直线方程的点斜式、斜截式教案
教学目标
1.通过教学,学生能掌握直线方程的两种表现形式,即点斜式、
斜截式.
2.通过教学,提倡学生用旧知识解决新问题;尊重从特殊→一般
→特殊的认识规律.
3.培养学生的探索、概括能力,同时也培养学生思维的科学性与
创造性.
教学重点与难点
引导学生根据直线这一结论探讨确定一直线的条件,并会利用探讨
出的条件求出直线的方程.
教学过程
师:在初中,我们学习过一次函数y=kx+b及其图象l(一条直线),
下面请同学们思考以下几个问题:
1.对函数y=kx+b来说,当不区分自变量x和y时,我们可以将
y=kx+b叫做什么?(二元一次方程)
2.对于直线l来说,k和b在l中表示什么?(“k”表示直线l
的方向,其值满足k=tanθ,因此,把k叫做直线l的斜率;“b”表示
直线l与y轴交点的纵坐标,又叫做直线l在y轴上的纵截距.)
3.方程y=kx+b与直线l之间存在着什么样的关系?(以这个方程
的解为坐标的点都是这条直线上的点;反之,这条直线上的点的坐标都
是这个方程的解,这时,这个方程就叫做这条直线的方程,这条直线叫
做这个方程的直线.)
师:你怎么知道以方程y=kx+b的解为坐标的点都是直线l上的点
呢?你都验证了吗?
生:……
师:事实上,可以证明
证明:设P(x1,y1)在 l上,则由相似三角形性质,
所以
y1=kx1+b,即(x1,y1)是方程y=kx+b的解.
反之:设(x1,y1)是 y=kx+b的解,则
所以P(x1,y1)在 l上.
师:通过上述问题,我们弄清了方程y=kx+b的解和直线l上的点
之间的关系,它们是一种什么关系呢?
生:一一对应关系.
师:很好!有了这种一一对应关系,那么我们在研究直线时,就可
以通过方程来考虑,这也正是解析几何研究问题的基本思想.
现在我们不妨考虑一下,如果把直线当做结论,那么,确定一条直
线需要几个条件?
生:两个条件.
师:哪两个条件?
生甲:需要知道k和b的值就可以了.
生乙:因为两点确定一条直线,所以只要知道两个点就可以确定一
条直线.
师:两位同学说得都很好,还有其它条件吗?
生:……
师:好!大家提出了许多种,今天先讨论其中的两种.若已知
k、b,求直线方程.
生:设P(x,y)为 l上任意一点,
由经过两点的直线的斜率公式得:
师:推导过程很正确!我们能不能把题目再引申一下,使其更具有
一般性?
生:把条件改为:已知直线l的斜率为k,且经过点P1(x1,y1),求
直线l的方程.
师:条件改得很好!能解决这个问题吗?
生:设P(x,y)为 l上任意一点,
根据经过两点的直线的斜率公式得:
师:在解决上面的两个问题中,大家都用到了k值,若k不存在的
情况下其直线方程怎么表示?
生:若k不存在,则直线方程为x=0或 x=x1.
师:很好!把上面的问题归纳一下,应分为几种情况加以考虑?
生:两种.
1)当 k存在时,经过点P1(x1,y1)的直钱方程为y-y1=k(x-x1);
2)当 k不存在时,经过点P1(x1,y1)的直线方程为x=x1.
师:总结得不错!通过总结,大家注意到,在运用方程y=kx+b和 y
-y1=k(x-x1)解决问题时的前提条件是k存在.另外要知道这两个方程
之间的联系,即方程y=kx+b是方程y-y1=k(x-x1)的特殊形式,但两个
方程表示的图形都是直线.为了以后应用起来方便,我们不妨给这两个
方程分别取个名字.下面请大家集思广益,给这两个方程取个贴切、易
记的名字.
生:直线方程y-y1=k(x-x1)是由直线上一点和直线的斜率确定的,
因此,可以叫做直线方程的点斜式;直线方程y=kx+b是由直线的斜率
和它在y轴上的截距确定的,所以,可以叫做直线方程的斜截式.
师:这两个名字都指出了方程存在的前提条件,因此,便于同学们
理解和记忆,以后大家可以继续使用.下面请大家根据今天课上所讨论
的内容解决有关问题。
例 1 已知直线l的倾斜角为 0°,求直线l经过一点P1(x1,y1)的
方程.(打投影仪)
学生口答:利用点斜式得直线l的方程是y=y1.
例 2 已知直线l的倾斜角为 90°时,求直线l经过一点
P1(x1,y1)的方程.(打投影仪)
学生口答:因为直线l的斜率不存在,所以经过点P1(x1,y1)的直
线方程为x=x1.
