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文檔簡介
1、第七章 直線和圓的方程教學(xué)時間第一課時課 題§7.1.1 直線的傾斜角和斜率(一)教學(xué)目標(一)教學(xué)知識點1.“直線的方程”與“方程的直線”的概念.2.直線的傾斜角和斜率.3.斜率公式(二)能力訓(xùn)練要求1.了解“直線的方程”和“方程的直線”的概念.2.理解直線的傾斜角和斜率的定義.3.已知直線的傾斜角,會求直線的斜率.4.已知直線的斜率,會求直線的傾斜角.(三)德育滲透目標1.認識事物之間的相互聯(lián)系.2.用聯(lián)系的觀點看問題.教學(xué)重點直線的傾斜角和斜率概念.教學(xué)難點斜率概念理解與斜率公式.教學(xué)方法學(xué)導(dǎo)式本小節(jié)從一個具體的一次函數(shù)與它的圖象入手,引入直線的方程與方程的直線概念,注重了由淺
2、及深的學(xué)習(xí)規(guī)律,并體現(xiàn)了由特殊到一般的研究方法.引導(dǎo)學(xué)生認識到之所以引入直線在平面直角坐標系中的傾斜角和斜率概念,是由于進一步研究直線方程的需要.在直線傾斜角和斜率學(xué)習(xí)過程中,要引導(dǎo)學(xué)生注重導(dǎo)求傾斜角與斜率的相互聯(lián)系,以及它們與三角函數(shù)知識的聯(lián)系.在對傾斜角及斜率這兩個概念進行辨析時,應(yīng)以傾斜角與斜率的相互變化作為突破口.教具準備投影片三張第一張:“直線的方程”與“方程的直線”概念(記作§7.1.1 A)第二張:斜率公式推導(dǎo)過程(記作§7.1.1 B)第三張:本節(jié)例題(記作§7.1.1 C)教學(xué)過程.課題導(dǎo)入師在初中,我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過一次函數(shù),并接觸過一次函數(shù)的圖象
3、,現(xiàn)在,請同學(xué)們作一下回顧,一次函數(shù)的圖象有何特點?生一次函數(shù)形如ykxb,它的圖象是一條直線.師如果我們現(xiàn)在對于一給定函數(shù)y2x1,如何作出它的圖象.生由于兩點確定一條直線,所以在直線上任找兩點即可.師這兩點與函數(shù)式y(tǒng)2x1有何關(guān)系?生這兩點就是滿足函數(shù)式的兩對x,y值.師好,這一同學(xué)回答的完全正確.從上述作圖過程可以看出,滿足函數(shù)式y(tǒng)2x1的每一對x,y的值都是函數(shù)y2x1的圖象上的點,也就是一條直線上的點;同樣,這條直線上的每一點的坐標都滿足函數(shù)式y(tǒng)2x1.因此,我們可以得到這樣一個結(jié)論:一般地,一次函數(shù)ykxb的圖象是一條直線,它是以滿足ykxb的每一對x、y的值為坐標的點構(gòu)成的.由于
4、函數(shù)式y(tǒng)kxb也可以看作二元一次方程.所以我們可以說,這個方程的解和直線上的點也存在這樣的對應(yīng)關(guān)系.師有了上述基礎(chǔ),我們也就不難理解“直線的方程”和“方程的直線”的基本概念.講授新課1.直線方程的概念:(給出投影片§7.1.1 A)以一個方程的解為坐標的點都是某條直線上的點,反過來,這條直線上的點的坐標都是這個方程的解,這時,這個方程就叫做這條直線的方程,這條直線叫做這個方程的直線.師在平面直角坐標系中研究直線時,就是利用直線與方程的這種關(guān)系,建立直線的方程的概念,并通過方程來研究直線的有關(guān)問題.為此,我們先研究直線的傾斜角和斜率.下面,請同學(xué)們通過自學(xué)了解直線的傾斜角與斜率的有關(guān)概
5、念,并注意它們的變化范圍.2.直線的傾斜角與斜率:在平面直角坐標系中,對于一條與x軸相交的直線,如果把x軸繞著交點按逆時針方向旋轉(zhuǎn)到和直線重合時所轉(zhuǎn)的最小正角記為,那么就叫做直線的傾斜角.當(dāng)直線和x軸平行或重合時,我們規(guī)定直線的傾斜角為0°.師因此,根據(jù)定義,我們可以得到傾斜角的取值范圍是0°10°.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,常用k表示.為使大家鞏固傾斜角和斜率的概念,我們來看下面的概念辨析題.關(guān)于直線的傾斜角和斜率,下列哪些說法是正確的.A.任一條直線都有傾斜角,也都有斜率;B.直線的傾斜角越大,它的斜率就越大;C.平
6、行于x軸的直線的傾斜角是0或;D.兩直線的傾斜角相等,它們的斜率也相等.E.直線斜率的范圍是(,).生上述說法中,E正確,其余均錯誤,原因如下:A.與x軸垂直的直線傾斜角為,但斜率不存在;B.舉反例說明,120°30°,但tan120°tan30°;C.平行于x軸的直線的傾斜角為0;D.如果兩直線的傾斜角都是,但斜率不存在,也就談不上相等.師通過上面的練習(xí),我們可以總結(jié)出如下幾點(板書)說明:當(dāng)直線和x軸平行或重合時,我們規(guī)定直線的傾斜角為0°;直線傾斜角的取值范圍是0°10°;傾斜角是90°的直線沒有斜率.師下面
