【同步课堂】湖南省汝城一中高中数学(人教版必修2)《第三章 直线与方程》教学设计(共10课时)

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名称 【同步课堂】湖南省汝城一中高中数学(人教版必修2)《第三章 直线与方程》教学设计(共10课时)
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2013-11-23 10:18:15

文档简介

第三章 直线与方程
课题:直线的倾斜角和斜率(1) 第 课时 总序第 个教案
课型: 新授课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日
教学目标:1.知识与技能(1)正确理解直线的倾斜角和斜率的概念.(2)理解直线的倾斜角的唯一性.(3)理解直线的斜率的存在性.(4)斜率公式的推导过程,掌握过两点的直线的斜率公式.2.过程与方法通过直线的倾斜角概念的引入学习和直线倾斜角与斜率关系的揭示,培养学生观察、探索能力,运用数学语言表达能力,数学交流与评价能力.3.情感态度与价值观通过斜率概念的建立和斜率公式的推导,帮助学生进一步理解数形结合思想,培养学生树立辩证统一的观点,培养学生形成严谨的科学态度和求简的数学精神. 批 注
教学重点:直线的倾斜角、斜率的概念和公式。
教学难点:直线的倾斜角、斜率的概念和公式。
教学用具:投影仪
教学方法:启发、引导、讨论.
教学过程:1.直线的倾斜角的概念我们知道, 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可以作无数多条直线a,b,c, …易见,答案是否定的.这些直线有什么联系呢 (1)它们都经过点P. (2)它们的‘倾斜程度’不同. 怎样描述这种‘倾斜程度’的不同 引入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α= 0°.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, α= 90°.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.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.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,也就是 k = tanα⑴当直线l与x轴平行或重合时, α=0°, k = tan0°=0;⑵当直线l与x轴垂直时, α= 90°, k 不存在.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°= tan(180°- 45°) = - tan45°= - 1.学习了斜率之后, 我们又可以用斜率来表示直线的倾斜程度.3.直线的斜率公式: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P1P2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.(略) 斜率公式: 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.4.例题: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.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; 直线CA的斜率k3=1>0, 所以它的倾斜角α是锐角.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, l.分析:要画出经过原点的直线a, 只要再找出a上的另外一点M. 而M的坐标可以根据直线a的斜率确定; 或者k=tanα=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.略解: 设直线a上的另外一点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, l.(用计算机作动画演示画直线过程)课堂小结:(1)直线的倾斜角和斜率的概念.(2) 直线的斜率公式.课后作业:
教学后记:
课题:直线的倾斜角和斜率(2) 第 课时 总序第 个教案
课型: 习题课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日
教学目标:1.进一步加深理解直线的倾斜角和斜率的定义2.已知直线的倾斜角,会求直线的斜率 3.已知直线的斜率,会求直线的倾斜角4.培养学生分析探究和解决问题的能力. 批 注
教学重点:直线的倾斜角和斜率的应用。
教学难点:斜率概念理解与斜率公式的灵活运用。
教学用具:投影仪
教学方法:启发、引导、讨论.
教学过程:1.复习:1)说出倾斜角和斜率的概念,它们都反映了直线的什么牲特征?2) 斜率的计算公式是什么?2.巩固练习:1)已知直线的倾斜角,口答直线的斜率:(1) =0°;(2)=60°;(3) =90°;(4)150°2).直线经过原点和点(-1,-1),则它的倾斜角是 3).过点P(-2,m)和Q(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为( )A.1 B.4 C.1或3 D.1或44).已知A(2,3)、B(-1,4),则直线AB的斜率是 .5).已知M(a,b)、N(a,c)(b≠c),则直线MN的倾斜角是 .6).已知O(0,0)、P(a,b)(a≠0),直线OP的斜率是 .7).已知,当时,直线的斜率 = ;当且时,直线的斜率为 3.例题分析:例1.若三点,,共线,求的值解:说明:本题旨在让学生了解斜率也可研究直线的位置关系,为下节课的学习打基础例2.如果直线经过A(-1,2m)、B(2,)二点,求直线的斜率K的取值范围。例3.若直线的斜率为函数例4.已知两点A(-3,4)、B(3,2),过点P(2,-1)的直线与线段AB有公共点.求直线的斜率k的取值范围.( k≤-1或k≥3)4.提高练习1.若直线过(-2,3)和(6,-5)两点,则直线的斜率为 ,倾斜角为 2.已知直线l1的倾斜角为1,则l1关于x轴对称的直线l2的倾斜角2为________.3已知两点A(x,-2),B(3,0),并且直线AB的斜率为,则x= 4斜率为2的直线经过(3,5)、(a,7)、(-1,b)三点,则a、b的值是( )A.a=4,b=0 B.a=-4,b=-3 C.a=4,b=-3 D.a=-4,b=35已知两点M(2,-3)、N(-3,-2),直线l过点P(1,1)且与线段MN相交,则直线的斜率k的取值范围是( ) A.k≥或k≤-4 B.-4≤k≤ C. ≤k≤4 D.-≤k≤4归纳小结:解题时,要重视数学思想方法的应用.作业布置:
教学后记:
课题: 两条直线的平行与垂直 第 课时 总序第 个教案
课型: 新授课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日
教学目标: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. 批 注
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.
教学用具:投影仪
教学方法:探究,讨论
教学过程:导入新课思路1.设问(1)平面内不重合的两条直线的位置关系有哪几种?(2)两条直线的倾斜角相等,这两条直线是否平行?反过来是否成立?(3)“α=β”是“tanα=tanβ”的什么条件?根据倾斜角和斜率的关系,能否利用斜率来判定两条直线平行呢 思路2.上节课我们学习的是什么知识?想一想倾斜角具备什么条件时两条直线会平行、垂直呢 你认为能否用斜率来判断.这节课我们就来专门来研究这个问题.提出问题①平面内不重合的两条直线的位置关系有几种?②两条直线的倾斜角相等,这两条直线是否平行?反过来是否成立?③“α=β”是“tanα=tanβ”的什么条件?④两条直线的斜率相等,这两条直线是否平行?反过来是否成立?⑤l1∥l2时,k1与k2满足什么关系?⑥l1⊥l2时,k1与k2满足什么关系?活动:①教师引导得出平面内不重合的两条直线的位置关系有平行和相交,其中垂直是相交的特例.②数形结合容易得出结论.③注意到倾斜角是90°的直线没有斜率,即tan90°不存在.④注意到倾斜角是90°的直线没有斜率.⑤必要性:如果l1∥l2,如图1所示,它们的倾斜角相等,即α1=α2,tanα1=tanα2,即k1=k2.图1充分性:如果k1=k2,即tanα1=tanα2,∵0°≤α1<180°,0°≤α2<180°,∴α1=α2.于是l1∥l2.⑥学生讨论,采取类比方法得出两条直线垂直的充要条件.讨论结果:①平面内不重合的两条直线的位置关系有平行和相交,其中垂直是相交的特例.②两条直线的倾斜角相等,这两条直线平行,反过来成立.③“α=β”是“tanα=tanβ”的充要条件.④两条直线的斜率相等,这两条直线平行,反过来成立.⑤l1∥l2k1=k2.⑥l1⊥l2k1k2=-1.应用示例例1 已知A(2,3),B(-4,0),P(-3,1),Q(-1,2),判断直线BA与PQ的位置关系,并证明你的结论.解:直线BA的斜率kBA==0.5,直线PQ的斜率kPQ==0.5,因为kBA=kPQ.所以直线BA∥PQ.变式训练 若A(-2,3),B(3,-2),C(,m)三点共线,则m的值为( )A. B.- C.-2 D.2分析:kAB=kBC,,m=.答案:A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.解:AB边所在直线的斜率kAB=-,CD边所在直线的斜率kCD=-,BC边所在直线的斜率kBC=,DA边所在直线的斜率kDA=.因为kAB=kCD,kBC=kDA,所以AB∥CD,BC∥DA.因此四边形ABCD是平行四边形.变式训练 直线l1:ax+3y+1=0,l2:x+(a-2)y+a=0,它们的倾斜角及斜率依次分别为α1,α2,k1,k2.(1)a=_____________时,α1=150°;(2)a=_____________时,l2⊥x轴;(3)a=_____________时,l1∥l2;(4)a=_____________时,l1、l2重合;(5)a=_____________时,l1⊥l2.答案:(1) (2)2 (3)3 (4)-1 (5)1.5知能训练习题3.1 A组6、7.拓展提升问题:已知P(-3,2),Q(3,4)及直线ax+y+3=0.若此直线分别与PQ的延长线、QP的延长线相交,试分别求出a的取值范围.(图2)图2解:直线l:ax+y+3=0是过定点A(0,-3)的直线系,斜率为参变数-a,易知PQ、AQ、AP、l的斜率分别为:kPQ=,kAQ=,kAP=,k1=-a.若l与PQ延长线相交,由图,可知kPQ<k1<kAQ,解得-<a<-;若l与PQ相交,则k1>kAQ或k1<kAP,解得a<-或a>;若l与QP的延长线相交,则kPQ>k1>kAP,解得-<a<.课堂小结通过本节学习,要求大家:1.掌握两条直线平行的充要条件,并会判断两条直线是否平行.2.掌握两条直线垂直的充要条件,并会判断两条直线是否垂直.3.注意解析几何思想方法的渗透,同时注意思考要严密,表述要规范,培养学生探索、概括能力.4.认识事物之间的相互联系,用联系的观点看问题.作业.
