
曲线的交点教案 1
教学目标
1.领会研究曲线间位置关系的方法及学会弦长的求法;
2.初步学会解析法,培养学生一般解题能力,渗透分类讨论的思
想;
3.培养学生严谨的科学态度和积极探索的精神.
教学重点与难点
研究曲线与直线位置关系的解析方法为教学重点;
弦长公式的推导为教学难点.
教学过程
一、复习并引入新课
师:设直线l1和l2的方程分别是:A1x+B1y+C1=0,A2x+B2y+C2=0,怎
样通过方程来研究l1与l2的位置关系呢?
生:从直线方程求出斜率;若斜率相等,则无交点或重合;若斜率
不相等则有交点.
师:好!是一个好办法.但是,有局限性吗?
生:有.当直线斜率不存在时,此方法不能用.
师:可以改进吗?
生:可以.如一条斜率存在,一条不存在,则相交;如都不存在,
则平行或重合.
师:非常好.但似乎有两个小缺点,一是方法不统一;二是当判断
出直线有交点时,还要再去求交点.那交点又怎样求呢?
生:……(若学生答:“可解方程组”,则老师要顺水推舟,自然
引出对“充要性”的谈话.)
师:现在请大家考虑一下,直线上点的坐标与直线方程之间有怎样
的关系?
生:直线上点的坐标是方程的解;以方程的解为坐标的点在直线上.
师:那两条直线的交点与两条直线的方程之间有什么关系?
师:请大家更深一步地思考:方程组有唯一解是两直线有交点的什
么条件?请说明理由.
生:(略.)
二、新课
(一)直线与曲线的交点
师:求两直线交点的方法能否推广到两曲线呢?大家讨论讨论.
生:(回答略.主要从“曲线方程”的定义入手.)
师:非常好,大家讨论得很热烈.根据大家的讨论,我想可以把大
家的想法归结为3条.
1.由曲线方程定义出发解释:两曲线有交点的充要条件是它们的
方程所组成的方程组有实数解;
2.方程组有几组实数解,两条曲线就有几个交点;方程组没有实
数解,两条曲线就没有交点;
3.求曲线交点的代数法(或解析法)就是求它们的方程组成的方程
组的实数解.
下面看看具体问题:
解 (略.)
(此例学生做.教师巡视,发现问题及时解决.)
师:此题是求直线与抛物线的交点.其中直线y=3x-2是以“斜截
式”表示的.请问直线经过哪个特殊点?
生:经过点(0,-2).
师:好!大家对直线方程的掌握还不错,现在我把问题引申出来.
生:从刚才例1可知,直线斜率为3时有两个交点.
师:反应很快嘛!但是,我们是讨论所有经过(0,-2)点的直线.
生:那就把经过点(0,-2)的直线方程表示出来,联立方程组,讨
论方程组的实数解.
师:怎样表示过点(0,-2)的直线?
生:表示为“y=kx-2”,这是斜截式.
示电脑动画)
师:看过演示后,大家是否受到启发?说说自己的想法.
生 1:直线与抛物线的交点个数可以是一个、两个或没有(即 0个).
生 2:图 2-13,2-15,2-17都有一个交点.但是总感觉图 2-15
与图 2-13,2-17还有些不一样.
师:怎么不一样?我们再看看在这个运动过程中,点的运动特点.
(再演示一遍)
师:图 2-15的一个交点与图 2-13,2-17究竟有什么不一样呢?
生:图 2-13,2-17是两个交点重合为一个,图 2-15是因为直
线与抛物线的对称轴重合.
师:好!交点个数的问题从图上是看出来了.那刚才大家指出的方
法该如何修正呢?
生:把过(0,-2)的直线表示为“y=kx-2”忽略了斜率不存在的
情况.应分类讨论:1°当斜率存在时,设直线为y=kx-2,联立方程组,
解之.2°当斜率不存在时,直线与x轴垂直,记为x=0.
有两个交点,1个交点,没有交点?
(0,0).即此时只有一个交点.
之得:k>2或 k<-2时,有两个交点;k=±2时,有1个交点;-
2<k<2时,无交点.
例 2 已知某圆的方程是x2+y2=2,当 b为何值时,直线y=x+b与圆
相切,相交,相离?
启发提问:
师:用解析法解这题应解决什么问题?
生:判定由两个方程构成的方程组解的个数.
师:直线与曲线相交,相切,相离用代数语言怎样说?
生:方程组有两个不同解,有两个相同解,没有解.
