高中数学第四届全国青年教师优秀课观摩大赛 直线的倾斜角与斜率教案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 10:59:45星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

直线的倾斜角与斜率的教学设计

一、教学目标

1、探索确定直线位置的几何要素,感受倾斜角这个反映倾斜程度的几何量的形成过程。 2、通过教学,使学生从生活中的坡度,自然迁移到数学中直线的斜率,感受数学概念来源于生活实际,数学概念的形成是自然的,从而渗透辩证唯物主义思想。

3、充分利用倾斜角和斜率是从数与形两方面,刻画直线相对于x轴倾斜程度的两个量这一事实,渗透数形结合思想。

4、经历用代数方法刻画直线斜率的过程,初步掌握过已知两点的直线的斜率计算公式,渗透几何问题代数化的解析几何研究思想。 二、教学重点与难点

重点:1、感悟并形成倾斜角与斜率两个概念; 2、推导并初步掌握过两点的直线斜率公式;

3、体会数形结合及分类讨论思想在概念形成及公式推导中的作用。 难点:用代数方法推导斜率的过程。 三、教学方法

计算机辅助教学与发现法相结合。即在多媒体课件支持下,让学生在教师引导下,积极探索,亲身经历概念的发现与形成过程,体验公式的推导过程,主动建构自己的认知结构。 四、教学过程

(一)创设情境,揭示课题

问题1、(出示幻灯片)给出的两点P、Q相同吗?

从形的角度看,它们有位置之分,但无大小与形状之分。 从数的角度看,如何区分两个点?(用坐标区分)

问题2、过这两点可作什么图形?唯一吗?只经过其中一点(如点P)可作多少条直线?若只想定出其中的一条直线,除了再用一点外,还有其他方法吗?可以增加一个什么样的几何量?(估计不少学生能意识到需要有一个角)

由此引导学生归纳,确定直线位置可有两种方式 (1)已知直线上两点

(2)已知直线上一点和直线的倾斜程度

问题3、角的形成还需一条线,也就是说要有刻画倾斜程度的角,就必须还有一条形成角的参

用心 爱心 专心 - 1 -

照的直线。在平面直角坐标系下,以哪条轴线为基准形成刻画倾斜程度的角?(学生可能回答x轴或y轴)

以x轴或y轴为基准都可以,习惯上我们用x轴。 问题4、过点P与x轴形成45角的直线有几条? (学生可能答一条或两条,投影?yL2·45。演示结果)如何区分清楚这两条直线 L1p呢?估计学生能想到还需要确定方 向。135。ox选择哪个角来描述直线的倾斜程度,就能保证坐标系下的任何一条直线都有唯一的角与它对应呢? (教师引导学生选取不同的方向来描述角,并区分L1与L2)。 数学概念来刻画事物时,讲求统一美与简洁美,如何用数学语言准确描述这个角呢?(揭示课题)

1、倾斜角的定义:在直角坐标系下,以x轴为基准,当直线l与x轴相交时,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。

学生练习画出过点P的各种倾斜角的直线。 oy?plxyolyopyp?xlp?xolxx轴平行的直线,补出图(4)学生容易忽略与,问倾斜角在哪儿?(1) (2) (3)(4) 如何规定? 规定:当直线l与x轴平行或重合时,它的倾斜角为0。 自然有倾斜角的范围是[0,180) 这样平面直角坐标系中每条直线都有唯一一个确定的倾斜角?与它对应。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。 以上定义了一个从“形”的角度用倾斜角刻画平面直角坐标系内一条直线的倾斜程度。

用心 爱心 专心

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???(二)巩固旧知,同化新知

生活中,我们都有过爬山、爬坡的体验,对于斜坡的倾斜程度,可以用什么量来反映?(坡角与坡度)

初中对坡度是如何定义的?

坡度(比)=

?升高量 前进量 (即坡角?的正切值)

当坡角?增大时,坡度如何变化?

当坡角?=90与0时,升高量、前进量分别是什么?坡度又分别是什么?

