3.1 直线的倾斜角与斜率 教案3由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“倾斜角和斜率教案”。
直线的倾斜角和斜率
知识和技能目标 :
(1)了解直线方程的概念,正确理解直线倾斜角和斜率概念,(2)理解公式的推导过程,掌握过两点的直线的斜率公式. 过程和方法目标:
通过启发引导、讨论等方法,理解直线的倾斜角与斜率的概念,掌握由直线上两点的坐标求直线的倾斜角和斜率的方法。掌握直线的点斜式方程,会实现直线方程的各种形式之间的互化。
情感价值观目标:
(1)培养学生观察、探索能力,运用数学语言表达能力。
(2)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. 教学重点、难点:直线斜率的概念和公式 教学过程 :
(一)直线方程的概念
一般地,满足函数式的每一对,的值,都是直线上的点的坐标(,因此,一次函数);
反之,直线上每一点的坐标(,)都满足函数式的图象是一条直线,它是以满足从方程的角度看,函数次函数的每一对,的每一对x,y的值为坐标的点构成的.
也可以看作是二元一次方程的值“变成了”二元一次方程,这样满足一的解,使方程和直线建立了联系.
定义:以一个方程的解为坐标的点都是某条直线上的点,反过来,这条直线上的所有点坐标都是这个方程的解,这时,这个方程就叫做这条直线的方程,这条直线就叫做这个方程的直线.
问:你能用充要条件叙述吗?
答:一条直线是一个方程的直线,或者说这个方程是这条直线的方程的充要条件是„„.
(二)直线的倾斜角
【问题1】
请画出以下三个方程所表示的直线,并观察它们的异同.;;
过定点,方向不同.
如何确定一条直线?
两点确定一条直线.
还有其他方法吗?或者说如果只给出一点,要确定这条直线还应增加什么条件? 学生:思考、回忆、回答:这条直线的方向,或者说倾斜程度. 【导入
】
今天我们就共同来研究如何刻画直线的方向.
【问题2】
在坐标系中的一条直线,我们用怎样的角来刻画直线的方向呢?讨论之前我们可以设想这个角应该是怎样的呢?它不仅能解决我们的问题,同时还应该是简单的、自然的. 学生:展开讨论.
通过讨论认为:应选择α角来刻画直线的方向.根据三角函数的知识,表明一个方向可以有无穷多个角,这里只需一个角即可(开始时可能有学生认为有四个角或两个角),当然用最小的正角.从而得到直线倾斜角的概念.
【板书】定义:一条直线l向上的方向与轴的正方向所成的最小正角叫做直线的倾斜角.
(教师强调三点:(1)直线向上的方向,(2)轴的正方向,(3)最小正角.)
特别地,当与轴平行或重合时,规定倾斜角为0°. 由此定义,角的范围如何?
0°≤α<180°或0≤α<π
如图3
至此问题2已经解决了,回顾一下是怎么解决的.
(三)直线的斜率
【问题3】
下面我们在同一坐标系中画出过原点倾斜角分别是30°、45°、135°的直线,并试着写出它们的直线方程.然后观察思考:
直线的倾斜角在直线方程中是如何体现的?
学生:在练习本上画出直线,写出方程.
30° ß--à45° ß--à135°ß--à== =
(注:学生对于写出倾斜角是45°、135°的直线方程不会困难,但对于倾斜角是30°可能有困难,此时可启发学生借用三角函数中的30°角终边与单位圆的交点坐标来解决.)
观察直线变化,倾斜角变化,直线方程中
系数变化的关系
(1)直线变化→α变化→(2)
中的系数变化
(同时注意
α的变化).
α的变化). 中的x系数k变化→直线变化→α变化
(同时注意教师引导学生观察,归纳,猜想出倾斜角与的系数的关系:倾斜角不同,方程中的系数不同,而且这个系数正是倾斜角的正切!
【板书】定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率.记作,即 .
这样我们定义了一个从“形”的方面刻画直线相对于轴(正方向)倾斜程度的量——倾斜角,现在我们又定义一个从“数”的方面刻画直线相对于轴(正方向)倾斜程度的量——斜率.
指出下列直线的倾斜角和斜率:
(1)=-
(2)=tg60°
(3)=tg(-30°)
学生思考后回答,师生一起订正:(1)120°;(2)60°;(3)150°(为什么不是-30°呢?)画图,指出倾斜角和斜率.
结合图3,观察倾斜角变化时,斜率的变化情况.
注意:当倾斜角为90°时,斜率不存在.
α=0°
ß—à
0°<α<90° ß—à
=0 >0
α=90°
ß--à
不存在90°<α<180°ß--à
<0
(四)直线过两点斜率公式的推导
【问题4】
如果给定直线的倾斜角,我们当然可以根据斜率的定义
=tgα求出直线的斜率;
如果给定直线上两点坐标,直线是确定的,倾斜角也是确定的,斜率就是确定的,那么又怎么求出直线的斜率呢?
即已知两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)(其中x1≠x2),求直线P1P2的斜率.
思路分析:(首先由学生提出思路,教师启发、引导)
运用正切定义,解决问题.
(1)正切函数定义是什么?(终边上任一点的纵坐标比横坐标.)
(2)角α是“标准位置”吗?(不是.)
(3)如何把角α放在“标准位置”?(平移向量,使P1与原点重合,得到新向量
.)(4)P的坐标是多少?(x2-x1,y2-y1)
(5)直线的斜率是多少? =tgα=(x1≠x2)
(6)如果P1 和P2的顺序不同,结果还一样吗?(一样).
评价:注意公式中x1≠x2,即直线P1 P2不垂直x轴.因此当直线P1P2不垂直x轴时,由已知直线上任意两点的坐标可以求得斜率,而不需要求出倾斜角.
【练习】
(1)直线的倾斜角为α,则直线的斜率为
α?
(2)任意直线有倾斜角,则任意直线都有斜率?
(3)直线(-330°)的倾斜角和斜率分别是多少?)直线的倾斜角和斜率.(4)求经过两点
(0,0)、(-1,(5)课本第37页练习第2、4题.
教师巡视,观察学生情况,个别辅导,订正答案(答案略).
【总结】
教师引导:首先回顾前边提出的问题是否都已解决.再看下边的问题:
(1)直线倾斜角的概念要注意什么?
(2)直线的倾斜角与斜率是一一对应吗?
(3)已知两点坐标,如何求直线的斜率?斜率公式中脚标1和2有顺序吗? 学生边讨论边总结:
(1)向上的方向,正方向,最小,正角.(2)不是,当α=90°时,α不存在.
(3)=(),没有.
【作业 】1.书上(略)
2.思考题
(1)方程是单位圆的方程吗?
(2)你能说出过原点,倾斜角是45°的直线方程吗?
(3)你能说出过原点,斜率是2的直线方程吗?
(4)你能说出过(1,1)点,斜率是2的直线方程吗?
3.直线的倾斜角和斜率搜集整理.