高中数学-《直线的倾斜角与斜率》导学案
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“直线的斜率”的教学设计尝试 探究形成概念问题:怎样才能确定直线的问置? 一点+倾斜角(直线的方向)确定一条直线(两都缺一不可) 思考:在日常生活中,有没有表示倾斜程度的量? (让学生举例)如图:在日常生活中,我们常用坡面的铅直高度与水平长度(升高量与前进量)的比,表示倾斜面的坡度(倾斜程度)。
坡面与地平面所成的角不变的情况下,升高量和前进量都在变化,那么你认为这个角的变化与升高量和前进量之间究竟是怎样的关系?能不能用一个数学式子来表示它们之间的关系?前进量 坡度比=前进量升高量例如:进2升3与进2升2比较 2、 直线斜率的概念 一条直线倾斜角α的正切值叫这条直线的斜率(slope ),通常用小写字母k 表示。
()090tan ≠=ααk给出生活中的实例,给学生感性认识,点燃学生的思维火花,观察分析并抽象概括出直线位置如何确定.确定直线位置几何要素转化为代数化升高量尝试探究形成概念对α取不同的范围进行分析k的取值情况。
3、直线的倾斜角与斜率之间的关系直线情况平行于α情况由左向右上升垂直于x轴由右向左上升α的大小k的情况k的增减性4、两点确定直线的斜率已知两点),)(,(),,(21222111xxyxpyxp≠则由这两点确定直线的线率?=k课本上是用坐标法推导的,分两种情况:让学生课前预习,这里用向量法推导①→21pp方向向上②→12pp方向向上1212xxyyk--=让学生掌握公式记忆注意:①当直线与x轴平行或重合时,0=k②当直线与y轴平行或重合时,k不存在为有利于调动学生学习的积极性,加深对两者关系理解,通过用几何画板演示倾斜角与斜率之间关系,给学生直观认识,降低学习的难度课本中是用坐标法去推导两点直线的斜率,学生课前预习易掌握,在证明过程中用向量法来推导两点确定直线的斜率,比较两种方法解题思路不同.0 xy。
新修订高中阶段原创精品配套教材《直线的倾斜角与斜率》导学案教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改Tutorial Case of "Slope Angle and Slope of Straight Line"教师:风老师风顺第二中学编订:FoonShion教育《直线的倾斜角与斜率》导学案一、教学内容分析“直线的倾斜角和斜率”一节是解析几何的入门课,担负着开启全章的重任,因此在本课时的教学中不但要落实显性知识,更重要的是要揭示隐性知识:研究解析几何的基本方法——坐标法。
本课时涉及到两个概念——倾斜角和斜率,它们都是反映直线相对于x轴正方向的倾斜程度的,倾斜角是从“形”的角度刻画直线的倾斜程度,而斜率是从“数”的角度刻画直线的倾斜程度。
二者联系的桥梁是正切函数值,进一步可以用直线上两点的坐标表示直线的斜率。
倾斜角是一个桥梁,利用它可以将两直线的位置关系问题转化为斜率问题。
而在建立直线方程,研究直线的几何性质时斜率起着重要的作用。
因此,坐标法和斜率是本课时的核心概念。
据此确定本课时的教学重点是:使学生经历几何问题代数化的过程,并初步了解解析几何研究问题的基本思想方法,体会坐标法。
理解斜率的定义,掌握过两点的直线的斜率公式。
二、教学目标分析1. 理解倾斜角的概念,体会在直角坐标系下,以坐标轴为“参照系”,用统一的标准刻画几何元素的思想方法。
2. 理解斜率的定义和斜率公式,经历几何问题代数化的过程,了解解析法的基本步骤,感受解析几何的思想方法。
3.通过解析几何发展史的简单介绍,渗透数学文化教育。
三、教学问题诊断分析平面几何中,“两点确定一条直线”是没有“参照系”的,如何使学生在这一知识的基础上,顺利、自然地过渡到直角坐标系下用一个点和倾斜角确定一条直线,是比较困难的。
事实上,已知直线的倾斜角就相当于已知直线的方向,因此已知“两个点可以确定直线的方向”,这与“一个点和直线的方向确定一条直线”是一致的。
高中数学《直线的倾斜角和斜率》教案在平面直角坐标系中,我们用斜率来描述直线的倾斜程度,但是斜率只能描述直线相对于x轴的倾斜程度,无法描述直线相对于y轴的倾斜程度。
因此,引入直线的倾斜角来描述直线的倾斜程度,可以更加全面地描述直线的特征。
2.举例说明:如图,直线L1与x轴的夹角为30度,直线L2与x轴的夹角为60度,直线L3与x轴的夹角为120度。
我们可以发现,直线L1相对于x轴的倾斜程度最小,直线L3相对于x轴的倾斜程度最大。
同时,我们也可以根据倾斜角的大小来判断直线相对于x轴的倾斜方向。
二)直线的斜率1.定义:直线L上两点A(x1,y1)和B(x2,y2)的连线所成的角,叫做直线L的斜率,记作k,即k=tan.2.斜率公式:设直线L上两点A(x1,y1)和B(x2,y2),则直线L的斜率为k=(y2-y1)/(x2-x1).3.举例说明:如图,直线L1过点A(1,2)和点B(3,4),直线L2过点C(2,3)和点D(2,5),直线L3过点E(-1,2)和点F(1,-2)。
我们可以通过斜率公式计算出直线L1的斜率为1,直线L2的斜率为无穷大,直线L3的斜率为-2.三)倾斜角和斜率的关系1.推导过程:设直线L与x轴的夹角为,则tan=k,即=arctan(k)。
2.结论:直线的倾斜角和斜率是互相确定的,知道其中一个就可以求出另一个。
同时,当直线的斜率存在时,直线的倾斜角是唯一确定的。
三、知识拓展一)斜率的性质1.斜率相等的直线平行,斜率相反的直线垂直。
