1、3.1.1 倾斜角与斜率(一)教学目标1知识与技能(1)正确理解直线的倾斜角和斜率的概念.(2)理解直线倾斜角的唯一性.(3)理解直线斜率的存在性.(4)斜率公式的推导过程,掌握过两点的直线的斜率公式.2过程与方法引导帮助学生将直线的位置问题(几何问题)转化为倾斜角问题,进而转化为倾斜角的正切即斜率问题(代数问题)进行解决,使学生不断体会“数形结合”的思想方法.3情感、态度与价值观(1)通过直线倾斜角的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的思想,培养学生
2、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.(二)教学重点与难点直线的倾斜角、斜率的概念和公式.(三)教学方法教学环节 教学内容 师生互动 设计意图提出问题引入我们知道,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?如图,过一点 P 可作无数多条直线 a,b,c,易见,答案是否定的,这些直线有什么联系呢?直线的倾斜角的概念.学生回答(不能确定)(1)它们都经过点 P.(2)它们的倾斜程度不同.接着教师提出:怎样描述这种倾斜程度的不同?由此引入课题.设疑激趣导入课题概念形成1直线倾斜角的概念当直线 l 与 x 轴相交时,取 x 轴作为基准,
3、 x 轴正向与直线 l 向上方向之间所成的角叫做直线 l 的倾斜角.特别地,当直线 l 与 x 轴平行或重合时,规定 .0教师提问:倾斜角 的取值范围是什么? 018当直线 l 与 x 轴重合时9(由学生结合图形回答)概念深化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 来表示平面直角坐标系内的每一条直线的倾斜程度.教师提问:如左图,直线 abc,那么它们的倾斜角 相等吗?学生回答后作出结论.一个倾斜角 不能确定一条直线,进而得出. 确定一条直线位置的几何要素.通过这种师生互动引导学生明确确定一条直线位置的两个几何要素yabcxO确定平面直角坐标
4、系内的一条直线位置的几何要素:一个点 P 和一个倾斜角 .概念形成2直线的斜率一条直线的倾斜角( 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,即 .tank由此可知,一条直线 l 的倾斜角 一定存在,但是斜率k 不一定存在. 例如 = 45时k = tan45= 1= 135时 k = tan135= 1 教师提问:(由学生讨论后回答) (1)当直线 l 与 x 轴平行或重合时,k 为多少?k = tan0= 0(2)当直线 l 与 x 轴垂直时,k 还存在吗? = 90,k 不存在设疑激发学生思考得出结论概念形成3直线的斜率公式 21yx对于上面的斜率公式要注意下面四点:(
5、1)当 x1 = x2 时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角 = 90,直线与 x 轴垂直;(2)k 与 P1、 P2 的顺序无关,即 y1、y 2 和 x1、x 2 在公式中的前后次序可以同时交换,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 = 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.教师提出问题:给定两点 P1 (x1,y 1),P 2 (x2,y 2),x 1x 2,如何用两点的坐标来表示直线 P1、P 2 的斜率?可用计算机作动画
6、演示:直线 P1P2 的四种情况,并引导学生如何作辅助线,共同完成斜率公式的推导. 借助多媒体演示让学生亲自体会斜率公式的推导过程.应用举例例 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,图略)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 时,倾斜tan0角 是钝角;而当 时,倾斜t角 是锐角;而当 时,倾斜tan0k角 是 0.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,1.分析:要画出经过原点的直线 a,只要再
7、找出 a 上的另个一点 M.而 M 的坐标可以根据直线 a 的斜率确定;或者 k = tan =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.学生分析求解 ,教师板书例 1 略解:直线 AB 的斜率 k1 = 1/70,所以它的倾斜角 是锐角.直线 BC 的斜率 k2 = 0.50,所以它的倾斜角 是锐角. 例 2 略解:设直线 a 上的另个一点 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
8、过原点和点 M(1, 1),可作直线a.同理,可作直线b,c,1.(用计算机作动画演示画直线过程)课堂练习:P91 1 题、2 题、3 题、4 题.通过应用进一步理解倾斜角,斜率的有关定义归纳总结(1)直线的倾斜角和斜率的概念.(2)直线的斜率公式.师生共同总结交流完善引导学生学会自己总结课后作业 布置作业见习案 3.1 第一课时 由学生独立完成 巩固深化备选例题例 1 求下列两点直线的斜率,并判断其倾斜角是锐角还是钝角.(1)(1,1) ,(2 ,4); (2)(3,5),(0 ,2); (3)(2,3) ,(2 ,5); (4)(3,2),(6 ,2) 【解析】 (1) ,所以倾斜角是锐角;10k(2) ,所以倾斜角是钝角;50(3)(3)由 x1 = x2 = 2 得:k 不存在,倾斜角是 90(4) ,所以倾斜角为 02()063k例 2 已知点 P 点 Q 在 y 轴上,直线 PQ 的倾斜角为 120,则 Q 点的坐标为(,1).【解析】因为点 Q 在 y 轴上,则可设其坐标为(0 ,6)直线 PQ 的斜率 k = tan120= 3 b = 2,即 Q 点坐标为130()bk (0,2)