《直线的倾斜角与斜率》教学设计.docx
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1、直线的倾斜角与斜率教学设计直线的倾斜角与斜率导学案 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学问,更重要的是要揭示隐性学问:探讨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,探讨直线的几何性
2、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: 使学生经验几何问题代数化的过程,并初步了解解析几何探讨问题的基本思想方法,体会坐标法。 理解斜率的定义,驾驭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,经验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洁介绍,渗透数学文化教化。 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,如何使学生在这一学问的基
3、础上,顺当、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”是一样的。在教学中应留意引导学生相识到这种联系。 函数是以图助数,利用图形使代数问题直观化,解析几何则是以数助形,用坐标法探讨几何问题。它们都体现了数形结合思想,但角度不同。学生知道一次函数的图象是一条直线,这里探讨的是直线的方程,学生简单将二者混淆,误认为方程就是一次函数。因此在教学时要留意澄清二者的不同。 基于上述分析,确定本课时的教学难点为: 直角坐标系下对刻画直线的几何要素的相识倾斜角
4、概念的形成;用坐标刻画倾斜角的方法斜率概念本质的相识。 四、教学过程设计 (一)引言 在几何问题的探讨中,我们经常干脆依据几何图形中点、线、面的关系探讨几何图形的性质。现在我们采纳另一种探讨方法坐标法来探讨几何问题。坐标法是在坐标系的基础上,把几何问题转化为代数问题,通过代数运算探讨几何图形性质的一种方法,这门科学称为解析几何。 解析几何是17世纪法国数学家笛卡尔和费马共同创立的。解析几何的创立是数学发展史上的一个重要的里程碑,数学从今由常量数学进入变量数学时期。解析几何由此成为近代数学的基础之一。 本章我们探讨的是直线与方程,这是我们在初中就熟识的学问,当时是在函数的观点下进行,是借助于“形
5、”探讨“数”的问题,从今日起先要转化一个角度,利用坐标系,借助于“数”探讨“形”的问题,也就是用“坐标法”进行探讨。本课时我们将探讨最基础的学问直线的倾斜角和斜率,并在其学习过程中体会和感受解析几何探讨问题的基本方法和思想。 设计意图:使学生了解新内容特点和探讨方法,发挥先行组织者的作用,揭示本课时的探讨方法。 (二)形成倾斜角的定义 问题:请你在平面直角坐标系中画出两条直线,说出他们的不同之处。 (1)(2) 预设的答案: 图(1)中的两条直线都经过点P,但“倾斜程度”不同。 图(2)中的两条直线“倾斜程度”相同,但没有公共点。 协助问题1:直线的倾斜程度是以什么为参照的? 老师引导形成统一
6、的相识:以x轴或y轴为基准都可以,习惯上以x轴为基准。 协助问题2:在平面直角坐标系中,如何确定一条直线的位置? 预设的答案: (1)两点确定一条直线; (2)一点及直线相对于x轴的“倾斜程度”。 协助问题3:两直线相交可以形成4个角,你情愿选择哪个角来描述直线的倾斜程度呢? 老师引导形成统一的相识:用图中的1。这个角就叫做直线的倾斜角。 设计意图:从学生的已有学问阅历动身,引导学生逐步接受新的探讨方法。 问题:在平面直角坐标系中,过一点的随意直线相对x轴的位置有哪些情形?请画出这些直线的倾斜角,并用你自己的语言说说倾斜角的三要素。 ()(2)(3)(4) 设计意图:在学生直观感受的基础上形成
7、倾斜角的定义。通过给各种类型的直线标注倾斜角,使学生形成对倾斜角全面的相识,在此基础上相识到分类定义的必要性和规定的合理性。 学生活动:标出各条直线的倾斜角,并用自己的语言描述倾斜角的特征。 预设的结果: (1)标出各条直线的倾斜角(略); (2)形成倾斜角的定义: 倾斜角的定义:在直角坐标系下,以x轴为基准,当直线与轴相交时,轴正向与直线向上方向之间所成的角,叫做直线的倾斜角。规定:当直线与轴平行或重合时,它的倾斜角为0。 问题3:依据定义,倾斜角的取值范围是什么呢? 答案:0180。 (三)形成斜率的定义 问题4:生活中,我们都有过爬山、爬坡的体验,你还知道表示倾斜程度的量吗?请举例。 设
