第一篇:《直線與方程》單元教學(xué)設(shè)計(jì)
《直線與方程》單元教學(xué)設(shè)計(jì)
摘 要: 單元教學(xué)設(shè)計(jì)是指對某一單元的教學(xué)內(nèi)容作出具體的教學(xué)活動設(shè)計(jì)。單元教學(xué)設(shè)計(jì)要有整體性、相關(guān)性、、階梯性和綜合性。本文以人教A版高中數(shù)學(xué)必修2《直線與方程》一章為例,從單元教學(xué)目標(biāo)、要素分析、教學(xué)流程設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了整體設(shè)計(jì),旨在更好地實(shí)現(xiàn)教與學(xué)。
關(guān)鍵詞: 直線與方程 單元教學(xué)設(shè)計(jì) 教學(xué)要素
單元教學(xué)設(shè)計(jì)是指對某一單元的教學(xué)內(nèi)容作出具體的教學(xué)活動設(shè)計(jì),這里的單元可是一章,也可是以某個(gè)知識內(nèi)容為主的知識模塊。單元教學(xué)設(shè)計(jì)要有整體性、相關(guān)性、階梯性和綜合性。本文以人教A版高中數(shù)學(xué)必修2《直線與方程》一章為例進(jìn)行了單元教學(xué)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)內(nèi)容包括單元教學(xué)目標(biāo)、要素分析(其中包含數(shù)學(xué)分析、標(biāo)準(zhǔn)分析、學(xué)生分析、重點(diǎn)分析、教材比較分析、教學(xué)方式分析等)、教學(xué)流程設(shè)計(jì)、典型案例設(shè)計(jì)和反思與改進(jìn)等。
一、單元教學(xué)目標(biāo)
(1)理解并體會用代數(shù)方法研究直線問題的基本思路:先在平面直角坐標(biāo)系中建立直線的代數(shù)方程,再通過方程,用代數(shù)方法解決幾何問題。(2)初步形成用代數(shù)方法解決幾何問題的能力,體會數(shù)形結(jié)合的思想。
二、要素分析
1.數(shù)學(xué)分析:直線與方程為人教A版教材必修2第三章內(nèi)容,必修2包括立體幾何初步、解析幾何初步,其中立體幾何初步分為空間幾何體,點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系。直線與方程是繼立體幾何的學(xué)習(xí)之后從代數(shù)的觀點(diǎn)認(rèn)識、描述、刻畫直線,是在平面直角坐標(biāo)系中建立直線的方程,運(yùn)用代數(shù)方法研究它們的幾何性質(zhì)及其相互位置關(guān)系。它在高中數(shù)學(xué)中的地位非常重要,可以說是高中數(shù)學(xué)體系中的“交通樞紐”。它與代數(shù)中的一次函數(shù)、二元一次方程、幾何中的直線和不等式及線性規(guī)劃等內(nèi)容都有關(guān)聯(lián)。
在本章教學(xué)中,學(xué)生應(yīng)該經(jīng)歷如下的過程:首先將直線的傾斜角代數(shù)化,探索確定直線位置的幾何要素,建立直線的方程,把直線問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題;處理代數(shù)問題;分析代數(shù)結(jié)果的幾何含義,最終解決幾何問題。這種數(shù)形結(jié)合的思想貫穿教學(xué)的始終,并且在后續(xù)課程中不斷體現(xiàn)。
2.標(biāo)準(zhǔn)分析:①坐標(biāo)法的滲透與掌握:解析幾何研究問題的主要方法是坐標(biāo)法,它是解析幾何中最基本的研究方法。②作為后續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),要靈活地根據(jù)條件確定或者待定直線的方程,如將直線方程預(yù)設(shè)成點(diǎn)斜式、斜截式或一般式,等等。③認(rèn)識到直線方程中的系數(shù)唯一確定直線的幾何特性,可類比學(xué)習(xí)后續(xù)課程橢圓方程中的系數(shù)a,b,c,雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程的系數(shù),拋物線的系數(shù),也可以延伸至兩條直線的位置關(guān)系取決于直線方程中的系數(shù),即取決于兩個(gè)重要的量――斜率和截距。④本單元內(nèi)容屬于解析幾何的范疇,是用代數(shù)方法研究圖形的幾何性質(zhì),體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的重要思想。所以在本單元學(xué)習(xí)中,學(xué)生要初步形成用代數(shù)方法解決幾何問題的能力,體會數(shù)形結(jié)合的思想,其核心可以由以下知識結(jié)構(gòu)圖顯現(xiàn)出來:
3.學(xué)習(xí)者特征分析:已有一次函數(shù)知識作為基礎(chǔ);剛剛結(jié)束了立體幾何初步的學(xué)習(xí),現(xiàn)在學(xué)習(xí)直線與方程可以說是對點(diǎn)、直線的再認(rèn)識、再深化;該課程是高一課程,學(xué)生習(xí)慣于直覺思維,感性認(rèn)識要多一點(diǎn),或者說學(xué)生正在初步接觸和進(jìn)行邏輯思維,處在由直觀到精確、由感性到理性的認(rèn)知水平的轉(zhuǎn)化和提高過程中。故從這種意義看來,本單元課程不失為一個(gè)思維提升訓(xùn)練非常恰當(dāng)?shù)妮d體。
4.重點(diǎn)難點(diǎn)分析:本單元目的是在解析幾何視角下完成直線上的點(diǎn)與方程的解的聯(lián)系,直線上所有點(diǎn)與方程的所有解之間的聯(lián)系,從而建立直線的方程,把直線問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題;處理代數(shù)問題;分析代數(shù)結(jié)果得幾何含義,最終解決幾何問題。由此說本單元的重點(diǎn)是直線的傾斜角與斜率、直線的方程、直線的交點(diǎn)坐標(biāo)與距離公式,重點(diǎn)方法和思想是形成用代數(shù)方法解決幾何問題的能力,體會數(shù)形結(jié)合的思想。
5.教材對比分析:現(xiàn)行教材都突出解析幾何中坐標(biāo)法的應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)數(shù)形結(jié)合思想在本章中的滲透,授課內(nèi)容也都基本相同,但是有各自的特點(diǎn),下面就人教A版和蘇教版進(jìn)行比較,如下圖:
不管順序怎么不同,各種教材都是根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平、遵循學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律的,我們不必過于拘泥于某種教材,而是根據(jù)自己學(xué)生的特點(diǎn)、認(rèn)知水平,選擇合適的教學(xué)手段和方法。
6.教學(xué)方式分析:可以靈活采用各種教學(xué)方法,我們學(xué)校主要采用五環(huán)節(jié)教學(xué)法,即師生共同探究、學(xué)生獨(dú)立思考、小組合作交流、學(xué)生精彩展示和老師精彩點(diǎn)評五個(gè)環(huán)節(jié)。
三、教學(xué)流程設(shè)計(jì)
四、典型案例設(shè)計(jì)(略)
五、反思與改進(jìn)
1.重視解析幾何在高中數(shù)學(xué)中的指導(dǎo)性地位,要不失時(shí)機(jī)地滲透、鞏固,加深學(xué)生對其重要性的認(rèn)識。2.把握教學(xué)中的“度”,最好不要在細(xì)枝末葉處“折騰”。3.進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計(jì)可大可小,要用整體把握的觀點(diǎn)指導(dǎo)教學(xué)。
第二篇:回歸直線方程教學(xué)設(shè)計(jì)
直線的回歸方程教學(xué)設(shè)計(jì)
一、課題引入
引言:我們知道,通過散點(diǎn)圖可以判斷兩個(gè)變量之間是否具有“正相關(guān)”或“負(fù)相關(guān)”,但這只是一個(gè)定性的判斷,更多的時(shí)候,我們需要的是定量的刻畫.