2.斜率为0的直线与x轴平行,斜率不存在的直线与y轴平行。
3.斜率为正数的直线向上倾斜,斜率为负数的直线向下倾斜。
4.斜率越大,直线的倾斜程度越大。
二)斜率的应用1.求两点间的距离:设两点A(x1,y1)和B(x2,y2),则AB的距离为d=sqrt[(x2-x1)²+(y2-y1)²]。
2.判断三点共线:设三点A(x1,y1),B(x2,y2)和C(x3,y3),则当AB的斜率等于BC的斜率时,三点共线。
高中数学《直线的倾斜角和斜率》教案一、教学目标1. 理解直线的倾斜角的概念,能够求出直线的倾斜角。
2. 掌握直线的斜率与倾斜角的关系,能够计算直线的斜率。
3. 能够运用直线的倾斜角和斜率解决实际问题。
二、教学内容1. 直线的倾斜角的概念2. 直线的斜率与倾斜角的关系3. 直线的倾斜角和斜率的计算4. 直线的倾斜角和斜率在实际问题中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:直线的倾斜角的概念,直线的斜率与倾斜角的关系,直线的倾斜角和斜率的计算。
2. 教学难点:直线的倾斜角和斜率的计算,直线的倾斜角和斜率在实际问题中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生通过探究直线的倾斜角和斜率的概念及关系,提高学生的思维能力。
2. 利用数形结合法,结合图形讲解直线的倾斜角和斜率,增强学生的直观理解。
3. 通过实例分析,让学生学会运用直线的倾斜角和斜率解决实际问题。
五、教学过程1. 导入:通过复习初中阶段学习的直线的倾斜角的概念,引导学生思考直线的倾斜角与斜率的关系。
2. 新课讲解:(1)讲解直线的倾斜角的概念,介绍直线的倾斜角的定义及求法。
(2)讲解直线的斜率与倾斜角的关系,引导学生理解斜率与倾斜角之间的联系。
(3)讲解直线的倾斜角和斜率的计算方法,让学生掌握计算直线的倾斜角和斜率的技巧。
3. 实例分析:运用直线的倾斜角和斜率解决实际问题,如计算直线的倾斜角和斜率,分析直线在坐标系中的位置等。
4. 课堂练习:布置一些有关直线的倾斜角和斜率的练习题,让学生巩固所学知识。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,强调直线的倾斜角和斜率的概念及计算方法。
6. 作业布置:布置一些有关直线的倾斜角和斜率的练习题,让学生课后巩固所学知识。
六、教学策略1. 案例分析:通过分析具体直线图形,让学生理解直线的倾斜角和斜率在实际问题中的应用。
2. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,分享各自对直线倾斜角和斜率的理解,互相学习,提高理解。
直线的倾斜角与斜率探究点一: 直线的倾斜角1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)任意一条直线都有倾斜角.( ) (2)任意一条直线都有斜率.( )(3)经过两点的直线的斜率公式适用于任何直线.( ) 2.下图中,所标直线的倾斜角正确的是( )"3. (1)设直线l 过坐标原点,它的倾斜角为α,如果将l 绕坐标原点按逆时针方向旋转45°, 得到直线l 1,那么l 1的倾斜角为( )A .α+45°B .α-135°C .135°-αD .当0°≤α<135°时,倾斜角为α+45°;当135°≤α<180°时,倾斜角为α-135° (2)已知直线l 1的倾斜角α1=15°, 直线l 1与l 2的交点为A ,直线l 1 和l 2向上的方向所成的角为120°, 如图,则直线l 2的倾斜角为________. 跟踪练习 :1.已知直线l 的倾斜角为α-15°,则下列结论正确的是( )A .0°≤α<180°B .150°<α<180°C .15°≤α<195°D .15°≤α<180探究点二: 直线的斜率及其应用例1 已知直线的倾斜角,求直线的斜率:(1) =30α。
;(2) =135α。
; (3) =60α。
; (4) =90α。
?变式:已知直线的斜率,求其倾斜角.(1)k =0; (2) k = 1 ;(3) k =3- ; (4)k 不存在.例2 .求经过两点A(2,3),B(4,7)的直线的斜率和正切值,判断这条直线的倾斜角是锐角还是钝角。
>变式.1.求经过下列两点直线斜率,判断其倾斜角是锐角还是钝角.(1)A(2,3),B ( 1,4); (2)A (5,0), B(4, 2) .2.已知过点P (-2,m )和Q (m,4)的直线的斜率等于1,则m =________例3. (1)若三点A (2,-3)、B (4,3)、C (5,k )在同一条直线上,则实数k =________.(2)已知A (3,3),B (-4,2),C (0,-2). ①求直线AB 和AC 的斜率;②若点D 在线段BC 上(包括端点)移动时,求直线AD 的斜率的变化范围.、跟踪练习(1)如图,已知直线l 1,l 2,l 3的斜率分别为k 1,k 2,k 3,则( ) A .k 1<k 2<k 3 B .k 3<k 1<k 2C .k 3<k 2<k 1D .k 1<k 3<k 2] (2) ①当且仅当m 为何值时,经过两点A (-m,6),B (1,3m )的直线的斜率为12②当且仅当m 为何值时,经过两点A (m,2),B (-m,2m -1)的直线的倾斜角是60° 探究点三: 直线的斜率与倾斜角的综合应用!例4. (1)已知点A (2,-3),B (-3,-2),直线l 过点P (1,1),且与线段AB 相交,则直线l 的斜率k 的取值范围是( )A .k ≥34或k ≤-4;B .k ≥34或k ≤-14C .-4≤k ≤34 ; ≤k ≤4.(2)点M (x ,y )在函数y =-2x +8的图象上,当x ∈[2,5]时,求y +1x +1的取值范围.》跟踪练习1.直线l 经过A (2,1),B (1,m 2)(m ∈R )两点,那么直线l 的倾斜角α的取值范围是( ) A .0°≤α<45° B .0°≤α≤45°或90°<α<180° C .0°≤α≤45° D .45°≤α<90°或90°<α<180°2.已知实数x ,y 满足y =x 2-2x +2(-1≤x ≤1),试求y +3x +2的最大值和最小值.)3.已知直线的倾斜角α∈[3060。
