高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第一册2.1 直线的倾斜角与斜率教案
展开【教学内容】
直线的倾斜角与斜率的定义及其之间的关系,过两点的直线的斜率公式.
【教学目标】
1.理解直线的倾斜角和斜率的概念.
2.理解并掌握过两点的直线斜率的计算公式,会求直线的倾斜角和斜率.
3.通过斜率概念的建立和斜率公式的推导,使学生经历几何问题代数化的过程,经
历从特殊到一般,从感性到理性的认知过程,体会数形结合和化归转化思想.
【教学重难点】
教学重点:理解直线的倾斜角与斜率的概念,初步掌握过两点的直线的斜率公式
教学难点:两点斜率公式的形成及其应用
【教学过程】(说明:本环节包括新授、小结、布置作业等)
探究一 直线的倾斜角
问题1:确定一条直线位置的几何要素是什么?对于平面直角坐标系中的一条直线,如何利用坐
标系确定它的位置?
【教师讲解】两点确定一条直线可以归结为一个点和一个方向确定一条直线:设为直线上的两点,则就是这条直线的方向向量
问题2:一点能确定直线吗?下面三条直线过了同一点,他们之间区别是什么?
【教师讲解】一点不能确定一条直线,在平面直角坐标系中,我们规定水平直线的方向向右,其他直线向上的方向为这条直线的方向.因此,这些直线的区别是它们的方向不同.
问题3:可以用什么几何量来描述直线的倾斜程度呢?
【教师讲解】倾斜角
教学目的:以问题串的形式引导学生在两点确定一条直线的基础上, 认识到“ 一点和一个方向”也可以唯一确定一条直线,方向是直线的一个重要几何要素.学生通过观察过同一点的不同位置的直线,并强调以直角坐标系为参照系,探究区别不同位置直线的方法,引导学生感受在直角坐标系中利用倾斜角刻画直线方向的合理性.
倾斜角的定义:当直线与轴相交时,我们以轴为基准,轴 正 方向与直线 向上 的方向之间所成的角,叫做直线的倾斜角。规定:当直线和轴平行或重合时它的倾斜角0°
因此,直线的倾斜角的取值范围为:
总结:确定直线的方法有两种
①直线上两点 ②直线上一点和直线的倾斜角
这样,平面直角坐标系中,每一条直线都有一个确定的倾斜角,而且方向相同的直线,其倾斜程度相同,倾斜角相等;方向不同的直线,其倾斜程度不同,倾斜角不相等. 因此,我们可以用倾斜角表示平面直角坐标系中一条直线的倾斜程度,也就表示了直线的方向.
问题 4:两点 唯一确定一条直线, 此时直线的倾斜角与 两点的坐标有怎样的关系?
教师讲解:对于一个一般性命题,可以从特殊的情形来考虑.
在平面直角坐标系中,设直线的倾斜角为.
探究(1)已知直线经 过 , 与 的坐标有什么关系?
探究 (2)如果直线经过, 与 的坐标有什么关系
问题5:当直线与轴平行或重合时,上述式子还成立吗?为什么?
教师讲解:当直线P1P2与轴平行或重合时,,,符合
结论 直线的倾斜角与直线上的两点的坐标有如下关系:
总结:直线的倾斜角与直线上的两点的坐标有如下关系:,我们把一条直线的倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率.斜率常用小写字母 表示,即
注意:倾斜角是的直线没有斜率,倾斜角不是的直线都有斜率.
问题6:当直线的倾斜角由逐渐增大到时, 其斜率如何变化? 为什么?
教师讲解:
由图知:
当时,,且随的增大而增大
O
当时,,且随的增大而增大
教学目的:结合正切函数的概念及其单调性,
帮助学生认识随着倾斜角的变化,斜率的变化情况,理解其中斜率不存在的情况,使学生对倾斜角和斜率的概念有更清晰的认识.
问题7:直线的方向向量与斜率有什么关系?
教师讲解:若直线的斜率为,它的一个方向向量的坐标为 ,则
教学目的:利用斜率公式和直线的方向向量的坐标表示,建立二者之间的联系,为今后相关问题
的解决奠定基础
典型例题
例: 已知, 求直线 的斜率,并判断它们的倾斜角是锐角还是钝角?
锐角
钝角
锐角
变式1:若,判断经过点的直线的斜率是否存在,若存在,求其斜率
解:(1)若,此时直线与轴垂直,倾斜角为,此时斜率不存在
(2)若,斜率存在,此时斜率
变式2: 已知,过点的直线与线段有公共点,求直线的斜率的取值范围 ?
解:由例1知,画出正切函数的图像,结合图像可知,或,所以,的取值范围为
归纳总结
1、直线的倾斜角定义及其范围:
2、直线的斜率定义:
(六)【目标检测题】(见资源包)
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