問題1:下列兩個(gè)散點(diǎn)圖中,兩個(gè)變量之間是否具有線性相關(guān)關(guān)系?理由呢?是正相關(guān)還是負(fù)相關(guān)?
設(shè)計(jì)意圖:回顧上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生的思想、知識和心理能較快地進(jìn)入本節(jié)課課堂學(xué)習(xí)的狀態(tài).
師生活動:學(xué)生回答,圖1沒有線性相關(guān)關(guān)系,圖2有線性相關(guān)關(guān)系,因?yàn)閳D1中的所有點(diǎn)都落在某一直線的附近.通過問題,使學(xué)生回憶前2節(jié)課核心概念:線性相關(guān)關(guān)系、正相關(guān)、負(fù)相關(guān)等,為后續(xù)學(xué)習(xí)打基礎(chǔ).
二、本節(jié)課的新知識
問題2:通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí),我們認(rèn)為以“偏差”最小的直線作為回歸直線比較恰當(dāng),那你能用代數(shù)式來刻畫“從整體上看,各點(diǎn)與此直線的偏差最小”嗎?
設(shè)計(jì)意圖:幾何問題代數(shù)化,為下一步探究作好準(zhǔn)備,經(jīng)歷“幾何直觀”轉(zhuǎn)化為“代數(shù)表達(dá)”過程,為引出“最小二乘法”作準(zhǔn)備.
師生活動:先展示上一節(jié)課的討論結(jié)果:學(xué)生提出的如下四種可能性:圖3(1)表示每一點(diǎn)到直線的垂直距離之和最短,圖3(2)表示每一點(diǎn)到直線的“偏差”之和最短,圖3(3)表示經(jīng)過點(diǎn)最多的直線,圖3(4)表示上下點(diǎn)的個(gè)數(shù)“大概”一樣多的直線.通過上一節(jié)課的分析,我們認(rèn)為選擇偏差之和最短比較恰當(dāng),即圖3(2).
設(shè)回歸直線方程為為型:,(xi,yi)表示第i個(gè)樣本點(diǎn),將樣本數(shù)據(jù)記,學(xué)生思考,教師啟發(fā)學(xué)生比較下列幾個(gè)用于評價(jià)的模
模型3:
.
師生一起分析后,得出用模型3來制定標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)一條直線是否為“最好”的直線
222較為方便. Q=(y1-bx1-a)+(y2-bx2-a)+?+(yn-bxn-a)=
問題3:通過對問題2的分析,我們知道了用Q=最小來表示偏差最小,那么在這個(gè)式子中,當(dāng)樣本點(diǎn)的坐標(biāo)(xi,yi)確定時(shí),a,b等于多少,Q能取到最小值呢?
設(shè)計(jì)意圖:體會最小二乘法思想,不經(jīng)歷公式化簡無法真正理解其意義,而直接從n個(gè)點(diǎn)的公式化簡,教學(xué)要求、教學(xué)時(shí)間、學(xué)生能力都沒達(dá)到這個(gè)高度.因而由具體到抽象,由特殊到一般,將是學(xué)生順利完成這一認(rèn)知過程的一般性原則.通過這個(gè)問題,讓學(xué)生了解這個(gè)式子的結(jié)構(gòu),為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ),同時(shí)滲透最小值的思想
師生活動:偏差最小從本質(zhì)上來說是
2最小,為了處理方便,我們采用n個(gè)偏差的平方和Q=(y1-bx1-a)2+(y2-bx2-a)+…+(yn-bxn-a)2表示n個(gè)點(diǎn)與相應(yīng)直線在整體上的接近程度:記Q=(向?qū)W生說明的意義).通過化簡,得到的其實(shí)是關(guān)于a、b的二元二次函數(shù)求最值的問題,一定存在這樣的a、b,使Q取到最小值.(1)在此基礎(chǔ)上,視
為的二次函數(shù)時(shí),可求出使Q為最小值時(shí)的的值的線性回歸方程系數(shù)公式:
(2)教師指出,稱為樣本點(diǎn)的中心,可以證明回歸直線一定過樣本點(diǎn)
上述方法求回歸直線的方法,的中心,所以可得是使得樣本數(shù)據(jù)的點(diǎn)到它的距離的平方和最小,由于平方又叫二乘方,所以這種使距離平方最小的方法,叫做最小二乘法.
問題4:這個(gè)公式不要求記憶,但要會運(yùn)用這個(gè)公式進(jìn)行運(yùn)算,那么,要求,的值,你會按怎樣的順序求呢?
設(shè)計(jì)意圖:公式不要求推導(dǎo),又不要求記憶,學(xué)生對這個(gè)公式缺少感性的認(rèn)識,通過這個(gè)問題,使學(xué)生從感性的層次上對公式有所了解.
師生活動:由于這個(gè)公式比較復(fù)雜,因此在運(yùn)用這個(gè)公式求,時(shí),必須要有條理,先求什么,再求什么,比如,我們可以按照、n、、、、順序來求,再代入公式.我們一般可以列如下表格進(jìn)行分布計(jì)算:
三、知識深化:
問題5:你能根據(jù)表一所提供的樣本數(shù)據(jù),求出線性回歸方程嗎?
表一:人體的脂肪百分比和年齡
設(shè)計(jì)意圖:公式形式化程度高、表達(dá)復(fù)雜,通過分解計(jì)算,可加深對公式結(jié)構(gòu)的理解.同時(shí),通過例題,反映數(shù)據(jù)處理的繁雜性,體現(xiàn)計(jì)算器處理的優(yōu)越性.
師生活動:步驟一,可讓學(xué)生觀察公式,充分討論,通過計(jì)算:n、、、、五個(gè)數(shù)據(jù)帶入回歸方程公式得到線性回歸方程,體會求線性回歸方程的原理與方法.
由此可以得到回歸直線方程為:
步驟二,教師分析求線性回歸方程的基本步驟,然后帶領(lǐng)學(xué)生用卡西歐FX-991 ES計(jì)算器求出線性回歸方程并畫出回歸直線,教師可協(xié)同學(xué)生,對計(jì)算器操作方式提供示范,師生共同完成.
問題6:利用計(jì)算器,根據(jù)以下表中的數(shù)據(jù),請同學(xué)們獨(dú)立解決求出表中兩變量的回歸方程:
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生獨(dú)立體驗(yàn)運(yùn)用計(jì)算器求回歸直線方程,在重復(fù)求解回歸直線的過程中,使學(xué)生掌握用計(jì)算器求回歸直線的操作方法。回歸直線為:=0.6541x-4.5659
回歸直線為:=0.4767x+4.9476 回歸直線為:= 0.5765x-0.4478 問題7:同樣問題背景,為什么回歸直線不止一條?回歸方程求出后,變量間的相關(guān)關(guān)系是否就轉(zhuǎn)變成確定關(guān)系?
