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《直线的倾斜角与斜率》教(学)案及说明

x 如:倾斜角 120 ,则斜率 k 3
问题 6、当 在[0 ,180 )变化时,斜率 k 如何变化?
..
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..
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y l
p
o x
y
l
y
o
p x
o p x
l
y
p l
o
x
0°< < 90° = 90° 90°< <180° = 0°
k >0
k不存在
k<0
k=0
问题 7、倾斜角与斜率都能刻画直线的倾斜程度,哪个量更优越呢? 倾斜角能从形的角度刻画倾斜程度,而斜率是比值,实质是数值,
以 x 轴或 y 轴为基准都可以,习惯上我们用 x 轴。
问题 4、过点 P 与 x 轴形成 45 角的直线有几条?
(学生可能答一条或两条,投影 演示结果)如何区分清楚这两条直线 呢?估计学生能想到还需要确定方 向。
y
L2
p
· 45。
o
L1
135。
x
..
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..
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选择哪个角来描述直线的倾斜程度,就能保证坐标系下的任何一
x2 x1
x2 x1
..
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..
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思考:1、各种一般情形得出的结论一致吗?与 P1、P2 这两点坐标顺 序有关系吗?
2、当直线垂直于 x 轴或 y 轴时,上述结论适用吗?
3、斜率公式使用时应注意什么问题?
巩固练习:求经过下列两点直线的斜率,并判断倾斜角是锐角还是钝
角。
(1)A(3,2),B(-4,1)( kAB
个公式(斜率计算公式) 直线的倾斜角是反映直线倾斜方向的量,它也是确定直线位置的
一个重要的几何要素,它实质上能从“形”的角度刻画直线的倾斜程 度。
直线的斜率指倾斜角不是 90 的直线,其倾斜角的正切值叫做这 条直线的斜率。教材是从生活中斜坡的坡度迁移到直线的斜率概念 的。直线的斜率可看作是比值,实质上是数值,所以直线的斜率从本 质上可看成是从“数”的角度刻画直线的倾斜程度。华罗庚先生说过: “数缺形时少直观,形少数时难入微”。显然,与倾斜角相比,用斜 率刻画倾斜程度会更细致。
条直线都有唯一的角与它对应呢?
(教师引导学生选取不同的方向来描述角,并区分 L1 与 L2)。 数学概念来刻画事物时,讲求统一美与简洁美,如何用数学语言
准确描述这个角呢?(揭示课题)
1、倾斜角的定义:在直角坐标系下,以 x 轴为基准,当直线l 与 x
轴相交时, x 轴正向与直线 l 向上方向之间所成的角 ,叫做直线l 的
有其他方法吗?可以增加一个什么样的几何量?(估计不少学生能意
识到需要有一个角)
由此引导学生归纳,确定直线位置可有两种方式
(1)已知直线上两点
(2)已知直线上一点和直线的倾斜程度
问题 3、角的形成还需一条线,也就是说要有刻画倾斜程度的角,就
必须还有一条形成角的参照的直线。在平面直角坐标系下,以哪条轴
线为基准形成刻画倾斜程度的角?(学生可能回答 x 轴或 y 轴)
关于过已知两点的直线斜率公式:因为过两点的直线是唯一确定 的,所以其倾斜程度也就确定(即直线的斜率也是确定的)。从而在 直角坐标系中,直线的斜率与直线上两点的坐标就有密不可分的联
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系。斜率 k y2 y1 不仅反映了这种联系,并用代数方法表示了出来,
x2 x1
而且在公式的推导中蕴含了分类讨论、数形结合、化归等重要数学思
是什么?
坡角、坡度都能反映倾斜程度,迁移到数学中,坡角相当于直线
的倾斜角,而坡度则对应于直线的斜率。
2、斜率:倾斜角不是 90 的直线,其倾斜角的正切值叫做这条
直线的斜率。即 k tan ( 90 )
问题 5、当 为钝角时,直线的斜率如何求?(转化到其补角 上)
y
o
180 (是锐角) k tan tan(180 ) tan
1 7

(2)A(3,2),B(4,1)( k 1) AB
(3)A(3,2),B(3,-1)(不存在)
(4)A(3,2),B(-4,2)( kAB 0 ) (四)反思小结,概括提炼(同学们这节课有何收获?)
1、明确了确定直线位置的几何要素。
2、理解了刻画倾斜程度的量(倾斜角与斜率),知道了求斜率的
倾斜角。
学生练习画出过点 P 的各种倾斜角的直线。
y l
p
o x
y
l
p
o x
l
y
o
p
x
y
pl
o
x
(1)
(2)
(3)
(4)
学生容易忽略与 x 轴平行的直线,补出图(4),问倾斜角在哪儿? 如何规定?
规定:当直线 l 与 x 轴平行或重合时,它的倾斜角为 0 。 自然有倾斜角的围是[0 ,180 ) 这样平面直角坐标系中每条直线都有唯一一个确定的倾斜角 与它对应。倾斜程度相同的直线,其倾斜角相等,倾斜程度不同的直 线,其倾斜角不相等。 以上定义了一个从“形”的角度用倾斜角刻画平面直角坐标系一 条直线的倾斜程度。
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..
