直线的点法向式方程
教学目标:
1、掌握直线的点法向式方程
2、通过直线点法向式方程的推导,体会向量知识的应用和坐标法的含义.初步认识曲线与方程的关系,并体会解析几何的基本思想
3、培养学生的自主探索研究能力.
教学重点:直线的点法向式方程
教学难点:选择恰当的形式求解直线方程
教学方法:教师启发引导,学生主动探索
教学过程:
一、复习引入
上节课我们学习了直线方程及直线的点方向式方程,首先我们一起回顾一下:
(1) 若给出方程y =x -1 问:①点(2,1),(3,2)是否在直线l 上?②如
何判断点P 是否在直线l 上?
(①l 上任意点的坐标满足方程y =x -1②以方程y =x -1的任意解为坐标
的点都在直线l 上)
我们就称方程y =x -1是直线l 的方程,直线l 是方程y =x -1的图形
(2) 复习点方向式方程
直线的方向,与直线平行的向量有无数个,所以方向向量不唯一,则直线的点方向式方程显然也不唯一
问:若过已知点与某一非零向量垂直的直线是否唯一确定呢?
今天我们就来学习根据上述条件求出直线l 的方程。
(写出课题)
二、概念形成 设P 00(,)x y ,非零向量(,)n a b =r ,Q (,)x y 为直线l 上任意一点
则=PQ ),(O O y y x x -- ∵PQ n ⊥u u u r r ∴0=⋅ 即00()()0a x x b y y -+-=①
∴直线l 上的任一点都满足方程①
反之,若11(,)x y 为方程①的解,即1010()()0a x x b y y -+-=,则1Q 11(,)x y 符合1PQ n ⊥u u u u r r ,即1Q 在直线l 上.
根据直线方程的定义知,方程①是直线l 的方程,直线l 是方程①的直线.
定义:与直线l 垂直的非零向量n r 叫做直线l 的法向量.
向量(,)n a b =是直线l 的一个法向量
三、概念辨析 例1:求过点P(3,-5),且垂直于)2,1(=的直线l 的点法向式方程。
变1:P(3,-5),)4,2(=; 变2:P(3,-5),(1,0)n =r ; 变3:P(3,-5),(0,2)n =r ;
问:①观察(1)、(2)的直线方程,有何联系?
与直线l 垂直的向量有无数个,所以法向量是不唯一的,所以直线l 的点法向式方程也不唯一
②能否根据已知法向量找出直线的一个方向向量?
一般的,若),(b a =,则),(a b -=
③请写出以上直线的点方向式方程
小结:(1)求点方向式与点法向式方程必须满足两个条件:已知点与方向
(2)方向(法)向量不唯一,则直线的方程不唯一
(3)适用范围
四、概念运用和深化
例2:已知点A (1,6)、B (-1,-2)和点C (6,3)是三角形的三个顶点,求:
(1) BC 边所在直线的方程
(2) BC 边上的高AD 所在直线的方程
(3) BC 边的垂直平分线的点法向式方程
小结:灵活使用方程的不同形式
练习:已知在△ABC 中,∠BAC =90°,点B 、C 的坐标为(4.2), (2,8),)2,3(=d 且与AC 平行,求△ABC 的两条直角边所在的直线方程。
五、课堂小结
1、点法向式方程及与点方向式方程的区别和联系
2、解几本质(几何问题代数化):平面几何中我们学过直线,显然直线是一个
几何图形,通过建立坐标平面,用方程来研究直线,实现了几何问题代数化,形数结合。
六、作业布置
练习册 P1(6、7、8、9、11、12)
七、教学设计说明
直线这一章节的核心思想是:通过坐标把几何问题表示成代数问题,然后通过方程来研究直线!直线是解析几何中最基本而内涵丰富,应用广泛的内容之一,同时也是应用解析法解决平面几何问题的基础,涉及角,距离的计算和平行垂直的判断,不但是重要的知识点,更是进一步学习圆锥曲线的基本工具。
本节课通过直线点法向式方程的推导,让学生体会向量知识的应用和坐标法的含义.初步认识曲线与方程的关系并体会解析几何的基本思想!从而培养学生用坐标法对平面直线(和以后的圆锥曲线)进行研究的能力.创造适合学生的教学,坚持“教”为“学”服务!。