設(shè)計(jì)意圖:明確樣本的選擇影響回歸直線方程,體現(xiàn)統(tǒng)計(jì)的隨機(jī)思想.同時(shí),明確其揭示的是相關(guān)關(guān)系而非函數(shù)的確定關(guān)系,而且最小二乘法只是某一標(biāo)準(zhǔn)下的一種數(shù)據(jù)處理方法,使學(xué)生更全面的理解回歸直線這一核心概念. 案例:賣出熱茶的杯數(shù)與當(dāng)天氣溫的關(guān)系
下表是某小賣部6天賣出熱茶的杯數(shù)與當(dāng)天氣溫的對比表(用計(jì)算器直接求回歸直線):
(1)求回歸方程;(2)按照回歸方程,計(jì)算溫度為10度時(shí)銷售杯數(shù).為什么與表中不同?如果某天的氣溫是-5℃時(shí),預(yù)測這天小賣部賣出熱茶的杯數(shù).
讓學(xué)生完整經(jīng)歷求回歸直線的過程.其中第2問,讓學(xué)生體會到即使是相比下“最優(yōu)”的所獲得的回歸直線,也存在著一定的誤差,從中體會無論方法的優(yōu)劣,統(tǒng)計(jì)學(xué)中隨機(jī)性無法避免.而在預(yù)測值的計(jì)算中,體現(xiàn)了回歸直線的應(yīng)用價(jià)值.
通過對案例的分析,說明事件、樣本數(shù)據(jù)、回歸直線方程三者關(guān)系: 1.?dāng)?shù)據(jù)采樣本身就具有隨機(jī)性,同樣23歲的人,脂肪含量可能9.5%,也有可能30%,這種誤差我們稱之為隨機(jī)誤差,隨機(jī)誤差是不可避免的.
2.回歸分析是尋找相關(guān)關(guān)系中非確定關(guān)系中的某種確定性,雖然一個(gè)數(shù)據(jù)具有隨機(jī)誤差,但總體還是具有某種確定的關(guān)系.
3.在數(shù)據(jù)采樣都符合統(tǒng)計(jì)要求的情況下,取三個(gè)回歸直線方程中的任意一個(gè)都是合理的,不存在哪條最合適的問題,但一般情況下,選擇數(shù)據(jù)多一些的比較合理.
四、小結(jié):
問題8:請同學(xué)們回顧一下我們怎樣求出回歸直線方程?事件、樣本數(shù)據(jù)與回歸直線三者之間有怎樣的關(guān)系? 師生活動:
1.求樣本數(shù)據(jù)的線性回歸方程的方法(1)直接運(yùn)用公式
(2)借助計(jì)算器或計(jì)算機(jī)(使用方法見學(xué)案)2.樣本數(shù)據(jù)與回歸直線的關(guān)系
第三篇:直線與方程教案
平面解析幾何 第一講 直線方程 知識歸納:
一、直線的傾斜角與斜率
1、確定直線的幾何要素是:直線上兩不同的點(diǎn)或直線上一點(diǎn)和直線的方向兩個(gè)相對獨(dú)立的條件
注意:表示直線方向的有:直線的傾斜角(斜率)、直線的方向向量、直線的法向量
2、直線的傾斜角:當(dāng)直線l 與x 軸相交時(shí),我們?nèi) 軸作為基準(zhǔn),x 軸正向與直線l 向上方向之間所成的角α叫做直線l 的傾斜角。
注意:①從用運(yùn)動變化的觀點(diǎn)來看,直線的傾斜角是由x 軸繞交點(diǎn)按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)到與直線重合時(shí)所成的角;
②規(guī)定:直線與x 軸平行或重合時(shí),直線的傾斜角為00 ③直線傾斜角α的取值范圍是:00≤α<1800
④在同一直角坐標(biāo)系下,任何一條直線都有傾斜角且唯一,傾斜程度相同的直線,其傾斜角相等,傾斜程度不同的直線,其傾斜角不相等。
3、直線的斜率:傾斜角不是900的直線,它的傾斜角α的正切值叫做這條直線的斜率,即k =tan α(α≠900)。它從另一個(gè)方面反映了直線的傾斜程度。注意:一條直線必有一個(gè)確定的傾斜角,但不一定有斜率,當(dāng)α=00時(shí),k =0;當(dāng)00<α<1800時(shí),k >0;當(dāng)α=900時(shí),k 不存在,當(dāng)900<α<1800時(shí),k <0。即:斜率的取值范圍為k ∈R 例
1、給出下列命題:①若直線傾斜角為α,則直線斜率為tan α;②若直線傾斜角為tan α,則直線的傾斜角為α; ③直線的傾斜角越大,它的斜率越大;④直線的斜率越大,其傾斜角越大;⑤直線的傾斜角的正切值叫做直線的斜率。其中正確命題的序號為 例
2、已知直線的傾斜角為α,且sin α=4,求直線的斜率k 5
4、直線斜率的坐標(biāo)公式
經(jīng)過兩點(diǎn)P 的直線的斜率公式:k =y 1-y 2 1(x 1, y 1), P 2(x 2, y 2)(x 1≠x 2)x 1-x 2 注意:①斜率公式與兩點(diǎn)的順序無關(guān),即k =y 1-y 2=y 2-y 1(x ≠x)12 x 1-x 2 x 2-x 1 ②特別地:當(dāng)y 1=y 2, x 1≠x 2時(shí),k =0;此時(shí)直線平行于x 軸或與x 軸重合;當(dāng)y 1≠y 2, x 1=x 2時(shí),k 不存在,此時(shí)
直線的傾斜角為900,直線與y 軸平行或重合。
例
3、已知點(diǎn)P(2,1),Q(m ,-3),求直線P , Q 的斜率并判斷傾斜角的范圍。
例
4、(三點(diǎn)共線問題)已知A(-3,-5), B(1,3), C(5,11)三點(diǎn),證明這三點(diǎn)在同一條直線上 例
5、(最值問題)已知實(shí)數(shù)x , y,滿足2x +y =8,當(dāng)2≤x ≤8時(shí),求y 的最大值和最小值 x
5、直線的方向向量:已知P 是直線l 上的兩點(diǎn),直線上的向量PP 及與它平行的向量都1(x 1, y 1), P 2(x 2, y 2)(x 1≠x 2)12稱為直線的方向向量。直線PP 與x 軸不垂直時(shí),x 1≠x 2,此時(shí),向量12的坐標(biāo)是
1也是直線PP 的方向向量,且它PP 1212 x 2-x 1 1,其中k 為直線PP 的斜率(x 2-x 1, y 2-y 1),即(1,k)12x 2-x 1
6、直線的法向量:如果向量n 與直線l 垂直,則稱向量n 為直線l 的法向量。
二、直線的方程
1、定義:一般地,以一個(gè)方程的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都是某條直線上的點(diǎn),反過來,這條直線上點(diǎn)的坐標(biāo)都是這個(gè)方程的解,這是,這個(gè)方程就叫做這條直線的方程,這條直線叫做這個(gè)方程的直線。
2、直線方程的幾種形式(1)點(diǎn)斜式:
問題:若直線l 經(jīng)過點(diǎn)P,且斜率為k,求直線l 的方程。0(x 0, y 0)解析:設(shè)點(diǎn)P(x , y)是直線l 上不同于點(diǎn)P 的任意一點(diǎn),根據(jù)經(jīng)過兩點(diǎn)的直線的斜率公式,得k =y-y 0,可化為0 x-x 0、斜率為k 的直線l 的方程。y-y 0=k(x-x 0),即為過點(diǎn)P 0 方程y-y 0=k(x-x 0)是由直線上一點(diǎn)及其斜率確定的,把這個(gè)方程叫做直線的點(diǎn)斜式的方程,簡稱點(diǎn)斜式。注意:①k =y-y 0與y-y 0=k(x-x 0)是不同的,前者表示直線上缺少一個(gè)點(diǎn)x ≠x 0,后者才是整條直線; x-x 0 ②當(dāng)直線l 的傾斜角為00時(shí),tan 00=0,即k =0,這時(shí)直線l 的方程為y =y 0 ③當(dāng)直線的傾斜角為900時(shí),直線l 斜率不存在,這時(shí)直線l 與y 軸平行或重合,它的方程不能用點(diǎn)斜式表示,它的方程是x =x 0。即:局限性是不能表示垂直于x 軸的直線。④經(jīng)過點(diǎn)P 的直線有無數(shù)條,可分為兩類情況: 0(x 0, y 0)ⅰ、斜率為k 的直線,方程為y-y 0=k(x-x 0)ⅱ、斜率不存在的直線,方程為x-x 0=0或?qū)憺閤 =x 0 例
