直线方程的一般形式教案 3
教学目的
(1)掌握直线方程的一般式和点斜式、斜截式、两点式、截距式之间
互化的方法.
(2)使学生了解在直角坐标系中,平面上的直线与x、y的一次方程
是一一对应的,为进一步学习“曲线和方程”打下基础.
(3)在总结直线方程各种形式的用途中,培养学生多向思维的能力.
教学过程
一、复习引入
上一节课我们学习了直线方程四种形式,请同学们回忆一下它们的
名称与方程.
(由学生口述直线的各种形式下所述的条件与相应方程,教师板
书.)
直线方程的几种形式:
成
(2)斜截式:已知直线l的斜率是k,直线l在y轴上的截距是b,
则直线l的方程可写成
y=kx+b.
线l的方程可写成
(4)截距式:已知直线l在x轴和y轴上的截距分别是a和
b(a≠0,b≠0),则直线l的方程可写成
上述四种直线方程,能否写成如下的统一形式?
x+y+=0.
(让学生想想,议议,化化,然后请学生板书.)
上述四式都可以写成直线方程的一般形式:
Ax+By+C=0,A、B不同时为零.
(板书课题:直线方程的一般形式.)
二、讲授新课
通过上面的复习,我们看到:直线方程的四种特殊形式都可以化为
直线方程的一般形式,它们都是二元一次方程.下面我们从两个方面来
进一步研究直线和二元一次方程的关系.
(1)任何一条直线的方程都是关于x、y的二元一次方程.
因为在直角坐标系中,每一条直线都有倾斜角α.于是可以对α
分两种情况进行讨论;
(Ⅰ)当α≠90°时,如图1,直线斜率为k=tgα,其方程可写成
y=kx+b,又可以变形为Ax+By+C=0,这里A=k,B=-1,C=b,显然,
A、B不同时为零.
所以,任一直线的方程总是关于x、y的一次方程.
(2)任何关于x、y的一次方程都表示一条直线.
因为关于x,y的一次方程的一般形式是Ax+By+C=0,其中A、B不
同时为零,于是又可以对B分两种情况讨论:
(Ⅰ)当 B≠0时,一般式Ax+By+C=0可化为斜截式方程
(Ⅱ)当 B=0时,由于A、B不同时为零,则必有A≠0.这时,一般
式Ax+By+C=0
所以,任何一个关于x、y的一次方程都表示一条直线.
上述两个方面说明:在平面直角坐标系中,表示任何一条直线的方
程都是关于x、y的一次方程;反之,每一个关于x、y的一次方程都表示
平面内的一条直线.
表示同一条直线的方程的形式是不唯一的,不过它们都可以通过方
程的同解变形互化,从而可看作是同一个方程,就这个意义来说,直线
和x、y的一次方程是一一对应的.
同时也说明:直线方程的特殊形式与一般形式是可以互化的.
程:(1)点斜式;(2)一般式;(3)截距式.
(先让学生动笔,而后学生回答,最后教师点拨.)
(2)一般式:4x+3y-12=0;
由此例可见:由(1)到(2)是特殊式化为一般式;由(2)到(3)是一般
式化为特殊式;反之,由(3)到(2)是特殊式化为一般式,由(2)到(1)是
一般式化为特殊式.应当指出:所谓“互化”,主要是指直线的两点式、
点斜式、斜截式、截距式化为一般式;一般式化为斜截式、截距式.把一
般式化为点斜式、两点式,则因取点的任意性,所得方程就各不相同.
例如,在方程4x+3y-12=0的直线上取点(6,-4),则其点斜式为
即上例中由(2)化到(1).若在直线上另取一点(-3,8),则其点斜
式为
显然,表示点斜式的形式不是唯一的.所以,在通常情况下,我们
不要求把直线的一般式化为点斜式或两点式.
[例 2] 已知直线Ax+By+6=0在 x轴、y轴上的截距分别是-2和
3.求A、B的值.
(由于同一条直线可以用不同形式的直线方程表示,而不同形式的
直线方程的用途也有所不同,因此,在解题时要注意考虑采用什么形式
的直线方程比较好,这样就可以考虑一题多解,从而沟通知识之间的联
系.)
解法一 因截距都存在,故可将Ax+By+6=0化为截距式:
解法二 由截距知,直线经过P(-2,0)和 Q(0,3)两点,于是有
(解法二使我们重温了前面所学过的知识:点在直线上,则点的坐
标满足直线方程.)
[例 3] 已知3a+3b=5,其中a、b是实常数,求证:直线ax+by-
10=0必过一定点.
分析:观察直线方程
a+b-10=0,
注意方框里的一对未知数(x,y)是直线上的动点坐标,联想到由已
知条件3a+2b=5即3a+2b-5=0如何变成
a+b-10=0
的形式,使方框里是一对已知实数,这便是通过的定点.
证明(可请学生板演.)
∵3a+2b=5,∴6a+4b-10=0,
即 a+b-10=0.
于是以方程的解x=6,y=4为坐标的点(6,4),在直线ax+by-
10=0上,即直线ax+by-10=0必过定点(6,4).