高中数学 第2章《解析几何初步》1直线的倾斜角和斜率导学案北师大版必修2【学习目标】1.理解倾斜角和斜率的定义、范围;2.掌握过两点的直线斜率的计算公式;3.能应用公式和概念解决问题.【重点难点】重点:直线的倾斜角和斜率的概念以及过两点的直线的斜率的公式.难点:能灵活应用公式和概念解决问题.【自主学习】1.直线的倾斜角: 在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直线l ,把x 轴(正方向)按 绕着交点旋转到和直线l ______所成的角,叫做直线l 的 ; 当直线l 与x 轴 时,规定它的倾斜角为___.通常倾斜角用 表示, 倾斜角的取值范围为 .2.直线的斜率:一条直线的倾斜角α( 90≠α)的______叫做这条直线的斜率,常用小写字母k 表示,即________.(1)由于当︒=90α时,αtan 无意义,故此时直线的斜率_____ _.(2)当︒<α≤︒900时,0_____tan α=k ,反之也成立.(3)当︒<<︒18090α时,0_____tan α=k ,反之也成立.3.过两点的直线的斜率公式:在直线l 上任取两个不同的点),(211y x P ,),(222y x P 是的两点,(其中21x x ≠), 则直线l 的斜率可以表示为k= .4.描出下图中各直线的倾斜角.5.已知A (3,2),B(-4,1),求直线AB 的斜率.2.已知过两点)6,(m A -,)3,1(m B 的直线的斜率是32-,求m 的值.【课堂检测】1.在直角坐标系中,四边形ABCD 的顶点分别为A(0,0),B(5,0),C(6,4),D(4,8). 求:(1)四边形ABCD 四边所在直线的斜率;(2)四边形ABCD 两条对角线所在的直线的斜率.yxo ly x o l y x o l。
.直线的倾斜角与斜率周峻民学习目标.掌握直线的倾斜角的定义..掌握斜率公式,理解倾斜角和斜率的关系..能根据斜率判定两条直线平行与垂直.一、夯实基础基础梳理.直线的倾斜角()定义:当直线与轴相交时,我们取轴作为基准,轴与直线方向之后所成的角叫做直线的倾斜角.当直线与轴平行或重合时,规定它的倾斜角为.()倾斜角的范围为..直线的斜率()定义:一条直线的倾斜角的叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母表示,即,倾斜角是的直线斜率不存在.()过两点的直线的斜率公式:经过两点的直线的斜率公式为..两条直线平行的判定:对于两条不重合的直线,,其斜率分别是,,有.特别地,当时,、都垂直于轴,.当两直线斜率都不存在且不重合时,它们都垂直于轴,与的倾斜角都是,故..两条直线垂直的判定:两条直线,都有斜率,其斜率分别是,,有.注意:().()两条直线中,一条斜率不存在,同时另一条斜率等于零,则两条直线垂直.这样,两条直线垂直的判定的条件就可叙述为:或一条斜率不存在,同时另一条斜率等于零.基础达标.若过点和的直线的斜率为,则的值为()...或.或.若,,三点共线,则的值为().....在下列叙述中:①一条直线的倾斜角为,则它的斜率为;②若直线斜率,则它的倾斜角为;③若(,)、(,),则直线的倾斜角为;④若直线过点,且它的倾斜角为,则这直线必过(,)点;⑤若直线斜率为,则这条直线必过(,)与(,)两点.所有正确命题的序号是..已知直线斜率的绝对值等于,则直线的倾斜角为..()已知△中,两顶点、的坐标为、,、分别是、的中点,求直线的斜率.()已知,求证:四边形为矩形.二、学习指引自主探究.什么是直线的倾斜角与斜率,倾斜角的取值范围是什么?.关于直线的倾斜角和斜率,下列说法哪些是正确的?()任一条直线都有倾斜角,也都有斜率()直线的倾斜角越大,它的斜率就越大()平行于轴的直线的倾斜角是()两直线的倾斜角相等,它们的斜率也相等()两直线的斜率相等,它们的倾斜角也相等()直线斜率的范围是.倾斜角与斜率的变化规律打开《几何画板》,过定点作一条平行于轴的直线,度量其斜率,并将该直线绕定点按逆时针旋转,倾斜角从增大到.当时,随着增大,斜率(填“增大”“减小”),其范围是.当时,随着增大,斜率(填“增大”“减小”),其范围是..对于“”,要从左边推出右边即“”,前提是两直线要从右边推出左边即“”,前提是两直线.案例分析.下列三点能构成三角形的三个顶点的为().....【解析】、、选项中三点均共线,不能组成三角形.选项中三点不共线,故可以组成三角形的三个顶点.选.。
直线倾斜角与斜率,直线方程(教案)A一、知识梳理:(阅读必修2第82-99页内容)1.倾斜角:一条直线l 向上的方向与x 轴的正方向所成的最小正角,叫做直线的倾斜角,范围为 。
规定:当直线与l 轴平行或重合时,它的倾斜角为错误!未找到引用源。