6、根據(jù)條件寫出下列各題中的直線的方程
①經(jīng)過點(diǎn)P,傾斜角α=450,②經(jīng)過點(diǎn)P , 2),斜率為2 ③經(jīng)過點(diǎn)(4,2),且與x 軸平行 1(-2,3)1(1④經(jīng)過點(diǎn)(-2,-3),且與x 軸垂直(2)斜截式:
問題:已知直線l 的斜率是k,與y 軸的交點(diǎn)是P(0,b),代入直線方程的點(diǎn)斜式,得直線l 的方程y-b =k(x-0),也就是y =kx +b,我們稱b 是直線l 在y 軸上的截距。
這個(gè)方程是由直線l 的斜率k 和它在y 軸上的截距確定的,所以叫做直線的斜截式方程,簡稱斜截式。注意:①b ∈R ②局限性:不表示垂直于x 軸的直線
③斜截式方程和一次函數(shù)的解析式相同,都是y =kx +b,但有區(qū)別:當(dāng)斜率不為0時(shí),y =kx +b 是一次函數(shù),當(dāng)k =0時(shí),y =b 不是一次函數(shù);一次函數(shù)y =kx +b(k =0)必是一條直線的斜截式方程。例7、求傾斜角是直線y =+1的傾斜角的1,且在y 軸上的截距為-5的直線的方程。4(3)兩點(diǎn)式:
問題:已知直線l 經(jīng)過兩點(diǎn)P 1(x 1, y 1), P 2(x 2, y 2)(x 1≠x 2),求直線l 的方程 解析:因?yàn)橹本€l 經(jīng)過兩點(diǎn)P ≠1(x 1, y 1), P 2(x 2, y 2)(x 1
x 2,)所以它的斜率k =y 2-y 1,代入點(diǎn)斜式,得 x 2-x 1 y-y 1= y 2-y 1(x-x 1),當(dāng)y 2≠y 1時(shí),方程可以寫成y-y 1=x-x 1 x 2-x 1y 2-y 1x 2-x 1 這個(gè)方程是由直線上兩點(diǎn)確定的,所以叫做直線的兩點(diǎn)式方程,簡稱兩點(diǎn)式。注意:①方程y-y =y 2-y 1(x-x)與方程y-y 1=x-x 1比較,后者比前者表示直線的范圍更小了,前者不能 11 x 2-x 1 y 2-y 1 x 2-x 1 表示斜率不存在的直線,后者除此外,還不能表示斜率為0的直線;局限性:不能表示垂直于坐標(biāo)軸的直線。②兩點(diǎn)式方程與這兩個(gè)點(diǎn)的順序無關(guān)。例
8、已知點(diǎn)A(-5, 0),B(3,-3),求直線AB 的方程
例
9、一條光線從點(diǎn)A(3,2)出發(fā),經(jīng)x 軸反射,通過點(diǎn)B(-1, 6),求入射光線和反射光線所在直線的方程(4)截距式:
問題:已知直線l 與x 軸的交點(diǎn)為(a , 0),與y 軸的交點(diǎn)為(0,b),其中a ≠0, b ≠0,求直線l 的方程。解析:因?yàn)橹本€l 經(jīng)過A(a , 0)和B(0,b)兩點(diǎn),將這兩點(diǎn)的坐標(biāo)代入兩點(diǎn)式,得如果直線與x 軸的交點(diǎn)為(a , 0),則稱a 為直線在x 軸上的截距。
以上直線方程是由直線在x 軸和y 軸上的截距確定的,所以叫做直線的截距式方程,簡稱截距式
注意:方程x +y =1中a ≠0, b ≠0,所以它不能表示與坐標(biāo)軸平行(重合)的直線,還不能表示過原點(diǎn)的直 a b y-0x-a,即為x +y =1 = b-00-a a b 線。
例
10、過兩點(diǎn)A(-1,1),B(3,9)的直線在x 軸上的截距為(5)一般式方程:
以上幾種形式的直線方程都是二元一次方程,即平面上任何一條直線都可以用一個(gè)關(guān)于x y 的二元一次方程表示; 而關(guān)于x y 的二元一次方程,它都表示一條直線。因此我們把x y 的二元一次方程 Ax +By +C =0(其中 A,B 不同時(shí)為0)叫做直線的一般式方程,簡稱一般式。
注意:①直線的一般式方程能表示所有直線的方程,這是其他形式的方程所不具備的。②直線的一般式方程成立的條件是A,B 不同時(shí)為0。
③雖然直線的一般式有三個(gè)系數(shù),但是只需兩個(gè)獨(dú)立的條件即可求直線的方程,若A ≠0, 則方程可化為x +B y +C =0;若B ≠0,則方程可化為A x +y +C =0,即y =-A x-C;A A B B B B 若A =0,B ≠0時(shí),方程化為y =-C , 它表示與x 軸平行或重合的直線; B 若A ≠0,B =0時(shí),方程化為x =-C,它表示一條與y 軸平行或重合的直線; A 若ABC ≠0時(shí),則方程可化為 x-A + 因此只需要兩個(gè)條件即可。y =1-B ④直線方程的其他形式都可以轉(zhuǎn)化為一般式,因此在解題時(shí)若沒有特殊說明,應(yīng)把最后結(jié)果互為直線的一般式 例
11、設(shè)直線l 的方程為(m-2m-3)x +(2m +m-1)y =2m-6,根據(jù)下列條件分別確定m 的值(1)l 在x 軸上的截距為-3(2)l 的斜率是-1(6)點(diǎn)向式:
問題:設(shè)直線l 經(jīng)過點(diǎn)P,v =(a , b)是它的一個(gè)方向向量,求直線l 的方程 0(x 0, y 0)解析:設(shè)P(x , y)是直線l 上的任意一點(diǎn),則向量P 與v 共線,根據(jù)向量共線的充要條件,存在唯一實(shí)數(shù)t,0P x =x 0+at ①,使P,即(x-x 0, y-y 0)=t(a , b),所以?方程組①稱為直線的參數(shù)式方程。0P =tv ? ?y =y 0+bt 2 2 如果直線l 與坐標(biāo)軸不平行,則ab ≠0,于是可得 x-x 0y-y 0 =t , =t,消去參數(shù)t,得到直線l 的普通方程 a b x-x 0y-y 0 這個(gè)方程稱為直線l 的點(diǎn)向式方程,a , b 叫做直線l 的方向數(shù)。= a b 思考:若給出直線的一般式方程Ax +By +C =0,如何確定直線的方向向量?(7)點(diǎn)法式:
問題:設(shè)直線l 有法向量n =(A , B),且經(jīng)過點(diǎn)P,求直線l 的方程 0(x 0, y 0)解析:設(shè)P(x , y)是直線l 上的任意一點(diǎn),則有P,即P 0P ⊥n 0P ?n =0 因?yàn)镻P 0=(x-x 0, y-y 0),n =(A , B),所以有A(x-x 0)+B(y-y 0)=0 這個(gè)方向是由直線l 上一點(diǎn)P 及直線l 的法向量n 確定的,稱為直線l 的點(diǎn)法式。0(x 0, y 0)思考:若給出直線的一般式方程Ax +By +C =0,如何確定直線的法向量?