教学后记: 本课通过探究两直线平行或垂直的条件,力求培养学生运用已有知识解决新问题的能力,以及数形结合能力.通过对两直线平行与垂直的位置关系的研究,培养了学生的成功意识,合作交流的学习方式,激发学生的学习兴趣.组织学生充分讨论、探究、交流,使学生自己发现规律,自己总结出两直线平行与垂直的判定依据,教师要及时引导、及时鼓励.
课题: 直线的点斜式方程 第 课时 总序第 个教案
课型: 新授课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日
教学目标:1.掌握由一点和斜率导出直线方程的方法,掌握直线的点斜式方程,了解直线方程的斜截式是点斜式的特例;培养学生思维的严谨性和相互合作意识,注意学生语言表述能力的训练.2.引导学生根据直线这一结论探讨确定一条直线的条件,并会利用探讨出的条件求出直线的方程.培养学生形成严谨的科学态度和求简的数学精神.3.掌握直线方程的点斜式的特征及适用范围,培养和提高学生联系、对应、转化等辩证思维能力. 批 注
教学重点:引导学生根据直线这一结论探讨确定一条直线的条件,并会利用探讨出的条件求出直线的方程.
教学难点:在理解的基础上掌握直线方程的点斜式的特征及适用范围.
教学用具:投影仪
教学方法:通过师生探讨,得出直线的点斜式方程;学生通过对比理解“截距”与“距离”的区别。
教学过程:导入新课思路1.方程y=kx+b与直线l之间存在着什么样的关系?让学生边回答,教师边适当板书.它们之间存在着一一对应关系,即(1)直线l上任意一点P(x1,y1)的坐标是方程y=kx+b的解.(2)(x1,y1)是方程y=kx+b的解点P(x1,y1)在直线l上.这样好像直线能用方程表示,这节课我们就来学习、研究这个问题——直线的方程(宣布课题).思路2.在初中,我们已经学习过一次函数,并接触过一次函数的图象,现在,请同学们作一下回顾: 一次函数y=kx+b的图象是一条直线,它是以满足y=kx+b的每一对x、y的值为坐标的点构成的.由于函数式y=kx+b也可以看作二元一次方程,所以我们可以说,这个方程的解和直线上的点也存在这样的对应关系.这节课我们就来学习直线的方程(宣布课题).推进新课新知探究提出问题①如果把直线当做结论,那么确定一条直线需要几个条件?如何根据所给条件求出直线的方程?②已知直线l的斜率k且l经过点P1(x1,y1),如何求直线l的方程 ③方程导出的条件是什么?④若直线的斜率k不存在,则直线方程怎样表示?⑤k=与y-y1=k(x-x1)表示同一直线吗?⑥已知直线l的斜率k且l经过点(0,b),如何求直线l的方程?讨论结果:①确定一条直线需要两个条件:a.确定一条直线只需知道k、b即可;b.确定一条直线只需知道直线l上两个不同的已知点.②设P(x,y)为l上任意一点,由经过两点的直线的斜率公式,得k=,化简,得y-y1=k(x-x1).③方程导出的条件是直线l的斜率k存在.④a.x=0;b.x=x1.⑤启发学生回答:方程k=表示的直线l缺少一个点P1(x1,y1),而方程y-y1=k(x-x1)表示的直线l才是整条直线.⑥y=kx+b.应用示例例1 一条直线经过点P1(-2,3),倾斜角α=45°,求这条直线方程,并画出图形.图1解:这条直线经过点P1(-2,3),斜率是k=tan45°=1.代入点斜式方程,得y-3=x+2,即x-y+5=0,这就是所求的直线方程,图形如图1所示.点评:此例是点斜式方程的直接运用,要求学生熟练掌握,并具备一定的作图能力.变式训练 求直线y=-(x-2)绕点(2,0)按顺时针方向旋转30°所得的直线方程.解:设直线y=-(x-2)的倾斜角为α,则tanα=-,又∵α∈[0°,180°),∴α=120°. ∴所求的直线的倾斜角为120°-30°=90°.∴直线方程为x=2.例2 如果设两条直线l1和l2的方程分别是l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,试讨论:(1)当l1∥l2时,两条直线在y轴上的截距明显不同,但哪些量是相等的?为什么?(2)l1⊥l2的条件是什么?活动:学生思考:如果α1=α2,则tanα1=tanα2一定成立吗?何时不成立?由此可知:如果l1∥l2,当其中一条直线的斜率不存在时,则另一条直线的斜率必定不存在.反之,问:如果b1≠b2且k1=k2,则l1与l2的位置关系是怎样的?由学生回答,重点说明α1=α2得出tanα1=tanα2的依据.解:(1)当直线l1与l2有斜截式方程l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2时,直线l1∥l2k1=k2且b1≠b2.(2)l1⊥l2k1k2=-1.变式训练 判断下列直线的位置关系:(1)l1:y=x+3,l2:y=x-2;(2)l1:y=x,l2:y=-x.答案:(1)平行;(2)垂直.拓展提升已知直线y=kx+k+2与以A(0,-3)、B(3,0)为端点的线段相交,求实数k的取值范围.图4活动:此题要首先画出图形4,帮助我们找寻思路,仔细研究直线y=kx+k+2,我们发现它可以变为y-2=k(x+1),这就可以看出,这是过(-1,2)点的一组直线.设这个定点为P(-1,2).解:我们设PA的倾斜角为α1,PC的倾斜角为α,PB的倾斜角为α2,且α1<α<α2.则k1=tanα1<k<k2=tanα2.又k1==-5,k2==-,则实数k的取值范围是-5<k<-.课堂小结通过本节学习,要求大家:1.掌握由一点和斜率导出直线方程的方法,掌握直线的点斜式方程,了解直线方程的斜截式是点斜式的特例.2.引导学生根据直线这一结论探讨确定一条直线的条件,并会利用探讨出的条件求出直线的方程.作业
教学后记: 直线方程的点斜式给出了根据已知一个点和斜率求直线的方程的方法和途径.在求直线的方程中,直线方程的点斜式是基本的,直线方程的斜截式、两点式都是由点斜式推出的.从初中代数中的一次函数y=kx+b(k≠0)引入,自然地过渡到本节课想要解决的问题——求直线的方程问题.在引入过程中,要让学生弄清直线与方程的一一对应关系,理解研究直线可以从研究方程及方程的特征入手.
