必修2第三章第二節直線的方程
第一課時3.2.1 直線的點斜式方程
教學目標:
1.掌握由一點和斜率匯出直線方程的方法,掌握直線的點斜式方程;了解直線方程的斜截式是點斜式的特例
2.掌握斜率不存在時的直線方程,即
3.能通過待定係數(直線上的乙個點的座標及斜率,或者直線的斜率及在軸上的截距)求直線方程
教學重點:
直線的點斜式、斜截式方程的推導及運用
教學難點:
直線的點斜式、斜截式方程的意義及運用
教學過程:
(一)、複習準備:
1. 直線的傾斜角與斜率有何關係?什麼樣的直線沒有斜率?
2.兩條不重合的直線,斜率都存在. 它們的斜率有何關係.如何用直線的斜率判定兩直線垂直?
直線經過點,,則(1)直線的斜率是多少?(2)當在直線上運動,那麼點的座標應滿足什麼條件?
解:(1);(2)直線的斜率恒為,當除外,則,
(點的座標也滿足方程),點的座標應滿足,
反過來,以方程的解為座標的點都在直線上
(二)、講授新課:
直線點斜式方程
已知直線上一點與這條直線的斜率,設為直線上的任意一點,則有:
⑴**: 兩點可以確定一直線,那麼知道直線上一點的座標與直線的斜率能不能確定一直線呢?
滿足方程⑴的所有點是否都在直線上?
點斜式方程 :方程 ⑴:稱為直線的點斜式方程.簡稱點斜式.
討論:直線的點斜式方程能否表示平面上的所有直線?(引導學生從斜率的角度去考慮)
結論:不能表示垂直於軸的直線.只有當直線存在斜率時,直線才具有點斜式方程.
兩種特殊的直線方程
直線經過點,傾斜角為,則,直線的方程是;直線經過點,傾斜角為,則斜率不存在,因為直線上每一點的橫座標都等於,直線的方程是.
斜截式方程:
直線斜率為,與軸的交點是,求直線的方程。
解:代入直線的點斜式,得:,即.這個方程由直線斜率和它在軸上的截距確定,叫做直線方程的斜截式方程;
說明:(1)直線與軸交點,與軸交點,稱為直線在軸上的截距,稱為直線在軸上的截距;
(2)這個方程由直線斜率和它在軸上的截距確定,叫做直線方程的斜截式;
(3)初中學習的一次函式中,常數是直線的斜率,常數為直線在軸上的截距(可以大於,也可以等於或小於).
方程稱為直線的斜截式方程.簡稱斜截式.其中為直線在軸上的截距.
能否用斜截式表示平面內的所有直線? 斜截式與我們學過的一次函式表示式比較你會得出什麼結論.( 截距就是函式圖象與軸交點的縱座標) 只有當直線存在斜率時,直線才具有斜截式方程.
例題:例1.寫出下列直線的點斜式方程,並畫出圖形:
(1)經過點,斜率為2)經過點,斜率為;
(3)經過點,傾斜角為; (4)經過點,傾斜角為.
解:(12);
(3),; (4),..
例2.已知直線經過點,且傾斜角等於直線的傾斜角的倍,求直線的方程.
解:設已知直線的傾斜角為,則直線的傾斜角為, ∵,
∴,又∵直線經過點,∴直線的方程為,
即所求的直線方程為.
例3.求直線繞點按順時針方向旋轉所得的直線方程。
解:設直線的傾斜角為,則, 又∵, ∴,
∴所求的直線的傾斜角為,所以,所求的直線方程為.
例4.求與兩座標軸圍成的三角形面積為,且斜率為的直線的方程.
解:設:,令得,令得,
則,:.
說明:本題求直線方法,稱為待定係數法.
例5.在同一座標作出下列兩組直線 ,分別說出這兩組直線有什麼共同特徵?
(1),,,,
(2),,,,
解:(1)這些直線在軸上的截距都為,它們的圖象經過同一點;
(2)這些直線的斜率都為,它們的圖象平行.
結論: (為常數)和(為常數)分別表示過定點的動直線(去掉垂直於軸的直線)和一組斜率為的平行直線.
(三)練習與提高:
1. 已知直線經過點,斜率為,求直線的點斜式和斜截式.
2. 方程表示過點、斜率是、傾斜角是、在y軸上的截距是的直線。
3. 已知直線的方程為,求過點且垂直於的直線方程.
(四)小結: 要求直線方程,通過待定係數:直線上的乙個點的座標及斜率,或者直線的斜
率及在軸上的截距,代入點斜式或斜截式求出直線方程.
(五):作業, 3. 5題.
第二課時3.2.2 直線的兩點式方程
教學目標:
1.掌握直線方程的兩點式、截距式,了解截距式是兩點式的特殊情況
2.能夠根據條件熟練地求出直線的方程
教學重點:
直線方程的兩點式、截距式的推導及適用範圍
教學難點:
根據條件熟練地求出直線的方程
教學過程:
(一)、複習準備:
1. 寫出下列直線的點斜式、斜截式方程,並求直線在軸上的截距.
①經過點a(-2,3),斜率是-1;②經過點b(-3,0),斜率是0;③經過點,傾斜角是;
2問題:在幾何中我們知道不同的兩點確定一條直線,那如果知道直線上不同的兩點座標,如何求這條直線的方程呢?
(二)、講授新課:
1.直線兩點式方程:
已知直線經過兩點, ,求直線的方程.