8、计意图:利用学生的已有学问阅历将几何问题代数化。 预设的回答:可以用坡角与坡度来表示。坡度的定义是: 老师引导:我们也可以用直线的倾斜角的正切来表示直线的倾斜程度即直线的斜率。 斜率的定义: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。 问题5:(1)完成下面的表格1,并分析直线的倾斜角不同时,直线的斜率取值是否也不同,在此基础上总结斜率的意义。 表1 30o45o60o120o135o150ok=tan (2)依据三角函数的相关学问,思索当倾斜角在0,180)内改变时,斜率k如何改变?并填写表2。 表2 的取值范围0o90o=90o90o180oK的取值范围k关于的单调性 设
9、计意图:初步体验斜率与倾斜程度的关系,并用函数的观点分析倾斜角与斜率的改变关系。 活动方式:学生独立完成,并沟通相识斜率的意义,及倾斜角与斜率的关系。 预设的结论:倾斜角是90o的直线没有斜率;倾斜角不是90o的直线都有斜率;倾斜角不同,直线的斜率也不同。斜率大于0的直线的倾斜角为锐角,并且斜率越大倾斜角越大;斜率小于0的直线的倾斜角为钝角,并且斜率越小倾斜角越大。因此,我们可以用斜率表示直线的倾斜程度。 (四)探究斜率公式,初步体会坐标法 问题6:已知直线将过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),试用点P1、P2的坐标表示直线的斜率k? 设计意图:将斜率坐标化,让学生初步体会坐标法思想
10、。 学生活动:学生在刚才所画的直线上标记上述条件,由于不同学生的标记方法不同,将他们标记的状况收集整理,得到全部的状况之后再分类探讨,分组合作,分别求解。通过这样的活动使得学生对要解决的问题有一个全面的相识,同时相识到分类探讨和合作学习的必要性。 思路分析:依据斜率的定义解决问题,因此首先要构造直角三角形。 解决过程:(略)。 沟通完善:协助问题: 1.各种一般情形得出的结论一样吗?与P1、P2这两点坐标依次有关系吗?为什么? 2.当直线垂直于x轴或y轴时,上述结论还适用吗? 形成结论: 斜率公式:经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1x2)的直线的斜率公式是:。 (五)初步应用
11、,巩固双基 例1.如图,已知A(3,2),B(-4,1),C(0,-1),求直线AB,BC,CA的斜率,并推断这些直线的倾斜角是锐角还是钝角。 设计意图:巩固本课时所学的基本学问。 解:(略)。 例2.在平面直角坐标系中,画出经过点(-1,2)且斜率分别为1,-1,和2的直线。 设计意图:通过逆向思维,进一步加深对本课时所学的基本学问的理解,渗透坐标法的逆用和数形结合思想。 (六)反思小结,提高相识 问题7.请同学们谈谈你在这节课中学到哪些学问、思想方法和解决问题的阅历? 预设的回答: 1明确了确定直线位置的几何要素。(两种) 2理解了刻画倾斜程度的量(倾斜角与斜率),知道了求斜率的两种方法(
12、定义法、坐标法)。 3经验了用代数方法刻画斜率的过程,感受了数形结合与全面相识基础之上的分类探讨的数学思想。 七、目标检测设计 1P86练习 设计意图:巩固本课时的基本学问。 2P89习题3.1A组3,4,5 设计意图:培育学生运用所学学问解决问题的实力。 结束语:本节课是解析几何的第一课,“坐标法”是本课内容蕴含的核心思想方法,也是解析几何探讨问题的核心思想方法,通过本节课的探讨可见,直角坐标系使几何探讨又一次腾飞,几何从今跨入了一个新的时代,让我们给直线插上方程的”翅膀”吧! 倾斜角与斜率 3.1.1倾斜角与斜率(一)教学目标1学问与技能(1)正确理解直线的倾斜角和斜率的概念.(2)理解直
13、线倾斜角的唯一性.(3)理解直线斜率的存在性.(4)斜率公式的推导过程,驾驭过两点的直线的斜率公式.2过程与方法引导帮助学生将直线的位置问题(几何问题)转化为倾斜角问题,进而转化为倾斜角的正切即斜率问题(代数问题)进行解决,使学生不断体会“数形结合”的思想方法.3情感、看法与价值观(1)通过直线倾斜角的概念的引入学习和直线倾斜角与斜率关系的揭示,培育学生视察、探究实力,运用数学语言表达实力,数学沟通与评价实力.(2)通过斜率概念的建立和斜率公式的推导,帮助学生进一步理解数形结合的思想,培育学生树立辩证统一的观点,培育学生形成严谨的科学看法和求简的数学精神.(二)教学重点与难点直线的倾斜角、斜率