三、阅读巩固
(让学生带着下列问题阅读课文,并进行小结.)
(1)怎样分类论证直线和二元一次方程的关系?
(2)二元一次方程的解和直线上的点有什么关系?
小结:这堂课主要讲了以下三点:
(1)通过对直线方程的各种特殊形式的复习和变形,概括出直线方
程的一般形式
Ax+By+C=0.(A、B不全为零)
(2)论述了直线和二元一次方程的一一对应关系.即
(3)通过直线方程的一般式与特殊式的互化与解题,进一步理解直
线方程解集和直线上点集的一一对应关系,从而概括出互推关系:
四、布置作业
课本练习:略.
补充练习:
线,又 f[g(x)]=g[f(x)]=3x-2.求这两条直线的一般式方程.
教案说明
“直线方程的一般形式”拟作两课时讲授,第一课时侧重于概念,
第二课时侧重于应用.本教案是第一课时内容,它是“直线的方程”这
部分教材的终结,是一堂重要的概念课.我设计这堂课教案时,较多地
考虑了以下几个方面:
1.揭示概念内涵,反映客观事物的本质属性
(1)联系旧知识,引进新概念.本教案用一定的篇幅,回顾直线方
程的特殊式,目的是缩小原有概念的内涵,或扩大它的外延,使其广义
化而导入新概念.直线方程的几种特殊形式,都具有局限性.例如,点
斜式与斜截式,不包括垂直于x轴的直线,
直线),克服了局限性.两点式不包括垂直于x轴的直线,也不包
括垂直于y轴的直线,截距式不包括经过原点的直线,为扩大外延,将
它们去分母,变形后统一到“一般式”里去,这样便具有更广泛的意义.
因此,新概念“一般式”是在旧知识“特殊式”的基础上扩充而来的.
(2)充分用课本,剖析新概念.教材的编写往往也体现教法.例如,
本节一开头说“上一节我们学习了直线方程的几种特殊形式,它们都是
二元一次方程”.由这句话,本教案便安排了“复习引入”一段,不仅
引入了一般式Ax+By+C=0(A、B不同时为零),也说明了“特殊式”化
“一般式”的方法,课本上接下来便抓住“截距式”研究直线与二元一
次方程的关系.于是,本教案“讲授新课”一段,便分两个方面,每方
面又分两种不同情况进行讨论.教学过程中又适当借助图形,最后得出
“平面上的直线与二元一次方程一一对应”的结论.这些,其实都是课
本上明明白白地写着的.因此我想,钻研教材是写好教案的前提,对照
课本是讲好概念的基础,也是剖析新概念的依据.
(3)设计小例题,强化新概念.新课的例题不宜太大,太复杂,只
要能说明问题便行.本教案安排了三个例题,例1是课本上的,具体地
说明了“互化”的过程和方法.设计例2,除了说明一般式化截距式,
强化这堂课的新概念外,也重温了前面所学过的知识——点在直线上,
则点的坐标满足直线方程.由例2、例3合起来从正反两个方面说明了平
面上的直线与x、y的一次方程是一一对应的.
2.进行概念教学,注意运用数学方法,培养学生能力
(1)抓住课题是字母系数方程的机会,进行“两分法”教学,培养
全面、系统、周密地讨论问题的能力.本教案在论述“直线与二元一次方
程关系”的过程中,第一
既无重复也不遗漏,是科学的,严密的,应该让学生掌握.
(2)抓住“特殊式”与“一般式”在一定条件下可以互化,在解题
中可以培养多向思维的能力.如在例1中,由(2)一般式4x+3y-12=0
化成(3)截距式
只要通过简单的运算(加与除),而由(3)化到(2)只是进行一下逆运
算(减与乘).这样充分发挥例题的作用,收到事半功倍的效果.例2的
设计,为了拓宽思路,培养发散性思维能力.例3的设计,首先加了一
些分析,并采用方框形式,使已知等式与直线方程对照,便在流动坐标
相应的位置上,找到了定点坐标,从而证明了直线过定点,也强化了以
二元一次方程的解为坐标的点在直线上这一概念;
以打破原有思维习惯,克服心理定势的消极影响,有利培养学生逆
向思维.
3.根据学生实际,灵活地实施教案
教案的设计与教案的实施往往有一段距离,其原因有二:一是各教
学班水平不同;二是教学时常会发生预想不到的情况.因此,设计教案
要留有余地,实施教案要机动灵活.本教案是为好班设计的,对差班可
紧扣课本,只补充例2,不补充例3,而且只根据学生容易接受的“直
线上点的坐标都是这个方程的解”来解答例2,至于反过来“以二元一
次方程的解为坐标的点在直线上”这个要求可以不强调了.
在复习引入时,为了降低难度,减少抽象性,可把某些简单的特殊
式保留字母系数,而把某些较复杂的特殊式的字母系数,换成数字系数.
如两点式,若两点坐标都是字母,其一般式
很繁,若两点坐标换成数字,一般式就简单得多.这样虽不具备一
般性,但差生也能听懂,从而让各类学生都能学有所得.