内容正文:
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1.1直线的斜率与倾斜角
泰州市教育局教研室唐咸胜
教学目标
1.理解直线的斜率,掌握过两点的直线的斜率公式:
2.理解直线倾斜角的定义,知道直线的倾斜角的范围:
3.掌握直线的斜率与倾斜角之间的关系.
教学重点:
过两点的直线的斜率公式的运用.
教学难点:
斜率的引入及倾斜角与斜率之间的关系
教学过程
一、情境设置
现实世界中,到处有美妙的曲线,从飞逝的流星到雨后的彩虹,从古代的石
拱桥到现代的立交桥…
行星围绕太阳运行,人们可以建立行星运动的轨迹方程,并借助方程进一步
认识它的运动规律
在建造桥梁时,我们可以根据要求,首先确定桥拱所对应的曲线的方程,然
后进行进一步的设计和施工
曲线可以看成满足某种条件的点的集合,引进平面直角坐标系后,平面内的
点可以用坐标(x,y)来表示.根据曲线的几何特征,可以得到曲线上任意一点
的坐标(x,y)满足的一个方程F(x,y)=0;反过来,以方程F(x,y)=0
的解(x,y)为坐标的点也都在曲线上,这样,对曲线性
质的研究就可以通过对方程F(x,y)=0的研究来进行.
直线是最常见的几何图形,直线也可以看成满足某种
条件的点的集合.在平面直角坐标系中,当点用坐标(x,
y)表示后,直线便可用一个方程F(x,y)=0表示,进
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而通过对方程的研究来研究直线.
●如何建立直线的方程?
●如何利用直线的方程研究直线的性质?
我们知道,过一点可以画出无数条直线过点P的两条直线PA,PB有什么区
别?如何表示它们的区别?
二、学生活动
1.探究1:在同一坐标系中作出下列函数的图象:
(1)y=x+1:
(2)y=2x+1.
2.探究2:
在实际生活中,楼梯或路面的倾斜程度可以用坡度来刻画可以看出,如果楼
梯台阶的高度(级高)与宽度(级宽)的比值越大,那么坡度就越大,楼梯就越
陡.在平面直角坐标系中,我们可以采用类似的方法来刻画直线的倾斜程度:
直线
高度
坡度=
宽度
高度
宽度
三、数学建构
1.直线的斜率.
对于直线1上的任意两点P(x,y),Q(x,y,),如果x≠x,,那么由相似三
角形的知识可知,当-业是一个定值,我们将其称为直线1的斜率(slop)为
x-X
k=-当(化车x
X2-x
说明:
(1)如果1=2,那么直线1⊥x轴,此时k不存在(斜率不存在):
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Q(x,y)
P(x,y)
(2)对于与x轴不垂直的直线1,它的斜率可以看作
k=y2一yl纵坐标的增量△Ψ△:
(3)对于一条(与x轴不垂直的)直线而言,它的斜率是一个定值,由该
直线上任意两点确定的直线的斜率总是相等的.
2.直线的倾斜角.
在平面直角坐标系中,对于一条与x轴相交的直线,把x轴所在的直线绕着
交点按逆时针方向旋转到和直线重合时,所转过的最小正角α也能刻画直线的倾
斜程度,我们把这个角au称为这条直线的倾斜角(angle of inclination),并规定:
与x轴平行或者重合的直线的倾斜角为0°.
B
A
说明:
(1)由定义可知,直线的倾斜角a的取值范围是{a|0≤a<π:
(2)与斜率比较,直线的倾斜角和直线的斜率都是刻画直线的倾斜程度的
一个量,其中所有直线都有倾斜角,而不是所有直线都有斜率:
(3)通过研究发现:
当直线的斜率为正时,直线的倾斜角为锐角,此时,素=△y=NB。
tana
△xAN
当直线的斜率为负时,直线的倾斜角为钝角,此时,
k=Ay=NB=-tan0=-tan(x-a)-tana.
△x-AN
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因此,当直线与x轴不垂直时,直线的斜率k与倾斜角a之间满足
k =tana
四、数学运用
例1如图,直线,1,1都经过点P(3,2),又,,4分别经过点
Q1(-2-1),Q2(4,-2),Q(-3,2)试计算直线,,4的斜率.
例2经过点(3,2)画直线,使直线的斜率分别为
(1)34:
(2)45.
五、小结
1.如何确定直线?直线的方向(倾斜程度)用什么量来刻画?
一斜率是刻画直线方向(倾斜程度)的代数量,它可以由直线的方程直接
地体现。
2.斜率的取值范围是什么?倾斜角的取值范围是什么?斜率与倾斜角有什
么关系?
斜率k∈R,倾斜角ae0,元),k=tana,一般地,斜率k随着倾斜角a
的增大而增大,但是,[0,π)不是其单调区间(分隔成两个单调区间).