课题: 直线的两点式方程 第 课时 总序第 个教案
课型: 新授课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日
教学目标:1.让学生掌握直线方程两点式和截距式的发现和推导过程,并能运用这两种形式求出直线的方程.培养学生数形结合的数学思想,为今后的学习打下良好的基础.2.了解直线方程截距式的形式特点及适用范围,培养学生树立辩证统一的观点,培养学生形成严谨的科学态度和求简的数学精神. 批 注
教学重点:直线方程两点式和截距式
教学难点:关于两点式的推导以及斜率k不存在或斜率k=0时对两点式方程的讨论及变形.
教学用具:投影仪
教学方法:让学生在应用旧知识的探究过程中获得到新的结论,并通过新旧知识的比较、分析、应用获得新知识的特点。
教学过程:导入新课思路1.上节课我们学习了直线方程的点斜式,请问点斜式方程是什么?点斜式方程是怎样推导的?利用点斜式解答如下问题:(1)已知直线l经过两点P1(1,2),P2(3,5),求直线l的方程.(2)已知两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2),求通过这两点的直线方程.思路2.要学生求直线的方程,题目如下:①A(8,-1),B(-2,4);②A(6,-4),B(-1,2);③A(x1,y1),B(x2,y2)(x1≠x2).(分别找3个同学说上述题的求解过程和答案,并着重要求说求k及求解过程)这个答案对我们有何启示?求解过程可不可以简化?我们可不可以把这种直线方程取一个什么名字呢 推进新课新知探究提出问题①已知两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2),求通过这两点的直线方程.②若点P1(x1,y1),P2(x2,y2)中有x1=x2或y1=y2,此时这两点的直线方程是什么?③两点式公式运用时应注意什么?④已知直线l与x轴的交点为A(a,0),与y轴的交点为B(0,b),其中a≠0,b≠0,求直线l的方程.⑤a、b表示截距是不是直线与坐标轴的两个交点到原点的距离?⑥截距式不能表示平面坐标系下哪些直线?活动:①教师引导学生:根据已有的知识,要求直线方程,应知道什么条件?能不能把问题转化为已经解决的问题呢?在此基础上,学生根据已知两点的坐标,先判断是否存在斜率,然后求出直线的斜率,从而可求出直线方程.师生共同归纳:已知直线上两个不同点,求直线的方程步骤:a.利用直线的斜率公式求出斜率k;b.利用点斜式写出直线的方程.∵x1≠x2,k=,∴直线的方程为y-y1=(x-x1).∴l的方程为y-y1=(x-x1).①当y1≠y2时,方程①可以写成.②由于②这个方程是由直线上两点确定的,因此叫做直线方程的两点式.注意:②式是由①式导出的,它们表示的直线范围不同.①式中只需x1≠x2,它不能表示倾斜角为90°的直线的方程;②式中x1≠x2且y1≠y2,它不能表示倾斜角为0°或90°的直线的方程,但②式相对于①式更对称、形式更美观、更整齐,便于记忆.如果把两点式变成(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1),那么就可以用它来求过平面上任意两已知点的直线方程.②使学生懂得两点式的适用范围和当已知的两点不满足两点式的条件时它的方程形式.教师引导学生通过画图、观察和分析,发现当x1=x2时,直线与x轴垂直,所以直线方程为x=x1;当y1=y2时,直线与y轴垂直,直线方程为y=y1.③引导学生注意分式的分母需满足的条件.④使学生学会用两点式求直线方程;理解截距式源于两点式,是两点式的特殊情形.教师引导学生分析题目中所给的条件有什么特点?可以用多少方法来求直线l的方程?哪种方法更为简捷?然后求出直线方程.因为直线l经过(a,0)和(0,b)两点,将这两点的坐标代入两点式,得.①就是=1.②注意:②这个方程形式对称、美观,其中a是直线与x轴交点的横坐标,称a为直线在x轴上的截距,简称横截距;b是直线与y轴交点的纵坐标,称b为直线在y轴上的截距,简称纵截距.因为方程②是由直线在x轴和y轴上的截距确定的,所以方程②式叫做直线方程的截距式.⑤注意到截距的定义,易知a、b表示的截距分别是直线与坐标轴x轴交点的横坐标,与y轴交点的纵坐标,而不是距离.⑥考虑到分母的原因,截距式不能表示平面坐标系下在x轴上或y轴上截距为0的直线的方程,即过原点或与坐标轴平行的直线不能用截距式.讨论结果:①若x1≠x2且y1≠y2,则直线l方程为.②当x1=x2时,直线与x轴垂直,直线方程为x=x1;当y1=y2时,直线与y轴垂直,直线方程为y=y1.③倾斜角是0°或90°的直线不能用两点式公式表示(因为x1≠x2,y1≠y2).④=1.⑤a、b表示的截距分别是直线与坐标轴x轴交点的横坐标,与y轴交点的纵坐标,而不是距离.⑥截距式不能表示平面坐标系下在x轴上或y轴上截距为0的直线的方程,即过原点或与坐标轴平行的直线不能用截距式.应用示例例1 求出下列直线的截距式方程:(1)横截距是3,纵截距是5;(2)横截距是10,纵截距是-7;(3)横截距是-4,纵截距是-8.答案:(1)5x+3y-15=0;(2)7x-10y-70=0;(3)3x+4y+12=0.变式训练 已知Rt△ABC的两直角边AC=3,BC=4,直角顶点C在原点,直角边AC在x轴负方向上,BC在y轴正方向上,求斜边AB所在的直线方程.答案:4x-3y+12=0.例2 如图1,已知三角形的顶点是A(-5,0)、B(3,-3)、C(0,2),求这个三角形三边所在直线的方程.图1活动:根据A、B、C三点坐标的特征,求AB所在的直线的方程应选用两点式;求BC所在的直线的方程应选用斜截式;求AC所在的直线的方程应选用截距式.解:AB所在直线的方程,由两点式,得,即3x+8y+15=0.BC所在直线的方程,由斜截式,得y=-x+2,即5x+3y-6=0.AC所在直线的方程,由截距式,得=1,即2x-5y+10=0.变式训练 如图2,已知正方形的边长是4,它的中心在原点,对角线在坐标轴上,求正方形各边及对称轴所在直线的方程.图2活动:由于正方形的顶点在坐标轴上,所以可用截距式求正方形各边所在直线的方程.而正方形的对称轴PQ,MN,x轴,y轴则不能用截距式,其中PQ,MN应选用斜截式;x轴,y轴的方程可以直接写出.解:因为|AB|=4,所以|OA|=|OB|=.因此A、B、C、D的坐标分别为(2,0)、(0,2)、(-2,0)、(0,-2).所以AB所在直线的方程是=1,即x+y-2=0.BC所在直线的方程是=1,即x-y+2=0.CD所在直线的方程是=1,即x+y+2=0.DA所在直线的方程是=1,即x-y-2=0.对称轴方程分别为x±y=0,x=0,y=0.拓展提升问题:把函数y=f(x)在x=a及x=b之间的一段图象近似地看作直线,设a≤c≤b,证明f(c)的近似值是f(a)+[f(b)-f(a)].证明:∵A、B、C三点共线,∴kAC=kAB,即.∴f(c)-f(a)= [f(b)-f(a)],即f(c)=f(a)+[f(b)-f(a)].∴f(c)的近似值是f(a)+[f(b)-f(a)].课堂小结 通过本节学习,要求大家:掌握直线方程两点式和截距式的发现和推导过程,并能运用这两种形式求出直线的方程.理解数形结合的数学思想,为今后的学习打下良好的基础.了解直线方程截距式的形式特点及适用范围,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.作业
教学后记:计算机技术的发展日新月异,将计算机引进课堂是大势所趋,有条件的学校或教师可以引进或自己制作多媒体课件来辅助教学,以提高教学效果,激发学生兴趣,达到事半功倍的效果.通过这些形象、生动的画面和声音能极大引发学生学习的兴趣,达到意想不到的效果。
课题: 直线的一般式方程 第 课时 总序第 个教案
课型: 新授课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日
教学目标:1.掌握直线方程的一般式,了解直角坐标系中直线与关于x和y的一次方程的对应关系,培养学生树立辩证统一的观点,培养学生形成严谨的科学态度和求简的数学精神.2.会将直线方程的特殊形式化成一般式,会将一般式化成斜截式和截距式,培养学生归纳、概括能力,渗透分类讨论、化归、数形结合等数学思想.3.通过教学,培养相互合作意识,培养学生思维的严谨性,注意学生语言表述能力的训练. 批 注
教学重点:直线方程的一般式及各种形式的互化.
