3.1.2 兩條直線的平行與垂直(教學(xué)設(shè)計(jì))

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

教學(xué)目標(biāo)

 

(一)知識(shí)教學(xué)

 

理解并掌握兩條直線平行與垂直的條件,會(huì)運(yùn)用條件判定兩直線是否平行或垂直.

 

(二)能力訓(xùn)練

 

通過(guò)探究?jī)芍本平行或垂直的條件,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)解決新問(wèn)題的能力, 以及數(shù)形結(jié)合能力.

 

(三)學(xué)科滲透

 

通過(guò)對(duì)兩直線平行與垂直的位置關(guān)系的研究,培養(yǎng)學(xué)生的成功意識(shí),合作交流的學(xué)習(xí)方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

 

重點(diǎn):兩條直線平行和垂直的條件是重點(diǎn),要求學(xué)生能熟練掌握,并靈活運(yùn)用.

 

難點(diǎn):?jiǎn)l(fā)學(xué)生, 把研究?jī)蓷l直線的平行或垂直問(wèn)題, 轉(zhuǎn)化為研究?jī)蓷l直線的斜率的關(guān)系問(wèn)題.

 

注意:對(duì)于兩條直線中有一條直線斜率不存在的情況, 在課堂上老師應(yīng)提醒學(xué)生注意解決好這個(gè)問(wèn)題.

 

教學(xué)過(guò)程

 

(一)先研究特殊情況下的兩條直線平行與垂直

 

上一節(jié)課, 我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了直線的傾斜角和斜率的概念, 而且知道,可以用傾斜角和斜率來(lái)表示直線相對(duì)于x軸的傾斜程度, 并推導(dǎo)出了斜率的坐標(biāo)計(jì)算公式. 現(xiàn)在, 我們來(lái)研究能否通過(guò)兩條直線的斜率來(lái)判斷兩條直線的平行或垂直.

 

討論: 兩條直線中有一條直線沒(méi)有斜率, (1)當(dāng)另一條直線的斜率也不存在時(shí),兩直線的傾斜角都為90°,它們互相平行;(2)當(dāng)另一條直線的斜率為0時(shí),一條直線的傾斜角為90°,另一條直線的傾斜角為0°,兩直線互相垂直.

 

(二)兩條直線的斜率都存在時(shí), 兩直線的平行與垂直

 

設(shè)直線 L1和L2的斜率分別為k1和k2. 我們知道, 兩條直線的平行或垂直是由兩條直線的方向決定的, 而兩條直線的方向又是由直線的傾斜角或斜率決定的. 所以我們下面要研究的問(wèn)題是: 兩條互相平行或垂直的直線, 它們的斜率有什么關(guān)系?

 

首先研究?jī)蓷l直線互相平行(不重合)的情形.如果L1∥L2(圖1-29),那么它們的傾斜角相等:α1=α2.(借助計(jì)算機(jī), 讓學(xué)生通過(guò)度量, 感知α1, α2的關(guān)系)

 

∴tgα1=tgα2.

 

即  k1=k2.

 

 

反過(guò)來(lái),如果兩條直線的斜率相等: 即k1=k2,那么tgα1=tgα2.

 

由于0°≤α1<180°,  0°≤α<180°,

 

∴α1=α2.

 

又∵兩條直線不重合,

 

∴L1∥L2.

 

結(jié)論: 兩條直線都有斜率而且不重合,如果它們平行,那么它們的斜率相等;反之,如果它們的斜率相等,那么它們平行,即

 

注意: 上面的等價(jià)是在兩條直線不重合且斜率存在的前提下才成立的,缺少這個(gè)前提,結(jié)論并不成立.即如果k1=k2, 那么一定有L1∥L2; 反之則不一定.

 

下面我們研究?jī)蓷l直線垂直的情形.

 

如果L1⊥L2,這時(shí)α1≠α2,否則兩直線平行.

 

設(shè)α2<α1(圖1-30),甲圖的特征是L1與L2的交點(diǎn)在x軸上方;乙圖的特征是L1與L2的交點(diǎn)在x軸下方;丙圖的特征是L1與L2的交點(diǎn)在x軸上,無(wú)論哪種情況下都有

 

α1=90°+α2.

 

因?yàn)長(zhǎng)1、L2的斜率分別是k1、k2,即α1≠90°,所以α2≠0°.

 

 

 

 ,     

 

可以推出 : α1=90°+α2.           L1⊥L2.

 

結(jié)論: 兩條直線都有斜率,如果它們互相垂直,那么它們的斜率互為負(fù)倒數(shù);反之,如果它們的斜率互為負(fù)倒數(shù),那么它們互相垂直,即

 

 

注意: 結(jié)論成立的條件. 即如果k1·k2 = -1, 那么一定有L1⊥L2; 反之則不一定.

 

(借助計(jì)算機(jī), 讓學(xué)生通過(guò)度量, 感知k1, k2的關(guān)系, 并使L1(或L2)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái), 但仍保持L1⊥L2, 觀察k1, k2的關(guān)系, 得到猜想, 再加以驗(yàn)證. 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí), 可使α1為銳角,鈍角等).

 

例題

 

例1  已知A(2,3), B(-4,0), P(-3,1), Q(-1,2), 試判斷直線BA與PQ的位置關(guān)系, 并證明你的結(jié)論.

 

分析: 借助計(jì)算機(jī)作圖, 通過(guò)觀察猜想:BA∥PQ, 再通過(guò)計(jì)算加以驗(yàn)證.(圖略)

 

解: 直線BA的斜率k1=(3-0)/(2-(-4))=0.5,

 

直線PQ的斜率k2=(2-1)/(-1-(-3))=0.5,

 

因?yàn)?nbsp;  k1=k2=0.5, 所以   直線BA∥PQ.

 

 

 

例2  已知四邊形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)分別為A(0,0), B(2,-1), C(4,2), D(2,3), 試判斷四邊形ABCD的形狀,并給出證明. (借助計(jì)算機(jī)作圖, 通過(guò)觀察猜想: 四邊形ABCD是平行四邊形,再通過(guò)計(jì)算加以驗(yàn)證)

 

解同上.

 

例3            已知A(-6,0), B(3,6), P(0,3), Q(-2,6), 試判斷直線AB與PQ的位置關(guān)系.

例4             

解: 直線AB的斜率k1= (6-0)/(3-(-6))=2/3,

 

         直線PQ的斜率k2= (6-3)(-2-0)=-3/2,

 

         因?yàn)?nbsp;  k1·k2 = -1  所以   AB⊥PQ.

 

例4 已知A(5,-1), B(1,1), C(2,3), 試判斷三角形ABC的形狀.

 

     分析: 借助計(jì)算機(jī)作圖, 通過(guò)觀察猜想: 三角形ABC是直角三角形, 其中AB⊥BC, 再通過(guò)計(jì)算加以驗(yàn)證.(圖略)

 

課堂練習(xí)

 

P94   練習(xí)  1.   2.    

 

課后小結(jié)

 

(1)兩條直線平行或垂直的真實(shí)等價(jià)條件;(2)應(yīng)用條件, 判定兩條直線平行或垂直.

 

(3) 應(yīng)用直線平行的條件, 判定三點(diǎn)共線.

 

布置作業(yè)

 

P94   習(xí)題3.1   5.   8.

 

板書(shū)設(shè)計(jì)

 


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/154561.html

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