7、我們對于“兩點確定一條直線”這一事實,研究怎樣用兩點的坐標來表示直線的斜率.3.斜率公式:經(jīng)過兩點P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直線的斜率公式:k(x1x2)(給出投影片§7.1.1 B)推導(dǎo):設(shè)直線P1P2的傾斜角是,斜率是k,向量的方向是向上的(如上圖所示).向量的坐標是(x2x1,y2y1).過原點作向量,則點P的坐標是(x2x1,y2y1),而且直線OP的傾斜角也是,根據(jù)正切函數(shù)的定義,tan(x1x2)即k(x1x2)同樣,當(dāng)向量的方向向上時也有同樣的結(jié)論.師下面通過例題講評逐步熟悉斜率公式.4.例題講解:例1如圖,直線l1的傾斜角130°,直線l1l2
8、,求l1、l2的斜率.分析:對于直線l1的斜率,可通過計算tan30°直接獲得,而直線l2的斜率則需要先求出傾斜角2,而根據(jù)平面幾何知識,2190°,然后再求tan2即可.解:l1的斜率k1tan1tan30°,l2的傾斜角290°30°120°,l2的斜率k2tan120°tan(10°60°)tan60°.評述: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.例2直線經(jīng)過點A(sin70°,cos70°),B(cos0°
9、,sin0°),則直線l的傾斜角為( )A.20° B.0°C.50°或70°D.120°參考公式:sinsin2cossin,coscos2sini.分析:若想求出l的傾斜角,則應(yīng)先由斜率公式求出l的斜率.思路較為明確,但關(guān)鍵在于運用斜率公式后三角函數(shù)的變形.考慮到這一點,題目給出兩個參考公式,但仍對學(xué)生解題的靈活性有一定要求,其中,若想利用參考公式,需要對分子、分母進行函數(shù)名的統(tǒng)一、希望給予學(xué)生一定的啟示.解:設(shè)l的傾斜角為,則tan又 0, 120°故選D.師接下來,我們通過練習(xí)來熟悉已知直線的傾斜角求斜率,并明確傾斜
10、角變化時,斜率的變化情況.課堂練習(xí)1.已知直線的傾斜角,求直線的斜率:(1)0°;(2)60°(3)90°;()分析:通過此題訓(xùn)練,意在使學(xué)生熟悉特殊角的斜率.解:(1)tan0°0傾斜角為0°的直線斜率為0;(2)tan60°傾斜角為60°的直線斜率為;(3)tan90°不存在傾斜角為90°的直線斜率不存在;(4)tantan()tan1,傾斜角為的直線斜率為1.2.已知直線的傾斜角的取值范圍,利用正切函數(shù)的性質(zhì),討論直線斜率及其絕對值的變化情況: (1)0°90°解:作出ytan在
11、(0°,90°)區(qū)間內(nèi)的函數(shù)圖象;由圖象觀察可知:當(dāng)(0°,90°),ytan0,并且隨著的增大,y不斷增大,y也不斷增大.所以,當(dāng)(0°,90°)時,隨著傾斜角的不斷增大,直線斜率不斷增大,直線斜率的絕對值也不斷增大.(2)90°10°解:作出ytan在(90°,10°)區(qū)間內(nèi)的函數(shù)圖象,由圖象觀察可知:當(dāng)(90°,180°),ytan0,并且隨著的增大,ytan不斷增大,y不斷減小.所以當(dāng)(90°,10°)時,隨著傾斜角的不斷增大,直線的斜率不斷增大,
12、但直線斜率的絕對值不斷減小.師針對此題結(jié)論,雖然有當(dāng)(0°,90°),隨著增大直線斜率不斷增大;當(dāng)(90°,10°),隨著增大直線斜率不斷增大,但是當(dāng)(0°,90°)(90°,10°)時,隨著的增大直線斜率不斷增大卻是一錯誤結(jié)論.原因在于正切函數(shù)ytan在區(qū)間(0,90°)內(nèi)為單調(diào)增函數(shù),在區(qū)間(90°,10°)內(nèi)也是單調(diào)增函數(shù),但在(0°,90°)(90°,10°)區(qū)間內(nèi),卻不具有單調(diào)性.課時小結(jié)通過本節(jié)學(xué)習(xí),要求大家掌握已知直線的傾斜角求斜率
13、,理解斜率公式的推導(dǎo),為下一節(jié)斜率公式的應(yīng)用打好基礎(chǔ).課后作業(yè)(一)課本P37習(xí)題7.11.在同一坐標平面內(nèi),畫出下列方程的直線:l1:2x3y60 l3:2x3y60l2:2x3y602.已知直線的傾斜角,求直線的斜率:(1)30°;(2)5°;(3);();(5)9°;(6)2.解:(1)tan30°,直線斜率為;(2)tan5°1,直線的斜率為1;(3)tantan,直線斜率為;(4)tantan,直線斜率為;(5)tan9°57.29,直線的斜率為57.29.(6)tan22.1,直線的斜率為2.1.(二)1.預(yù)習(xí)內(nèi)容:斜率公