教学难点:在直角坐标系中直线方程与关于x和y的一次方程的对应关系,关键是直线方程各种形式的互化.
教学用具:投影仪
教学方法:让学生在应用旧知识的探究过程中获得到新的结论,并通过新旧知识的比较、分析、应用获得新知识的特点。
教学过程:导入新课思路1.前面所学的直线方程的几种形式,有必要寻求一种更好的形式,那么怎样的形式才能表示一切直线方程呢 这节课我们就来研究这个问题.思路2.由下列各条件,写出直线的方程,并画出图形.(1)斜率是1,经过点A(1,8);(2)在x轴和y轴上的截距分别是-7,7;(3)经过两点P1(-1,6)、P2(2,9);(4)y轴上的截距是7,倾斜角是45°.由两个独立条件请学生写出直线方程的特殊形式分别为y-8=x-1、=1、、y=x+7,教师利用计算机动态显示,发现上述4条直线在同一坐标系中重合.原来它们的方程化简后均可统一写成:x-y+7=0.这样前几种直线方程有了统一的形式,这就是我们今天要讲的新课——直线方程的一般式.推进新课新知探究提出问题①坐标平面内所有的直线方程是否均可以写成关于x,y的二元一次方程 ②关于x,y的一次方程的一般形式Ax+By+C=0(其中A、B不同时为零)是否都表示一条直线 ③我们学习了直线方程的一般式,它与另四种形式关系怎样,是否可互相转化 ④特殊形式如何化一般式 一般式如何化特殊形式 特殊形式之间如何互化 ⑤我们学习了直线方程的一般式Ax+By+C=0,系数A、B、C有什么几何意义 什么场合下需要化成其他形式 各种形式有何局限性 讨论结果:①分析:在直角坐标系中,每一条直线都有倾斜角α.1°当α≠90°时,它们都有斜率,且均与y轴相交,方程可用斜截式表示:y=kx+b.2°当α=90°时,它的方程可以写成x=x1的形式,由于在坐标平面上讨论问题,所以这个方程应认为是关于x、y的二元一次方程,其中y的系数是零.结论1°:直线的方程都可以写成关于x、y的一次方程.②分析:a当B≠0时,方程可化为y=-x-,这就是直线的斜截式方程,它表示斜率为-,在y轴上的截距为-的直线.b当B=0时,由于A、B不同时为零必有A≠0,方程化为x=-,表示一条与y轴平行或重合的直线.结论2°:关于x,y的一次方程都表示一条直线.综上得:这样我们就建立了直线与关于x,y的二元一次方程之间的对应关系.我们把Ax+By+C=0(其中A,B不同时为0)叫做直线方程的一般式.注意:一般地,需将所求的直线方程化为一般式.在这里采用学生最熟悉的直线方程的斜截式(初中时学过的一次函数)把新旧知识联系起来.③引导学生自己找到答案,最后得出能进行互化.④待学生通过练习后师生小结:特殊形式必能化成一般式;一般式不一定可以化为其他形式(如特殊位置的直线),由于取点的任意性,一般式化成点斜式、两点式的形式各异,故一般式化斜截式和截距式较常见;特殊形式的互化常以一般式为桥梁,但点斜式、两点式、截距式均能直接化成一般式.各种形式互化的实质是方程的同解变形(如图1).图1⑤列表说明如下:形 式方程局限各常数的几何意义点斜式y-y1=k(x-x1)除x=x0外(x1,y1)是直线上一个定点,k是斜率斜截式y=kx+b除x=x0外k是斜率,b是y轴上的截距两点式除x=x0和y=y0外(x1,y1)、(x2,y2)是直线上两个定点截距式=1除x=x0、y=y0及y=kx外a是x轴上的非零截距,b是y轴上的非零截距一般式Ax+By+C=0无当B≠0时,-是斜率,-是y轴上的截距应用示例 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.解:经过点A(6,-4)且斜率为-的直线方程的点斜式方程为y+4=-(x-6).化成一般式,得4x+3y-12=0.变式训练1.已知直线Ax+By+C=0,(1)系数为什么值时,方程表示通过原点的直线 (2)系数满足什么关系时,与坐标轴都相交 (3)系数满足什么条件时,只与x轴相交 (4)系数满足什么条件时,是x轴 (5)设P(x0,y0)为直线Ax+By+C=0上一点,证明这条直线的方程可以写成A(x-x0)+B(y-y0)=0.答案:(1)C=0;(2)A≠0且B≠0;(3)B=0且C≠0;(4)A=C=0且B≠0;(5)证明:∵P(x0,y0)在直线Ax+By+C=0上,∴Ax0+By0+C+0,C=-Ax0-By0.∴A(x-x0)+B(y-y0)=0.2.若直线l1:2x+my+1=0与l2:y=3x-1平行,则m=____________.答案:-例2 把直线l的方程x-2y+6=0化成斜截式,求出直线l的斜率和它在x轴与y轴上的截距,并画出图形.解:由方程一般 x-2y+6=0, ①移项,去系数得斜截y=+3. ②由②知l在y轴上的截距是3,又在方程①或②中,令y=0,可得x=-6.即直线在x轴上的截距是-6.因为两点确定一条直线,所以通常只要作出直线与两个坐标轴的交点(即在x轴,y轴上的截距点),过这两点作出直线l(图2).图2点评:要根据题目条件,掌握直线方程间的“互化”.变式训练 直线l过点P(-6,3),且它在x轴上的截距是它在y轴上的截距的3倍,求直线l的方程.答案:x+3y-3=0或x+2y=0.拓展提升求证:不论m取何实数,直线(2m-1)x-(m+3)y-(m-11)=0恒过一个定点,并求出此定点的坐标.解:将方程化为(x+3y-11)-m(2x-y-1)=0,它表示过两直线x+3y-11=0与2x-y-1=0的交点的直线系.解方程组,得.∴直线恒过(2,3)点.课堂小结通过本节学习,要求大家:(1)掌握直线方程的一般式,了解直角坐标系中直线与关于x和y的一次方程的对应关系;(2)会将直线方程的特殊形式化成一般式,会将一般式化成斜截式和截距式;(3)通过学习,培养相互合作意识,培养学生思维的严谨性,注意语言表述能力的训练.作业
教学后记: 本节课的教学流程是这样设计的:激活旧知→归纳猜想→习得新知→转化巩固→重组网络→变式训练→迁移应用→小结归纳.根据教材分析直线方程的一般式是本节课的重点,但由于学生刚接触直线和直线方程的概念,教学中要求不能太高,因此对直角坐标系中直线与关于x,y的一次方程的对应关系确定为“了解”层次.两点可以确定一条直线,给出一点和直线的方向也可以确定一条直线,由两个独立条件选用恰当形式求出直线方程后,均应统一到一般式.直线的一般式方程中系数A、B、C的几何意义不很鲜明,常常要化为斜截式和截距式,所以各种形式应会互化.