三、直線的位置關(guān)系(同一平面上的直線)
1、平行與垂直(1)兩條直線平行的判定
①當(dāng)兩條直線的斜率存在時(shí),均可化成它的斜截式方程,所以以斜截式為例來研究直線平行的判定
設(shè)兩條直線分別為,則l 1, l 2的傾斜角相等,即由α1=α2,l 1:y =k 1x +b 1 l 2:y =k 2x +b 2 若l 1//l 2,可得tan α1=tan α2,也即k 1=k 2,此時(shí)b 1≠b 2;反之也成立。所以有l(wèi) 1//l 2?k 1=k 2且b 1≠b 2 ②當(dāng)兩條直線的斜率都不存在時(shí),二者的傾斜角均為900,若不重合,則它們也是平行直線 注意:當(dāng)不考慮斜率,即給出直線的一般式時(shí),有如下結(jié)論: 設(shè)兩條直線分別為l 1:A 1x +B 1y +C 1不為0)或l 1//l 2?A(可用直線的方向向量或法向量解釋)1B 2-A 2B 1=0且B 1C 2-B 2C 1≠0或AC 12-A 2C 1≠0例
12、已知點(diǎn)A(2,2)和直線l :3x +4y-20=0,求過點(diǎn)A 和直線l平行的直線。(引出平行直線系方程)(2)兩條直線垂直的判定
①當(dāng)兩條直線的斜率存在且不為0時(shí),均可化成它的斜截式方程,所以以斜截式為例來研究直線平行的判定 設(shè)兩條直線分別為,l 1:y =k 1x +b 1 l 2:y =k 2x +b 2 則得直線l 1的方向向量為:a =(1, k 1)l 2的方向向量為:b =(1, k 2),所以有l(wèi) 1⊥l 2?a ⊥b ?a ?b =0?1?1+k 1?k 2=0 即l 1⊥l 2?k 1?k 2=-1 注意: 或用兩條直線的傾斜角推倒:即tan α2=tan(900+α1)=-=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0 可得l 1//l 2?A 1=B 1≠C 1(其中分母 A 2 B 2 C 2 1,得到k 1?k 2=-1 tan α1
②兩條直線中,一條斜率不存在,同時(shí)另一條斜率等于零,則兩條直線垂直。由①②得,兩條直線垂直的判定就可敘述為:一般地,l 1⊥l 2?k 1?k 2=-1或一條斜率不存在,同時(shí)另一條斜率等于零。
注意:當(dāng)不考慮斜率,即給出直線的一般式時(shí),有如下結(jié)論: 設(shè)兩條直線分別為l 1:A 1x +B 1y +C 1 例
14、已知兩直線l 1:x +my +6=0,l 2:(m-2)x +3y +2m =0,當(dāng)m 為何值時(shí),直線l 1與l 2:①平行 ②重合 ③垂直
例
15、已知長方形ABCD 的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(0,1),B(1,0),C(3,2),求第四個(gè)頂點(diǎn)D 的坐標(biāo)
例
16、求證:不論m 為取什么實(shí)數(shù),直線(2m 2-1)x +(m 2-1)y =m 2-5總通過某一定點(diǎn) =0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0 可得l 1⊥l 2?A 1A 2+B 2B 1=0 例
13、求與直線3x +4y +1=0垂直且過點(diǎn)(1,2)的直線方程(引出垂直直線系方程))例
17、已知直線ax-y +2a +1=0,(1)若x ∈(-1(2)若a ∈(-, 1, 1)時(shí),y >0恒成立,求a 的取值范圍; 16 時(shí),恒有y >0,求x 的取值范圍
四、到角、夾角(1)到角公式
定義:兩條直線l 1和l 2相交構(gòu)成四個(gè)角,他們是兩對對頂角,為了區(qū)別這些角,我們把直線l 1繞交點(diǎn)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到與l 2重合時(shí)所轉(zhuǎn)的角,叫做l 1到l 2的角,如圖,直線l 1到l 2的角是θ1,l 2到l 1的角是θ2(θ1>0, θ2>0, θ1+θ2=π)
推倒:設(shè)已知直線方程分別是l 1:y =k 1x +b 1 l 2:y =k 2x +b 2.l 1到l 2的角是θ ① 若1+k 1?k 2=0,即k 1?k 2=-1,那么θ= π 2 ② 若1+k 1?k 2≠0,設(shè)l
1、l 2的傾斜角分別為α1, α2,則tan α1=k 1, tan α2=k 2 由圖1)的θ=α2-α1,所以tan θ=tan(α2-α1)由圖2)的θ=π-(α1-α2)=π+(α2-α1),所以tan θ=tan*π+(α2-α1)+=
tan π+tan(α2-α1)0+tan(α2-α1)==tan(α2-α1)
1-tan πtan(α2-α1)1-0 于是tan θ=tan(α2-α1)= tan α2-tan α1k-k =21 1+tan α2tan α11+k 1k 2
即tan θ= k 2-k 1 就是l 1到l 2的角θ1+k 1k 2(2)夾角公式
定義:由(1)得,l 2到l 1的角是π-θ,所以當(dāng)l 1與l 2相交但不垂直時(shí),在θ和π-θ中有且只有一個(gè)角是銳角,我們把其中的銳角叫做兩條直線的夾角,記夾角為α,則tan α=當(dāng)直線l 1⊥l 2時(shí),直線l 1與l 2的夾角為 k 2-k 1,即為夾角公式 1+k 1k 2 π 2 例
18、等腰三角形一腰所在直線l 1的方程是x-2y-2=0,底邊所在直線l 2的方程是x +y-1=0,點(diǎn)(-2,0)在另一腰上,求這條腰所在直線l 3的方程
五、兩條直線的交點(diǎn)坐標(biāo):
1、設(shè)兩條直線分別為l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0 則l 1與l 2是否有交點(diǎn),只需看方程組
?A 1x +B 1y +C 1=0是否有唯一解 ? ?A 2x +B 2y +C 2=0 若方程組有唯一解,則這兩條直線相交,此解就是交點(diǎn)的坐標(biāo); 若方程組無解,則兩條直線無公共點(diǎn),此時(shí)兩條直線平行; 若方程組有無窮多解,則兩直線重合
例
19、求經(jīng)過兩直線2x-3y-3=0和x +y +2=0的交點(diǎn)且與直線3x +y-1=0平行的直線方程。經(jīng)過兩直線l 1:A 1x +B 1y +C 1=0與l 2:A 2x +B 2y +C 2=0交點(diǎn)的直線系方程為其中λ是待定系數(shù),在這個(gè)方程中,無論λ取什么實(shí)數(shù),A 1x +B 1y +C 1+λ(A 2x +B 2y +C 2)=0,都得到A 2x +B 2y +C 2=0,因此,它不能表示直線l 2。
2、對稱問題