14、式2.預(yù)習(xí)提綱:嘗試總結(jié)斜率公式的特點.板書設(shè)計§7.1.1 直線的傾斜角和斜率1.直線方程概念直線的方程方程的直線2.直線的傾斜角 直線的斜率 4.例13.斜率公式 例2經(jīng)過兩點P1(x1,y1), 5.學(xué)習(xí)練習(xí)P2(x1,y2)的斜率 練習(xí)1k 練習(xí)2(x1x2)備課資料一、解析幾何學(xué)的產(chǎn)生背景及其研究的基本問題在十七世紀,從封建社會內(nèi)部產(chǎn)生出來的資本主義生產(chǎn)關(guān)系,處于它的上升時期,曾促進了社會生產(chǎn)力的迅速發(fā)展,遠洋航行、礦山開采、機械制造以及資本的對外擴張,向自然科學(xué)提出了大量的問題,例如天體運行、鐘表擺動、炮彈彈道、透鏡形狀等,所有這些,都已超出歐幾里得幾何學(xué)的范圍.法國數(shù)學(xué)
15、家笛卡爾由于親自參加社會實踐,重視對機械曲線的探討,終于突破了用綜合法研究靜止圖形的局限性,在他所著的方法論一書的附錄幾何學(xué)中引進了變數(shù),開始用解析方法來研究變化的圖形的性質(zhì).他的基本思想是借助坐標法,把反映同一運動規(guī)律的空間圖形(點、線、面)同數(shù)量關(guān)系(坐標和它們所滿足的方程)統(tǒng)一起來,從而把幾何問題歸結(jié)為代數(shù)問題來處理,運用這種坐標法,可以研究比直線和圓復(fù)雜得多的曲線,而且使曲線第一次被看成動點的軌跡.從此,由曲線或曲面求它的方程,以及由方程的討論研究它所表示的曲線或曲面的性質(zhì),就成了解析幾何學(xué)的兩大基本問題.為紀念笛卡爾為數(shù)學(xué)發(fā)展所作的貢獻,我們也把直角坐標系稱為笛卡爾坐標系,把直角坐標
16、系所表示的平面稱為笛卡爾平面.在中學(xué),我們只學(xué)習(xí)平面解析幾何的基礎(chǔ)知識.二、傾斜角與斜率概念剖析首先,對于傾斜角要注意以下三點:(1)由于我們已將角的概念作了推廣,所以要使坐標平面內(nèi)每一直線有惟一的傾斜角,就只能以“取最小正角”作為對應(yīng)法則.(2)上述定義是對于與x軸相交的直線作出的.凡與x軸平行的直線,都不具有向上的方向,所以應(yīng)補充規(guī)定它們的傾斜角為0°.這時才可以說,坐標平面內(nèi)每一直線有惟一的傾斜角.(3)當(dāng)直線與x軸相交時,它的傾斜角的終邊作為射線,它是朝著向上的方向的,所以傾斜角的范圍是0.于是,對于坐標平面內(nèi)所有的直線來說,傾斜角的范圍是0.其次,對于斜率這一概念,應(yīng)注意以
17、下幾點:(1)顧名思義,“斜率”就是“傾斜的程度”.過去,我們在學(xué)習(xí)直角三角形時就已知道,斜坡坡面的鉛直高度與水平寬度l的比值i叫坡度;如果把坡面與水平面的夾角叫做坡角,那么itan;坡度越大角越大坡面越陡,所以itan可以反映坡面傾斜的程度.現(xiàn)在我們學(xué)習(xí)的斜率k,等于所對應(yīng)的直線(有無數(shù)條,它們彼此平行)的傾斜角(只有一個)的正切,可以反映這樣的直線對于x軸傾斜的程度.實際上,“斜率”的概念與工程問題中的“坡度”是一致的.(2)解析幾何中,要通過點的坐標和直線方程來研究直線,斜率可以直接通過坐標計算求得,使方程形式上較為簡單.如果只用傾斜角一個概念,那么它實際上相當(dāng)于反正切arctank,難
18、于直接通過坐標計算求得,并使方程形式變得復(fù)雜.(3)坐標平面內(nèi),每一條直線都有惟一的傾斜角,但不是每一條直線都有斜率.傾斜角是90°的直線(即x軸的垂線)沒有斜率.在今后的學(xué)習(xí)中,經(jīng)常要對直線是否有斜率分情況進行討論.三、概念辨析題判斷下列命題的正確性:(1)任一條直線都有傾斜角,也都有斜率;(2)平行于x軸的直線傾斜角是0或;(3)直線的斜率的范圍是(,);(4)過原點的直線,斜率越大越靠近y軸;(5)兩直線的斜率相等,則它們的傾斜角相等;(6)兩條直線的傾斜角相等,則它們的斜率相等.解析:命題(1)錯誤,如直線x1,傾斜角為,但是斜率不存在.命題(2)錯誤,由傾斜角的范圍0
19、76;10°,可知平行于x軸的直線傾斜角為0°;命題(3)正確.可結(jié)合正切函數(shù)在0,)的圖象說明;命題(4)錯誤,當(dāng)傾斜角在0,)范圍內(nèi),斜率越大越靠近y軸,當(dāng)傾斜角在(,)范圍內(nèi),斜率越大越靠近x軸非正半軸.命題(5)正確,由正切函數(shù)在0,)范圍內(nèi)的單調(diào)性可知.命題(6)錯誤.當(dāng)兩直線傾斜角為時,斜率不存在,也就不能說斜率相等.綜上所述,命題(3)、(5)正確,(1)、(2)、(4)、(6)錯誤.四、參考例題例1直線l過點A(1,2),B(m,3),求l的斜率與傾斜角.分析:此題意在使學(xué)生熟悉直線的斜率公式,但由于點B坐標中含有參數(shù),故借此鍛煉學(xué)生的分類討論的意識,同時注
