11.1直线方程教案[优秀]_优秀教案直线与方程
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11.1(1)直线方程(点方向式)
一、教学内容分析
本节的重点是直线的方程的概念、直线的点方向式方程.用向量方法推导直线方程是二期课改的亮点之一,体现了从几何角度出发,除两点确定一条直线外,确定直线需要两个独立的条件:点和方向.利用给定的条件,通过向量平行的充要条件(对应坐标的关系式)推导出直线的点方向式方程.本节的难点是理解直线方程的定义.通过推导直线的点方向式方程,从中体会向量知识的应用和坐标法的含义.通过对直线与二元一次方程关系的分析,初步认识曲线与方程的关系并体会解析几何的基本思想!从而培养学生用坐标法对平面直线(和以后的圆锥曲线)的研究能力.二、教学目标设计
理解直线方程的意义,掌握直线的点方向式方程;加强分类讨论、数形结合等数学思想和探究能力的培养;体验探究新事物的过程,树立学好数学的信心.三、教学重点及难点
直线的方程的概念、直线的点方向式方程;理解直线方程以及点方向式方程的推导.四、教学过程设计
一、解析几何发展史
解析几何的主要思想:用坐标表示点,用方程表示曲线,把几何图形代数化,并能够参与代数运算.二、讲授新课
(一)直线方程
定义:对于坐标平面内的一条直线l,如果存在一个方程f(x,y)0,满足(1)直线l上的点的坐标(x,y)都满足方程f(x,y)0;(2)以方程f(x,y)0的解(x,y)为坐标的点都在直线l上.那么我们把方程f(x,y)0叫做直线l的方程.从上述定义可见,满足(1)、(2),直线l上的点的集合与方程f(x,y)0的解的集合就建立了对应关系,点与其坐标之间的一一对应关系.(二)点方向式方程
1、概念引入
在几何上,要确定一条直线需要一些条件,如两个不重合的点(不重合的两点确定一条直线),又如一个点和一个平行方向(原因是过已知点作平行于一条直线的直线有且只有一条)等等.我们将这些条件用代数形式描述出来,从而建立方程.若此方程满足直线方程定义中的(1)、(2),就找到了直线的方程.2、概念形成 直线的点方向式方程的定义 在平面上过一已知点P,且与某一方向平行的直线l是惟一确定的,我们在直角坐标平面中求该直线的方程. 直线的点方向式方程的推导
建立平面直角坐标系,设P的坐标是(x0,y0),方向用非零向量d(u,v)表示.设直线l上任意一点Q的坐标为(x,y),由直线平行于非零向量d,故PQ//d.根据PQ//d的充要条件,得v(xx0)u(yy0)①;反之,若(x1,y1)为方程①的任意一解,即v(x1x0)u(y1y0),记(x1,y1)为坐标的点为Q1,可知PQ1//d,即Q1在直线l上.综上,根据直线方程的定义知,方程①是直线l的方程.当u0且v0时,方程①可化为
xx0yy0②.值得注意的是:方程②不能表示过P(x0,y0)且与坐标uv轴垂直的直线.事实上当u0时v0,方程①可化为xx00③,表示过P(x0,y0)且与x轴垂直的直线;当v0时u0,方程①可化为yy00④,表示过P(x0,y0)且与y轴垂直的直线.xx0yy0我们把方程叫做直线l的点方向式方程,非零向量d叫做直线l的方向向量.uv3、概念深化
从上面的推导看,方向向量d是不唯一的,与直线平行的非零向量都可以作为方向向量.由点方向式易得,过不同的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线的方程是(y2y1)(xx1)(x2x1)(yy1)0.4、例题解析
例1 观察下列直线方程,并指出各直线必过的点和它的一个方向向量.①x3y5;② 4x47y6;③x1;④y2.34解 ①经过点3,5,它的一个方向向量是d3,4;
x4y6②化简得到:,从中可见该直线经过点4,6,一个方向向量是d7,4; 74③经过点1,0,它的一个方向向量是d0,1; ④经过点1,2,它的一个方向向量是d1,0.
[说明]通过直线的点方向式方程,可以判断一条直线经过的一个点和它的方向向量.6,B3,1和C4,5,求经过点A且与BC平行的直线l的点方向式方程? 例2 已知点A4,解:BC7,4,所以过点A且与BC平行的直线l的点方向式方程是x4y6. 74变式1 求经过点B、C两点的直线l的点方向式方程.解: BC7,4,x3y1. 74x4y5思考:有没有别的表达方式? 74 是否一样呢 ? 不妨化简,得到的都是:4x7y190
变式2 在ABC中,求平行于BC边的中位线MN所在直线的点方向方程.1517解 AB的中点为M,,AC的中点为N4,,则MN,2,2222x所以MN所在直线的点方向方程是
15y22. 722[说明]这些题目的解法关键在于找点和方向向量!
五、课堂小结
1.直线方程的定义
2.直线的点方向式方程的推导.3.用向量方法推导直线方程的主要思想 4.确定直线方程的几个要素
六、课后作业
习题11.1 A组1,2,3,4 ;B组1,2
Ⅰ.课题导入[师]同学们,我们前面几节课,我们学习了直线方程的各种形式,以一个方程的解为坐标的点都是某条直线上的点;反之这条直线上的点的坐标都是这个方程的解。这是这个方程叫......
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