内容正文:
2.2.2 直线的两点式方程(教学设计)
1、 课时教学内容
1. 直线的两点式方程
2. 直线的截距式方程
2、 课时教学目标
1. 能根据两定点的坐标,由点斜式方程推导建立直线的两点式方程;
2. 能由一般到特殊,由两点式方程推导出截距式方程.
3. 能从代数方程的角度认识直线方程四种不同形式本质上的共性,并能根据所学方程的结构特征抽象,能进行直线不同形式方程的互化.
3、 教学重点、难点
重点:直线的两点式方程与截距式方程.
难点:直线的两点式方程推导过程的理解
4、 教学过程设计
环节一 创设情境,引入课题
引导语:上节课我们根据直角坐标系中确定直线位置的几何要素,把它们代数化得到了直线的点斜式方程与斜截式方程,体会了利用坐标法建立直线方程的过程,本节课我们继续探索直线其他形式的方程.
1.开门见山,自主探究两点式方程
问题1:我们知道“两点确定一条直线”,这条直线的方程可以由这两点坐标来表示,如果直线经过两点,(其中),你能根据上节课所学的知识与方法,求出由这两点坐标所确定的直线方程吗?
环节二 观察分析,感知概念
思考:
所以直线是唯一确定的.也就是说,对于直线上的任意一点,它的坐标与点,的坐标之间具有唯一确定的关系.这一关系是什么呢?
师生活动:采用自主探究的方式,推导并建立直线方程,教师巡视,一方面,对探究存在疑难的同学作适当引导:通过“斜率”这个“中介”,把建立过这两点的直线的方程转化为求点斜式方程;另一方面,对特殊情况()作恰当的指导.
学生探究完成后汇报结果
由经过两点,的直线的斜率公式可以求出直线的斜率,因此我们可以利用直线的点斜式方程来解决问题.
环节三 抽象概括,形成概念
当时,经过两点,的直线的斜率.
任取,中的一点,例如,取点,由直线的点斜式方程,得
,
当时,上式可写为
这就是经过两点,(其中)的直线的方程,我们把它叫做直线的两点式方程,简称两点式(two-point form).
不利用点斜式方程,你能求出两点式方程吗?
在,中,如果,则直线没有两点式方程.当时,直线垂直于轴,直线方程为即;当时,直线垂直于轴,直线方程为即.
环节四 辨析理解 深化概念
例3如图2.2-5,已知直线与轴的交点为,与轴的交点为,其中.求直线的方程.
解:将两点,的坐标代入两点式,得
,
即
.
师生活动:该例题的解决学生不会存在困难,主要由学生自主完.成,教师侧重对中点坐标的求法作点拨.对于此问题,学生也可能运用点斜式求解.
设计意图:主要是为学生提供运用两点式方程求直线方程的实践机会,了解中点坐标公式.
我们把直线与轴的交点的横坐标叫做直线在轴上的截距,此时直线在轴上的截距是.方程由直线在两条坐标轴上的截距与确定,我们把方程叫做直线的截距式方程,简称截距式(intercept form).
环节五 概念应用,巩固内化
例4已知的三个顶点,,,求边所在直线的方程,以及这条边上的中线所在直线的方程.
解:如图2.2-6,过,的两点式方程为,
整理得.这就是边所在直线的方程.
边上的中线是顶点与边中点所连线段,
由中点坐标公式,可得点的坐标为,即.
过,两点的直线方程为,
整理可得.这就是边上中线所在直线的方程.
直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式方程都有明确的几何意义,都涉及确定直线位置的两个基本要素:两个点或一点和斜率.这些直线的方程,形式不同但本质一致,都是对直线的定量刻画在对直线的定量刻画中,斜率处于核心地位.点斜式方程是其他所有形式的方程的基础,其他所有形式的方程都是点斜式方程在一定条件下的变式.
另外,利用直线的斜率、两点式等,我们可以进一步理解平面几何中“两点确定一条直线”的含义.事实上,对于直线上的四个不同点,,由,确定的直线方程与由,确定的直线方程是同一个方程,你能给出证明吗?
环节六 归纳总结,反思提升
教师引导学生回顾本单元学习内容和学习过程,并回答下列问题:
(1)直线方程有哪些不同形式?产生不同形式的原因是什么?
(2)在直角坐标系中直线(几何图形)如何用代数(方程)表示?代数表示的意义是什么?
(3)运用直线的点斜式方程(斜截式方程)时要注意什么适用条件?
设计意图:帮助学生梳理直线方程学习的基本过程与思路:根据确定直线位置的几何要素,从给定一点与方向到两个点,分别建立直线的点斜式方程与两点式方程,并给出了它们的特殊形式.从认识方程的一般特点入手得到直线的一般式方程.进一步帮助学生理解直线方程的本质就是直线上任意一点的横坐标x、纵坐标y所满足的关系式.明确直线的点斜式方程、斜截式方程的不同特点,使学生在问题解决中能灵活应用.
环节七 目标检测,作业布置
布置作业 教材第64页第3题.
练习(第64页)
1.求经过下列两点的直线的两点式方程:
(1),;