课题: 两条直线的交点坐标 第 课时 总序第 个教案
课型: 新授课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日
教学目标:1.掌握两直线方程联立方程组解的情况与两直线不同位置的对立关系,并且会通过直线方程系数判定解的情况,培养学生树立辩证统一的观点.2.当两条直线相交时,会求交点坐标.培养学生思维的严谨性,注意学生语言表述能力的训练.3.学生通过一般形式的直线方程解的讨论,加深对解析法的理解,培养转化能力.4.以“特殊”到“一般”,培养学生探索事物本质属性的精神,以及运动变化的相互联系的观点. 批 注
教学重点:根据直线的方程判断两直线的位置关系和已知两相交直线求交点。
教学难点:对方程组系数的分类讨论与两直线位置关系对应情况的理解.
教学用具:用POWERPOINT课件的辅助式教学
教学方法:启发引导式
教学过程:导入新课思路1.作出直角坐标系中两条直线,移动其中一条直线,让学生观察这两条直线的位置关系.课堂设问:由直线方程的概念,我们知道直线上的一点与二元一次方程的解的关系,那如果两直线相交于一点,这一点与这两条直线的方程有何关系?你能求出它们的交点坐标吗?说说你的看法.思路2.你认为该怎样由直线的方程求出它们的交点坐标 这节课我们就来研究这个问题.推进新课新知探究提出问题①已知两直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,如何判断这两条直线的关系?②如果两条直线相交,怎样求交点坐标?交点坐标与二元一次方程组有什关系?③解下列方程组(由学生完成):(ⅰ); (ⅱ); (ⅲ).如何根据两直线的方程系数之间的关系来判定两直线的位置关系?④当λ变化时,方程3x+4y-2+λ(2x+y+2)=0表示什么图形,图形有什么特点?求出图形的交点坐标.讨论结果:①教师引导学生先从点与直线的位置关系入手,看下表,并填空.几何元素及关系代数表示点AA(a,b)直线ll:Ax+By+C=0点A在直线上直线l1与l2的交点A②学生进行分组讨论,教师引导学生归纳出两直线是否相交与其方程所组成的方程组的关系.设两条直线的方程是l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,如果这两条直线相交,由于交点同时在这两条直线上,交点的坐标一定是这两个方程的唯一公共解,那么以这个解为坐标的点必是直线l1和l2的交点,因此,两条直线是否有交点,就要看这两条直线方程所组成的方程组是否有唯一解.(ⅰ)若二元一次方程组有唯一解,则l1与l2相交;(ⅱ)若二元一次方程组无解,则l1与l2平行;(ⅲ)若二元一次方程组有无数解,则l1与l2重合.即直线l1、l2联立得方程组 (代数问题) (几何问题)③引导学生观察三组方程对应系数比的特点:(ⅰ)≠;(ⅱ);(ⅲ)≠.一般地,对于直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0(A1B1C1≠0,A2B2C2≠0),有方程组.注意:(a)此关系不要求学生作详细的推导,因为过程比较繁杂,重在应用.(b)如果A1,A2,B1,B2,C1,C2中有等于零的情况,方程比较简单,两条直线的位置关系很容易确定.④(a)可以用信息技术,当λ取不同值时,通过各种图形,经过观察,让学生从直观上得出结论,同时发现这些直线的共同特点是经过同一点.(b)找出或猜想这个点的坐标,代入方程,得出结论.(c)结论:方程表示经过这两条直线l1与l2的交点的直线的集合.应用示例例1 求下列两直线的交点坐标,l1:3x+4y-2=0,l2:2x+y+2=0.解:解方程组得x=-2,y=2,所以l1与l2的交点坐标为M(-2,2).变式训练 求经过原点且经过以下两条直线的交点的直线方程.l1:x-2y+2=0,l2:2x-y-2=0.解:解方程组x-2y+2=0,2x-y-2=0,得x=2,y=2,所以l1与l2的交点是(2,2).设经过原点的直线方程为y=kx,把点(2,2)的坐标代入以上方程,得k=1,所以所求直线方程为y=x.点评:此题为求直线交点与求直线方程的综合运用,求解直线方程也可应用两点式.例2 判断下列各对直线的位置关系.如果相交,求出交点坐标.(1)l1:x-y=0,l2:3x+3y-10=0.(2)l1:3x-y+4=0,l2:6x-2y-1=0.(3)l1:3x+4y-5=0,l2:6x+8y-10=0.活动:教师让学生自己动手解方程组,看解题是否规范,条理是否清楚,表达是否简洁,然后再进行讲评.解:(1)解方程组得所以l1与l2相交,交点是(,).(2)解方程组①×2-②得9=0,矛盾,方程组无解,所以两直线无公共点,l1∥l2.(3)解方程组①×2得6x+8y-10=0.因此,①和②可以化成同一个方程,即①和②表示同一条直线,l1与l2重合.变式训练 判定下列各对直线的位置关系,若相交,则求交点.(1)l1:7x+2y-1=0,l2:14x+4y-2=0.(2)l1:(-)x+y=7,l2:x+(+)y-6=0.(3)l1:3x+5y-1=0,l2:4x+3y=5.答案:(1)重合,(2)平行,(3)相交,交点坐标为(2,-1).例3 求过点A(1,-4)且与直线2x+3y+5=0平行的直线方程.解法一:∵直线2x+3y+5=0的斜率为-,∴所求直线斜率为-.又直线过点A(1,-4),由直线方程的点斜式易得所求直线方程为2x+3y+10=0.解法二:设与直线2x+3y+5=0平行的直线l的方程为2x+3y+m=0,∵l经过点A(1,-4),∴2×1+3×(-4)+m=0.解之,得m=10.∴所求直线方程为2x+3y+10=0.点评:解法一求直线方程的方法是通法,须掌握.解法二是常常采用的解题技巧.一般地,直线Ax+By+C=0中系数A、B确定直线的斜率.因此,与直线Ax+By+C=0平行的直线方程可设为Ax+By+m=0,其中m待定.经过点A(x0,y0),且与直线Ax+By+C=0平行的直线方程为A(x-x0)+B(y-y0)=0.变式训练 求与直线2x+3y+5=0平行,且在两坐标轴上截距之和为的直线方程.答案:2x+3y-1=0.拓展提升问题:已知a为实数,两直线l1:ax+y+1=0,l2:x+y-a=0相交于一点,求证:交点不可能在第一象限及x轴上.分析:先通过联立方程组将交点坐标解出,再判断交点横、纵坐标的范围.解:解方程组,得.若>0,则a>1.当a>1时,-<0,此时交点在第二象限内.又因为a为任意实数时,都有a2+1≥1>0,故≠0.因为a≠1(否则两直线平行,无交点),所以交点不可能在x轴上,交点(-)不在x轴上.课堂小结 本节课通过讨论两直线方程联立方程组来研究两直线的位置关系,得出了方程系数比的关系与直线位置关系的联系.培养了同学们的数形结合思想、分类讨论思想和转化思想.通过本节学习,要求学生掌握两直线方程联立方程组解的情况与两直线不同位置的对立关系,并且会通过直线方程系数判定解的情况,培养学生树立辩证统一的观点.当两条直线相交时,会求交点坐标.注意语言表述能力的训练.通过一般形式的直线方程解的讨论,加深对解析法的理解,培养转化能力.以“特殊”到“一般”,培养探索事物本质属性的精神,以及运动变化的相互联系的观点.作业
教学后记: 本节课从知识内容来说并不是很难,但从解析几何的特点看,就需要培养学生如何利用直线方程来讨论其特点,得到直线交点,以及交点个数对应于直线在平面内的相对位置关系.在教学过程中应该围绕两直线一般方程的系数的变化来揭示两直线方程联立解的情况,从而判定两直线位置特点,其实质是直线方程Ax+By+C=0中A、B、C就表示了直线的本质属性.还要注重研究方法的探讨,为学习下一章圆锥曲线时,对于曲线交点的研究打基础.