2.斜率:当直线的倾斜角不是900时,则称其正切值为该直线的斜率,即k=t a n α;当直线的倾斜角等于900时,直线的斜率不存在。
注:直线的倾斜角与斜率的关系可以利用正切函数的图象帮助解决;3、过两点p 1(x 1,y 1),p 2(x 2,y 2)(x 1≠x 2)的直线的斜率公式:k=t a n 1212x x y y --=α(若x 1=x 2,则直线p 1p 2的斜率不存在,此时直线的倾斜角为900)。
4、直线的方向向量:错误!未找到引用源。
=(1,k ),k 是直线的斜率;5、直线方程的五种形式确定直线方程需要有两个互相独立的条件。
确定直线方直线的点斜式与斜截式不能表示斜率不存在(垂直于x 轴)的直线;两点式不能表示平行或重合两坐标轴的直线;截距式不能表示平行或重合两坐标轴的直线及过原点的直线。
二、题型探究[探究一] 直线的倾斜角与斜率例1:(2008四川理,4).直线3y x =绕原点逆时针旋转090,再向右平移1个单位,所得到的直线为( ) (A)1133y x =-+ (B)113y x =-+ (C)33y x =- (D)113y x =+例2:(全国Ⅰ文16)若直线m 被两平行线12:10:30l x y l x y -+=-+=与所截得的线段的长为22,则m 的倾斜角可以是( )①15 ②30 ③45 ④60 ⑤75其中正确答案的序号是 .(写出所有正确答案的序号)[探究二]:求直线方程例3:.已知直线的点斜式方程为()y x -=--1342,求该直线另外三种特殊形式的方程。
例4.直线l 经过点P (-5,-4),且与两坐标轴围成的三角形面积为5,求直线l 的方程。
结论:在直角坐标系中,确定直线位置的要素有哪些?探究任务2:在日常生活中,我们经常用“升高量与前进量的比”表示“坡度” ,则坡度的公式是怎样的?斜坡−−−→迁移平面直角坐标系中的直线 坡角−−−→对应直线的倾斜角 坡度−−−→对应直线的斜率 2、斜率的定义:把一条直线的倾斜角 α (α≠900) 的正切值叫做这条直线的斜率(slope),斜率常用小写字母 表示;即 .概念解析:① 当直线l 与x 轴垂直,也就是说直线l 的倾斜角 时,斜率k ;除此之外,其他直线都有斜率,倾斜角不同,斜率也不同;② 当直线l 与x 轴平行或重合,也就是说直线l 的倾斜角 α=0°时,k = tan0°=0;结论: 一条直线l 的倾斜角α一定存在,但是斜率k .试一试:α=45°时, k = ;α=135°时, k = tan135°= tan(180°- 45°) = - tan45°= . 补充:已知各直线倾斜角,则其斜率的值的符号怎样?(1)α=0°时,则k (2)0°<α< 90°,则k(3)α= 90°,,则k (4)90 °<α< 180°,则k(二)斜率的公式: 已知直线上两点1p (),11y x ,),(222y x p (21x x ≠)的直线的斜率公式: .对于上面的斜率公式要注意下面几点:(1)当x 1 = x 2时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角α= 90°,直线与x 轴垂直;(2)k 与P 1、P 2的顺序无关,即y 1、y 2和x 1、x 2在公式中的前后次序可以同时交换,但分子与分母不能交换;(3)斜率k 可以不通过倾斜角而直接由直线上两点的坐标求得;(4)当y 1 = y 2时,斜率k = 0;直线的倾斜角α= 0°,直线与x 轴平行或重合.(5)求直线的倾斜角可以由直线上两点的坐标先求斜率而得到.试一试:1.当直线平行于 y 轴时,或与 y 轴重合时,上述公式还需要适用吗?为什么?2.求下列两点直线的斜率.(1)(1,1),(2,4); (2)(–3,5),(0,2);(3)(2,3),(2,5); (4)(3,–2),(6,–2)ABC是正三角形,,求三条直线yDB。
课题:直线的倾斜角和斜率教材:普通高中课程标准实验教科书(人教版)数学第3章第1节一、教学目标:1、知识及能力:(1)理解直线的倾斜角和斜率的概念.(2)掌握过两点的直线的斜率公式,会求直线的斜率和倾斜角.(3)理解直线的倾斜角和斜率之间的相互关系.2、过程及方法:(1)经历直线倾斜角概念的形成过程,理解直线倾斜角和斜率之间的关系.(2)从数及形两方面让学生明白,倾斜角和斜率都是刻画直线相对于x轴的倾斜程度.渗透数形结合思想.(3)通过问题,层层设疑,提高学生分析、比较、概括、化归的数学思维能力,使学生初步了解用代数方程研究几何问题的思路.3、情感态度及价值观:1.从生活中的坡度,自然迁移到数学中直线的斜率,让学生感受数学来源于生活,渗透辩证唯物主义世界观.2.帮助学生进一步了解分类思想、数形结合思想,在教学中充分揭示“数”及“形”的内在联系,体现数、形的统一,激发学生学习数学的兴趣,培养学生勇于探索、勇于创新的精神.二、教学重点:直线的倾斜角和斜率的概念,直线的斜率公式推导和应用.三、教学难点:倾斜角概念的形成,斜率公式的推导四、教学方法及手段:计算机辅助教学及发现法相结合.即在多媒体课件支持下,创设情境问题,层层设疑,制造认知冲突,引发争论,让学生在教师引导下,积极探索,亲身经历概念的发现及形成过程,体验公式的推导过程,主动建构自己的认知结构.【教学过程】一、知识导入在初中,我们学过了函数的图象,知道在直角坐标系中,点可以用有序实数对)x来表示和确定.则直线呢?在平面直角坐标系中,(y,问题:经过一点P的直线L的位置能确定吗预案:不能.如图, 过一点P就可以作无数多条直线.