直线的点法向式方程
教学目标:
1、掌握直线的点法向式方程
2、通过直线点法向式方程的推导,体会向量知识的应用和坐标法的含义.初步认识曲线与方程的关系,并体会解析几何的基本思想
3、培养学生的自主探索研究能力.
教学重点:直线的点法向式方程
教学难点:选择恰当的形式求解直线方程
教学方法:教师启发引导,学生主动探索
教学过程:
一、复习引入
上节课我们学习了直线方程及直线的点方向式方程,首先我们一起回顾一下:
(1)
若给出方程y=x-1
问:①点(2,1),(3,2)是否在直线l上?②如何判断点P是否在直线l上?
(1
l上任意点的坐标满足方程y=x-1②以方程y=x-1的任意解为坐标的点都在直线l上)
我们就称方程y=x-1是直线l的方程,直线l是方程y=x-1的图形
(2)
复习点方向式方程
填表(ppt)
点方向式方程
已知条件
P(xO,yO),
方向向量
(uv≠0)
直线l的方程
(uv≠0)
方向向量
()
过一已知点与某一非零向量平行的直线是唯一确定的,这一非零向量确定了直线的方向,与直线平行的向量有无数个,所以方向向量不唯一,则直线的点方向式方程显然也不唯一
问:若过已知点与某一非零向量垂直的直线是否唯一确定呢?
今天我们就来学习根据上述条件求出直线l的方程。(写出课题)
二、概念形成
设,非零向量,为直线上任意一点
则
∵∴
即①
∴直线l上的任一点都满足方程①
反之,若为方程①的解,即,则符合,即在直线上.
根据直线方程的定义知,方程①是直线的方程,直线是方程①的直线.
定义:与直线l垂直的非零向量叫做直线的法向量.
方程叫做直线的点法向式方程,
向量是直线l的一个法向量
三、概念辨析
例1:求过点P(3,-5),且垂直于的直线l的点法向式方程。
变1:P(3,-5),;
变2:P(3,-5),;
变3:P(3,-5),;
问:①观察(1)、(2)的直线方程,有何联系?
与直线l垂直的向量有无数个,所以法向量是不唯一的,所以直线l的点法向式方程也不唯一
②能否根据已知法向量找出直线的一个方向向量?
一般的,若,则
③请写出以上直线的点方向式方程
小结:(1)求点方向式与点法向式方程必须满足两个条件:已知点与方向
(2)方向(法)向量不唯一,则直线的方程不唯一
(3)适用范围
点方向式方程
点法向式方程
已知条件
P(xO,yO),
方向向量
(uv≠0)
P(xO,yO),
法向量
直线l的方程
(uv≠0)
方向(法)向量
()
()
四、概念运用和深化
例2:已知点A(1,6)、B(-1,-2)和点C(6,3)是三角形的三个顶点,求:
(1)
BC边所在直线的方程
(2)
BC边上的高AD所在直线的方程
(3)
BC边的垂直平分线的点法向式方程
小结:灵活使用方程的不同形式
练习:已知在△ABC中,∠BAC=90°,点B、C的坐标为(4.2),
(2,8),且与AC平行,求△ABC的两条直角边所在的直线方程。
五、课堂小结
1、
点法向式方程及与点方向式方程的区别和联系
2、
解几本质(几何问题代数化):平面几何中我们学过直线,显然直线是一个几何图形,通过建立坐标平面,用方程来研究直线,实现了几何问题代数化,形数结合。
六、作业布置
练习册
P1(6、7、8、9、11、12)
七、教学设计说明
直线这一章节的核心思想是:通过坐标把几何问题表示成代数问题,然后通过方程来研究直线!直线是解析几何中最基本而内涵丰富,应用广泛的内容之一,同时也是应用解析法解决平面几何问题的基础,涉及角,距离的计算和平行垂直的判断,不但是重要的知识点,更是进一步学习圆锥曲线的基本工具。
本节课通过直线点法向式方程的推导,让学生体会向量知识的应用和坐标法的含义.初步认识曲线与方程的关系并体会解析几何的基本思想!从而培养学生用坐标法对平面直线(和以后的圆锥曲线)进行研究的能力.创造适合学生的教学,坚持
“教”为“学”服务!