必修二示范教案直线的两点式方程.pdf

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1、3.2.2 直线的两点式方程整体设计教学分析本节课的关键是关于两点式的推导以及斜率k 不存在或斜率k=0 时对两点式的讨论及变形.直线方程的两点式可由点斜式导出.若已知两点恰好在坐标轴上(非原点)，则可用两点式的特例截距式写出直线的方程.由于由截距式方程可直接确定直线与x 轴和 y 轴的交点的坐标，因此用截距式画直线比较方便.在解决与截距有关或直线与坐标轴围成的三角形面积、周长等问题时，经常使用截距式.但当直线与坐标轴平行时，有一个截距不存在；当直线通过原点时，两个截距均为零.在这两种情况下都不能用截距式.三维目标1.让学生掌握直线方程两点式和截距式的发现和推导过程，并能运用这两种形式求出直线

2、的方程.培养学生数形结合的数学思想，为今后的学习打下良好的基础.2.了解直线方程截距式的形式特点及适用范围，培养学生树立辩证统一的观点，培养学生形成严谨的科学态度和求简的数学精神.重点难点教学重点:直线方程两点式和截距式.教学难点:关于两点式的推导以及斜率k 不存在或斜率k=0 时对两点式方程的讨论及变形.课时安排1 课时教学过程导入新课思路 1.上节课我们学习了直线方程的点斜式，请问点斜式方程是什么？点斜式方程是怎样推导的？利用点斜式解答如下问题：（1）已知直线l 经过两点P1(1,2),P2(3,5),求直线 l 的方程.（2）已知两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中 x1x2

3、,y1y2)，求通过这两点的直线方程.思路 2.要学生求直线的方程，题目如下：A(8，-1)，B(-2，4)；A(6，-4)，B(-1，2)；A(x1，y1)，B(x2，y2)(x1x2).(分别找 3 个同学说上述题的求解过程和答案，并着重要求说求k 及求解过程)这个答案对我们有何启示？求解过程可不可以简化？我们可不可以把这种直线方程取一个什么名字呢?推进新课新知探究提出问题已知两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中 x1x2,y1y2)，求通过这两点的直线方程.若点 P1(x1,y1),P2(x2,y2)中有 x1=x2或 y1=y2，此时这两点的直线方程是什么？两点式公式运用时

4、应注意什么？已知直线l 与 x 轴的交点为A(a,0)，与 y 轴的交点为B(0,b)，其中 a0,b 0，求直线 l 的方程.a、b 表示截距是不是直线与坐标轴的两个交点到原点的距离？截距式不能表示平面坐标系下哪些直线？活动:教师引导学生：根据已有的知识，要求直线方程，应知道什么条件？能不能把问题转化为已经解决的问题呢？在此基础上，学生根据已知两点的坐标，先判断是否存在斜率，然后求出直线的斜率，从而可求出直线方程.师生共同归纳：已知直线上两个不同点，求直线的方程步骤：a.利用直线的斜率公式求出斜率k;b.利用点斜式写出直线的方程.x1x2,k=1212xxyy,直线的方程为y-y1=1212

5、xxyy(x-x1).l 的方程为y-y1=1212xxyy(x-x1).当 y1y2时,方程可以写成121121xxxxyyyy.由于这个方程是由直线上两点确定的，因此叫做直线方程的两点式.注意：式是由式导出的，它们表示的直线范围不同.式中只需x1x2，它不能表示倾斜角为 90 的直线的方程；式中 x1x2且 y1y2，它不能表示倾斜角为0 或 90 的直线的方程，但 式 相 对 于 式 更 对 称、形 式 更 美 观、更 整 齐，便 于 记 忆.如 果 把 两 点 式 变 成(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)，那么就可以用它来求过平面上任意两已知点的直线方程.使学生懂得