则,问题:这些直线之间又有什么联系和区别呢短暂思考和讨论后,学生可以回答预案:(1)它们都经过点P.(2)它们的“倾斜程度”不同.则,我们应该怎样描述这种不同直线的“倾斜程度”呢?〖设计意图〗学生刚刚学完立体几何,对解析几何已经有些陌生.所以从简单问题入手,便于激发学生学习热情,同时又能引入倾斜角的概念,起到承上启下的作用.二、知识探索(一)直线倾的斜角1.定义:直线L及x轴相交时,我们取x轴作为基准,x轴正向及直线L向上的方向之间所成的角 叫做直线L的倾斜角.教师指出:对于定义的理解,我们强调的是x轴正向及直线L向上的方向所成的角.为了帮助学生加深理解,此时,可以借助几何画板来直观呈现.如下图所示:教师在演示的过程中再次向学生强调:从x轴正方向出发,到直线向上的方向之间所成角α就是直线L的倾斜角.〖设计意图〗学生开始对倾斜角概念还有些模糊,再此数形结合,向学生动态、直观的展示给定直线倾斜角的形成过程,加深学生对概念的理解.【快速练习一】1.下列四图中,表示直线的倾斜角的是( )A B C D2.请标出下列直线L的倾斜角α.〖设计意图〗该题组的设计均为加深学生对倾斜角概念的理解.第一题比较简单,通过PPT 展示出来后,让学生集体回答即可.第二题稍难一些,在实际授课时,教师将四个图形画到黑板上,请一个同学到黑板上来画.这个题目看起来简单,而实际上,题目中设置了一些问题,图(4)情况的倾斜角学生找一会儿,可就是找不到的!这样就给学生的制造了一定的认知冲突,激发了学生学习探究的兴趣,同时加深了学生对图(4)这种特殊情况下倾斜角的记忆.教师一边巡查一边指导.待学生完成后指出,图(1)的倾斜角是锐角,图(2)是钝角,图(3)是直角.那图(4)呢?问题:为什么图(4)的倾斜角我们没能标出来呢?则它到底应该是多少呢?学生可能难以回答.此时让学生再看到倾斜角的定义,然后学生可以发现:预案:定义中的倾斜角是要求直线L及x轴相交的,而图(4)中的直线L却是及x轴平行的.教师指出:因此,对于图(4)的直线的倾斜角并不能用该定义标出.所以,我们对于此类直线,也就是当直线L及x轴平行或是重合时,我们规定它们的倾斜角均为00.所以,根据上述四种情况,我们可以得到直线L倾斜角的范围为:00≤α<1800.〖设计意图〗至此,直线倾斜角的定义从引入到解读基本完成.由易到难,由旧到新,符合学生的认知过程.学生很自然的完成了知识的过渡,并通过动态演示、认知冲突加深了对倾斜角这个概念的理解,让学生明白了“直线的倾斜角通俗的讲就是直线对x轴正方向的倾斜程度.”为了更加深直线和倾斜角之间的关系,我们继续提问:问题:在平面坐标系中,每一条直线有多少个倾斜角呢?预案:有且只有一个.问题:一个倾斜角对应的直线有多少条呢?预案:无数条.它们都是互相平行的.如右图.所以仅有倾斜角是不能确定直线的!问题:倾斜角再加什么条件就可以确定直线呢?预案:再加一个点.即一个点P和倾斜角α可以唯一确定一条直线.〖设计意图〗每提出一个问题,让学生自己先行思考,或是合作讨论,老师再加以点评.以加深对直线倾斜角的理解,明晰直线和倾斜角之间的关系.(二)直线的斜率问题:除了倾斜角外,我们还有没有其他表示倾斜程度的量呢?学生可能难以回答此问题.老师可以慢慢引导.在日常生活中,我们还会遇到一个叫“坡度”的概念,坡度即是坡面的铅直高度和水平长度之比(如右图).其实坡度的实际就是倾斜角α的正切.用类似的方法我们可以定义一个新的量来刻画直线的倾斜程度.1.直线斜率的定义:我们把直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率.用小写字母 k 表示,即αtan =k .【快速练习二】已知直线的倾斜角如下,分别求出其斜率.(1)030=α (2)060=α (3)090=α (4)0120=α〖设计意图〗学生对于初中学过的特殊角的三角函数值已经有些陌生,在此既复习特殊角的三角函数值,又熟悉直线斜率的求法.对于(4)要告诉同学们公式0tan(180)tan αα-=-(α是锐角).同时,根据题目可以总结出一些结论,承上启下.教师:从上面的运算或是正切的计算可以得到:(设直线的倾斜角为α)我们也可以通过几何画板来直观演示斜率的正负和倾斜角的关系,请大家看屏幕.(略) 问题:任何一条直线都有斜率吗?预案:倾斜角为900的直线没有斜率.教师:所以,我们要知道,所有的直线都有倾斜角,但是并不是所有的直线都有斜率的. 〖设计意图〗加深对倾斜角和斜率之间的关系的理解.2.过两点的直线斜率的公式学习了斜率之后, 我们又可以用斜率来表示直线的倾斜程度了.我们知道,如果给定直线的倾斜角α()︒≠90α,我们当然可以根据斜率的定义αtan =k 求出直线的斜率.我们也知道,两点确定一条直线,也就是给定直线上两点坐标,直线就确定了,倾斜角也就确定了,则怎么求出该直线的斜率呢?也就是:问题:已知直线L 上两个点的坐标),(),,(222111y x P y x P ,21x x ≠,如何求直线L 的斜率呢? 对于这个问题,学生一下难以回答.教师可以先给出一个图形(图一),一定要让学生结合图形思考,先让学生提出思路,教师启发引导,最后共同完成公式的推导(图二),得出1212x x y y k --=. 图一 图二图三教师:我们知道倾斜角还有可以是钝角,则当α为钝角时,公式还成立吗?在此老师要适当引导学生,得出0180αθ+=(如图三),再利用诱导公式0tan(180)tan αα-=-钝角的情况转化为锐角来求解.具体过程由同学们自己推导.让一个学生到黑板上推导.