20、重討論的合理性與全面性.解:(1)先考慮此直線斜率不存在的情形,顯然m1,此時l的傾斜角為;(2)若斜率存在,設(shè)此斜率為k,傾斜角為,此時m1,ktan,()當(dāng)m1時,k0,傾斜角為銳角,arctan;()當(dāng)m1時,k0,傾斜角為鈍角,arctan.例2平面上有相異的兩點A(cos,sin2)和B(0,1),求經(jīng)過A、B兩點的直線的斜率及傾斜角的范圍.分析:根據(jù)A、B為相異兩點可知cos0,則sin21,故排除了經(jīng)過A、B兩點的直線斜率為0或斜率不存在的情形,這一點對于正確求解直線斜率及傾斜角的范圍具有關(guān)鍵性作用.解:A、B相異兩點,cos0,此時sin21.故A、B兩點的橫縱坐標均不相同,因
21、此,直線AB的斜率存在且不為0.設(shè)直線AB的傾斜角為,斜率為k.則ktancostancos0k1,0)(0,1,(0,)例3直線l的斜率為k,傾斜角是,若1k1,則的取值范圍是 .分析:本題考查直線傾斜角的變化范圍,即0,可轉(zhuǎn)化為已知tan的范圍求范圍,可以利用正切函數(shù)的圖象解決,在體現(xiàn)與三角函數(shù)的聯(lián)系的同時又體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的解題思想.解:如圖,作出正切函數(shù)ytan(0)的圖象.tan1,tan1.再觀察圖象可知:當(dāng)1k1時,傾斜角的取值范圍是:0或.例4求直線xysin10的傾斜角變化范圍.分析:此題中y的系數(shù)為變量sin,應(yīng)注意對sin0,sin0的分情況討論,同時注意不等式的性質(zhì)、三角
22、函數(shù)的性質(zhì)、圖象的綜合運用.解:()當(dāng)sin0時,傾斜角為;()當(dāng)sin0時,直線斜率k,即tan.由sin0得,由sin0得,tan或tan.如圖,觀察正切函數(shù)ytan(0)的圖象可得:.綜合()、()可知:的取值范圍:.教學(xué)時間第二課時課 題§7.1.2 直線的傾斜角和斜率(二)教學(xué)目標(一)教學(xué)知識點1.斜率公式2.斜率的簡單應(yīng)用.(二)能力訓(xùn)練要求1.熟記過兩點的直線的斜率公式的形式特點及適用范圍2.熟練掌握斜率公式3.了解斜率的簡單應(yīng)用4.進一步了解向量作為數(shù)學(xué)工具在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中的特殊作用.(三)德育滲透目標1.認識事物之間的普遍聯(lián)系與一定條件下的相互轉(zhuǎn)化2.學(xué)會用聯(lián)系的觀點
23、看問題.教學(xué)重點斜率公式教學(xué)難點斜率公式的應(yīng)用教學(xué)方法啟發(fā)式本節(jié)課首先通過適當(dāng)?shù)恼n堂練習(xí),使學(xué)生熟悉斜率公式的直接應(yīng)用,把握斜率公式的形式特點,啟發(fā)學(xué)生能根據(jù)斜率公式的形式特點構(gòu)造斜率公式,并注意數(shù)形結(jié)合解題思想的應(yīng)用,并利用斜率證明有關(guān)三點共線的證明問題.教具準備投影片兩張第一張:斜率公式的形式特點及適用范圍(記作§7.1.2 A)第二張:本節(jié)例題(記作§7.1.2 B)教學(xué)過程.課題導(dǎo)入師上一節(jié)課,我們學(xué)習(xí)了直線的傾斜角和斜率,并推導(dǎo)了過已知兩點的斜率公式,這一節(jié),我們將進一步熟悉斜率公式并掌握其應(yīng)用.下面,請大家嘗試給出斜率公式的形式特點.生(1)斜率公式與兩點的順序
24、無關(guān),即兩點的縱坐標和橫坐標在公式中的前后次序可同時顛倒;(2)斜率公式表明,直線對于x軸的傾斜程度,可以通過直線上任意兩點坐標表示,而不需要求出直線的傾斜角;(3)斜率公式中,當(dāng)x1x2時不適用,此時直線和x軸垂直,直線的傾斜角等于90°.師這位同學(xué)回答得很好,大家要明確,斜率公式是研究直線方程各種形式的基礎(chǔ),必須熟記,并且要能夠達到靈活運用的程度.這節(jié)課,我們將以例題講評和課堂訓(xùn)練為主展開本節(jié)的學(xué)習(xí)活動.講授新課例3求經(jīng)過A(2,0),B(5,3)兩點的直線的斜率和傾斜角.分析:此題為斜率公式的直接應(yīng)用,意在使學(xué)生逐步熟悉斜率公式.解:k1即a10°10°13
25、5°因此,這條直線的斜率為1,傾斜角是135°.評述:此題在強調(diào)表達方面應(yīng)向?qū)W生指出說理的充分性,比如在指出傾斜角的變化范圍后,才能得到相應(yīng)的傾斜角.例4直線l過點A(m,2),B(3,),求l的斜率與傾斜角.分析:此題在例3的基礎(chǔ)上將點A坐標中的橫坐標換為字母m,意在訓(xùn)練學(xué)生的分類討論的意識,同時進一步熟悉斜率公式的應(yīng)用.解:(1)先考慮此直線斜率不存在的情形,此時m3,l的傾斜角為;(2)若斜率存在,設(shè)此直線斜率為k,傾斜角為.此時,m3,ktan當(dāng)m3時,k0,傾斜角arctan當(dāng)m3時,k0,傾斜角arctan評述:在分類討論時,應(yīng)要求學(xué)生注意分類的合理性與全面性,
