平面解析几何初步复习课教学设计(一)教材分析解析几何的主要内容为直线与圆,圆锥曲线,坐标系与参数方程。
根据课程标准要求,在必修 2 解析几何初步中,学生学习的最基本内容为直线与直线方程,圆与圆的方程,并初步建立空间坐标系的概念。
这一内容是对全体学生设计的,大部分学生在选修中还将进一步学习圆锥曲线,坐标系与参数方程等有关内容。
因此,本章要求学生掌握解析几何最基本的思想方法--------用代数的方法研究曲线的几何性质,并学习最基本的直线,圆的方程,并通过方程研究他们的图形性质。
这样的安排,一方面降低了解析几何的难度,多次反复又逐步提高学生对解析几何的认识,另一方面对部分在解析几何学习上有较高要求的学生,可以在选修部分拓广加强。
因此教学中,要体会必修 2 的 4 个特点①是学习立体几何与解析几何的初级阶段②仅仅是初步③是螺旋式上升的开始④ . 感性认识到理性认识的过渡期。
( 二 )课程内容标准(教学大纲与课程标准比较)《教学大纲》《课程标准》主要变化点直线和圆的方程 (22 课时 ) 平面解析几何初步 ( 约 18 课时 ) 1.平面解析几何分直线的倾斜角和斜率。
直线(1) 直线与方程层为三块:初步(必方程的点斜式和两点式。
直①在平面直角坐标系中,结合具体修)、圆锥曲线(必线方程的一般式。
图形,探索确定直线位置的几何要选)和坐标系与参数两条直线平行与垂直的条素。
方程(自选)。
件。
两条直线的交角。
点到②理解直线的倾斜角和斜率的概2.线性规划问题移直线的距离。
念,经历用代数方法刻画直线斜率到《数学 5》“不等用二元一次不等式表示平面的过程,掌握过两点的直线斜率的式”部分;原立几 B区域。
简单线性规划问题。
计算公式。
教材“空间直角坐实习作业。
③能根据斜率判定两条直线平行标系”移至解几初曲线与方程的概念。
由已知或垂直。
步。
条件列出曲线方程。
④根据确定直线位置的几何要素,3.注重过程教学,圆的标准方程和一般方程。
探索并掌握直线方程的几种形式圆的参数方程。
( 点斜式、两点式及一般式) ,体会教学目标斜截式与一次函数的关系。
(1) 理解直线的倾斜角和斜⑤能用解方程组的方法求两直线率的概念,掌握过两点的直的交点坐标。
线的斜率公式,掌握由一点⑥探索并掌握两点间的距离公式、和斜率导出直线方程的方点到直线的距离公式,会求两条平法;掌握直线方程的点斜式、行直线间的距离。
两点式和直线方程的一般(2) 圆与方程式,并能根据条件熟练地求①回顾确定圆的几何要素,在平面出直线的方程。
直角坐标系中。
探索并掌握圆的标(2) 掌握两条直线平行与垂准方程与一般方程。
直的条件,掌握两条直线所②能根据给定直线、圆的方程,判成的角和点到直线的距离公断直线与圆、圆与圆的位置关系。
式;能够根据直线的方程判③能用直线和圆的方程解决一些断两条直线的位置关系。
简单的问题。
(3) 会用二元一次不等式表(3) 在平面解析几何初步的学习过示平面区域。
程中,体会用代数方法处理几何问(4) 了解简单的线性规划问题的思想。
题,了解线性规划的意义,(4) 空间直角坐标系并会简单应用。
①通过具体情境,感受建立空间直(5) 了解解析几何的基本思角坐标系的必要性,了解空间直角想,了解用坐标法研究几何坐标系,会用空间直角坐标系刻画问题的方法。
点的位置。
(6) 掌握圆的标准方程和一②通过表示特殊长方体( 所有棱分般方程,了解参数方程的概别与坐标轴平行) 顶点的坐标,探念,理解圆的参数方程。
索并得出空间两点间的距离公式。
(7) 结合教学内容进行对立统一观点的教育。
加大了师生共同探索知识的力度。
如“ ① 在平面直角坐标系中,结合具体图形,探索确定直线位置的几何要素;②理解直线的倾斜角和斜率的概念,经历用代数方法刻画直线斜率的过程,④根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的几种形式( 点斜式、两点式及一般式 ) ,体会斜截式与一次函数的关系。