〖设计意图〗整个斜率的推导过程体现了数形结合和分类讨论的思想,教学中一定要向学生不断渗透这些数学思想.师生共同完成了倾斜角为锐角的推导过程,而倾斜角为钝角的推导则通过教师引导,由学生自己完成,让学生真正体会到知识的形成过程,并利用这一过程将外在的知识点内化成自身知识体系的一部分,完成知识飞跃,完善知识结构.问题:当α=00时,公式1212x x y y k --=还成立吗? 预案:当α=00时,直线及x 轴平行或重合.000=tan .12y y =,此时0=k ,所以当α=00时公式依然成立.问题:及P 1,P 2在直线上的顺序有关吗?让学生思考,讨论.学生开始会觉得及顺序有关,但是后来有觉得应该是没有关系的,但说不出具体的利用.此时教师结合几何画板,再结合图象,拖动点P 1,P 2的位置,让学生直观发现直线L 的斜率并没有因P 1,P 2位置的改变而改变.详细推导过程留给学生课外完成.预案:无关.即21y y ,和21x x ,在公式中的前后次序可以同时交换, 但分子、分母不能交换. 问题:从几何角度怎样理解公式中要求21x x ≠呢?预案:当21x x =,直线垂直x 轴,倾斜角为900,此时斜率不存在.所以一定要注意公式适用的范围.〖设计意图〗通过问题引导,层层推进,分解公式难点,挖掘公式中的隐含知识点.同时结合几何画板,加深对公式的理解.留下一定的思考题,将课堂内容延伸到课外,培养学生合作探究的能力和习惯.教师:到现在为止,我们用代数的方法刻画出了直线的斜率公式.我们也有两种方式来求直线的斜率了.一是利用倾斜角,二是利用直线上两点的坐标.而且我们还可以先利用直线上两点的坐标算出斜率,进而求得直线的倾斜角.三、知识应用例1:关于直线的倾斜角和斜率,下列哪些说法是正确的:(1)任一条直线都有倾斜角,也都有斜率 ( )(2)直线的倾斜角越大,它的斜率就越大 ( )(3)平行于x 轴的直线的倾斜角是00或1800( )(4)两直线的倾斜角相等,它们的斜率也相等 ( )〖设计意图〗斜率及倾斜角概念的辨析题,巩固对斜率及倾斜角的理解.例2:已知A(3,2),B(-4,1),C(0,1),求直线AB 、BC 、CA 的斜率,并判断这些直线的倾斜任意拖动改变P1,P2位置斜率k 的大小并没有改变角是锐角还是钝角.〖设计意图〗斜率公式的直接应用和斜率的正负及倾斜角之间的关系.练习:1.求经过点A(2,-1)和点B(a ,-2)的直线L 的斜率,并讨论a 为何值时,直线L 的倾斜角是锐角、钝角、直角?〖设计意图〗例2知识点的延伸,同时隐含了分类讨论的思想.2.已知三点A(a ,2),B(3,7),C(-2,-9a )在一条直线上,求实数a 的值.〖设计意图〗加深对斜率公式的理解,让学生明白斜率的求得及直线上的点的选择无关.同时此题也是用斜率研究三点共线问题,为后面的学习做铺垫.〖题组设计意图〗整个练习的设计围绕斜率和倾斜角展开,由浅入深.同时注意了知识的承上启下和数学思想的渗透.四、知识小结1、直线的倾斜角定义及其范围:00≤α<18002、倾斜角和斜率k 之间的关系:3、直线斜率的两种求法:①若已知倾斜角)(090≠αα时,αtan =k②若知直线过两点),(),,(222111y x P y x P 且21x x ≠,1212x x y y k --=五、板书设计 教案说明全课以化归思想为主线,达到化未知为已知,化难为易,化几何问题为代数问题的目的.通过利用多媒体课件辅助教学,帮助学生变抽象为具体,破解教学难点.本节课在教法上力求通过设置问题,层层递进,揭示知识的形成发展过程,讲清知识的来龙去脉,突出知识的本质特征,整节课突出“问题解决”.从而使学生对所学的知识理解得更加深刻.(一)设置层层疑问,促进学生探究在教学过程中按照“教、学、研同步协调原则”,充分发挥教师的主导作用和学生的主体地位.借助提问,给学生营造一个思考情境,促进学生探究,给每个学生提供思考、创造、表现及获得成功的机会,使学生在民主开放、和谐愉悦的教学氛围中获取新知识,提高能力,发展自我.(二)引导学生反思,渗透数学思想.数学思想方法是数学问题的灵魂.解析几何是用代数方法研究几何问题,坐标法思想则是解析几何的核心思想.本节课注重了启发学生思维,引导学生反思思维过程,注重了数学思想方法的渗透.在贯穿坐标法思想的同时渗透了数形结合思想、转化化归思想、分类讨论思想等.(三)灵活应用多媒体,突破教学难点多媒体的灵活运用,很好的帮助学生突破了难点.倾斜角概念的形成、斜率公式的得到以及倾斜角和斜率之间的关系等,都是本节课知识的难点.借助几何画板,直观、动态演示了形成过程和变化趋势,很好的帮助学生解决了难点,内化了知识.。
直线方程知识归纳:一、直线的倾斜角与斜率1、确定直线的几何要素是:直线上两不同的点或直线上一点和直线的方向两个相对独立的条件 注意:表示直线方向的有:直线的倾斜角(斜率)2、直线的倾斜角:当直线l 与x 轴相交时,我们取x 轴作为基准,x 轴正向与直线l 向上方向之间所成的角α叫做直线l 的倾斜角。
注意:①从用运动变化的观点来看,直线的倾斜角是由x 轴绕交点按逆时针方向转到与直线重合时所成的角;②规定:直线与x 轴平行或重合时,直线的倾斜角为00③直线倾斜角α的取值范围是:000180α≤<④在同一直角坐标系下,任何一条直线都有倾斜角且唯一,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。
3、直线的斜率:倾斜角不是090的直线,它的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,即0tan (90)k αα=≠。