14、的概念和公式.(三)教学方法教学环节教学内容师生互动设计意图提出问题引入我们知道,经过两点有且只有(确定)一条直线,那么,经过一点P的直线l的位置能确定吗?如图,过一点P可作多数多条直线a,b,c,易见,答案是否定的,这些直线有什么联系呢?直线的倾斜角的概念.学生回答(不能确定)(1)它们都经过点P.(2)它们的倾斜程度不同.接着老师提出:怎样描述这种倾斜程度的不同?由此引入课题.设疑激趣导入课题概念形成1直线倾斜角的概念当直线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叫做直线l的倾斜角.特殊地,当直线l与x轴平行或重合时,规定.老师提问:倾斜角的取值范围是什么?当直
15、线l与x轴重合时(由学生结合图形回答) 概念深化因为平面直角坐标系内的每一条直线都有确定的倾斜程度,引入直线的倾斜角之后,我们就可以用倾斜角来表示平面直角坐标系内的每一条直线的倾斜程度.确定平面直角坐标系内的一条直线位置的几何要素:一个点P和一个倾斜角.老师提问:如左图,直线abc,那么它们的倾斜角相等吗?学生回答后作出结论.一个倾斜角不能确定一条直线,进而得出.确定一条直线位置的几何要素.通过这种师生互动引导学生明确确定一条直线位置的两个几何要素概念形成2直线的斜率一条直线的倾斜角(90)的正切值叫做这条直线的斜率.斜率常用小写字母k表示,即.由此可知,一条直线l的倾斜角肯定存在,但是斜率k
16、不肯定存在.例如=45时k=tan45=1=135时k=tan135=1老师提问:(由学生探讨后回答)(1)当直线l与x轴平行或重合时,k为多少?k=tan0=0(2)当直线l与x轴垂直时,k还存在吗?=90,k不存在设疑激发学生思索得出结论概念形成3直线的斜率公式对于上面的斜率公式要留意下面四点:(1)当x1=x2时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角=90,直线与x轴垂直;(2)k与P1、P2的依次无关,即y1、y2和x1、x2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干脆由直线上两点的坐标求得;(4)当y1=y2时,斜率k=0,直线的倾斜角
17、=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.老师提出问题:给定两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),x1x2,如何用两点的坐标来表示直线P1、P2的斜率?可用计算机作动画演示:直线P1P2的四种状况,并引导学生如何作协助线,共同完成斜率公式的推导.借助多媒体演示让学生亲自体会斜率公式的推导过程.应用举例例1已知A(3,2),B(4,1),C(0,1),求直线AB,BC,CA的斜率,并推断它们的倾斜角是钝角还是锐角.(用计算机作直线,图略)分析:已知两点坐标,而且x1x2,由斜率公式代入即可求得k的值;而当时,倾斜角是钝角;而当时,倾斜角是锐角;而
18、当时,倾斜角是0.例2在平面直角坐标系中,画出经过原点且斜率分别为1,1,2及3的直线a,b,c,1.分析:要画出经过原点的直线a,只要再找出a上的另个一点M.而M的坐标可以依据直线a的斜率确定;或者k=tan=1是特别值,所以也可以以原点为角的顶点,x轴的正半轴为角的一边,在x轴的上方作45的角,再把所作的这一边反向延长成直线即可.学生分析求解,老师板书例1略解:直线AB的斜率k1=1/70,所以它的倾斜角是锐角.直线BC的斜率k2=0.50,所以它的倾斜角是锐角. 例2略解:设直线a上的另个一点M的坐标为(x,y),依据斜率公式有1=(y0)/(x0)所以x=y可令x=1,则y=1,于是点
19、M的坐标为(1,1).此时过原点和点M(1,1),可作直线a.同理,可作直线b,c,1.(用计算机作动画演示画直线过程)课堂练习:P911题、2题、3题、4题.通过应用进一步理解倾斜角,斜率的有关定义归纳总结(1)直线的倾斜角和斜率的概念.(2)直线的斜率公式.师生共同总结沟通完善引导学生学会自己总结课后作业布置作业见习案3.1第一课时由学生独立完成巩固深化备选例题例1求下列两点直线的斜率,并推断其倾斜角是锐角还是钝角.(1)(1,1),(2,4);(2)(3,5),(0,2);(3)(2,3),(2,5);(4)(3,2),(6,2)【解析】(1),所以倾斜角是锐角;(2),所以倾斜角是钝角
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