直线的方程:主要学习直线方程的五种形式,应理解并记忆公式的内容。
特别要搞清各个公式的适用范围:点斜式和斜截式需要斜率存在,而两点式不能表示与坐标轴垂直的直线,截距式不能表示过原点及与坐标轴垂直的直线。
一般式虽然可表示任意直线但它所含的变量多,故在运用时要灵活选择公式,不丢解不漏解。 2100433B
教学目标:
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,(5) 掌握过两点的直线的斜率公式.
情感态度与价值观
(1) 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.
(2) 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.
重点与难点: 直线的倾斜角、斜率的概念和公式.
教学用具:计算机
教学方法:启发、引导、讨论.
教学过程:
(一) 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"para" label-module="para">
(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"para" label-module="para">
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"para" label-module="para">
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"para" label-module="para">
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.
(二)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 = tanα
⑴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.
(三) 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"para" label-module="para">
共同完成斜率公式的推导.(略)
斜率公式: k=y2-y1/x2-x1
对于上面的斜率公式要注意下面四点:
(1) 当x1=x2时,分母为零,公式无意义;倾斜角α= 90°, 直线与x轴垂直,直线的斜率不存在;
(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,(y2-y1/x2-x1=y1-y2/x1-x2) 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.
(四)直线方程的五种形式
名称 |
方程 |
适用范围 |
点斜式 |
y-y0=k(x-x0) |
不含垂直于x轴的直线 |
斜截式 |
y=kx b |
不含垂直于x轴的直线 |
两点式 |
y-y1/y2-y1=x-x1/x2-x1 |
不含直线x=x1(x1不等于x2)和直线y=y1(y1不等于y2) |
截距式 |
x/a y/b=1 |
不含垂直于坐标轴和过原点的直线 |
一般式 |
Ax By C=0(A^2 B^2不等于0) |
平面直角坐标系内的直线都适用 |
(五)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.(用计算机作直线)
分析: 已知两点坐标, 而且x1≠x2, 由斜率公式代入即可求得k的值;
而当k <0时, 倾斜角α是钝角;
而当k >0时, 倾斜角α是锐角;
而当k =0时, 倾斜角α是0°.
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)
曲线y=2x²+1,在点(1.3)处的切线方程是?求解解:y′=4x+1,故y′(1)=5,∴在点(1,3)处的切线方程为y=5(x-1)+3=6x-2.
这样的么?
简单推导
建筑物轴线的放样主要是计算出各轴线的交点的坐标,然后通过全站仪极坐标放样的方法定出轴线交点的位置。由于建筑物坐标系和测量坐标系不同,应先通过坐标转换将建筑物轴线交点转换为测量指标,本文提出无需进行坐标转换,而是通过建立建筑方格网主轴线法线式直线方程,并以此推求出建筑物轴线的法线式直线方程,进而通过解方程组求得交点坐标。
直线的倾斜角与斜率、直线的方程 基础热身 1.在下列关于斜率与倾斜角的说法中正确的是 ( ) A.一条直线与 x 轴正方向所成的正角叫做这条直线的倾斜角 B.倾斜角是第一或第二象限的角 C.直线倾斜角的正切值就是这条直线的斜率 D.斜率为零的直线平行于 x轴或重合于 x 轴 2.已知直线 ax+by+c=0( ab≠0)在两坐标轴上的截距相等,则 a, b,c 满足的条件是 ( ) A.a=b B . | a| = | b| C.c=0 或 a= b D .c=0 且 a=b 3.过点 P(-2,m)和 Q( m,4)的直线斜率等于 1,那么 m的值等于 ( ) A.1 或 3 B . 4 C.1 D .1或 4 4.已知点 A(-1,2) ,B(2,- 2),C(0,3) ,若点 M( a, b)( a≠0)是线段 AB上的一点,则 直线 CM的斜率的取值范围是 (
高中 数学
1.四.解析几何初步/1.直线与直线的方程/直线的点斜式方程
推导直线的点斜式方程。
概念:具有某种共同属性的一类直线的集合,称为直线系。它的方程称直线系方程。几种常见的直线系方程 :
(1)过已知点P(x0,y0)的直线系方程y-y0=k(x-x0)(k为参数)或 x=x0
(2)斜率为k的直线系方程y=kx b(b是参数)
(3)与已知直线Ax By C=0平行的直线系方程Ax By λ=0(λ为参数)
(4)与已知直线Ax By C=0垂直的直线系方程Bx-Ay λ=0(λ为参数)
(5)过直线l1:A1x B1y C1=0与l2:A2x B2y C2=0的交点的直线系方程:
A1x B1y C1 λ(A2x B2y C2)=0(λ为参数)