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数轴上的基本公式
§2.1.1 数轴上的基本公式
§2.1.2 平面直角坐标系中的基本公式
§2.2.1 直线方程的概念与直线的斜率
§2.2.2 直线方程的几种形式
【教学目的】
1. 通过对数轴的复习,理解实数和数轴上的点的对应关系,理解实数运算在数轴上的几何意义。掌握数轴上两点间距离公式,掌握数轴上的向量加法的坐标运算。通过探讨得出平面上两点间距离公式及线段中点坐标公式。
2. 在平面直角坐标系中,结合图形,探索确定直线位置的几何要素。理解直线的倾斜角和斜率的概念,经历用代数方法刻画直线斜率的过程,掌握公式的应用。
3. 理解并掌握直线方程的几种形式及它们之间的相互转化。了解在直角坐标系中,平面上的直线与关于x,y的二元一次方程的对应关系。
二、重点、难点:
1. 重点:
理解和掌握数轴上的基本公式;平面上两点间距离公式和中点坐标公式、坐标法的应用;理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握两点的连线的斜率公式;几种形式直线方程的推导,其中点斜式是重点中的重点;根据所给条件灵活选取适当的形式和方法,熟练地求出直线的方程。
2. 难点:
对各个概念的正确理解及基本公式的探索;平面上两点间距离公式和中点坐标公式的推导;使用坐标法证明几何问题时坐标系的建立;斜率的概念和两点的连线的斜率公式的推导;清楚各种形式直线方程的局限性,把握求直线方程的灵活性,运用数形结合的思想。
三. 教学过程:
(一)数轴上的基本公式
1. 基础概念:
(1)数轴:一条给出了原点、度量单位和正方向的直线叫做数轴,或说在这条直线上建立了直线坐标系。实数集和数轴上的点之间是一一对应关系。如果点P与实数x对应,则称点P的坐标为x,记作。
(2)向量:既有大小又有方向的量通常叫做位移向量,本书简称为向量。从点A到点B的向量,记作,点A叫做向量的起点,点B叫做向量的终点。
(3)向量的长度:线段AB的长叫做向量的长度,记作。
(4)向量的坐标或数量:向量的坐标,用AB表示。当向量与其所在的数轴(或与其平行的数轴)的方向相同时,规定;方向相反时,规定。
(5)相等的向量:数轴上同向且等长的向量叫做相等的向量。
(6)零向量:起点和终点重合的向量叫做零向量,它没有确定的方向,它的坐标为0。
2. 基础公式:
(1)对数轴上任意三点A、B、C都具有如下关系:。
(2)设是数轴上的任一个向量,点A的坐标为,点B的坐标为,则;数轴上两点A、B的距离公式是:。
3. 需注意的问题:
(1)判断一个量是否为向量,就是要判断该量是否既有大小,又有方向。
(2)特殊向量:零向量的起点与终点重合,它没有确定的方向,它的坐标为0。
(3)注意向量的长度与向量的坐标之间的区别:向量的长度是一个正数,而向量的坐标是一个实数(正数、负数、零)。
(4)两相等向量的方向相同,长度相等。
(5)数轴上一个向量的坐标等于其终点坐标减去起点坐标。
(二)平面直角坐标系中的基本公式
1. 两点的距离公式:
两点的距离公式表示为
当平行于x轴时,
当平行于y轴时,
当是原点时,
2. 中点公式:
已知是线段AB的中点,则有
3. 坐标法:
就是通过建立坐标系(直线坐标系或直角坐标系),将几何问题转化为代数问题,再通过一步步地计算来解决问题的方法。
坐标法证题的基本步骤:
(1)根据题设条件。在适当位置建立坐标系(直线坐标系或直角坐标系);
(2)设出未知点坐标,然后根据题设条件推导出所需未知点的坐标,进而推导出结论。
4. 学习中注意的问题:
(1)两点间距离公式与中点公式是两个重要的基本公式。公式的推导过程中所使用的“分解”、“综合”方法,充分体现了转化思想。
这里所说的“分解”与“综合”方法,是指把坐标平面上的问题投影到两个坐标轴上,从而分解为两个坐标轴上的两个问题;然后再把每个坐标轴上的问题的解答综合起来,得到坐标平面上的问题。
(2)经历用“坐标法”来处理几何问题,体会“数形结合”的数学思想方法。
(3)根据题目的条件,建立恰当的坐标系,然后用代数法求解问题。
(三)直线方程的概念与直线的斜率
1. 直线的方程与方程的直线:
一般地,如果以一个方程的解为坐标的点都是某条直线上的点;反之,这条直线上点的坐
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