它从另一个方面反映了直线的倾斜程度。
注意:一条直线必有一个确定的倾斜角,但不一定有斜率,当00α=时,0k =;当00090α<<时,0k >;当090α=时,k 不存在,当0090180α<<时,0k <。
即:斜率的取值范围为k R ∈例1、给出下列命题:①若直线倾斜角为α,则直线斜率为tan α;②若直线倾斜角斜率为tan α,则直线的倾斜角为α;③直线的倾斜角越大,它的斜率越大;④直线的斜率越大,其倾斜角越大;⑤直线的倾斜角的正切值叫做直线的斜率。
其中正确命题的序号为 解:①错误,当090α=时,tan α不存在;②正确;③④错误,当0090180α<<时,0k <,k 随着倾斜角的增大而增大,但比倾斜角00090α<<小;⑤不正确,090α=时,倾斜角没有正切值。
例2、已知直线的倾斜角为α,且54sin =α,求直线的斜率k 解:()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒<<︒-=︒<<︒=⇒=1809034tan 90034tan 54sin ααααα 4、直线斜率的坐标公式经过两点11122212(,),(,)()P x y P x y x x ≠的直线的斜率公式:1212y y k x x -=- 注意:①斜率公式与两点的顺序无关,即1221121221()y y y y k x x x x x x --==≠-- ②特别地:当1212,y y x x =≠时,0k =;此时直线平行于x 轴或与x 轴重合;当1212,y y x x ≠=时,k不存在,此时直线的倾斜角为090,直线与y 轴平行或重合。
2.1.1 倾斜角与斜率(2)班级 :高二班姓名:编号: 日期:09.06 【学习目标】掌握直线的斜率与倾斜角之间的关系.【学习重点】直线的斜率与倾斜角之间的关系【学习难点】直线的斜率与倾斜角之间的变化关系【温故自新】1.直线的倾斜角______________________________________2. 直线的斜率______________________________________3.如何证明三点共线?_______________问题 1.直线的倾斜角α与斜率k存在怎样的函数关系?____________________________【自主合作探究】例1已知直线l过点M(m+1,m-1),N(2m,1).(1)当m为何值时,直线l的斜率是1?(2)当m为何值时,直线l的倾斜角为90°?迁移探究1.本例条件不变,试求直线l的倾斜角为锐角时实数m的取值范围.2.若将本例中的“N(2m,1)”改为“N(3m,2m)”,其他条件不变,结果如何?例2已知两点A(-3,4),B(3,2),过点P(1,0)的直线l与线段AB有公共点.(1)求直线l的斜率k的取值范围.(2)求直线l的倾斜角α的取值范围.【堂堂清】1.已知M(2m+3,m),N(m-2,1).(1) 当m为何值时,直线MN的倾斜角为锐角?(2) 当m为何值时,直线MN的倾斜角为钝角?(3) 当m为何值时,直线MN的倾斜角为直角?2.若某直线的斜率k∈(-∞,3],则该直线的倾斜角α的取值范围是()3.直线l1,l2,l3如图所示,则l1,l2,l3的斜率k1,k2,k3的大小关系为________,倾斜角α1,α2,α3的大小关系为__________.日日清A 组9+1;B 组6+1 评价:基础题:1.已知直线过A (3,m +1),B (4,2m +1)两点且倾斜角为5π6,则m 的值为( )A .-3B .3C .-33D .33 2.若A (-2,3),B (3,-2),C ),21(m 三点共线,则实数m 的值为( )A .12B .-12C .-2D .23.在平面直角坐标系内,正三角形ABC 的边BC 所在直线的斜率是0,则边AC ,AB 所在直线的斜率之和为( )A .-23B .0C .3D .234. (2023西宁阶段练习)如图,在平面直角坐标系中有三条直线l 1,l 2,l 3,其对应的斜率分别为k 1,k 2,k 3,则下列结论中正确的是( )A. k 3>k 1>k 2B. k 1-k 2<0C. k 2k 3>0D. k 3>k 2>k 15. (多选)(2024大庆外国语学校开学质量检测)在平面直角坐标系中,下列说法中不正确的是( )A. 任意一条直线都有倾斜角和斜率B. 直线的倾斜角越大,则该直线的斜率越大C. 若一条直线的倾斜角为α,则该直线的斜率为tan αD. 与坐标轴垂直的直线的倾斜角是0°或90°6. 斜率为-1a 2+1(a ∈R)的直线的倾斜角的取值范围是________ 发展题7. 已知点P (x ,-2)在A (-1,1),B (1,7)两点所连的直线上,则实数x 的值为________.8.已知点A ()2,-3,B ()-3,-2,斜率为k 的直线l 过点P ()1,1,则满足直线l 与线段AB 相交的斜率k 的取值范围是________9.若经过点A(1-t,1+t)和点B(3,2t)的直线的倾斜角为钝角,则实数t 的取值范围是__ __.10.如图所示,直线l1的倾斜角α1=30°,直线l1⊥l2,求直线l1,l2的斜率.挑战题11.已知实数x,y满足方程x+2y=6,当1≤x≤3时,求y-1x-2的取值范围.。
《3.1 直线的倾斜角与斜率》导学案 学习目标
1.理解直线的倾斜角的定义、范围和斜率;
2.掌握过两点的直线斜率的计算公式;
3.能用公式和概念解决问题.