例 3 一条直线经过点P1(-2,3),倾斜角α=45°,求直线的方
程,并画出图形.(打投影仪)
师:这是课本的例题,解完后自行对照课本.(同时请一位同学板
演)
师:通过前面的学习和应用,请同学们总结一下,确定一条直线需
要几个独立条件?
生:两个.
师:如果已知直线l过一点,能否确定直线在坐标系中的位置?
生:不能确定,可以得到无数条经过这一点的直线.(教师可以用
电脑演示)
师:若只知道直线l的斜率呢?
生:可以得到无数条斜率相同的直线.(教师用电脑演示)
师:像这样的问题在我们今后学完有关直线的问题以后再做进一步
探讨.本节课需要大家理解:确定一条直线必须具备两个独立条件,并
且会根据所给条件求出直线的方程.
下面,请大家回忆一下本节课所讨论的内容.
生:知道了直线方程的两种表现形式:点斜式、斜截式.
师:应用这两个方程时应注意什么?
生:注意方程存在的条件是k存在.
师:在今天这节课上,有的同学还提到了另外几种确定一条直线的
条件,请同学们课下思考.
作业:第 20页,练习1,2,3.
第 26页,习题二:1,2(1)、(2)、(3).
设计说明
本节课的教学过程主要有以下几个部分:
1.复习引入,通过问题逐步引导学生发现方程y=kx+b与直线l
的一一对应关系,从而为研究直线即可通过研究方程而得到.
2.提出问题:
1)确定一条直线需要具备几个独立条件?
2)根据条件求出直线的方程.
3.需猜想:
1)确定一条直线需要知道k、b即可;
2)确定一条直线需要知道直线l经过两个已知点;
3)……
4.根据猜想:已知k、b,求直线l的方程;已知k,点
P1(x1,y1),求经过点P1和斜率为k的直线方程.
5.得到直线方程的点斜式、斜截式及方程存在的条件.
6.已知一个条件,不能确定唯一的一条直线,进一步体会确定一
条直线需要具备两个独立条件.
7.例题、小结、作业.
第一个环节的设计主要考虑了初、高中数学教材中相关知识点的衔
接.因为搞好初、高中数学教学的衔接,从教学管理的角度看,适应学
生的心理特征及认知规律.为此,从初中代数中的一次函数y=kx+b引
入,自然地过渡到本节课想要解决的问题,即求直线的方程的问题上去.
在引入过程中,注意先帮助学生弄清直线与方程为一一对应关系,理解
了要研究直线可从研究方程入手,以及要研究方程的特征,也可以从研
究直线考虑,突出了解析几何研究问题的思想方法.
第二、三、四环节的设计体现了解析法的基本思想在于把几何问题代
数化,图形性质坐标化,其框图如下:
考虑到传统的教学模式都是根据已知条件求结论,按照“MM教育方
式”,应培养学生的探索性,因此在注重学生思维的科学性上,设计了
根据直线这一结论,先猜想确定一条直线的条件是什么?然后再根据猜
想得到的条件求直线的方程.从教学内容上没有脱离教材,但从教法上
比较注重创设问题情境,揭示知识的形成发展过程,不仅要让学生知其
然,更应让学生知其所以然,帮助学生把研究的对象从复杂的背景中分
离出来,突出知识的本质特点,讲清知识的来龙去脉,揭示新知识(根
据已知条件,求出直线的方程)的提出过程,使学生对所学知识理解得
更加深刻.
关于直线的许多问题中,都要涉及到斜率和截距的问题,用斜率和
截距来解决有关问题也是高中学生学习的需要.另外,在学生得出直线
方程的点斜式和斜截式之后,教师要有意识地引导学生注意这两个方程
的存在条件是k存在,若k不存在时应作为特殊情况加以考虑,在此涉
及到了分类讨论的思想.
为了使学生理解求一条直线的方程需要具备两个独立条件,在本节
课的最后部分我们强调直线若满足一个条件,那么这条直线是不能唯一
确定的,所以在直线这一章学完以后,还要准备适当地补充直线系的概
念及直线系的基本类型题.
以上是教案设计过程中的几点说明,此外,在教学过程中还应重视
数学思想方法和数学语言的教学、因为数学思想方法是数学知识的精髓,
是知识转化为解决问题能力的桥梁.数学语言是进行数学思维和数学交
流的工具,注重数学语言训练,有助于理解数学知识和方法,有助于数
学交流,有助于学生的数学应用意识的培养.为此,本教案中涉及到了
由特殊→一般→特殊的认知规律,运用了归纳、猜想等合情推理方法,
在每个环节的设计中,要求学生对每一个问题都要独立思考,在学生遭
遇挫折后,要引导他们进行正确归因,帮助他们找出症结,加强个别指
导,激发不同层次的学生的学习兴趣.