,6),若求△ABC的面积需要解决什么问题? 4.我们已经掌握了点与点之间的距离公式,如何求点到直线的距离、两条平行直线间的距离便成为新的课题.点到直线的距离两条平行直线间的距离知识探究(一):点到直线的距离思考1:点到直线的距离的含义是什么?在直角坐标系中,若已知点P的坐标和直线l的方程,那么点P到直线l的距离是否确定? 思考2:若点P在直线l上,则点P到直线l的距离为多少?若直线l平行于坐标轴,则点P到直线l的距离如何计算?思考3:一般地,设点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离为d,试设想d的值与哪些元素有关?思考4:你能设计一个方案求点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离吗? 这是点到直线的距离公式.当直线l平行于坐标轴时,公式是否成立?思考5:根据上述分析,点P(x0,y0)到直线l:Ax +By +C=0的距离为: 知识探究(二):两平行直线的距离思考1:两条平行直线的相对位置关系常通过距离来反映,两平行直线间的距离的含义是什么? 思考2:你有什么办法求两条平行直线之间的距离?思考4:根据上述思路,你能推导出两平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0(C1≠C2)之间的距离d的计算公式吗?思考3:直线l1:A1x+B1y+C1=0与l2:A2x+B2y+C2=0平行的条件是什么? 理论迁移 例1 求点P(-1, 2)到直线 的距离. 例2 已知点A(1, 3), B(3, 1), C(-1, 0),求△ABC的面积. 例3 已知直线 和 与 ,l1与l2是否平行?若平行,求l1与l2的距离. 例4 已知直线l过点 ,且原点O到直线l的距离为 ,求直线l的方程.
作业:
P110习题3.3A组: 9,10.
习题3.3B组:2,4,5.课件25张PPT。3.1 直线的倾斜角与斜率3.1.1 倾斜角与斜率第三章 直线与方程一、复习1.在平面直角坐标系中,一次函数 y=kx+b的图象是什么?其中k,b的几何意义如何? 2.在平面直角坐标系中,经过一点P可以作无数条直线,如何区别这些直线的不同位置? 3.1.1倾斜角与斜率一、直线的倾斜角 思考1:在直角坐标系中,下图中的四条直线在位置上有什么联系和区别? 思考2:在直角坐标系中,任何一条直线与x轴都有一个相对倾斜度,可以用一个什么几何量来反映一条直线与x轴的相对倾斜程度呢? 思考3: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.注意: (1)直线向上方向;
(2)X轴的正方向。下列各图中标出的角α是直线的倾斜角吗? 思考4:下图中直线l1,l2,l3的倾斜角大致是一个什么范围内的角?
思考6:任何一条直线都有倾斜角吗?不同的直线其倾斜角一定不相同吗? 思考5:特别地,当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°,那么直线的倾斜角的取值范围是什么?0°≤α<180°特别地,当直线和x轴平行或重合时,
它的倾斜角为0°。规定,直线向上的方向与x轴的正方向所成的最小正角叫做这条直线的倾斜角。坐标平面上任何一条直线都有唯一的倾斜角。倾斜角的取值范围是:0°≤ <180°小结:知识探究(二):直线的斜率 思考1:函数 的图象是直线,这两条直线的倾斜角分别是多少? 思考2:上述两条直线的倾斜角分别与x的系数有什么关系? 思考3:初中学过的“坡度(比)”是什么含义?它能否表示直线的倾斜程度?它与这条直线的倾斜角之间有什么关系?思考4:我们把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率.常用小写字母k表示,即k=tanα,那么任何一条直线都有斜率吗? 倾斜角是900的直线(垂直与x轴的直线)没有斜率.
思考6:当α是锐角时,有
tan(1800-α)=-tanα. 那么当倾斜角α=1200,1350,1500时,这条直线的斜率分别等于多少? 思考5:当倾斜角α=00,300,450,600时,这条直线的斜率分别等于多少? 思考8:斜率相等的直线其倾斜角相等吗?斜率大的直线其倾斜角也大吗? 思考7:倾斜角为锐角、钝角的直线的斜率的取值范围分别是什么?一般地,直线的斜率的取值范围是什么?倾斜角为锐角时,k>0;倾斜角为钝角时,k<0;倾斜角为00时,k=0.知识探究(三):直线的斜率公式 思考1:在直角坐标系中,经过两点 A(2,4)、B(-1,3)的直线有几条?直线AB的斜率是多少? 思考2:一般地,已知直线上的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),且直线P1P2与x轴不垂直,即x1≠x2,直线P1P2的斜率是什么? 思考3:当直线P1P2平行于x轴或与x轴重合时,上述公式还适用吗?为什么? 思考4:当直线P1P2平行于y轴或与y轴重合时,上述公式还适用吗?为什么? 思考5:经过点A(a,b)、B(m,n)(a≠m)的直线的斜率是什么? 思考6:对于三个不同的点A,B,C,若 ,则这三点的位置关系如何? 小结:理论迁移 例1 已知点A(3,2),B(-4,1),C(0,-l),求直线AB,BC,CA的斜率,并判断这些直线的倾斜角是锐角还是钝角. 例2 在平面直角坐标系中,画出经过原点且斜率分别为l,-1,2及-3的直线l1,l2,l3及l4.巩固练习:1、下列命题中真命题是( )
A、倾斜角为?的直线的斜率为tan?
B、斜率为tan?的直线倾斜角为?
C、斜率为0的直线倾斜角为0或?
D、斜率小于0的直线倾斜角为钝角D2 求证:A(-2,8) B(3,-2) C(1,2)
三点在同一直线上. 作业:
P86练习:2,3,4.
P89习题3.1A组:3,4,5.课外作业:
P90习题3.1B组:5,6.