学习过程
一、课前准备
(预习教材P 90~ P 91,找出疑惑之处)
复习1:在直角坐标系中,只知道直线上的一点,能不能确定一条直线呢?
复习2:在日常生活中,我们常说这个山坡很陡峭,有时也说坡度,这里的陡峭和坡度说的是山坡与水平面之间的一个什么关系呢?
二、新课导学
※ 学习探究
新知1:当直线l 与x 轴相交时,取x 轴作为基准,x 轴正向与直线l 向上方向之间所成的角α叫做直线l 的倾斜角(angle of inclination ).
关键:①直线向上方向;②x 轴的正方向;③小于平角的正角.
注意:当直线与x 轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度..
试试:请描出下列各直线的倾斜角.
反思:直线倾斜角的范围?
探究任务二:在日常生活中,我们经常用“升高量与前进量的比”表示“坡度”,则坡度的公式是怎样的?
新知2:一条直线的倾斜角()2π
αα≠的正切值叫做这条直线的斜率(slope).记为tan k α=.
试试:已知各直线倾斜角,则其斜率的值为
⑴当0o α=时,则k ; ⑵当090o o α<<时,则k ;
⑶当90o α=时,则k ;
⑷当090180o α<<时,则k .
新知3:已知直线上两点111222(,),(,)P x y P x y 12()x x ≠的直线的斜率公式:2121y y k x x -=-. 探究任务三:
1.已知直线上两点1212(,),(,),A a a B b b 运用上述公式计算直线的斜率时,与,A B 两点坐标的顺序有关吗?
2.当直线平行于y 轴时,或与y 轴重合时,上述公式还需要适用吗?为什么?
※ 典型例题
例1 已知直线的倾斜角,求直线的斜率:
⑴30οα=;
⑵135οα=;
⑶60οα=;
⑷90οα=
变式:已知直线的斜率,求其倾斜角.
⑴0k =;
⑵1k =;
⑶3k =-;
⑷k 不存在.
例2 求经过两点(2,3),(4,7)A B 的直线的斜率和倾斜角,并判断这条直线的倾斜角是锐角还是钝角.
※ 动手试试
练1. 求经过下列两点直线的斜率,并判断其倾斜角是锐角还是钝角. ⑴(2,3),(1,4)A B -;
⑵(5,0),(4,2)A B -.
练2.画出斜率为0,1,1-且经过点(1,0)的直线.
练3.判断(2,12),(1,3),(4,6)A B C --三点的位置关系,并说明理由.
三、总结提升 ※ 学习小结
1.任何一条直线都有唯一确定的倾斜角,直线斜角的范围是[0,180)︒.
2.直线斜率的求法:⑴利用倾斜角的正切来求;⑵利用直线上两点111222(,),(,)P x y P x y 的坐标来求;⑶当直线的倾斜角90οα=时,直线的斜率是不存在的
3.直线倾斜角、斜率、斜率公式三者之间的关系:
直线的倾斜角α 直线的斜率k 直线的斜率公式 定
义
αtan =k 1212x x y y k --= 取值
范围
[0,180)︒ ),(+∞-∞ )(21x x ≠
学习评价
※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).
A. 很好
B. 较好
C. 一般
D. 较差
※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:
1. 下列叙述中不正确的是( ).
A .若直线的斜率存在,则必有倾斜角与之对应
B .每一条直线都惟一对应一个倾斜角
C .与坐标轴垂直的直线的倾斜角为0o 或90ο
D .若直线的倾斜角为α,则直线的斜率为tan α
2. 经过(2,0),(5,3)A B --两点的直线的倾斜角( ).
A .45ο
B .135ο
C .90ο
D .60ο
3. 过点P (-2,m )和Q (m ,4)的直线的斜率等于1,则m 的值为( ). A.1 B.4 C.1或3 D.1或4
4. 直线经过二、三、四象限,l 的倾斜角为α,斜率为k ,则α为 角;k 的取值范围 .
5. 已知直线l 1的倾斜角为α1,则l 1关于x 轴对称的直线l 2的倾斜角2α为________. 课后作业
(3,2)--,若直线l 过点(1,1)P
且与线段AB 相交,求直线l 的斜率k 的取值范围.
2. 已知直线l 过221
1
(2,()),(2,())A t B t t t -+-两点,求此直线的斜率和倾斜角.。