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1、直線方程的一般形式
一、教學(xué)目標
(一)知識教學(xué)點
掌握直線方程的一般形式,能用定比分點公式設(shè)點后求定比.
(二)能力訓(xùn)練點
通過研究直線的一般方程與直線之間的對應(yīng)關(guān)系,進一步強化學(xué)生的對應(yīng)概念;通過對幾個典型例題的研究,培養(yǎng)學(xué)生靈活運用知識、簡化運算的能力.
(三)學(xué)科滲透點
通過對直線方程的幾種形式的特點的分析,培養(yǎng)學(xué)生看問題一分為二的辯證唯物主義觀點.
二、教材分析
1.重點:直線的點斜式、斜截式、兩點式和截距式表示直線有一定的局限性,只有直線的一般式能表示所有的直線,教學(xué)中要講清直線與二元一次方程的對應(yīng)關(guān)系.
2.難點:與重點相同.
3.疑點:直線與二元一次方
2、程是一對多的關(guān)系.同條直線對應(yīng)的多個二元一次方程是同解方程.
三、活動設(shè)計
分析、啟發(fā)、講練結(jié)合.
四、教學(xué)過程
(一)引入新課
點斜式、斜截式不能表示與x軸垂直的直線;兩點式不能表示與坐標軸平行的直線;截距式既不能表示與坐標軸平行的直線,又不能表示過原點的直線.與x軸垂直的直線可表示成x=x0,與x軸平行的直線可表示成y=y0。它們都是二元一次方程.
我們問:直線的方程都可以寫成二元一次方程嗎?反過來,二元一次方程都表示直線嗎?
(二)直線方程的一般形式
我們知道,在直角坐標系中,每一條直線都有傾斜角α.當(dāng)α≠90°時,直線有斜率,方程可寫成下
3、面的形式:
y=kx+b
當(dāng)α=90°時,它的方程可以寫成x=x0的形式.
由于是在坐標平面上討論問題,上面兩種情形得到的方程均可以看成是二元一次方程.這樣,對于每一條直線都可以求得它的一個二元一次方程,就是說,直線的方程都可以寫成關(guān)于x、y的一次方程.
反過來,對于x、y的一次方程的一般形式
Ax+By+C=0. (1)
其中A、B不同時為零.
(1)當(dāng)B≠0時,方程(1)可化為
這里,我們借用了前一課y=kx+b表示直線的結(jié)論,不弄清這一點,會感到上面的論證不知所云.
(2)當(dāng)B=0時,
4、由于A、B不同時為零,必有A≠0,方程(1)可化為
它表示一條與y軸平行的直線.
這樣,我們又有:關(guān)于x和y的一次方程都表示一條直線.我們把方程寫為
Ax+By+C=0
這個方程(其中A、B不全為零)叫做直線方程的一般式.
引導(dǎo)學(xué)生思考:直線與二元一次方程的對應(yīng)是什么樣的對應(yīng)?
直線與二元一次方程是一對多的,同一條直線對應(yīng)的多個二元一次方程是同解方程.
(三)例題
解:直線的點斜式是
化成一般式得
4x+3y-12=0.
把常數(shù)次移到等號右邊,再把方程兩邊都除以12,就得到截距式
講解這個例題時,要順便解決好下面幾個問題:(1)直線的點斜式、兩點式方
5、程由于給出的點可以是直線上的任意點,因此是不唯一的,一般不作為最后結(jié)果保留,須進一步化簡;(2)直線方程的一般式也是不唯一的,因為方程的兩邊同乘以一個非零常數(shù)后得到的方程與原方程同解,一般方程可作為最終結(jié)果保留,但須化為各系數(shù)既無公約數(shù)也不是分數(shù);(3)直線方程的斜截式與截距式如果存在的話是唯一的,如無特別要求,可作為最終結(jié)果保留.
例2 把直線l的方程x-2y+6=0化成斜截式,求出直線l的斜率和在x軸與y軸上的截距,并畫圖.
解:將原方程移項,得2y=x+6,兩邊除以2得斜截式:
x=-6
根據(jù)直線過點A(-6,0)、B(0,3),在平面內(nèi)作出這兩點連直線就是所要作的
6、圖形(圖1-28).
本例題由學(xué)生完成,老師講清下面的問題:二元一次方程的圖形是直線,一條直線可由其方向和它上面的一點確定,也可由直線上的兩點確定,利用前一點作圖比較麻煩,通常我們是找出直線在兩軸上的截距,然后在兩軸上找出相應(yīng)的點連線.
例3 證明:三點A(1,3)、B(5,7)、C(10,12)在同一條直線上.
證法一 直線AB的方程是:
化簡得 y=x+2.
將點C的坐標代入上面的方程,等式成立.
∴A、B、C三點共線.
∴A、B、C三點共線.
∵|AB|+|BC|=|AC|,
∴A、C、C三點共線.
講解本例題可開拓學(xué)生思路,培養(yǎng)學(xué)生靈活運用知識
7、解決問題的能力.
例4 直線x+2y-10=0與過A(1,3)、 B(5,2)的直線相交于C,
此題按常規(guī)解題思路可先用兩點式求出AB的方程,然后解方程組得到點C的坐標,再求點C分AB所成的定比,計算量大了一些.如果先用定比分點公式設(shè)出點C的坐標(即滿足點C在直線AB上),然后代入已知的直線方程求λ,則計算量要小得多.
代入x+2y-10=0有:
解之得 λ=-3.
(四)課后小結(jié)
(1)歸納直線方程的五種形式及其特點.
(2)例4一般化:求過兩點的直線與已知直線(或由線)的交點分以這兩點為端點的有向線段所成定比時,可用定比分點公式設(shè)出交點的坐標,代入已
8、知直線(或曲線)求得.
五、布置作業(yè)
1.(1.6練習(xí)第1題)由下列條件,寫出直線的方程,并化成一般式:
(2)經(jīng)過點B(4,2),平行于x軸;
(5)經(jīng)過兩點P1(3,-2)、P2(5,-4);
(6)x軸上的截距是-7,傾斜角是45°.
解:(1)x+2y-4=0; (2)y-2=0; (3)2x+1=0;
(4)2x-y-3=0; (5)x+y-1=0; (6)x-y+7=0.
3.(習(xí)題二第8題)一條直線和y軸相交于點P(0,2),它的傾斜角
4.(習(xí)題二第十三題)求過點P(2,3),并且在兩軸上的截距相等的直線方程.
5.(習(xí)題二第16題)設(shè)點P(x0,y0)在直線As+By+C=0上,求證:這條直線的方程可以寫成A(x-x0)+B(y-y0)=0.
證明:將點P(x0,y0)的坐標代入有C=-Ax0-By0,將C代入Ax+By+C=0即有A(x-x0)+B(y-y0)=0.
6.過A(x1,y1)、B(x2,y2)的直線交直線l:Ax+By+C=0于C,
六、板書設(shè)計