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y P2(x2,y2)
α P1(x1,y1Q)(x2,y1)
O
x
y P2(x2,y2)
P1(x1,y1) Q (x2,y1) α
O
x
y P1(x1,y1)
Q (x1,y2)
α P2(x2,y2)
O
x
y P1(x1,y1)
Q (x1,y2)P2(xα2,y2)
O
x
解:设直线 P1 P2 倾斜角为 ( 90 )当直线 P1 P2 方向向上时,过 点 P1 作 x 轴的平行线,过点 P2 作 y 轴的平行线,两线交于点 Q,则点
2、推导并初步掌握过两点的直线斜率公式; 3、体会数形结合及分类讨论思想在概念形成及公式推导中的
作用。 难点:用代数方法推导斜率的过程。 三、教学方法
计算机辅助教学与发现法相结合。即在多媒体课件支持下,让学 生在教师引导下,积极探索,亲身经历概念的发现与形成过程,体验 公式的推导过程,主动建构自己的认知结构。
2、对于斜率,学生基本上能从斜坡的坡度中顺利迁移过来,当 倾斜角为 90 及 0 时可以特殊认识,当倾斜角为钝角时(与斜坡稍有 不同)斜率的求法应重点分析,突出转化思想的同时,引导学生认识 P83 页的脚注,使学生对所有直线的斜率情况有全面的认识。
另外,倾斜角和斜率分别是从“形”与“数”的不同方面刻画直 线的倾斜程度,相比较斜率更具有优越性。
想。
2、地位作用分析
本节课是高中解析几何部分的起始课,学生具备的知识基础是在
直角坐标系中会用坐标表示点,明确了坐标平面上的点与有序数对可
建立一一对应的关系。这节课的教学容,不仅能反映出数学概念离不
开生活,数学是自然有用的,而且蕴含了几何问题代数化的思想,从
知识点及研究方法上,为后继判断两条直线的位置关系以及建立直线
Q 为(x2,y1)
(1)当 为锐角时, QP1P2 , x1 x2 , y1 y2
在 RtP1P2Q 中, tan tan QP1P2
QP2 P1Q
y2 y1 x2 x1
(2)当 为钝角时, 180 (设 QP1P2 = ), x1 x2 , y1 y2
tan = tan(180 ) tan
3、斜率计算公式的得出,学生有两点不易把握。一方面,怎样 将两点坐标与 tan 相联系;另一方面,图形分析不够全面。对前者, 可提供学生探究发现的机会,对后者教师可先让学生在直角坐标系下 联想坡度,找升高量与前进量,再引导其转化为坐标表示。
公式的推导过程是多数学生能独立解决的,教学中应放手让学生 推导并体会数形结合与分类讨论的思想,有助于培养学生研究问题的 独立性、条理性、全面性。 教学重点:1、感悟并形成倾斜角与斜率两个概念;
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(二)巩固旧知,同化新知
生活中,我们都有过爬山、爬坡的体验,对于斜坡的倾斜程度,
可以用什么量来反映?(坡角与坡度)
初中对坡度是如何定义的?
坡度(比)=
升高量 前进量
(即坡角 的正切值)
当坡角 增大时,坡度如何变化?
当坡角 =90 与 0 时,升高量、前进量分别是什么?坡度又分别
在 RtP1P2Q 中, tan
QP2 QP1
y2 y1 y2 y1
x2 x1
x2 x1
tan y2 y1 (可让学生分组推导)
x2 x1
同 理 , 当 直 线 P2P1 方 向 向 上 时 , 无 论 为 锐 角 或 钝 角 , 也 有
tan y2 y1 ,即 k y2 y1
两种方法(定义法、坐标法)
y y
k tan 2 1
x2 x1
3、经历了代数方法刻画斜率的过程,感受了数形结合与分类讨论
的数学思想
(五)板书设计
直线的倾斜角与斜率
1、倾斜角的定义 围[0 ,180 ) 2、直线的斜率
k tan ( 90 )
为钝角时,
k tan tan(180 ) tan
轴倾斜程度的两个量这一事实,渗透数形结合思想;
4、经历用代数方法刻画直线斜率的过程,初步掌握过已知两点
的直线的斜率计算公式,渗透几何问题代数化的解析几何研究思想。
三、教学问题诊断分析
1、关于倾斜角的概念:为什么要引入倾斜角?如何描述这个角?
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这些地方都是教学中易忽略的,也是学生最难理解的地方。直接给出 倾斜角的定义,会使学生误认为数学概念就是绝对抽象的,你只要接 受就可以了,这样我们就把活生生的、自然的数学演变成高不可攀的, 为聪明人准备的学科,会渐渐使许多学生变得被动学习,缺乏数学学 习兴趣及自信心。所以,在引入这节课时,应重点让学生感受引入倾 斜角的必要性,要描述清楚倾斜角必须规定“基准”与“直线方向”, 从而能自然地、准确地描述清楚定义。
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