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文檔簡介
情境創(chuàng)設現(xiàn)實世界中,到處有美妙的曲線.從飛逝的流星到雨后彩虹,從古代的石拱橋到現(xiàn)代的立交橋……這些曲線都和方程息息相關.第一頁第二頁,共15頁。情境問題問題1.如何將這些曲線與方程聯(lián)系起來呢?
引進平面直角坐標系,用有序數(shù)對(x,y)表示平面內(nèi)的點.根據(jù)曲線的幾何性質(zhì),可以得到關于x,y的一個代數(shù)方程f(x,y)=0.反過來,把代數(shù)方程f(x,y)=0的解(x,y)看做平面上點的坐標,這些點的集合是一條曲線.如果代數(shù)與幾何各自分開發(fā)展,那么它的進步將十分緩慢,而且應用范圍也很有限.但若兩互相結(jié)合而共同發(fā)展,則就者會相互加強,并以快速的步伐向著完美化的方向猛進.——拉格朗日第二頁第三頁,共15頁。解析幾何的本質(zhì)是用代數(shù)方法研究幾何圖形的性質(zhì),即通過引進直角坐標系,建立點與坐標、曲線與方程之間的對應關系,將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題,從而用代數(shù)方法研究幾何問題.解析幾何的基本思想是數(shù)形結(jié)合.情境問題問題2.解析幾何與幾何的本質(zhì)區(qū)別是什么呢?本章研究的基本幾何圖形——直線與圓本章研究的基本問題:1.如何建立它們的方程?2.如何通過方程來研究它們的性質(zhì)?——位置關系(平行、相交、…)本節(jié)課研究的問題:1.如何確定直線?2.如何用一個代數(shù)的量來刻畫直線的方向(傾斜程度)?——兩個要素(兩點、點與方向)第三頁第四頁,共15頁。如圖,O是入山口,E是出山口,半山腰A(相對于O)的高度為100米,B(相對于O)的高度為250米,OA與AB的水平距離都為300米,試比較OA、AB兩段山坡爬坡的難易程度.情境問題OABCDEA1B1100250300300F問題:如何用一個量來描述、刻畫山坡的陡峭程度?FAB“坡度”就是坡面的豎直高度與水平寬度的比,如上圖,山坡PQ的坡度即為用坡度來刻畫直線的傾斜程度.第四頁第五頁,共15頁。OABA1B1100250300300Fxy如圖,建立直角坐標系,則O(0,0),A(300,100),B(600,250)直線OA的斜率k=直線AB的斜率k=數(shù)學建構(gòu)第五頁第六頁,共15頁。直線AB的斜率k=A(x1,
y1)OxyB(x2,y2)yA(x1,y1)OxB(x2,y2)(x1≠x2)數(shù)學建構(gòu)第六頁第七頁,共15頁。斜率k=的幾點說明:3.直線AB的斜率與所選擇直線上兩點的位置無關.定直線的斜率是確定的.
OA(x1,y1)xB(x2,y2)y2.直線AB的斜率與A,B兩點的順序無關.xA(x1,y1)OyB(x2,y2)A1B1FF11.x1≠x2,若x1=x2,即直線垂直于x軸,此時,斜率不存在.數(shù)學建構(gòu)第七頁第八頁,共15頁。例1如圖,直線l1
,l2,l3都經(jīng)過點P(3,2),又分別過點Q1(-2,-1)、Q2(2,6),Q3(-3,2),試計算直線l1,l2,l3的斜率.xyOl1PQ1l2Q2Q3l3解:設k1、k2、k3分別表示直線l1
、l2、l3的斜率,則zx`x``kk2=-4,k3=0,(1)當直線的斜率為正時,直線從左下方向右上方傾斜(l1);由圖可以看出(2)當直線的斜率為負時,直線從左上方向右下方傾斜(l2);(3)當直線的斜率為0時,直線與x軸平行或重合(l3).反之也成立.數(shù)學應用第八頁第九頁,共15頁。
解:故A,B,C三點共線.已知三點A(-1,4)、B(2,1)、C(-2,5),判斷這三點是否共線?數(shù)學應用變式:若三點A(4,5),B(-2a,-3),C(1,a)共線,則a=________.第九頁第十頁,共15頁。例2經(jīng)過點P(3,2)畫直線,且使直線的斜率分別為:(1)(2)l1l2解:(1)直線l1即為所求.(2)直線l2即為所求.xyOQP數(shù)學應用第十頁第十一頁,共15頁。①與x軸相交的直線;②繞交點按逆時針方向旋轉(zhuǎn);③最小正角;④規(guī)定:與x軸平行或重合的直線傾斜角為0
;⑤{
|0
≤
<180}.直線的傾斜角和直線的斜率一樣,也是刻畫直線傾斜程度的量,但直線的傾斜角側(cè)重于直觀形象,直線的斜率則側(cè)重于數(shù)量關系.任何直線都有傾斜角,但不是任何直線都有斜率.數(shù)學建構(gòu)直線的傾斜角第十一頁第十二頁,共15頁。①與x軸垂直的直線斜率不存在,傾斜角為90
;②一條與x軸不垂直的定直線斜率為定值;③k=tan.xOyxOy數(shù)學建構(gòu)直線的傾斜角與斜率的關系:④tan
=-tan(180
-
);⑤
=0
時,k=0;
0
<
<90
時,k>0,且k隨著
的增大而增大;
=90
時,k不存在;
90
<
<180
時,k<0,且k隨著
的增大而增大.第十二頁第十三頁,共15頁。例3根據(jù)下列條件,分別畫出經(jīng)過點P,且斜
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