26、特別地,對于tan0的情形,應(yīng)注意反三角形式的正確表示.例5如果三點A(5,1),B(a,3),C(,2)在同一直線上,確定常數(shù)a的值.分析:此題屬于斜率的應(yīng)用,根據(jù)在同一直線上,任意兩點的斜率相等,可以先表示出過A、B的直線斜率,然后表示出過A、C兩點的直線斜率,最后根據(jù)兩斜率相等建立方程,達到求解a的目的.解:直線AB的斜率kAB直線AC的斜率kACA、B、C三點在同一直線上,kABkAC,5a1,a13評述:此題的解答方法可啟示學(xué)生,根據(jù)斜率相等,可以證明有關(guān)三點共線的問題.讓學(xué)生注意加以總結(jié).課堂練習(xí)課本P37練習(xí)3.求經(jīng)過下列每兩個點的直線的斜率和傾斜角:(1)C(10,),D(,)
27、;(2)P(0,0),Q(1,);(3)M(,),N(,).解:(1)k2,arctan263°26;(2)k,120°;(3)k1,5°.4.已知a、b、c是兩兩不等的實數(shù),求經(jīng)過下列每兩個點的直線的傾斜角:(1)A(a,c),B(b,c);(2)C(a,b),D(a,c);(3)P(b,bc),Q(a,ca).解:(1)A、B兩點的縱坐標相同,故直線AB與x軸平行,傾斜角為0°;(2)C、D兩點的橫坐標相同,故直線CD與x軸垂直,傾斜角為90°;(3)k1,5°.5.已知三點A、B、C,且直線AB、AC的斜率相同,求證這三點在同一
28、條直線上.證明:由kABkAC,可知AB的傾斜角與AC的傾斜角相等,而兩個角有共同的始邊和頂點,所以終邊AB與AC重合.因此A、B、C三點共線.課時小結(jié)通過本節(jié)學(xué)習(xí),要求大家掌握已知兩點坐標求斜率的斜率公式,并能根據(jù)斜率求直線的傾斜角,由斜率相同怎樣判定三點共線.課后作業(yè)(一)課本P37習(xí)題7.13.已知直線斜率的絕對值等于1,求此直線的傾斜角.解:由題意,可得tan1tan1或1.0°10°,5°或135°.4.四邊形ABCD的四個頂點是A(2,3),B(1,1),C(1,2),D(2,2),求四條邊所在的直線的斜率和傾斜角.解:kAB,arctan7
29、5°5直線AB的斜率為4,傾斜角為75°5.kBCarctan26°3直線BC的斜率為,傾斜角為26°3.kCD,arctan()10°2直線CD的斜率為,傾斜角為10°2.kDA,arctan1°2直線DA的斜率為,傾斜角為1°2.5.(1)當(dāng)且僅當(dāng)m為何值時,經(jīng)過兩點A(m,6),B(1,3m)的直線的斜率是12?(2)當(dāng)且僅當(dāng)m為何值時,經(jīng)過兩點A(m,2),B(m,2m1)的直線的傾斜角是60°?解:(1)k當(dāng)k12時,123m61212m9m1,m2.(2)ktan60°.,32m2m
30、m.(二)1.預(yù)習(xí)內(nèi)容:P3392.預(yù)習(xí)提綱:(1)試總結(jié)點斜式與斜截式直線方程的特點.(2)直線方程的點斜式與斜截式有何聯(lián)系?(3)試說出直線方程的點斜式與斜截式的適用范圍.板書設(shè)計§7.1.2 直線的傾斜角和斜率1.斜率公式的 2.例3 3.學(xué)生練習(xí)形式特點及適 例4 練習(xí)1用范圍 例5 練習(xí)2練習(xí)3備課資料一、參考例題例1(1993年全國文)若直線axbyc0,在第一、二、三象限,則( )A.ab0,bc0 B.ab0,bc0C.ab0,bc0D.ab0,bc0分析:此題考查學(xué)生對于直線中含有參數(shù)的情形的處理能力,應(yīng)注意數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.解:由題意,直線的斜率一定大于0,所以
31、k0,即ab0;并且根據(jù)直線的縱截距大于0,可得:0即bc0.故選D.例2(1995年全國)在圖中的直線l1,l2,l3的斜率分別為k1,k2,k3,則( )A.k1k2k3B.k3k1k2C.k3k2k1D.k1k3k2分析:此題屬于圖象信息題,要求學(xué)生根據(jù)傾斜角的大小與斜率的正負來比較k1,k2,k3的大小關(guān)系.解:由圖可知直線l1的傾斜角為鈍角,故k10,直線l2,l3的傾斜角為銳角,故k2,k30,又直線l2的傾斜角大于l3的傾斜角,故k2k3.故選D.例3(1996年上海高考試題)過點(,0)和點(0,3)的直線的傾斜角為( )A.arctan B.arctanC.arctan()
32、D.arctan()分析:此題中直線的斜率可由斜率公式直接求得,由于所得結(jié)果不是特殊值,故在用反正切函數(shù)表示時,應(yīng)注意傾斜角的取值范圍.若tana(a0),則arctan;若tana(a0),則arca.解:過點(4,0)和點(0,3)的直線的斜率k,即tan0.故是鈍角.arctan.故選B.例4(1997年高考應(yīng)用題)甲、乙兩地相距s千米,汽車從甲地,勻速行駛到乙地,速度不得超過c千米小時,已知汽車每小時的運輸成本(以元為單位)由可變部分和固定部分組成:可變部分與速度v(千米小時)的平方成正比,比例系數(shù)為b;固定部分為a元.(1)把全部運輸成本y(元)表示為速度v(千米小時)的函數(shù),并指出