(1)點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)的對稱,點(diǎn)A(a,b)關(guān)于P , y 0)的對稱點(diǎn)B(m,n),則由中點(diǎn)坐標(biāo)公式0(x 0 m =2x 0-a , n =2y 0-b,即B(2x 0-a , 2y 0-b)。
(2)點(diǎn)關(guān)于直線的對稱,點(diǎn)A(x 0, y 0)關(guān)于直線l :Ax +By +C =0(A、B 不同時(shí)為0)的對稱點(diǎn)
A '(x 1, y 1),則有AA ’的中點(diǎn)在l 上且直線AA ’與已知直線l 垂直。
(3)直線關(guān)于直線的對稱,一般轉(zhuǎn)化為點(diǎn)關(guān)于直線的對稱解決,若已知直線l 1與對稱軸l 相交,則交點(diǎn)必在與l 1對稱的直線l 2上,然后再求出l 1上任意不同于交點(diǎn)的已知點(diǎn)P 1關(guān)于對稱軸對稱的點(diǎn)P 2,那么經(jīng)過交點(diǎn)及點(diǎn)
P 2的直線就是l 2;若直線l 1與對稱軸l平行,則在l 1上任取兩不同點(diǎn)P
1、P 2,求其關(guān)于對稱軸l 的對稱
點(diǎn)P
1、P 2,過P
1、P 2的直線就是l 2。
例題20、已知直線l :x +y-1=0,試求①點(diǎn)P(4,5)關(guān)于l 的對稱坐標(biāo);②直線l 1:y =2x +3關(guān)于直線 ' ' ' ' l 的對稱的直線方程。例題21、求函數(shù)y =
六、兩點(diǎn)間的距離,點(diǎn)到直線間的距離 +的最小值。
P(1)兩點(diǎn)間的距離:已知P 1P 2=1(x 1, y 1), P 2(x 2, y 2)則
(2)點(diǎn)到直線的距離: l 已知點(diǎn)P,求點(diǎn)P 0(x 0, y 0),直線l :Ax +By +C =0(A、B 不同時(shí)為0)0到直線的距離。解法一:如圖,作P 0Q ⊥l 于點(diǎn)Q,設(shè)Q(x 1, y 1),若A,B ≠O, 則由k 1=-A B(, 得k P 0Q = B A k 1k P 0Q =-1),?Ax +By +C =0 ?
B ?B y-y =(x-x)從而直線P 的方程為,解方程組Q y-y =(x-x 0)得0000?A ?A ?B 2x 0-ABy 0-AC x =??1A 2+B 2 ?2 ?y =A y 0-ABx 0-BC 1??A 2+B 2 ∴d =PQ ==0 Ax 0+By 0+C ==A 2+B 2 容易驗(yàn)證當(dāng)A=0或B=0時(shí),上式仍然成立。
l 解法二:如圖,設(shè)A ≠0,B ≠0,則直線l 與x 軸和y 軸都相交,過點(diǎn)P 0分別作x 軸和y 軸的平行線,交直線
于R 和S,則直線P 0R 的方程為y =y 0,R 的坐標(biāo)為(-By 0+C , y 0); A x ,-直線P 0S 的方程為x =x 0,S 的坐標(biāo)為(-0 Ax 0+C),B 于是有P 0R =-Ax 0+By 0+C By 0+C-x 0=, A A = Ax 0+By 0+C Ax 0+C P-y 0= , RS =0S =-B B 0+By 0+C。
=d,由三角形面積公式可得d ?RS =P 設(shè)PQ 00R ?P 0S.于是得d = 因此,點(diǎn)P 0(x 0, y 0)到直線l :Ax +By +C = 0的距離d =上式仍成立。注意: P 0R ?P 0S RS = 容易驗(yàn)證,當(dāng)A=0或B=0時(shí),①若給出的方程不是一般式,則應(yīng)先把方程化為一般式,再利用公式求距離; ②點(diǎn)到直線的距離是點(diǎn)到直線上的點(diǎn)的最短距離;
③若點(diǎn)在直線上,則點(diǎn)到直線的距離為0,但距離公式仍然成立,因?yàn)榇藭r(shí)Ax 0+By 0+C =0。(3)兩平行線間的距離。
定義;兩條平行直線間的距離是指夾在兩條平行直線間公垂線段的長,即一條直線上的點(diǎn)到另一條直線的距離。
兩條平行直線l 1:Ax +By +C 1=0與l 2:Ax +By +C 2= 0的距離公式d = 推導(dǎo)過程:設(shè)P 則P 到l 2:Ax +By +C 2=0的距離
0(x 0, y 0)為直線l 1:Ax +By +C 1=0上任意一點(diǎn),0為d =,又因?yàn)镻 0在l 1:Ax +By +C 1=0上,所以Ax 0+By 0+C 1=0,即Ax 0+By 0=-C 1, 所以d = 注意:應(yīng)用此公式時(shí),要把兩直線化為一般式,且x、y 的系數(shù)分別相等。
例題
22、求經(jīng)過點(diǎn)A(-1,2)與B(-,0)的直線上一點(diǎn)C(5,n)到直線x +y =1的距離。例題
23、求經(jīng)過點(diǎn)A(1,2)且到原點(diǎn)的距離等于1 的直線方程。例題
24、已知三角形ABC 中,點(diǎn)A(1,1),B(m)(1 例題 25、求過點(diǎn)P(1,2)且與A(2,3),B(4,-5)兩點(diǎn)距離相等的直線方程。作業(yè): 1、設(shè)θ∈(52 π 2 , π),則直線x cos θ+y sin θ+1=0的傾斜角α為()(B)θ(C)θ+(A)θ-π 2 π 2(D)π-θ 2、設(shè)P(x,y)是曲線C :x 2+y 2+4x +3=0上任意一點(diǎn),則 y 的取值范圍是()x A .[-3, 3] B .(-∞,-3]?*, +∞)C .[-3, ] D .(-∞,-]?*, +∞)3333 3、已知M(2,-3),N(-3,-2),直線l 過點(diǎn)A(1,1)且與線段MN 相交,則直線l 的斜率k 的取值范圍是 3 或k ≤-4 4 3 B.-4≤k ≤ 4 33 C.≤k ≤4D.-≤k ≤4 44 4.過點(diǎn)P(6,-2)且在x 軸上的截距比在y 軸上的截距大1的直線的方程是 A .2x +3y-6=0 C .x-y +3=0 B .2x +3y-6=0或3x +4y-12=0 D .x +2y-2=0或2x +3y-6=0 5、若直線l 經(jīng)過點(diǎn)(1,1),且與兩坐標(biāo)軸所圍成的三角形的面積為2, 則直線l 的條數(shù)為(A)1(B)2(C)3(D)4 6、如圖所示,直線l 1:ax -y +b=0與l 2:bx -y +a=0(ab≠0,a ≠b)的圖象只可能是() 7、若三點(diǎn)A(3,a)、B(2,3)、C(4,b)在一條直線上, 則有()(A)a=3,b=5(B)b=a+1(C)2a-b=3(D)a-2b=3 8、直線l 經(jīng)過原點(diǎn)和點(diǎn)(-1, -1), 則它的傾斜角是 a A.π5ππ5ππ B.C.或 D.- 44444 9.已知直線l 1:A 1x +B 1y +C 1=0與直線l 2:A 2x +B 2y +C 2=0相交,則方程λ1(A 1x +B 1y +C 1)+λ2(A 2x +B 2y +C 2)2 =0,(λ1≠0)表示()+λ22 A.