课题: 两点间的距离 第 课时 总序第 个教案
课型: 新授课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日
教学目标:1.使学生掌握平面内两点间的距离公式及其推导过程;通过具体的例子来体会坐标法对于证明简单的平面几何问题的重要性.2.能灵活运用此公式解决一些简单问题;使学生掌握如何建立适当的直角坐标系来解决相应问题,培养学生勇于探索,善于发现,独立思考的能力以及不断超越自我的创新品质. 批 注
教学重点:①平面内两点间的距离公式.②如何建立适当的直角坐标系.
教学难点:如何根据具体情况建立适当的直角坐标系来解决问题.
教学用具:多媒体
教学方法:启发引导式
教学过程:导入新课思路1.已知平面上的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),如何求P1(x1,y1),P2(x2,y2)的距离|P1P2| 思路2.(1)如果A、B是x轴上两点,C、D是y轴上两点,它们的坐标分别是xA、xB、yC、yD,那么|AB|、|CD|怎样求 (2)求B(3,4)到原点的距离.(3)设A(x1,y1),B(x2,y2),求|AB|.推进新课新知探究提出问题①如果A、B是x轴上两点,C、D是y轴上两点,它们坐标分别是xA、xB、yC、yD,那么|AB|、|CD|怎样求 ②求点B(3,4)到原点的距离.③已知平面上的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),如何求P1(x1,y1),P2(x2,y2)的距离|P1P2|.④同学们已知道两点的距离公式,请大家回忆一下我们怎样知道的(回忆过程).讨论结果:①|AB|=|xB-xA|,|CD|=|yC-yD|.②通过画简图,发现一个Rt△BMO,应用勾股定理得到点B到原点的距离是5.③图1 在直角坐标系中,已知两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),如图1,从P1、P2分别向x轴和y轴作垂线P1M1、P1N1和P2M2、P2N2,垂足分别为M1(x1,0)、N1(0,y1)、M2(x2,0)、N2(0,y2),其中直线P1N1和P2M2相交于点Q. 在Rt△P1QP2中,|P1P2|2=|P1Q|2+|QP2|2. 因为|P1Q|=|M1M2|=|x2-x1|,|QP2|=|N1N2|=|y2-y1|, 所以|P1P2|2=|x2-x1|2+|y2-y1|2. 由此得到两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)的距离公式:|P1P2|=.④(a)我们先计算在x轴和y轴两点间的距离.(b)又问了B(3,4)到原点的距离,发现了直角三角形.(c)猜想了任意两点间距离公式.(d)最后求平面上任意两点间的距离公式. 这种由特殊到一般,由特殊猜测任意的思维方式是数学发现公式或定理到推导公式、证明定理经常应用的方法.同学们在做数学题时可以采用!应用示例例1 如图2,有一线段的长度是13,它的一个端点是A(-4,8),另一个端点B的纵坐标是3,求这个端点的横坐标.图2解:设B(x,3),根据|AB|=13,即(x+4)2+(3-8)2=132,解得x=8或x=-16.点评:学生先找点,有可能找不全,丢掉点,而用代数解比较全面.也可以引至到A(-4,8)点距离等于13的点的轨迹(或集合)是以A点为圆心、13为半径的圆上与y=3的交点,应交出两个点.例2 已知点A(-1,2),B(2,),在x轴上求一点,使|PA|=|PB|,并求|PA|的值.解:设所求点P(x,0),于是有.由|PA|=|PB|,得x2+2x+5=x2-4x+11,解得x=1.即所求点为P(1,0),且|PA|==2.拓展提升已知0<x<1,0<y<1,求使不等式≥2中的等号成立的条件.答案:x=y=.课堂小结通过本节学习,要求大家:①掌握平面内两点间的距离公式及其推导过程;②能灵活运用此公式解决一些简单问题;③掌握如何建立适当的直角坐标系来解决相应问题.作业
教学后记: 通过本节课的教学,教师应引导学生学会思考、尝试、猜想、证明、归纳.这样更有利于学生掌握知识.为了加深知识理解、掌握和运用所学知识去主动地发现问题、解决问题,从而更系统地掌握所学知识,形成新的认知结构和知识网络,让学生真正地体会到在问题的解决中学习,在交流中学习.本节课处理过程力求达到解决如下问题:知识是如何产生的?又如何从实际问题抽象成为数学问题,并赋予抽象的数学符号和表达式?如何反映生活中客观事物之间简单的和谐关系?特点:以知识为载体,思维为主线,能力为目标的设计原则,突出多媒体这一教学技术手段在本节课辅助知识产生、发展和突破重难点的优势.
课题: 点到直线的距离、两条平行直线间的距离 第 课时 总序第 个教案
课型: 新授课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日
教学目标:1.让学生掌握点到直线的距离公式,并会求两条平行线间的距离.2.引导学生构思距离公式的推导方案,培养学生观察、分析、转化、探索问题的能力,鼓励创新.培养学生勇于探索、善于研究的精神,学会合作. 批 注
教学重点:点到直线距离公式的推导和应用.
教学难点:对距离公式推导方法的感悟与数学模型的建立.