师:那么你打算怎样做?
生:方程组由一个一次,一个二次方程构成,消元后成为一个一元
二次方程,想用判别式!
师:设想很好.但到底行不行,请动手.
(解略.学生在解题过程中教师巡视,并及时纠正错误.)
解的个数及直线与圆的位置关系三者间建立了怎样的关系?
生:(答略)
(演示:电脑动画——直线与圆的位置关系)
师:现在请大家把例1,例2在解法上的相同之处总结一下.
生:例1,例2都是把直线方程与曲线方程联立成方程组,通过消
元变成一元二次方程,再通过解方程或根的判别式来解决问题.
师:这两题在结果上有什么相同与不同吗?
生:相同之处:直线与抛物线,圆的交点,个数都是两个,一个,
0个;
不同之处:直线与抛物线交点为1个时,有可能是切点,即两个重
合为一个;也有可能就只有一个交点(当直线与对称轴平行时).
(二)弦长公式的推导
师:通过刚才的两个例题,大家基本掌握了求交点及交点个数的方
法.现在我们来看看另一个与交点密切联系的问题——弦长问题.
(从“圆的弦”引入介绍一下“曲线的弦”)
师;请问,怎样求线段长?
师:不求出交点是否可以求出弦长?
(通过比较发现后一方法简捷,然后让大家动手做②③.)
在解②③时,会有以下式子出现:
②(y1-y2)2=(x1-x2)2×32;
③(y1-y2)2=(x1-x2)2×k2.
总结①②③,并引导学生得出结论:
师:若消元时消掉 x,得到的是关于 y的一元二次方程,求出的是
(y1-y2)2.那么弦长公式又会是什么样?
(证略.)
三、小结
通过本节课我们看到,求曲线交点的问题,交点个数(或两曲线的
位置关系)问题,以及求弦长的问题,都是通过研究方程组的解来解决
问题.这就是解析几何的基本指导思想.
四、布置作业:
2.求经过两条曲线x2+y2+3x-y=0和 3x2+3y2+2x+y=0交点的直线
的方程.
设计思想
在解析几何中,求“曲线交点”的问题,并非解析几何的重要问题.
但是,有很多问题要通过“求交点”才能解决;也就是说,“求交点”
是解决问题的一种工具.更重要地,“求交点”的问题中蕴含了解析几
何的基本思想——通过研究方程或方程组的解的问题来解决几何问题.
因此,本节课的“教学目标”和“教学重点”就定在了“研究曲线与直
线位置关系的解决方法”这一点上.并且在教学过程中突出了“直线
(曲线)方程——方程组——方程的解——曲线的交点”这样一个转化过
程来突出解析几何的基本思想.
在完成这一目标的过程中,注意了能力的培养.首先再说明的是,
由于还未系统学习“圆锥曲线”,因此,在设计例题和选择曲线的过程
中受到很多限制.但是,本节课的主要任务并不能因为曲线类型的限制
而受到制约,所以,我们选择了在学习二次函数时见过的抛物线
y=ax2+bx+c和同学们都非常熟悉的圆.例1设计为求交点的题目,没有
什么特别的地方,主要是让学生熟悉求交点的方法.但是在解题后把问
题引申为:“过定点的直线与抛物线的交点”问题,以及例2的“平行
直线系与圆的交点问题”就把“求交点”的问题放在了“运动变化”的
图形中.这样一来,就把“求交点”的问题提高了一个高度:一方面,
再一次强调了解析几何的基本思想;另一方面,通过直线的运动变化,
首先说明的是“直线与曲线位置关系”在变化,同时,“解的个数”也
在变化,从而体现了“数形之间”的联系,也就是数形结合思想的体现.
通过自制软件的演示增强了直观性;同时,通过演示“过定点的直线系
与抛物线的交点”,还让学生发现自己在处理这一问题时的漏洞,从而
需“分类讨论”.从而培养了学生的能力.
至于“求弦长的公式”则是“求交点”问题的应用,主要是说明
“求交点”是一
同时,“求交点”的问题作为一种工具,还反映出解析几何中的一
种技巧——设而不求,这在“弦长公式”中就是一种体现;而在以后解
决有关“曲线的弦的中点轨迹问题”时,就常设出交点而不求.
“曲线交点”这一课,重要在于它蕴含着解析几何的基本思想.本
教案的设计力图体现这一思想,并通过学生的主动参与来体现教学过程
中学生的主体作用,培养学生的能力.
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