過l 1與l 2交點(diǎn)的一切直線 B.過l 1與l 2的交點(diǎn),但不包括l 1可包括l 2的一切直線 C.過l 1與l 2的交點(diǎn),但包括l 1不包括l 2的一切直線 D.過l 1與l 2的交點(diǎn),但既不包括l 1又不包括l 2的一切直線 10.方程(a -1)x -y +2a +1=0(a ∈R)所表示的直線()A.恒過定點(diǎn)(-2,3)B.恒過定點(diǎn)(2,3)C.恒過點(diǎn)(-2,3)和點(diǎn)(2,3)D.都是平行 11、過點(diǎn)(-1,)且與直線3x-y +1=0的夾角為 π 的直線方程是()6 A、x-3y +4=0 B、x +1=0或x +3y-2=0 C、x+1=0或x-y +4=0 D、y =或x +3y-2=0 12、直線x cos α+3y +2=0的傾斜角的取值范圍是_________。 13、直線l 的方向向量為(-1,2),直線l 的傾斜角為 14、已知直線L 過P(-2,3)且平行于向量d=(4,5),則直線L 的方程為。 15、已知點(diǎn)M(a , b)在直線3x +4y = 15上,則 16、△ABC 的三個(gè)頂點(diǎn)A(-3,0),B(2,1),C(-2,3).求: (1)BC 所在直線的方程;(2)BC 邊上中線AD 所在直線的方程;(3)BC 邊的垂直平分線DE 的方程.17、求到兩直線l 1: 3x +4y-5=0和 l 2:6x +8y-9=0距離相等的點(diǎn)P(x , y)滿足的方程 直線方程的教學(xué)設(shè)計(jì) 高俊玲 1. 教材分析 1. 1 教材的地位與作用 直線的方程是高二解析幾何的基礎(chǔ)知識,是培養(yǎng)學(xué)生幾何學(xué)習(xí)能力的好的開端。本章內(nèi)容開始從代數(shù)的角度去研究平面的點(diǎn)線關(guān)系,是一個(gè)新的領(lǐng)域。對直線的方程的理解,直接影響學(xué)生能否培養(yǎng)起解析幾何的思想方法,影響著對后來學(xué)習(xí)圓錐曲線的理解。所以,直線部分的學(xué)習(xí)起到良好的過渡作用。 1. 2 教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn) 本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)是直線的五種方程的形式。 教學(xué)難點(diǎn)按環(huán)節(jié)的推導(dǎo)過程。2.教學(xué)目標(biāo)分析 2.1知識與技能 使學(xué)生會推導(dǎo)直線的方程。并掌握方程表示的基本量,以及各種表達(dá)形式的優(yōu)勢和局限性。2.2過程與方法 體驗(yàn)方程的逐步推導(dǎo)過程,理解各形式之間的內(nèi)在的實(shí)質(zhì)的聯(lián)系。體驗(yàn)數(shù)學(xué)研究與發(fā)展的規(guī)律。知其所以然。2.3情感態(tài)度與價(jià)值觀 鼓勵(lì)學(xué)生大膽推導(dǎo),引領(lǐng)學(xué)生體會發(fā)現(xiàn)的過程。增加對本知識的認(rèn)識,以期達(dá)到提高濃厚學(xué)習(xí)興趣,掌握知識的目的。3 學(xué)情分析 3.1學(xué)生學(xué)習(xí)本課內(nèi)容的基礎(chǔ) 在學(xué)習(xí)了直線的傾斜角和斜率的基礎(chǔ)上,來推導(dǎo)方程的基本形式。3.2學(xué)生學(xué)習(xí)本課內(nèi)容的能力 具有一定的畫圖能力,圖形思維與代數(shù)思維可以結(jié)合起來。具有一定的推導(dǎo)能力,具備一定的數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。3.3學(xué)生學(xué)習(xí)本課內(nèi)容的心理 直線的方程是高中幾何學(xué)的開端,學(xué)生容易接受且充滿好奇與興趣。方程推導(dǎo)環(huán)環(huán)相扣,具有一定的整體性,極易使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,增加求知欲和成就感,對培養(yǎng)數(shù)學(xué)思想有推動作用。3.4學(xué)法分析 學(xué)生剛剛學(xué)習(xí)完直線的傾斜角與斜率的概念,對此知識的深刻理解和嚴(yán)謹(jǐn)性的把握上還可能考慮不周全。用代數(shù)思想去研究幾何問題這一新的思想方法的體系還沒有完整的形成。但知識內(nèi)部聯(lián)系性非常大,在學(xué)習(xí)過程中難點(diǎn)很容易突破,采用自學(xué)加點(diǎn)撥的方式,在合作中培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和數(shù)學(xué)思維。4. 教學(xué)過程設(shè)計(jì) 4.1提出問題串,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景 問題1 根據(jù)動畫,如何可以把一條直線固定下來,需要幾個(gè)量? 問題2 根據(jù)上節(jié)課的斜率公式,可否把直線上具有代表意義的點(diǎn)(x,y)與已知點(diǎn)(x0,y0)用斜率表示出來? 問題3 從嚴(yán)格方面說,這個(gè)式子有幾點(diǎn)需要說明? 追問1(x,y)與已知點(diǎn)(x0,y0)首先可以重合嗎? 追問2 如果不能重合,我們所得到的式子,是否遺漏了這個(gè)定點(diǎn)? 追問3 由上節(jié)課斜率的注意事項(xiàng),你想到了什么? 追問4 用到的基本量是一點(diǎn)一斜率,通過預(yù)習(xí),這個(gè)形式應(yīng)該稱之為直線方程的何種形式? 問題4 如果直線過的定點(diǎn)特殊為(0,b),會得到什么化簡形式? 追問1 什么叫直線的縱截距? 追問2 直線的縱截距可以是負(fù)數(shù)和零嗎? 問題5 由問題1的另一答案,兩點(diǎn)也可以確定一條直線,那么如果已知一直線通過兩個(gè)定點(diǎn)分別為(x1,y1)(x2,y2),可以寫出直線方程嗎?根據(jù)是什么? 追問1 對這兩個(gè)點(diǎn)難道就沒有要求嗎? 追問2 這個(gè)寫出的方程如何找到記憶的規(guī)律? 追問3 這個(gè)方程的局限在哪里? 問題6 由問題5大家得到的結(jié)論,如果直線過的定點(diǎn)特殊為(a,0),(0,b) (a≠0,b≠0)直線方程可以化簡為何形式? 追問1 這個(gè)叫直線方程的什么形式? 追問2 什么叫直線的橫截距? 追問3 這個(gè)方程從推導(dǎo)過程上有何局限?即不能表示什么直線? 4.2 引導(dǎo)思考,自主探究 在問題6中,由于情況很多,有教師給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行思考,開展討論與研究。