6、两点式的适用范围和当已知的两点不满足两点式的条件时它的方程形式.教师引导学生通过画图、观察和分析，发现当 x1=x2时，直线与 x 轴垂直，所以直线方程为x=x1；当 y1=y2时，直线与y 轴垂直，直线方程为y=y1.引导学生注意分式的分母需满足的条件.使学生学会用两点式求直线方程；理解截距式源于两点式，是两点式的特殊情形.教师引导学生分析题目中所给的条件有什么特点？可以用多少方法来求直线l的方程？哪种方法更为简捷？然后求出直线方程.因为直线l 经过(a，0)和(0，b)两点，将这两点的坐标代入两点式，得aaxby000.就是byax=1.注意：这个方程形式对称、美观,其中 a 是直线与x

7、轴交点的横坐标，称a 为直线在x 轴上的截距，简称横截距；b 是直线与y 轴交点的纵坐标，称b 为直线在y 轴上的截距，简称纵截距.因为方程是由直线在x 轴和 y 轴上的截距确定的，所以方程式叫做直线方程的截距式.注意到截距的定义，易知a、b 表示的截距分别是直线与坐标轴x 轴交点的横坐标，与y轴交点的纵坐标，而不是距离.考虑到分母的原因，截距式不能表示平面坐标系下在x 轴上或 y 轴上截距为0 的直线的方程，即过原点或与坐标轴平行的直线不能用截距式.讨论结果：若 x1x2且 y1y2,则直线 l 方程为121121xxxxyyyy.当 x1=x2时，直线与x 轴垂直，直线方程为x=x1；当

8、y1=y2时，直线与y 轴垂直，直线方程为 y=y1.倾斜角是0 或 90 的直线不能用两点式公式表示(因为 x1x2,y1y2).byax=1.a、b 表示的截距分别是直线与坐标轴x 轴交点的横坐标，与y 轴交点的纵坐标，而不是距离.截距式不能表示平面坐标系下在x 轴上或 y 轴上截距为0 的直线的方程，即过原点或与坐标轴平行的直线不能用截距式.应用示例思路 1例 1 求出下列直线的截距式方程：（1)横截距是 3，纵截距是5；（2)横截距是 10，纵截距是-7；（3)横截距是-4，纵截距是-8.答案：（1）5x+3y-15=0；（2)7x-10y-70=0；（3）3x+4y+12=0.变式训

9、练已知 RtABC 的两直角边AC=3，BC=4，直角顶点C 在原点，直角边AC 在 x 轴负方向上，BC 在 y 轴正方向上，求斜边AB 所在的直线方程.答案：4x-3y+12=0.例 2 如图 1,已知三角形的顶点是A(5，0)、B(3，3)、C(0，2)，求这个三角形三边所在直线的方程.图 1 活动:根据 A、B、C 三点坐标的特征，求AB 所在的直线的方程应选用两点式；求BC 所在的直线的方程应选用斜截式；求AC 所在的直线的方程应选用截距式.解：AB 所在直线的方程，由两点式,得)5(3)5(030 xy,即 3x+8y+15=0.BC 所在直线的方程，由斜截式,得 y=-35x+2

10、,即 5x+3y-6=0.AC 所在直线的方程，由截距式,得25yx=1,即 2x-5y+10=0.变式训练如图 2,已知正方形的边长是4，它的中心在原点，对角线在坐标轴上，求正方形各边及对称轴所在直线的方程.图 2 活动:由于正方形的顶点在坐标轴上，所以可用截距式求正方形各边所在直线的方程.而正方形的对称轴PQ，MN，x 轴，y 轴则不能用截距式，其中PQ，MN 应选用斜截式；x 轴，y轴的方程可以直接写出.解:因为|AB|=4，所以|OA|=|OB|=2224.因此 A、B、C、D 的坐标分别为(22,0)、(0,22)、(-22,0)、(0,-22).所以 AB 所在直线的方程是2222

