内容正文:
第9讲
直线方程
概述
适用学科
高中数学
适用年级
高中一年级
适用区域
苏教版区域
课时时长(分钟)
120
知识点
1.倾斜角与斜率的概念、几何意义、范围及其应用;
2.直线的点斜式方程、斜截式方程、两点式方程、截距式方程、一般式方程及其应用;
3.用待定系数法求直线的方程.
学习目标
掌握直线解析式的求法,培养学生观察,分析,转化,探索问题的能力,鼓励创新.
学习重点
直线解析式的求解.
学习难点
直线解析式的求解.
【教学建议】
解析几何是17世界数学发展的重大成果之一,其本质是使用代数方法研究图形的几何性质,体现了数形结合的重要思想.直线与方程是平面解析几何的第一章,研究的是平面上最简单的图形---直线,运用的方法主要是坐标法,它是研究解析几何最基本的方法.坐标法的基本特点是,首先用代数语言描述几何元素及其关系,将几何问题代数化;解决代数问题,得到结果;分析代数结果的几何意义,最终解决几何问题.
教学过程
一、导入
为缓解日益严重的交通压力,各地都加大了基础设施建设的力度,先后投资发展轨道交通与城市高架桥建设,如图是高架桥的效果图,纵横交错的桥梁远远看去如一条条直线,有的相互平行,有的相互垂直,高架桥两边的护拦是平行的,而路灯的灯杆与护栏则是垂直的,如果我们把护栏与灯杆都看作直线,那么,从何角度研究直线以及如何研究呢?这就是本章将要学习的直线与方程.
二、知识讲解
知识点1 直线的倾斜角与斜率
1.直线的倾斜角
(1)定义:轴正向与直线向上方向之间所成的角叫做这条直线的倾斜角.当直线与轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°.
(2)倾斜角的范围为.
2.直线的斜率
(1)定义:一条直线的倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母表示,即,倾斜角是90°的直线没有斜率.
(2)过两点的直线的斜率公式:
经过两点,的直线的斜率公式为.
知识点2 直线方程的形式及试用条件
名称
几何条件
方 程
局限性
点斜式
过点,斜率为
不含垂直于轴的直线
斜截式
斜率为,纵截距为
不含垂直于轴的直线
两点式
过两点,,
不包括垂直于坐标轴的直线
截距式
在轴,轴上的截距分别为,
不包括垂直于坐标轴和过原点的直线
一般式
(,不全为0)
三、例题精析
【教学建议】
此处内容主要用于教师课堂的精讲,每个题目结合试题本身,答案和解析部分,教师有的放矢的进行讲授或与学生互动练习.
例题1
【题干】已知直线l向上方与y轴正向所成的角为30°,则直线l的倾斜角为________.
【答案】 60°或120°
【解析】有两种情况:
①如图(1),直线l向上方与x轴正向所成的角为60°,即直线l的倾斜角为60°.
②如图(2),直线l向上方向与x轴正向所成的角为120°,即直线l的倾斜角为120°.
例题2
【题干】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l1,那么l1的倾斜角为__________________________________________________.
【答案】 当0°≤α<135°时,倾斜角为α+45°;当135°≤α<180°时,倾斜角为α-135°
【解析】 因为0°≤α<180°,
通过画图(如图所示)可知:
当0°≤α<135°时,倾斜角为α+45°;
当135°≤α<180°时,倾斜角为45°+α-180°=α-135°.
例题3
【题干】
(1)直线的倾斜角是( )
A.40° B.50°
C.130° D.140°
【答案】
【解析】将直线化成,其斜率为,倾斜角为.
(2)直线l经过A(2,1),B(1,m2)(m∈R)两点.则直线l的倾斜角的取值范围为____________.
【答案】 [0°,45°]∪(90°,180°)
【解析】 直线l的斜率k==1-m2≤1.
若l的倾斜角为α,则tan α≤1.
又∵α∈[0°,180°),
当0≤tan α≤1时,0°≤α≤45°;
当tan α<0时,90°<α<180°.
∴α∈[0°,45°]∪(90°,180°).
例题4
【题干】已知实数x,y满足y=-2x+8,且2≤x≤3,求的最大值和最小值.
【答案】的最大值为2,最小值为.
【解析】如图所示,由于点(x,y)满足关系式2x+y=8,且2≤x≤3,可知点P(x,y)在线段AB上移动,并且A,B两点的坐标可分别求得为A(2,4),B(3,2).
由于的几何意义是直线OP的斜率,
且kOA=2,kOB=,
所以可求得的最大值为2,最小值为.
例题5
【题干】已知直线l:y=kx+2k+1.
(1)求证:直线l恒过