教学用具:多媒体、实物投影仪
教学方法:学导式
教学过程:导入新课思路1.点P(0,5)到直线y=2x的距离是多少?更进一步在平面直角坐标系中,如果已知某点P的坐标为(x0,y0),直线l的方程是Ax+By+C=0,怎样由点的坐标和直线的方程直接求点P到直线l的距离呢 这节课我们就来专门研究这个问题.思路2.我们已学习了两点间的距离公式,本节课我们来研究点到直线的距离.如图1,已知点P(x0,y0)和直线l:Ax+By+C=0,求点P到直线l的距离(为使结论具有一般性,我们假设A、B≠0).图1新知探究提出问题①已知点P(x0,y0)和直线l:Ax+By+C=0,求点P到直线l的距离.你最容易想到的方法是什么 各种做法的优缺点是什么 ②前面我们是在A、B均不为零的假设下推导出公式的,若A、B中有一个为零,公式是否仍然成立?③回顾前面证法一的证明过程,同学们还有什么发现吗?(如何求两条平行线间的距离)活动:①请学生观察上面三种特殊情形中的结论:(ⅰ)x0=0,y0=0时,d=;(ⅱ)x0≠0,y0=0时,d=;(ⅲ)x0=0,y0≠0时,d=.观察、类比上面三个公式,能否猜想:对任意的点P(x0,y0),d= 学生应能得到猜想:d=.启发诱导:当点P不在特殊位置时,能否在距离不变的前提下适当移动点P到特殊位置,从而可利用前面的公式?(引导学生利用两平行线间的距离处处相等的性质,作平行线,把一般情形转化为特殊情形来处理)证明:设过点P且与直线l平行的直线l1的方程为Ax+By+C1=0,令y=0,得P′(,0). ∴P′N=. (*) ∵P在直线l1:Ax+By+C1=0上,∴Ax0+By0+C1=0.∴C1=-Ax0-By0.代入(*)得|P′N|= 即d=,.②可以验证,当A=0或B=0时,上述公式也成立.③引导学生得到两条平行线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0的距离d=.证明:设P0(x0,y0)是直线Ax+By+C2=0上任一点,则点P0到直线Ax+By+C1=0的距离为d=.又Ax0+By0+C2=0,即Ax0+By0=-C2,∴d=.讨论结果:①已知点P(x0,y0)和直线l:Ax+By+C=0,求点P到直线l的距离公式为d=.②当A=0或B=0时,上述公式也成立.③两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0的距离公式为d=.应用示例例1 求点P0(-1,2)到下列直线的距离:(1)2x+y-10=0;(2)3x=2.解:(1)根据点到直线的距离公式得d=.(2)因为直线3x=2平行于y轴,所以d=|-(-1)|=.点评:例1(1)直接应用了点到直线的距离公式,要求学生熟练掌握;(2)体现了求点到直线距离的灵活性,并没有局限于公式.变式训练 点A(a,6)到直线3x-4y=2的距离等于4,求a的值.解:=4|3a-6|=20a=20或a=.例2 已知点A(1,3),B(3,1),C(-1,0),求△ABC的面积.解:设AB边上的高为h,则S△ABC=|AB|·h.|AB|=,AB边上的高h就是点C到AB的距离.AB边所在的直线方程为,即x+y-4=0.点C到x+y-4=0的距离为h=,因此,S△ABC=×=5.点评:通过这两道简单的例题,使学生能够进一步对点到直线的距离理解应用,能逐步体会用代数运算解决几何问题的优越性.变式训练 求过点A(-1,2),且与原点的距离等于的直线方程.解:已知直线上一点,故可设点斜式方程,再根据点到直线的距离公式,即可求出直线方程为x+y-1=0或7x+y+5=0.例3 求平行线2x-7y+8=0和2x-7y-6=0的距离.解:在直线2x-7y-6=0上任取一点,例如取P(3,0),则点P(3,0)到直线2x-7y+8=0的距离就是两平行线间的距离.因此,d=.点评:把求两平行线间的距离转化为点到直线的距离.变式训练 求两平行线l1:2x+3y-8=0,l2:2x+3y-10=0的距离. 答案:.拓展提升问题:已知直线l:2x-y+1=0和点O(0,0)、M(0,3),试在l上找一点P,使得||PO|-|PM||的值最大,并求出这个最大值.解:点O(0,0)关于直线l:2x-y+1=0的对称点为O′(-,),则直线MO′的方程为y-3=x.直线MO′与直线l:2x-y+1=0的交点P()即为所求,相应的||PO|-|PM||的最大值为|MO′|=.课堂小结通过本节学习,要求大家:1.掌握点到直线的距离公式,并会求两条平行线间的距离.2.构思距离公式的推导方案,培养学生观察、分析、转化、探索问题的能力,鼓励创新.培养学生勇于探索、善于研究的精神,学会合作.3.本节课重点讨论了平面内点到直线的距离和两条平行线之间的距离,后者实际上可作为前者的变式应用.作业
教学后记: 本节课采用探究式的教学方法,通过设问、启发、铺垫,为学生搭建探究问题的平台,让学生在问题情境中,自己去观察、归纳、猜想并证明公式,经历数学建模的过程,在自主探究、合作交流中获得知识,在多角度、多方面的解决问题中,使不同层次的学生都能有所收获与发展。
课题: 直线的综合应用(1) 第 课时 总序第 个教案
课型: 习题课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日
教学目标:巩固倾斜角、斜率等概念;熟练掌握直线方程的各种形式;能正确判定两直线的位置关系。 批 注
教学重点:直线知识的掌握及应用。
教学难点:数学思想方法在直线解题中的应用。
教学用具:投影仪
教学方法:讨论,启发
教学过程:一、知识回顾1、倾斜角、斜率等概念2、直线方程的各种形式3、两直线的位置关系4、距离公式二、课前练习1、直线的倾斜角是( ) (A)30° (B)120° (C)60° (D)150°2、直线x-2y-2k=0与2x-3y-k=0的交点在直线3x-y=0上,则k的值为( )(A)1 (B)2 (C) (D)03、两直线3x+2y+m=0和(m2+1)x-3y-3m=0的位置关系是( ) (A)平行 (B)相交 (C)重合 (D)视M而定4、直线3x+4y-12=0和6x+8y+6=0间的距离是 5.下列说法正确的是 (A)若直线l1与l2的斜率相等,则l1//l2 (B)若直线l1//l2,则l1与l2的斜率相等(C)若一条直线的斜率存在,另一条直线的斜率不存在,则它们一定相交 (D)若直线l1与l2的斜率都不存在,则l1//l26.下列说法中不正确的是 (A)点斜式y–y1=k(x–x1)适用于不垂直于x轴的任何直线 (B)斜截式y=kx+b适用于不垂直于x轴的任何直线 (C)两点式适用于不垂直于x轴和y轴的任何直线 (D)截距式适用于不过原点的任何直线7.下列四个命题中,真命题的个数是 ①经过定点P0(x0, y0)的直线,都可以用方程y–y0=k(x–x0)来表示 ②经过任意两点的直线,都可以用方程(y–y1)(x2–x1)=(x–x1)(y2–y1)来表示 ③不经过原点的直线,都可以用方程来表示 ④经过点A(0, b)的直线,都可以用方程y=kx+b来表示 (A)0个 (B)1个 (C)2个 (D)4个8.经过点(–3, –2),在两坐标轴上截距相等的直线的方程为 9.直线bx+ay=1在x轴上的截距是 (A) (B)b (C) (D)|b|10.两条直线l1: y=kx+b, l2: y=bx+k( k>0, b>0, k≠b)的图象是下图中的(A) (B) (C) (D)三、例题分析例1.等腰直角三角形ABC的直角顶点C和顶点B都在直线2x+3y–6=0上,顶点A的坐标是(1, –2),求边AB, AC所在的直线方程.例2.光线沿直线l1: x–2y+5=0的方向入射到直线l: 3x–2y+7=0上后反射出去,求反射光线l2所在的直线方程.例3.求函数的最小值例4.已知直线L过点M( 1 , 2 ),求L的方程(1)与坐标轴在第一象限所围成之三角形面积最小;(2)a、b分别为x轴、y轴上的截距,a+b最小;(3)L在x轴、y轴上的交点分别为A、B,|MA||MB|最小。提高练习1.直线在x轴、y轴上的截距分别是 (A)a2, –b2 (B)a2, ±b (C)a2, –b2 (D)±a, ±b2、点P(x,y)在直线x+y-4=0上,O是坐标原点,则│OP│的最小值是( ) (A) (B) (C)2 (D)3、设入射光线沿直线 y=2x+1 射向直线 y=x, 则被y=x 反射后,反射光线所在的直线方程是( ) (A)x-2y-1=0 (B)x-2y+1=0 (C)3x-2y+1=0 (D)x+2y+3=04.若点P是x轴上到A(1, 2), B(3, 4) 两点距离的平方和最小的点,则点P的坐标是 (A)(0, 0) (B)(1, 0) (C)(, 0) (D)(2, 0)5.已知过点A(1,1)且斜率为-m(m >0)的直线l与x、y轴分别交于P、Q两点,过P、Q作直线2x+y=0的垂线,垂足分别为R、S,求四边形PRSQ的面积的最小值。6. 三角形的一个顶点为(2,-7),由其余顶点分别引出的高线和中线分别为 , .求三角形三边所在直线的方程.归纳小结:巧用性质解题是解析几何中的常用方法,关鍵是有效联想,合理构造。 作业布置:
教学后记:
课题: 直线方程的综合应用(2) 第 课时 总序第 个教案
课型: 习题课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日
教学目标:进一步加深掌握直线知识,并能灵活运用知识解决有关问题。 批 注
教学重点:直线方程的综合运用。
教学难点:解决问题的方法与策略。
教学用具:投影仪
教学方法:启发诱导式
教学过程:一、知识练习1. 已知点A(1,2)、B(3,1),线段AB的垂直平分线的方程是(A). (B). (C). (D). 2. 已知点(a,2)(a>0)到直线l:x-y+3=0的距离为1,则a等于(A). (B). (C). (D). 1+3. 直线和直线的位置关系是(A).相交但不垂直 (B).垂直 (C). 平行 (D).重合 4. 直线与直线的夹角为(A). (B). (C). (D).5.过点M(2, 1)的直线与x轴、y轴分别交于P、Q两点,若M为线段PQ的中点,则这条直线的方程为 (A)2x–y–3=0 (B)2x+y–5=0 (C)x+2y–4=0 (D)x–2y+3=06.点P(a+b, ab)在第二象限内,则bx+ay–ab=0直线不经过的象限是 (A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限7.被两条直线x–y=1, y=–x–3截得的线段的中点是P(0, 3)的直线l的方程为 .8.直线l1:3x+4y–12=0与x轴、y轴的正半轴分别交于A、B两点,过P(1,0)点作直线l平分△AOB的面积,则直线l的方程是 .二、例题分析例1.已知定点,动点在直线上运动,当线段最短时,求的坐标.解:如图。易知当的连线与已知直线垂直时,的长度最短。直线的斜率的斜率的斜率的方程为:的坐标为例2.已知直线l过点P(3, 2),且与x轴、y轴的正半轴分别交于A、B两点,(1)求△ABO的面积的最小值及其这时的直线l的方程;(2)求直线l在两坐标轴上截距之和的最小值。例3.为了绿化城市,准备在如图所示的区域内修建一个矩形PQRC的草坪,且PQ∥BC,RQ⊥BC,另外△AEF的内部有一文物保护区不能占用,经测量AB=100m,BC=80m,AE=30m,AF=20m.(1)求直线EF的方程(4 分 ).(2)应如何设计才能使草坪的占地面积最大?.解:(1)如图,在线段EF上任取一点Q,分别向BC,CD作垂线.由题意,直线EF的方程为:+=1(2)设Q(x,20-x),则长方形的面积S=(100-x)[80-(20-x)] (0≤x≤30)化简,得 S= -x2+x+6000 (0≤x≤30)配方,易得x=5,y=时,S最大,其最大值为6017m2三、巩固练习1.过点M(1, 2)且在两坐标轴上截距互为相反数的直线的方程是 .2.在直线3x–y+1=0上有一点A,它到点B(1,–1)和点C(2, 0)等距离,则A点坐标为 .3.一条直线l被两条直线4x+y+6=0和3x–5y–6=0截得的线段的中点恰好是坐标原点,则直线l的方程为(A)6x+y=0 (B)6x–y=0 (C)x+6y=0 (D)x–6y=04.若直线(2t–3)x+y+6=0不经过第二象限,则t的取值范围是(A)(, +∞) (B)(–∞, ) (C)[, +∞] (D)(–∞, )5.设A(0, 3), B(3, 3), C(2, 0),直线x=m将△ABC面积两等分,则m的值是 (A)+1 (B)–1 (C)2 (D)6.已知点P(a, b)与点Q(b+1, a–1)关于直线l对称,则直线l的方程是 (A)y=x–1 (B)y=x+1 (C)y=–x+1 (D)y=–x–17.过( 2 , 6 )且在x, y轴截距相等的直线方程为 归纳小结:数形结合及分类讨论思想是重要的数学思想,解题时要认真领会;解析几何知识用于解决应用题有时很方便,要体会建模。作业布置:
教学后记:
X
Y
B
A
y
x
C
D
F
E
Q
P
R课题: 第三章复习 第 课时 总序第 个教案
课型: 习题课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日
教学目标:通过总结和归纳直线与方程的知识,对全章知识内容进行一次梳理,突出知识间的内在联系,进一步提高学生综合运用知识解决问题的能力。能够使学生综合运用知识解决有关问题,培养学生分析、探究和思考问题的能力,激发学生学习数学的兴趣,培养分析讨论的思想和抽象思维能力。 批 注
教学重点1.直线的倾斜角和斜率.2.直线的方程和直线的位置关系的应用.3.激发学生学习数学的兴趣,培养分类讨论的思想和抽象思维能力.
教学难点:数形结合和分类讨论思想的渗透和理解.处理直线综合问题的策略.
教学用具:投影仪
教学方法:讲练结合法
教学过程:一.知识要点:学生阅读教材的小结部分.二.典例解析1.例1.下列命题正确的有 ⑤ :①每条直线都有唯一一个倾斜角与之对应,也有唯一一个斜率与之对应;②倾斜角的范围是:0°≤α<180°,且当倾斜角增大时,斜率也增大;③过两点A(1,2),B(m,-5)的直线可以用两点式表示;⑤直线Ax+By+C=0(A,B不同时为零),当A,B,C中有一个为零时,这个方程不能化为截距式.⑥若两直线平行,则它们的斜率必相等;⑦若两直线垂直,则它们的斜率相乘必等于-1.2.例2.若直线与直线,则时,a_________;时,a=__________;这时它们之间的距离是________;时,a=________ .答案:;;;3.例3.求满足下列条件的直线方程:(1)经过点P(2,-1)且与直线2x+3y+12=0平行;(2)经过点Q(-1,3)且与直线x+2y-1=0垂直;(3)经过点R(-2,3)且在两坐标轴上截距相等;(4)经过点M(1,2)且与点A(2,3)、B(4,-5)距离相等;答案: (1)2x+3y-1=0      (2)2x-y+5=0(3)x+y-1=0或3x+2y=0 (4)4x+y-6=0或3x+2y-7=04.例4.已知直线L过点(1,2),且与x,y轴正半轴分别交于点A、B(1)求△AOB面积为4时L的方程;解: 设A(a,0),B(0,b) ∴a,b>0 ∴L的方程为 ∵点(1,2)在直线上 ∴ ∴ ① ∵b>0 ∴a>1 (1) S△AOB== =4 ∴a=2 这时b=4 ∴当a=2,b=4时S△AOB为4 此时直线L的方程为即2x+y-4=0 (2)求L在两轴上截距之和为时L的方程. 2) ∴ 这时 ∴L在两轴上截距之和为3+2时,直线L的方程为y=-x+2+5.例5.已知△ABC的两个顶点A(-10,2),B(6,4),垂心是H(5,2),求顶点C的坐标. 解: ∵ ∴∴直线AC的方程为 即x+2y+6=0 (1)又∵ ∴BC所在直线与x轴垂直 故直线BC的方程为x=6 (2)解(1)(2)得点C的坐标为C(6,-6)三.课堂小结:本节课总结了第三章的基本知识并形成知识网络,归纳了常见的解题方法,渗透了几种重要的数学思想方法.四.作业.:
教学后记:
O
A
B
(1,2)
x
y