11、yx=1,即 x+y-22=0.BC 所在直线的方程是2222yx=1,即 x-y+22=0.CD 所在直线的方程是22722x=1,即 x+y+22=0.DA 所在直线的方程是22722x=1,即 x-y-22=0.对称轴方程分别为x y=0,x=0,y=0.思路 2例 1 已知 ABC 的顶点坐标为A（-1，5）、B（-2，-1）、C（4，3），M 是 BC 边上的中点.（1）求 AB 边所在的直线方程；（2）求中线AM 的长;（3）求 AB 边的高所在直线方程.解：（1）由两点式写方程,得121515xy，即 6x-y+11=0.（2）设 M 的坐标为（x0,y0），则由中点坐标公式,得

12、 x0=242=1,y0=231=1,故 M（1，1）,AM=22)51()11(=25.(3)因为直线AB 的斜率为kAB=2315=-6，设 AB 边上的高所在直线的斜率为k,则有 k kAB=k(-6)=-1,k=61.所以 AB 边高所在直线方程为y-3=61(x-4),即 x-6y+14=0.变式训练求与两坐标轴正向围成面积为2 平方单位的三角形，并且两截距之差为3的直线的方程.解：设直线方程为byax=1,则由题意知,有21ab=3,ab=4.解得 a=4,b=1 或 a=1,b=4.则直线方程是14yx=1 或41yx=1,即 x+4y-4=0 或 4x+y-4=0.例 2 经过

13、点 A(1,2)并且在两个坐标轴上的截距的绝对值相等的直线有几条？请求出这些直线的方程.解：当截距为 0 时，设 y=kx，又过点A(1,2)，则得 k=2，即 y=2x.当截距不为0 时，设ayax=1 或ayax=1,过点 A(1,2)，则得 a=3，或 a=-1，即 x+y-3=0 或 x-y+1=0.这样的直线有3 条：2x-y=0，x+y-3=0 或 x-y+1=0.变式训练过点 A(-5,-4)作一直线l，使它与两坐标轴相交且与两轴所围成的三角形面积为5.答案：2x-5y-10=0,8x-5y+20=0.知能训练课本本节练习1、2、3.拓展提升问题：把函数y=f(x)在 x=a 及

14、 x=b 之间的一段图象近似地看作直线，设acb，证明 f(c)的近似值是f(a)+abacf(b)-f(a).证明：A、B、C 三点共线，kAC=kAB,即abafbfaccfcf)()()()(.f(c)-f(a)=abacf(b)-f(a),即 f(c)=f(a)+abacf(b)-f(a).f(c)的近似值是f(a)+abacf(b)-f(a).课堂小结通过本节学习，要求大家：掌握直线方程两点式和截距式的发现和推导过程，并能运用这两种形式求出直线的方程.理解数形结合的数学思想，为今后的学习打下良好的基础.了解直线方程截距式的形式特点及适用范围，树立辩证统一的观点，形成严谨的科学态度和求

15、简的数学精神.作业课本习题3.2 A 组 9、10.设计感想计算机技术的发展日新月异，将计算机引进课堂是大势所趋，有条件的学校或教师可以引进或自己制作多媒体课件来辅助教学，以提高教学效果，激发学生兴趣，达到事半功倍的效果.介绍如下：在直角坐标系中，给出两个已知点A(x1，y1)，B(x2，y2)，但 A 点 B 点的坐标受变量控制，即是可变的，坐标系中显示A、B 两点决定的直线，且显示相对应的两点式表示的直线方程，当A、B 两点不断任意变化时，直线和直线方程也随之不断变化(通过动感引发学生的兴趣)，并伴随悦耳的音乐声，只有当x1=x2或 y1=y2时，直线依然存在，而直线方程显示“不存在”(并不断闪烁)，伴以悦耳的提示音，且变幻的画面,需用鼠标点击才能继续运转.对于两点式的其他变式也可以同样如法炮制.通过这些形象、生动的画面和声音能极大引发学生学习的兴趣，达到意想不到的效果.