解:直線經過兩點, ,
斜率,代入點斜式得:,
當時,方程可寫成.
思考:由得,此方程表示什麼?它能表示所有的直線嗎?
說明:(1)以上方程是由直線上的兩點確定,叫做直線的兩點式方程;
(2)兩點式方程適用範圍是,,即當直線與軸或軸垂直時,直線不能用兩點式方程表示.
2.截距式方程
直線與軸交於點,與軸交於點,即與軸、軸的截距分別為.
已知直線與軸的交點,與軸的交點,其中,求直線的方程.
解: 經過兩點,,代入兩點式得:,即.
說明:(1)以上方程是由直線在軸與軸上的截距確定,叫做直線的截距式方程;
(2)截距式方程適用範圍是.即當直線與軸,軸垂直或過原點時,直線不能用截距式方程表示.
中點:線段ab的兩端點座標為,則ab的中點,其中
已知直線經過兩點,則中點座標為,此直線截距式方程為、與軸軸的截距分別為多少?
例題:例1.三角形的頂點是、、,求這個三角形三邊所在直線方程。
解: 由兩點式得::, 整理得:,
由點斜式得::,整理得::,
由截距式得::,整理得::.
例2.已知直線在軸上的截距比在軸上的截距大,且過定點,求直線的方程.
分析:可用四種形式的直線方程假設,比較繁簡.
簡解:(點斜式)設,即,
則,解得,或,或;
(兩點式)設交軸於,則,令得,,
則,解得,或,或;
(斜截式)設,令得,,又過定點,
則或,或;
(截距式)設,又過定點,則,
解得,或,或.
例3.求經過點且在兩座標軸上的截距相等的直線方程.
解:設直線在軸與軸上的截距分別為,
當時,設直線方程為,直線經過點, ,
,,直線方程為;
當時,則直線經過原點及,直線方程為,
綜上,所求直線方程為或或.
變式:若改為「截距絕對值相等」,結果又如何?
直線方程為或或.
(三)鞏固與提高:
① 已知abc的三個頂點是a(0,7) b(5,3) c(5,-3),求(1)三邊所在直線的方程;
(2)中線ad所在直線的方程。
② 一直線經過點(-3,4)且在兩座標軸上的截距之和為12,求直線的方程
③ 經過點(1,2),且在兩座標軸上的截距的絕對值相等的直線共有( )
a 1條 b 2條 c 3條d 4條
④ 上題若把點座標改為(1,0) (2,2)呢?
(四)小結: (1)直線的兩點式、截距式方程及適用範圍.(2)如何根據條件選用恰當的形式熟練地求出直線的方程.
(五):作業題.
第三課時3.2.3 直線的一般式方程
教學目標:
1.掌握直線方程的一般式(不同時為)
2.理解直線方程的一般式包含的兩方面的含義:直線的方程是都是關於的二元一次方程;關於的二元一次方程的圖形是直線
3.掌握直線方程的各種形式之間的互相轉化
教學重點:
各種形式之間的互相轉化
教學難點:
理解直線方程的一般式的含義
教學過程:
(一)、複習準備:
1.寫出下列直線的兩點式方程.
1 經過點a(-2,3)與 b(-3,0);②經過點b(-3,0)與;
2. **:點斜式、斜截式、兩點式和截距式能否表示垂直於座標軸的直線?(我們需要直線的一般表示法)
(二)、講授新課:
1問:直線的方程都可以寫成關於的二元一次方程嗎?反過來,二元一次方程都表示直線
關於的二元一次方程: ,(叫直線的一般方程,簡稱一般式.
1 當,式可化為,這是直線的斜截式.
2 當,時,式可化為.這也是直線方程.
定義一般式: 關於的二元一次方程: (不全為0)叫直線的一般式方程,簡稱一般式.
2.引導學生思考:直線與二元一次方程的對應是什麼樣的對應?
(直線與二元一次方程是一對多的對應,同一條直線對應的多個二元一次方程是同解方程.)
例題:已知直線經過點,斜率為,求直線的點斜式和一般式方程.
3.**直線,當為何值時,直線①平行於軸;②平行於軸③與軸重合④與軸重合.
例題:例1.求直線的斜率及軸,軸上的截距,並作圖.
解:直線的方程可寫成,∴直線的斜率;軸上的截距為;當時,,∴軸上的截距為.
例2.設直線,根據下列條件分別確定的值:(1)直線在軸上的截距為;(2)直線的斜率為.
解:(1)令得,,由題知,,解得.
(2)∵直線的斜率為,∴,解得.
例3.若直線不經過第二象限,求的取值範圍.
解:當即時,符合題意;
當即時,不經過第二象限,
則;綜上:.
(三).練習與提高:
1.設直線的方程為,根據下列條件分別求的值.
①在軸上的截距為. ② 斜率為
2.若直線通過第
二、三、四象限,則係數a、b、c滿足條件( )
(a)a、b、c (b)ac<0,bc>0 (c)c=0,ab<0 (d)a=0,bc<0
3.已知直線經過點(-2,2)且與兩座標軸圍成單位面積的三角形,求該直線的方程.
(四)小結:
到目前為止,我們研究了直線的所有表達形式. (1)直線方程的點斜式、斜截式、兩點式和截距式的命名都是可以顧名思義的,要會加以區別.(2)五種形式的方程要在熟記的基礎上靈活運用,(3)要注意四種形式方程的不適用範圍。
(五).:作業題.
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