数学系(08)-1班艾麦提江吾拉木江直线的倾斜角与斜率教案

-1-直线的倾斜角与斜率的教学设计一、教学目标1、探索确定直线位置的几何要素，感受倾斜角这个反映倾斜程度的几何量的形成过程。2、通过教学，使学生从生活中的坡度，自然迁移到数学中直线的斜率，感受数学概念来源于生活实际，数学概念的形成是自然的，从而渗透辩证唯物主义思想。3、充分利用倾斜角和斜率是从数与形两方面，刻画直线相对于x轴倾斜程度的两个量这一事实，渗透数形结合思想。4、经历用代数方法刻画直线斜率的过程，初步掌握过已知两点的直线的斜率计算公式，渗透几何问题代数化的解析几何研究思想。二、教学重点与难点重点：1、感悟并形成倾斜角与斜率两个概念；2、推导并初步掌握过两点的直线斜率公式；3、体会数形结合及分类讨论思想在概念形成及公式推导中的作用。难点：用代数方法推导斜率的过程。三、教学方法计算机辅助教学与发现法相结合。即在多媒体课件支持下，让学生在教师引导下，积极探索，亲身经历概念的发现与形成过程，体验公式的推导过程，主动建构自己的认知结构。四、教学过程-2-poy·x45。135。L2L1（一）创设情境，揭示课题问题1、过这两点可作什么图形？唯一吗？只经过其中一点（如点P）可作多少条直线？若只想定出其中的一条直线，除了再用一点外，还有其他方法吗？可以增加一个什么样的几何量？（估计不少学生能意识到需要有一个角）由此引导学生归纳，确定直线位置可有两种方式（1）已知直线上两点（2）已知直线上一点和直线的倾斜程度问题2、角的形成还需一条线，也就是说要有刻画倾斜程度的角，就必须还有一条形成角的参照的直线。在平面直角坐标系下，以哪条轴线为基准形成刻画倾斜程度的角？（学生可能回答x轴或y轴）以x轴或y轴为基准都可以，习惯上我们用x轴。问题3、过点P与x轴形成45角的直线有几条？选择哪个角来描述直线的倾斜程度，就能保证坐标系下的任何一条直线都有唯一的角与它对应呢？（教师引导学生选取不同的方向来描述角，并区分L1与L2）。数学概念来刻画事物时，讲求统一美与简洁美，如何用数学语言（学生可能答一条或两条，投影演示结果）如何区分清楚这两条直线呢？估计学生能想到还需要确定方向。-3-ylpoxypoxlpoyxlpoyxl(1)(2)(3)(4)准确描述这个角呢？（揭示课题）1、倾斜角的定义：在直角坐标系下，以x轴为基准，当直线l与x轴相交时，x轴正向与直线l向上方向之间所成的角，叫做直线l的倾斜角。学生练习画出过点P的各种倾斜角的直线。学生容易忽略与x轴平行的直线，补出图（4），问倾斜角在哪儿？如何规定？规定：当直线l与x轴平行或重合时，它的倾斜角为0。自然有倾斜角的范围是[0，180）这样平面直角坐标系中每条直线都有唯一一个确定的倾斜角与它对应。倾斜程度相同的直线，其倾斜角相等，倾斜程度不同的直线，其倾斜角不相等。以上定义了一个从“形”的角度用倾斜角刻画平面直角坐标系内一条直线的倾斜程度。（二）巩固旧知，同化新知生活中，我们都有过爬山、爬坡的体验，对于斜坡的倾斜程度，可以用什么量来反映？（坡角与坡度）-4-初中对坡度是如何定义的？当坡角增大时，坡度如何变化？当坡角=90与0时，升高量、前进量分别是什么？坡度又分别是什么？坡角、坡度都能反映倾斜程度，迁移到数学中，坡角相当于直线的倾斜角，而坡度则对应于直线的斜率。2、斜率：倾斜角不是90的直线，其倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率。即)90(tank问题5、当为钝角时，直线的斜率如何求？（转化到其补角上）问题6、当在[0，180）内变化时，斜率k如何变化？坡度（比）=升高量前进量xyo（即坡角的正切值）tan)180tan(tank)(180是锐角如：倾斜角120，则斜率3k-5-poyxlypoxlpoyxlpoyxl0°＜＜90°=90°90°＜＜180°=0°k=0k0k不存在k0问题7、倾斜角与斜率都能刻画直线的倾斜程度，哪个量更优越呢？倾斜角能从形的角度刻画倾斜程度，而斜率是比值，实质是数值，它能从数的角度反映倾斜的程度，显然用斜率更细致入微些。（三）尝试推导，深化认识两点确定一条直线，可见由两点也就确定了直线的倾斜程度，即倾斜角与斜率。看来，直线上两点与直线的斜率有着密不可分的联系。问题8、在平面直角坐标系中，已知直线上两点P1（x1，y1），P2（x2，y2）且x1x2，能否用P1、P2的坐标来表示直线斜率k？（学生活动）：随意在坐标系下画两点P1、P2及直线P1P2，探究各种图形并尝试推导，可以先特殊再一般，也可先一般再特殊地去分析。教师可适当引导其将斜坡截面图迁移到坐标系中，类似升高量，前进量，用点的坐标表示线段长，并请同学叙述各个图的推导过程与结果。-6-P2（x2，y2）xxyOP1（x1，y1）αQ（x2，y1）P2（x2，y2）P1（x1，y1）αyOQ（x2，y1）xyOαQ（x1，y2）P2（x2，y2）P1（x1，y1）αP2（x2，y2）xyOQ（x1，y2）P1（x1，y1）解：设直线P1P2倾斜角为（90）当直线P1P2方向向上时，过点P1作x轴的平行线，过点P2作y轴的平行线，两线交于点Q，则点Q为（x2，y1）（1）当为锐角时，21PQP，21xx，21yy在QPPRt21中，12121221tantanxxyyQPQPPQP（2）当为钝角时，180（设21PQP=），21xx，21yytan=tan)180tan(在QPPRt21中，1212121212tanxxyyxxyyQPQP1212tanxxyy（可让学生分组推导）同理，当直线P2P1方向向上时，无论为锐角或钝角，也有1212tanxxyy，即1212xxyyk-7-思考：1、各种一般情形得出的结论一致吗？与P1、P2这两点坐标顺序有关系吗？2、当直线垂直于x轴或y轴时，上述结论适用吗？3、斜率公式使用时应注意什么问题？巩固练习：求经过下列两点直线的斜率，并判断倾斜角是锐角还是钝角。（1）A（3,2）,B（-4,1）（71ABk）（2）A（3,2）,B（4,1）（1kAB）（3）A（3,2）,B（3,-1）（不存在）（4）A（3,2）,B（-4,2）（0ABk）（四）反思小结，概括提炼（同学们这节课有何收获？）1、明确了确定直线位置的几何要素。2、理解了刻画倾斜程度的量（倾斜角与斜率），知道了求斜率的两种方法（定义法、坐标法）3、经历了代数方法刻画斜率的过程,感受了数形结合与分类讨论的数学思想(五)板书设计直线的倾斜角与斜率1、倾斜角的定义范围[0，180）2、直线的斜率tank（90）为钝角时，tan)180tan(tank（学生展示推导斜率公式的图形）xxyy1212tank