1、 直线的倾斜角与斜率教案一、课题 直线的倾斜角与斜率1、教学目标正确理解直线的倾斜角和斜率的概念,了解斜率公式的推导过程掌握过两点的直线的斜率公式;通过直线倾斜角的引入以及倾斜角和斜率关系的揭示,培养观察能力,数学语言的表达能力,数学交流能力和评价能力;通过斜率概念的建立和斜率公式的推导,进一步理解数形结合的思想和辩证统一的观点。2、重点难点本节重点是直线的倾斜角,斜率概念和计算公式;难点是直线倾斜角和斜率的关系。3、教学方法讲授法4、教具三角板、幻灯片5、教学过程1.引入新课 (出示幻灯片)我们小时候都一定玩过滑滑梯,会有这样的感受,当滑道和地面的夹角很大的时候,我们下滑得快一些,而当滑道和
2、地面的夹角很小的时候滑得慢一些。那时,我们说夹角大的更陡一些。现在,我们已经学习过了直线,同时也学会了一种刻画平面上点的位置的工具平面直角坐标系。那么,如果我们把滑道所在的直线看做平面中的直线,把地平面所在直线看做 x 轴,则我们该如何用数学语言来刻画这个“陡”呢?2.探索新知 问题 1对于平面直角坐标系内的一条直线 它的位置由哪些条件可以确定呢?一个点可以确定一条直线的位置吗?分析:对,两点可以确定一条直线 ,过一个点可以画出无数条直线,这些直线都与 轴正向成一定的角度,我们把直线向上的方向与 轴正方向所成的最小正角 叫做这条直线的倾斜角,于是可以这样确定一条直线,过个定点,确定一个倾斜角便
3、可以确定一条直线;这种方法与两点确定一条直线的方法是一致的.先固定个点,再确定另外一点相当于确定这条直线的方向,确定了方向也就等同于确定了该直线的倾斜角.注:平行于 x 轴或于 x 轴重合的直线的倾斜角为 0问题 2直线倾斜角的范围是多少? 这样在平面直角坐标系内每一条直线都有一个确定的倾斜角 ,倾斜角刻画了直线倾斜的程度,且倾斜程度相同的直线,其倾斜角相等, 倾斜程度不相同的直线,其倾斜角也不相等.问题 3(斜率的概念) 日常生活中我们可以用一个比值表示倾斜程度的量:例如:坡度(比)= 升高量/前进量能否用一个比值刻画斜率呢?如果 是一条直线的倾斜角,我们把倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率(
4、slop)记作: tank=问题 4(1)是不是所有的直线都有倾斜角?是(2)是不是直线都有斜率?倾斜角为 90时没有斜率, 因为 90的正切不存在.( 是锐角时为正,倾斜角是钝角时为负 )反映了直线向右或向左倾斜的程度 ,特别是倾斜角 是锐角时,斜率的值越大倾斜角也越大,倾斜角是钝角时也同样.探究:由两点确定的直线的斜率经过两点 P1(x1, y1), P2( x2, y2)的直线的斜率公式: k ( x1 x2)2y(给出幻灯片)推导:设直线 P1P2的倾斜角是 ,斜率是 k,向量 的方向是向上的(如上图所示).21P向量 的坐标是( x2 x1, y2 y1).过原点作向量 ,则点 P
5、的坐标是21 O(x2 x1, y2 y1),而且直线 OP 的倾斜角也是 ,根据正切函数的定义,tan ( x1 x2)2即 k ( x1 x2)2y同样,当向量 的方向向上时也有同样的结论.1P3.例题和练习例 1如图,直线 l1的倾斜角 130,直线l1 l2,求 l1、 l2的斜率.分析:对于直线 l1的斜率,可通过计算 tan30直接获得,而直线 l2的斜率则需要先求出倾斜角 2,而根据平面几何知识, 2 190,然后再求 tan 2即可.解: l1的斜率 k1tan 1tan30 , l2的倾斜角 29030120,3 l2的斜率 k2tan120tan(1060)tan60 .3
6、评述:此题要求学生掌握已知直线的倾斜角求斜率,其中涉及到三角函数的诱导公式及特殊角正切值的确定.例 2直线经过点 A(sin70,cos70), B(cos0,sin0) ,则直线 l 的倾斜角为( )A.20 B.0 C.50或 70 D.120参考公式:sin sin2cos sin ,2cos cos2sin i .2分析:若想求出 l 的倾斜角,则应先由斜率公式求出 l 的斜率.思路较为明确,但关键在于运用斜率公式后三角函数的变形.考虑到这一点,题目给出两个参考公式,但仍对学生解题的灵活性有一定要求,其中,若想利用参考公式,需要对分子、分母进行函数名的统一、希望给予学生一定的启示.解:
7、设 l 的倾斜角为 ,则 tan 40cos7sini3)10sin(2coi又 0, 120故选 D.接下来,我们通过练习来熟悉已知直线的倾斜角求斜率,并明确倾斜角变化时,斜率的变化情况.课堂练习1.已知直线的倾斜角,求直线的斜率:(1) 0;(2) 60(3) 90;() 43分析:通过此题训练,意在使学生熟悉特殊角的斜率.解:(1)tan00倾斜角为 0的直线斜率为 0;(2)tan60 3倾斜角为 60的直线斜率为 ;3(3)tan90不存在倾斜角为 90的直线斜率不存在;(4)tan tan( )tan 1,倾斜角为 的直线斜率为1.434432.已知直线的倾斜角的取值范围,利用正切
8、函数的性质,讨论直线斜率及其绝对值的变化情况:(1)0 90解:作出 ytan 在(0,90)区间内的函数图象;由图象观察可知:当 (0,90) , ytan 0,并且随着 的增大, y 不断增大, y也不断增大.所以,当 (0,90)时,随着倾斜角 的不断增大,直线斜率不断增大,直线斜率的绝对值也不断增大.(2)90 10解:作出 ytan 在(90,10)区间内的函数图象,由图象观察可知:当 (90,180) , ytan 0,并且随着 的增大,ytan 不断增大, y不断减小.所以当 (90,10)时,随着倾斜角 的不断增大,直线的斜率不断增大,但直线斜率的绝对值不断减小.师针对此题结论,虽然有当 (0,90) ,随着 增大直线斜率不断增大;当 (90,10) ,随着 增大直线斜率不断增大,但是当 (0,90)(90,10)时,随着 的增大直线斜率不断增大却是一错误结论.原因在于正切函数 ytan 在区间(0,90)内为单调增函数,在区间(90,10)内也是单调增函数,但在(0,90)(90,10)区间内,却不具有单调性.6、课时小结通过本节学习,要求大家掌握已知直线的倾斜角求斜率,理解斜率公式的推导,为下一节斜率公式的应用打好基础.7、课后作业8、教学反思