33、這個函數(shù)的定義域.(2)為了使全程運輸成本最小,汽車應(yīng)以多大速度行駛?解:(1)ys(bv),v(0,c(2)據(jù)1998年高考試題分析知:很多考生在求函數(shù)ys(bv)取得最小值時,利用基本不等式,由于忽略了函數(shù)的定義域,根據(jù)s(bv)2s,得出當(dāng)且僅當(dāng)bv,即v時,全程運輸成本最小的結(jié)論,結(jié)果漏掉了另外一種情況.如果運用斜率求解,可避免漏解.請看:記ky故求此函數(shù)的最值可轉(zhuǎn)化為求一定點A(0,as)與動點B(v,bsv2)構(gòu)成的直線的斜率的最值.動點B在拋物線ybx2,x(0,c)上運動,其中點B(c,bsc2).如圖所示:當(dāng)動點B在拋物線弧OB(不包括B點)上時,過定點A且與拋物線弧相切的切
34、線斜率即所求函數(shù)的最小值.設(shè)直線AB的方程為:yakx聯(lián)立消去y得bx2kxas0(*)由k2abs20得k2s或k2s (舍去),將k2s代入(*)式得x.換句話說,當(dāng)速度v時,運輸成本y的最小值為2s.當(dāng)點B在點B時,kAB的值只有一個,顯然就是所求函數(shù)的最小值.此時,kABbc).也就是說,當(dāng)vc時,運輸成本y的最小值為s(bc). 二、直線的斜率在解題中的應(yīng)用1.證明不等式例1已知a、b、m*,且ab,求證:.分析:觀察所證不等式的左邊,結(jié)構(gòu)與斜率公式k完全相似,故此式可看作點(b,a)與點(m,m)的連線的斜率.解:如圖,0ab,點P(b,a)在第一象限且必位于直線yx的下方.又m0
35、點M(m,m)在第三象限且必在yx上,連接OP、PM,則:kOP,kMP.直線MP的傾斜角大于直線OP的傾斜角,kMPkOP即有>.2.用斜率確定某些參數(shù)的取值范圍例2已知兩點P(2,3),Q(3,2),直線axy20與線段PQ相交,求a的取值范圍.分析:已知直線axy20是一條過定點(0,2)的動直線,若與線段PQ相交,則如圖所示直線PM、QM是其變化的邊界直線,所以只須求出直線PM、QM的斜率即可確定已知直線的斜率a的變化范圍,從而得到a的變化范圍.解:如圖所示,直線l:axy20恒過定點M(0,2),l與線段PQ相交,故kMPklkMQ.kla,kMP,kMQa,a.例3若0,則斜
36、率為cot直線的傾斜角為( )A. B. C.D. 分析:由直線的傾斜角的定義,題中的角,不能作為直線的傾斜角;也不能錯誤地認為在直線的傾斜角范圍內(nèi),就是直線的傾斜角,必須進行準確的三角變形.解:設(shè)直線的傾斜角為,ktancottan()k(k)0,),0,0故選B.教學(xué)時間第三課時課 題§7.2.1 直線的方程(一)教學(xué)目標(一)教學(xué)知識點1.直線方程的點斜式.2.橫、縱截距.3.直線方程的斜截式.(二)能力訓(xùn)練要求1.理解直線方程的點斜式的形式特點和適用范圍.2.了解求直線方程的一般思路.3.了解直線方程的斜截式的形式特點及適用范圍.(三)德育滲透目標1.認識事物之間的普遍聯(lián)系和
37、相互轉(zhuǎn)化.2.能夠用聯(lián)系的觀點看問題.教學(xué)重點直線方程的點斜式教學(xué)難點點斜式推導(dǎo)過程的理解教學(xué)方法學(xué)導(dǎo)式引導(dǎo)學(xué)生理解推導(dǎo)直線方程的點斜式的過程,認識到點斜式直線方程實質(zhì)的斜率公式的變形,并由此了解到求直線方程的一般思路.而對于直線方程的斜截式的獲得,要使學(xué)生認識到斜截式為點斜式的特殊情形.也就是在已知直線的斜率與直線在y軸上的截距時而得到的.教具準備投影片四張第一張:點斜式的推導(dǎo)過程(記作§7.2.1 A)第二張:點斜式的形式特點(記作§7.2.1 B)第三張:本節(jié)例題(記作§7.2.1 C)第四張:斜截式的形式特點(記作§7.2.1 D)教學(xué)過程.課題
38、導(dǎo)入師上一節(jié),我們進一步熟悉了直線斜率公式的應(yīng)用,它也是我們繼續(xù)學(xué)習(xí)推導(dǎo)直線方程的基礎(chǔ).我們先來看下面的問題:若直線l經(jīng)過點P1(1,2),且斜率為1,求直線l的方程.分析:直線l的方程也就是直線上任意一點所應(yīng)滿足的方程,設(shè)此動點為P(x,y),故所求直線為經(jīng)過P1P的直線,由斜率公式得:k1(x1)整理變形為:y2x1經(jīng)驗證:(1,2)點符合上式,并且直線l上的每個點都是這個方程的解;反過來,以這個方程的解為坐標的點都在直線上,所以此方程為所求直線方程.師如果把上述求直線方程的過程推廣到一般情形,即可得到直線方程的點斜式.講授新課1.直線方程的點斜式y(tǒng)y1k(xx1)其中x1,y1為直線上一
39、點坐標,k為直線的斜率.(給出幻燈片§7.2.1 A)推導(dǎo):若直線l經(jīng)過點P1(x1,y1),且斜率為k,求l方程.設(shè)點P(x,y)是直線上不同于點P1的任意一點,根據(jù)經(jīng)過兩點的直線的斜率公式得k(xx1)可化為:yy1k(xx1)(給出幻燈片§7.2.1 B)師說明:(1)這個方程是由直線上一點和斜率確定的;(2)當(dāng)直線l的傾斜角為0°時,直線方程為yy1;(3)當(dāng)直線傾斜角為90°時,直線沒有斜率,它的方程不能用點斜式表示,這時直線方程為xx1.師接下來,我們通過例題來熟悉直線方程的點斜式.2.例題講練例1一條直線經(jīng)過點P1(2,3),傾斜角5
40、76;,求這條直線方程,并畫出圖象.分析:此題可直接應(yīng)用直線方程的點斜式,意在使學(xué)生逐步熟悉直線方程的點斜式.解:這條直線經(jīng)過點P1(2,3),斜率是ktan5°1代入點斜式方程,得y3x2即xy50這就是所求直線方程.圖形如下:例2一直線過點A(1,3),其傾斜角等于直線y2x的傾斜角的2倍,求直線l的方程.分析:此題已知所求直線上一點坐標,所以只要求得所求直線的斜率即可.根據(jù)已知條件,先求出直線y2x的傾斜角,再求出所求直線l的傾斜角,進而求出斜率.解:設(shè)所求直線的斜率為k,直線y2x的傾斜角為,則tan2,ktan2kktan2代入點斜式;得y(3)x(1)即:x3y130.評
41、述:通過此題要求學(xué)生注意正切兩倍角公式的正確運用.例3已知直線的斜率為k,與y軸的交點是P(0,b),求直線l的方程.解:將點P(0,b),k代入直線方程的點斜式得:ybk(x0)即ykxb師說明:(1)上述方程是由直線l的斜率和它在y軸上的截距確定的,叫做直線方程的斜截式.(2)我們稱b為直線l在y軸上的截距.(3)截距b可以大于0,也可以等于或小于0.師下面,我們通過課堂練習(xí)進一步熟悉直線方程的點斜式與斜截式.課堂練習(xí)課本P39練習(xí)1.寫出下列直線的點斜式方程,并畫出圖形:(1)經(jīng)過點A(2,5),斜率是4;(2)經(jīng)過點B(3,1),斜率是;(3)經(jīng)過點C(,2),傾斜角是30°
42、;(4)經(jīng)過點D(0,3),傾斜角是0°;(5)經(jīng)過點E(,2),傾斜角是120°.解:(1)由直線方程的點斜式得y5(x2)即所求直線方程.(2)點斜式方程為y(1)(x3)即y1(x3)(3)直線斜率ktan30°點斜式方程為:y2(x)(4)ktan0°0點斜式方程為y30(5)ktan120°點斜式方程為y(2)(x)即y2(x)圖形依次為: (1) (2)(3) (4) (5)2.填空題(1)已知直線的點斜式方程是y2x1,那么,直線的斜率是 ,傾斜角是 .(2)已知直線的點斜式方程是y2(x1),那么直線的斜率是 ,傾斜角是 .答案
43、:(1)1 45° (2)- 150°3.寫出下列直線的斜截式方程,并畫出圖形:(1)斜率是,在y軸上的截距是2.(2)傾斜角是135°,在y軸上的截距是3.解:(1)由斜截式得yx2(2)ktan135°1由斜截式得:yx3圖形依次為: (1) (2).課時小結(jié)通過本節(jié)學(xué)習(xí),要求大家掌握直線方程的點斜式,了解直線方程的斜截式,并了解求解直線方程的一般思路.課后作業(yè)(一)課本P習(xí)題7.21.根據(jù)下列條件寫出直線的方程:(1)斜率是,經(jīng)過點A(8,2);(2)過點B(2,0),且與x軸垂直;(3)斜率為,在y軸上截距為7;(4)經(jīng)過兩點A(1,),B(,2
44、);(5)在y軸上截距是2,且與x軸平行.解:(1)由點斜式得:y2(x)即x3y60(2)x2(3)由斜截式得yx7即xy70(4)k由點斜式得y2(x1)即2xy60(5)y2.2.已知直線的斜率k2,P1(3,5),P2(x2,7),P3(1,y3)是這條直線上的三個點,求x2和y3.解:將k2,P1(3,5)代入點斜式得y52(x3)即2xy10將y7代入直線方程得2x2710解得x2將x1代入直線方程得2y310解得 y33評述:此題也可通過斜率相等,利用斜率公式求解.3.一直線經(jīng)過點A(2,3),它的傾斜角等于直線yx的傾斜角的2倍,求這條直線的方程.解:設(shè)所求直線斜率為k,直線y
45、x的傾斜角為,則tan0,) 30°則260°,ktan60°由點斜式得y3(x2)(二)1.預(yù)習(xí)內(nèi)容:P012.預(yù)習(xí)提綱:(1)直線方程的兩點式與截距式有何形式特點?適用范圍是什么?(2)兩點式與截距式有何聯(lián)系?(3)兩點式與點斜式有何聯(lián)系?板書設(shè)計§7.2.1 直線的方程1.直線方程的 3.例1 4.練習(xí)1點斜式 例2 練習(xí)2yy1k(xx1) 例3 練習(xí)32.斜截式y(tǒng)kxb備課資料參考例題例1過點P(2,1)作直線l交x,y正半軸于AB兩點,當(dāng)PA·PB取到最小值時,求直線l的方程.解:設(shè)直線l的方程為:y1k(x2)(k0)令y0解得x
46、2x0,解得y12kA(2,0),B(0,12k),AP·BP當(dāng)且僅當(dāng)k21即k±1時,PA·PB取到最小值.又根據(jù)題意k0k1所以直線l的方程為:xy30評述:此題在求解過程中運用了基本不等式,同時應(yīng)注意結(jié)合直線與坐標軸正半軸相交而排除k1的情形.例2一直線被兩直線l1:xy60,l2:3x5y60截得的線段的中點恰好是坐標原點,求該直線方程.解:設(shè)所求直線與l1,l2的交點分別是A、B,設(shè)A(x0,y0),則B點坐標為(x0,y0)因為A、B分別在l1,l2上,所以得:x06y00,即點A在直線x6y0上,又直線x6y0過原點,所以直線l的方程為x6y0.例3
47、直線AxBy10在y軸上的截距是1,而且它的傾斜角是直線xy3的傾斜角的2倍,則( )A. A,B1 B.A,B1C.A,B1 D.A,B1解:將直線方程化成斜截式y(tǒng).因為1,B1故否定A、D.又直線xy3的傾斜角,直線AxBy10的傾斜角為2,斜率-AA,B1故選B.例4若直線AxByC0通過第二、三、四象限,則系數(shù)A、B、C需滿足條件( )A.A、B、C同號B.AC0,BC0C.C0,AB0D.A0,BC0解法一:原方程可化為yx(B0).直線通過第二、三、四象限,其斜率小于0,y軸上的截距小于0,即0,且00,且0即A、B同號,B、C同號.A、B、C同號,故選A. 解法二:(用排除法)若
48、C0,AB0,則原方程化為yx.由AB0,可知0.此時直線經(jīng)過原點,位于第一、三象限,故排除C.若A0,BC0,則原方程化為y.由BC0,得0.此時直線與x軸平行,位于x軸上方,經(jīng)過一、二象限.故排除D.若AC0,BC0,知A、C異號,B、C異號A、B同號,即AB0.此時直線經(jīng)過第一、二、四象限,故排除B.故A、B、C同號,應(yīng)選A.例5直線yaxb(ab0)的圖象是( )解法一:由已知,直線yaxb的斜率為a,在y軸上的截距為b.又因為ab0.a與b互為相反數(shù),即直線的斜率及其在y軸上的截距互為相反數(shù).圖A中,a0,b0,圖B中,a0,b0圖C中,a0,b0故排除A、B、C.選D. 解法二:由
49、于所給直線方程是斜截式,所以其斜率a0,于是令y0,解得x.又因為ab0ab,x1直線在x軸上的截距為1,由此可排除A、B、C,故選D.教學(xué)時間第四課時課 題§7.2.2 直線的方程(二)教學(xué)目標(一)教學(xué)知識點1.直線方程的兩點式.2.直線方程的截距式.(二)能力訓(xùn)練要求1.掌握直線方程的兩點式的形式特點及適用范圍.2.了解直線方程截距式的形式特點及適用范圍.(三)德育滲透目標1.認識事物之間的普遍聯(lián)系與相互轉(zhuǎn)化.2.用聯(lián)系的觀點看問題.教學(xué)重點直線方程的兩點式.教學(xué)難點兩點式推導(dǎo)過程的理解.教學(xué)方法學(xué)導(dǎo)式本節(jié)的學(xué)習(xí)過程與上一節(jié)一樣,始終遵循由淺及深,由特殊到一般的認知規(guī)律,讓學(xué)生
50、在應(yīng)用舊知識的過程中探究,通過老師的引導(dǎo)啟發(fā)得到新的結(jié)論,并通過新舊知識的比較、分析、應(yīng)用獲得新知識的特點,從而達到理解進而掌握的目的.整節(jié)課堂的教學(xué)活動要注意最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主體參與,并要求學(xué)生嘗試運用直線方程的多種形式解題,以形成學(xué)生靈活的解題方法.教具準備投影片三張第一張:兩點式的推導(dǎo)(記作§7.2.2 A)第二張:截距式的推導(dǎo)(記作§7.2.2 B)第三張:本節(jié)例題(記作§7.2.2 C)教學(xué)過程.課題導(dǎo)入師上一節(jié)課,我們一起學(xué)習(xí)了直線方程的點斜式,并要求大家熟練掌握.下面,我們利用點斜式來解答如下題目:已知直線l經(jīng)過兩點P1(1,2),P2(3,5),求直線l的方程.師下面,我們讓一位同學(xué)來說一下此題的解答思路.生由于直線兩點坐標已知,所以可根據(jù)斜率公式求出過兩點的直線斜率,然后再將求出的直線斜率與點P1坐標代入點斜式,即可獲得所求直線方程.師很好,那么我們一起來作出解答.解:k由點斜式得:y2(x-1)師由上述過程,我們可以看出,已知直線上兩點坐標,便可得到直線方程,也即我們通常所說的“兩點確定一條直線”,那么,能否將P1,P2的坐標推廣到一般呢?這也就是我們這節(jié)課將要研究的問題.講授新課1.直線方程的兩點式(x1x2,y1y2)其中,x1,y1,x2,y2是直線上兩點P
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