可以具體設(shè)計(jì)如下: S1:把兩點(diǎn)代入直線方程的兩點(diǎn)式: y?y1x?x1 ?y2?y1x2?x1y?bx? ?baxy S2: 可以化簡為:??1 ab 可得: S3:這個(gè)形式叫直線方程的截距式。局限同兩點(diǎn)式相同: 不可以表示與x軸垂直和與y軸垂直的直線。 T1:可以表示過原點(diǎn)的直線嗎? T2:過原點(diǎn)的直線是否有截距?是否有截距式方程? 展開討論后,對此結(jié)論更為注意。并對練習(xí)冊上相應(yīng)的題目給予適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充練習(xí)以加強(qiáng)印象。4.3 反思結(jié)論,歸納總結(jié) 直線方程的點(diǎn)斜式:y?y0?k(x?x0) 局限:不能表示與x軸垂直的直線 直線方程的斜截式:y=kx+b 局限:不能表示與x軸垂直的直線 直線方程的兩點(diǎn)式: y?y1x?x1(x1≠x2,y1≠y2)?y2?y1x2?x1局限:不能表示與坐標(biāo)軸垂直的直線 xy直線方程的截距式:??1 (a≠0,b≠0) ab局限:不能表示與坐標(biāo)軸垂直的直線,和過原點(diǎn)的直線 4.4題組練習(xí)(略)5.教學(xué)設(shè)計(jì)說明 高中數(shù)學(xué)新課程理念之一是倡導(dǎo)積極主動,勇于探索的學(xué)習(xí)方式,這些方式有助于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,使學(xué)生學(xué)習(xí)過程成為教師引導(dǎo)下的再創(chuàng)造過程。高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)力求通過各種不同形式的自主學(xué)習(xí),探究活動,讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的歷程,發(fā)展他們的創(chuàng)新意識。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,數(shù)學(xué)知識應(yīng)以各種有待探索的問題形式與學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)世界發(fā)生聯(lián)系和作用。本課的設(shè)計(jì)的基本理念正是在教師的指導(dǎo)下,創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情境,讓學(xué)生自主探究直線方程的不同形式及局限性,使他們能積極主動地參與到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動中來。 直線方程的教學(xué)設(shè)計(jì) 教學(xué)目標(biāo)分析 知識與技能:使學(xué)生會推導(dǎo)直線的方程。并掌握方程表示的基本量,以及各種表達(dá)形式的優(yōu)勢和局限性。 過程與方法: 體驗(yàn)方程的逐步推導(dǎo)過程,理解各形式之間的內(nèi)在的實(shí)質(zhì)的聯(lián)系。體驗(yàn)數(shù)學(xué)研究與發(fā)展的規(guī)律。知其所以然。 情感態(tài)度與價(jià)值觀:勵(lì)學(xué)生大膽推導(dǎo),引領(lǐng)學(xué)生體會發(fā)現(xiàn)的過程。增加對本知識的認(rèn)識,以期達(dá)到提高濃厚學(xué)習(xí)興趣,掌握知識的目的。 教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn) 本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)是直線的五種方程的形式。 教學(xué)難點(diǎn)按環(huán)節(jié)的推導(dǎo)過程。 教學(xué)過程設(shè)計(jì) 1提出問題串,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景 問題1 根據(jù)動畫,如何可以把一條直線固定下來,需要幾個(gè)量? 問題2 根據(jù)上節(jié)課的斜率公式,可否把直線上具有代表意義的點(diǎn)(x,y)與已知點(diǎn)(x0,y0)用斜率表示出來? 問題3 從嚴(yán)格方面說,這個(gè)式子有幾點(diǎn)需要說明? 追問1(x,y)與已知點(diǎn)(x0,y0)首先可以重合嗎? 追問2 如果不能重合,我們所得到的式子,是否遺漏了這個(gè)定點(diǎn)? 追問3 由上節(jié)課斜率的注意事項(xiàng),你想到了什么? 追問4 用到的基本量是一點(diǎn)一斜率,通過預(yù)習(xí),這個(gè)形式應(yīng)該稱之為直線方程的何種形式? 問題5 由問題1的另一答案,兩點(diǎn)也可以確定一條直線,那么如果已知一直線通過兩個(gè)定點(diǎn)分別為(x1,y1)(x2,y2),可以寫出直線方程嗎?根據(jù)是什么? 追問1 對這兩個(gè)點(diǎn)難道就沒有要求嗎? 追問2 這個(gè)寫出的方程如何找到記憶的規(guī)律? 追問3 這個(gè)方程的局限在哪里? 引導(dǎo)思考,自主探究 由于情況很多,有教師給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行思考,開展討論與研究。可以具體設(shè)計(jì)如下: S1:把兩點(diǎn)代入直線方程的兩點(diǎn)式: y?y1x?x1 ?y2?y1x2?x1y?bx? ?baxy S2: 可以化簡為:??1 ab 可得: S3:這個(gè)形式叫直線方程的截距式。局限同兩點(diǎn)式相同: 不可以表示與x軸垂直和與y軸垂直的直線。 T1:可以表示過原點(diǎn)的直線嗎? T2:過原點(diǎn)的直線是否有截距?是否有截距式方程? 展開討論后,對此結(jié)論更為注意。并對練習(xí)冊上相應(yīng)的題目給予適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充練習(xí)以加強(qiáng)印象。反思結(jié)論,歸納總結(jié) 直線方程的點(diǎn)斜式:y?y0?k(x?x0) 局限:不能表示與x軸垂直的直線 直線方程的斜截式:y=kx+b 局限:不能表示與x軸垂直的直線 直線方程的兩點(diǎn)式: y?y1x?x1(x1≠x2,y1≠y2)?y2?y1x2?x1局限:不能表示與坐標(biāo)軸垂直的直線 xy直線方程的截距式:??1 (a≠0,b≠0) ab局限:不能表示與坐標(biāo)軸垂直的直線,和過原點(diǎn)的直線 題組練習(xí)(略)第四篇:直線方程的教學(xué)設(shè)計(jì)(xiexiebang推薦)
第五篇:1.2直線方程的教學(xué)設(shè)計(jì)