”4.删除了直线到直线的角、两直线夹角的概念及相应公式。
5.圆的参数方程移至选修 4-5 “坐标系及参数方程”中。
6.“曲线与方程”移至选修 2-1 (文科不学)。
7、由已知条件列出曲线方程(求轨迹)部分的内容要求降(8) 实习作业以线性规划为低,不讲“纯粹性和内容,培养解决实际问题的能力。
完备性”,只是在选修内容部分讲解“充分必要条件”。
说明:在平面解析几何初步的教学中,教师应帮助学生经历如下的过程:首先将几何问题代数化,用代数的语言描述几何要素及其关系,进而将几何问题转化为代数问题;处理代数问题;分析代数结果的几何含义,最终解决几何问题。
这种思想应贯穿平面解析几何教学的始终,帮助学生不断地体会 " 数形结合 " 。
遵循的原则上的差异旧教材遵循的是连续性、一步到位的原则.新教材遵循了阶段性、螺旋式上行的原则( 三 ) 学情分析学生通过本章的学习,对解析几何的基本方法 --- 坐标法有了初步认识和应用,体会了代数方法研究几何问题的优点。
但对这种方法的认识还不够深刻,不系统和全面,同时对整章涉及的知识缺乏一个整体的认识。
所以,有必要通过章节复习,把基本知识和方法总结和归纳,从整体上把握知识,使学生的基本知识系统化和网络化,基本方法条理化。
在对整章知识网络的梳理构建的基础上,通过配套题目,巩固知识和方法的应用,加深对坐标法的理解和应用,体会函数与方程思想,数形结合思想,化归和转化思想等数学思想在本章的特殊地位。
(四)本章内容的基本定位第一,本部分内容是在初中学习直线基础上,利用平面直角坐标系,将几何问题代数化,用代数的语言描述几何要素及其关系,进而将几何问题转化为代数问题;运用代数方法研究直线与圆的几何性质及其相互位置关系,分析代数结果的几何含义,解决几何问题。
第二,用代数方法研究几何图形是解析几何的核心。
学生在初中曾经学过建立直角坐标系且初步研究过一次函数、二次函数及反比例函数的图像,这是借助几何图形来直观认识一次函数、二次函数及反比例函数的性质,即从数到形。
直线和圆是最基本的几何图形,也是学生非常熟悉的两种图形,学生已经知道如何从“形”的角度刻画它们的性质。
“解析几何初步”则主要是用代数方法刻画直线和圆,研究它们的性质,即从形到数;再利用直线与圆的方程来研究直线与直线、直线与圆、圆与圆的位置关系,即用数来研究形。
这部分内容也是学习圆锥曲线的基础,学生应熟知直线与圆的方程中参数的几何意义。
用代数方法研究直线与圆时,首先应强调确定直线与圆的几何要素,根据几何要素,用代数方法刻画直线与圆,推导出直线与圆的方程。
对于直线与直线、直线与圆、圆与圆的位置关系,也要突出几何要素。
第三,坐标系是数形结合的载体之一。
在坐标系中,平面上的点与数对可以建立一一对应关系,从而可以用方程来表示几何图形,通过方程来研究几何图形的性质。
(五)教材特色1. 突出解析法基本思想——代数方法解决几何问题坐标系几何问题代数问题代数方法解返回解 *重视“数形结合”思想的运用——以形助数、依数识形2.过程彰现新理念在直线和圆的方程的处理上,以学生熟悉的问题(生活实例、数学问题等)为背景,按照“问题情境——数学活动——意义建构——数学理论——数学应用——反思”的顺序结构,引导学生主动参与探索,通过师生共同对问题的分析和解决,使学生感受建立坐标系,并用坐标、方程等知识来刻划点、直线、圆等图形的一般方法,逐步体会解析几何的基本思想。
3.将“圆与方程”与“直线与方程”进行类比,感受同构(方法)的特点,体验解析几何的研究程序。