坡角、坡度都能反映倾斜程度,迁移到数学中,坡角相当于直线的倾斜角,而坡度则对应于直线的斜率。

2、斜率: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

??k?tan?(??90?)

问题5、当?为钝角时,直线的斜率如何求?(转化到其补角?上)

y o ?? x ??180???(?是锐角) ??k?tan??tan(180??)??tan?如:倾斜角??120,则斜率k??3 ?问题6、当?在[0,180)内变化时,斜率k如何变化?

??

用心 爱心 专心 - 3 -

yo?plxypolyopy?x?xpolxl0°<?<90°?= 90°k不存在90°<?<180°?= 0°k=0k >0k<0问题7、倾斜角与斜率都能刻画直线的倾斜程度,哪个量更优越呢?

倾斜角能从形的角度刻画倾斜程度,而斜率是比值,实质是数值,它能从数的角度反映倾斜的程度,显然用斜率更细致入微些。 (三)尝试推导,深化认识

两点确定一条直线,可见由两点也就确定了直线的倾斜程度,即倾斜角与斜率。看来,直线上两点与直线的斜率有着密不可分的联系。

问题8、在平面直角坐标系中,已知直线上两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)且x1 ? x2,能否用P1 、P2的坐标来表示直线斜率k? (学生活动):随意在坐标系下画两点P1 、P2及直线P1 P2,探究各种图形并尝试推导,可以先特殊再一般,也可先一般再特殊地去分析。教师可适当引导其将斜坡截面图迁移到坐标系中,类似升高量,前进量,用点的坐标表示线段长,并请同学叙述各个图的推导过程与结果。

yP2(x2,y2)Q (x2,y1)yP2(x2,y2)P1(x1,y1)αQ (x2,y1)OyP1(x1,y1)P2(x2,y2)Q (x1,y2)αOxxαP1(x1,y1)OxyP1(x1,y1)Q (x1,y2)P2(x2,y2)αOx用心 爱心 专心 - 4 -

解:设直线P1 P2倾斜角为?(??90?)当直线P1 P2方向向上时,过点P1作x轴的平行线,过点P2作y轴的平行线,两线交于点Q,则点Q为(x2,y1) (1)当?为锐角时,???QP1P2,x1?x2,y1?y2 在Rt?P1P2Q中,tan??tan?QP1P2??QP2P1Q?y2?y1

x2?x1(2)当?为钝角时,??180??(设?QP1P2=?),x1?x2,y1?y2

tan?=tan(180???)??tan?

在Rt?P1P2Q中,tan??QP2QP1?y2?y1y?y1 ??2x2?x1x2?x1?tan??y2?y1(可让学生分组推导)

x2?x1y?y1y2?y1,即k?2

x2?x1x2?x1同理,当直线P2P1方向向上时,无论?为锐角或钝角,也有tan??思考:1、各种一般情形得出的结论一致吗?与P1、P2这两点坐标顺序有关系吗?

2、当直线垂直于x轴或y轴时,上述结论适用吗? 3、斜率公式使用时应注意什么问题?

巩固练习:求经过下列两点直线的斜率,并判断倾斜角是锐角还是钝角。 (1)A(3,2),B(-4,1)(kAB?(2)A(3,2),B(4,1)(kAB1) 7??1)

(3)A(3,2),B(3,-1)(不存在) (4)A(3,2),B(-4,2)(kAB?0)

(四)反思小结,概括提炼(同学们这节课有何收获?)

1、明确了确定直线位置的几何要素。

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)

?13、经历了代数方法刻画斜率的过程,感受了数形结合与分类讨论的数学思想 2k?tan?? (五)板书设计

2?1直线的倾斜角与斜率

1、倾斜角的定义 (学生展示推导斜

yxyx范围[0,180) 2、直线的斜率

? ??率公式的图形)

? 用心 爱心 专心 - 5 -

)??tan?

P85:例1、例2; P89:1、2、3。 用心 爱心 专心- 6 -

k?tan?(??90?)

?为钝角时,

k?tan??tan(180???(六)作业:①自学课本 ②作业本: