文档内容
直线的倾斜角与
斜率
三维目标
知识与技能目标
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。
过程与方法目标
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。
情感、态度和价值观目标
通过解析几何发展史的简单介绍,渗透数学文化教
育。教学过程:
一、 课程导入
师:在几何问题的研究中,我们常常直接依据几何图形中点、线、面的关系研究几何图形的性质。现
在我们采用另一种研究方法——坐标法来研究几何问题。坐标法是在坐标系的基础上,把几何问题转化为代
数问题,通过代数运算研究几何图形性质的一种方法,这门科学称为解析几何。
师:我们都知道解析几何是 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,数学从此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
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之一。
师:本章我们主要研究的是直线与方程,这是我们在初中就熟悉的知识,当时是在函数的观点下进
行的,是借助于“形”研究“数”的问题,从今天开始要转化一个角度,利用坐标系,借助于“数”研究“形”的问题,也就
是用“坐标法”进行研究。这节课我们将研究最基础的知识--直线的倾斜角和斜率,在学习过程中体会和感受解析几何研究问题的基本方法和思想。
二、 新课讲解
师:老师这里有几个问题需要同学们帮老师解答一下,首先请你在平面直角坐标系中画出两条直线,
并说出他们的不同之处。
(1) (2)
生: 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。
师:那么直线的倾斜程度是以什么为参照的?
生:以x轴或y 轴为基准都可以,习惯上以x 轴为基准。(教师引导)师:
在平面直角坐标系中,如何确定一条直线的位置?
生:(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”。
师:两直线相交可以形成 4 个角,你愿意选择哪个角来描述直线的倾斜程度呢?
生:用图中的∠1。这个角就叫做直线的倾斜角。(教师引导)
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师:我们再来这个问题。在平面直角坐标系中,过一点的任意直线相对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。
(1) (2)
(3) (4)
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师:根据同学们刚才的回答,我们可以得到倾斜角的定义: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 。
师:那么老师又有问题了,根据定义,倾斜角α的取值范围
是什么呢? 生:0 180 。
师:我们继续思考: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。
生:可以用坡角与坡度来表
示。师:那么坡度的定义是什
么?师: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 。
师:接下来,同学们完成下面的表格 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
30o 45o 60o 120o 135o 150o
k=tan
师:除此之外,同学们根据三角函数的相关知识,思考当倾斜角 在[0 ,180 )内变化时,斜
率 k 如何变化?并填写表 2。
表 2
的取值范围 0o< <90o
=90o 90o< <180o
K 的取值范围
k 关于 的单调性
生:倾斜角α是90 o的直线没有斜率;倾斜角α不是90 o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。
师:我们已经学习过了坐标,那么如果已知直线将过两点 P(x,y),P(x,y),
1 1 1 2 2 2
试用点P 、P 的坐标表示直线的斜率 k?
1 2
生:经过两点 P(x,y),P(x,y)(x x)的直线的斜率公式是: 。
1 1 1 2 2 2 1 2三、巩固练习
师:下面我们看几道练习题。(教师指导学生回答)
例1.如图,已知A(3,2),B(-4,1),C(0,-1),求直线AB,BC,CA的斜率,并判断这些直线的倾斜
角是锐角还是钝角。
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。四、
小结
师:请同学们谈谈你在这节课中学到哪些知识、思想方法和解决问题的经验?
生: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(定义法、坐标法)。3.经历了用代数方法刻画斜率的过程,感受了数形结合与
全面认识基础之上的分类讨论的数学思想。
五、作业
师:同学们回去之后想一想还有什么办法可以计算直线的斜率。
师: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,也是解析几何研究问
题的核心思想方法,同学们要好好掌握。下课。