(六)三维目标1.通过总结和归纳直线与直线的方程,圆与圆的方程,空间直角坐标系的知识,通过对全章知识的梳理,突出知识间的内在联系,了解解析几何的基本思想, 了解用坐标法研究几何问题。
2.能根据给定的直线、圆的方程判断直线与圆、圆与圆的位置关系, 能用直线与圆的方程解决一些简单问题,使学生在综合运用知识解决问题的能力上提高一步。
3.能够使学生综合运用知识解决有关问题,培养学生分析,探究和思考问题的能力,激发学生数学学习的兴趣,培养分类讨论的思想和抽象思维能力。
(七)重点难点教学重点:解析几何解题的基本思路和解题方法的形成。
教学难点:整理形成本章知识系统和网络。
教学过程一知识回顾本章内容知识结构(幻灯片)对比知识结构,阅读课本(北师大版P100《本章小结》),学生讨论以下问题:①直线的倾斜角和斜率,需要注意什么?②直线的方程有几种形式,各自适用的范围是什么?③两直线的位置关系如何判断?④圆的方程有哪几种形式?它们各自有什么特点?⑤点与圆、直线与圆、圆与圆分别有什么样的位置关系?如何判断 ?设计目的:针对学生的易错点,在章节复习中作一个梳理。
同时引导学生养成一个归纳总计各章知识方法易错点的一个习惯。
二应用示例:直线方程直线的位置关系例1 求经过点 A( -5 ,2),且在 x 轴上的截距等于在 y 轴上截距的 2 倍的直线的方程。
活动:学生阅读题目,思考解法,教师引导学生注意分两种情形讨论。
解:(1)当横截距、纵截距都是零时,设所求直线方程为y=kx ,将点 A ( -5 ,2)代入方程,得k=- 2,此时,直线的方程为y=-2x,即 2x+5y=0。
5 5( 2)当横截距、纵截距都不是零时,设所求直线方程为x+y=1,2a a将点 A( -5 , 2)代入方程,得a=-- 1,此时,直线的方程为x+2y+1=0。
2综上所述,所求直线方程为2x+5y=0 或 x+2y+1=0。
基础自测:1、已知两直线a1x+b1y+1=0 和 a2x+b2y+1=0 都通过点 P(2,3) ,求经过两点Q1(a 1,b 1) ,Q2(a 2,b 2), 的直线方程。
2、 . 直线经过点 P(3, 2)且与 x、 y 轴的正半轴分别交于A、 B 两点,△ OAB的面积为 12,求直线的方程。
3、求经过点 P(2,3),且被两平行直线3x+4y-7=0 和3x+4y+8=0 截得的线段为3 2的直线方程。
答案:1.2x+3y+1=0设计目的:引导学生体会定义解题,充分考虑直线的方程,方程的直线的内涵。
2.x+y=1 即 2x+3y-12=0 64设计目的:△ OAB的面积与截距有关,自然联想导直线方程的截距式。
3. x-7y+19=0 或 7x+y-17=0设计目的:利用平行线间的距离与线段长之间的数字特征,设出斜率,巧妙构造方程。
例 2 正方形的中心为点C( -1 , 0),一条边所在的直线方程为x+3y-5=0 ,求其它三边所在的直线方程。
活动:学生分析正方形的几何性质,讨论由性质引发的直线方程特征,结合直线位置关系中的平行与垂直,引导学生思考待定系数法。
解:设与直线x+3y-5=0 平行的正方形的另一边所在直线方程为x+3y+c1 =0,∵ C 到直线 x+3y-5=0 的距离 d= |1 5 |=61010利用平行直线系及对称性,∴|1c1|=6,1010得c 1=7 或 c1=-5 (即是已知条件中的直线)∴正方形的一条边是x+3y+7=0设与直线 x+3y-5=0 垂直的正方形的另一边所在直线方程为3x-y+ c 2 =0∴ | 3 c 2 | = 6 , 得 c 2=9 或 c 2=-310 10∴正方形的另两条边所在直线方程为 3x-y+ 9=0 或 3x-y-3 =0直线与圆,圆与圆位置关系问题例 3 求圆心在直线 2x-y-3=0 上,且过点 A ( 5,2),B ( 3, -2 )的圆的方程。