張勇 江潤(rùn)川
【教學(xué)內(nèi)容】
人教版高中數(shù)學(xué)必修二第三章《直線與方程》的練習(xí)內(nèi)容。
【教學(xué)過程】
一、知識(shí)整理
1. 直線傾斜角的取值范圍
師:同學(xué)們,前面我們已經(jīng)學(xué)了直線的傾斜角和斜率的知識(shí),現(xiàn)在我們回顧“所有的直線都有傾斜角嗎?”“它的取值在什么范圍?”
(教師用投影機(jī)將題目投影出來,學(xué)生用1分鐘的時(shí)間在練習(xí),然后教師提問。)
生1:所有的直線都有傾斜角,而且它的取值范圍是[0°,180°)。
【點(diǎn)評(píng)】教師通過回顧舊知識(shí),讓學(xué)生重新回憶直線的傾斜角和范圍的知識(shí)。
2. 直線的斜率與傾斜角的關(guān)系
師:答得好。那是否所有的直線都有斜率嗎?(讓學(xué)生思考2分鐘,然后教師提問)
生2:不是。
師:怎樣的直線沒有斜率?(傾斜角滿足什么條件的時(shí)候,直線沒有斜率?)
生2:直線的傾斜角為90°時(shí),它的斜率不存在。
師:在斜率存在的情況下,直線的斜率k與傾斜角α有什么關(guān)系?
生2:k=tan α
師:上面的是通過直線的傾斜角求直線的斜率,還有其他方法求直線的斜率嗎?
生3:已知直線上的任意兩點(diǎn)可以求斜率。
師:若直線l上的兩個(gè)點(diǎn)A(x1,y1)、B(x2,y2),它的斜率k怎么求?
生3:k=。
師:以上求斜率的兩種方法要滿足什么條件?
生3:兩種方法都要斜率存在,也就是第一種要傾斜角α≠90°;第二種要x1≠x2。
【點(diǎn)評(píng)】通過教師的引導(dǎo)啟發(fā),讓學(xué)生回顧直線的傾斜角的取值范圍及斜率的兩種計(jì)算方法和每種方法所需要滿足的條件。
二、基本練習(xí)
師:用上面的知識(shí)進(jìn)行練習(xí)(用投影將下面的習(xí)題投影出來,讓學(xué)生去解答)
(學(xué)生練習(xí)10分鐘)
1. 判斷題
(1)直線x=1沒有傾斜角。( )
(2)若θ是直線l的傾斜角,則θ∈[0°,180°]。 ( )
2. 選擇題
已知直線經(jīng)過點(diǎn)A(1,4)和B(1,2),則直線AB的傾斜角( )
A. 0 ° B. 30° C. 60° D. 90°
3. 填空題
已知直線l的斜率為1,則它的傾斜角為 。
4. 解答題
已知直線l經(jīng)過點(diǎn)A(2,3)、B(t,-1)且傾斜角為45°,求k的值。
(學(xué)生完成練習(xí)后,教師投影答案,經(jīng)過學(xué)生練習(xí)后,學(xué)生總體上掌握得比較好,只是選擇題相對(duì)比較難,由于學(xué)生缺乏數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,但經(jīng)過教師的點(diǎn)撥后問題解決了。)
【點(diǎn)評(píng)】教師讓學(xué)生在具體的練習(xí)過程中體現(xiàn)知識(shí)的運(yùn)用,同時(shí)通過練習(xí)檢測(cè)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率。
三、專題練習(xí)
師:同學(xué)們,以上的基礎(chǔ)題完成得很好,下面我們就進(jìn)行有關(guān)的專題練習(xí),看看怎樣?(用投影將下面的專題習(xí)題投影出來,讓學(xué)生思考并解答,最后教師提問。)
例:若直線l經(jīng)過第二、四象限,則直線l的傾斜角范圍是( )
A. [0°,90°] B. [90°,180°]
C. [90°,180°] D. [0°,180°]
學(xué)生思考5分鐘后,教師提問:這題如何解決?
生4:本題不知道直線的斜率,也不知道直線上的兩點(diǎn)的坐標(biāo),覺得很難求直線l的傾斜角范圍。
師:上面基本練習(xí)的選擇題,我們用了什么數(shù)學(xué)思想?
生4:數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。
師:按照題目的條件畫出直線,能否看出這條直線的傾斜角是什么角?
生4:我畫出的直線的傾斜角是鈍角。
師:鈍角的范圍是什么?本題的答案是什么?
生4:故本題選 C。
變式訓(xùn)練:求過點(diǎn)A(0,2)和點(diǎn)B(-2,a2)(a∈R)的直線的斜率的取值范圍。
【點(diǎn)評(píng)】學(xué)生通過畫出點(diǎn)B(-2,a2)所在的射線線x=-2且y≥0,然后用射線的點(diǎn)和點(diǎn)A連接,主要看所成的角的大小變化,而決定斜率的變化,這樣問題就會(huì)得到解決了。通過實(shí)踐,學(xué)生深深體會(huì)到數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想對(duì)于解答數(shù)學(xué)問題,有時(shí)候比較簡(jiǎn)單。
四、綜合練習(xí)
師:同學(xué)們,前面我們已經(jīng)練習(xí)了一些基本的和有關(guān)專題的練習(xí),下面我們進(jìn)行一些綜合性的練習(xí),不知大家對(duì)知識(shí)掌握得怎樣?能從中找出一般的解題規(guī)律?(用投影將下面的習(xí)題投影出來,讓學(xué)生去解答,學(xué)生練習(xí)15分鐘)
例1:直線l過點(diǎn)(k+1,2)和(k+2,tanα),則( )
A. 一定不是直線 的傾斜角
B. 一定是直線 的傾斜角
C. 一定不是直線 的傾斜角
D. 直線l的傾斜角是180 °±α
例2:已知三點(diǎn)的坐標(biāo)分別是A(3,-1)、B(5,1)、C(2,t),若A、B、C三點(diǎn)共線,求t的值。
(先個(gè)人做,后小組討論)
例3:已知點(diǎn)M(1,1)、N(2,-1),問x軸上是否存在點(diǎn)P,使得∠MPN=90°?
(學(xué)生練習(xí)后,第1、2題還是做得不錯(cuò),但是第3題覺得難以入手,教師啟發(fā)解題)
師:同學(xué)們,當(dāng)∠MPN=90°時(shí),你們按照題目要求畫圖后,會(huì)發(fā)現(xiàn)直線MP和直線NP的傾斜角有什么關(guān)系?
生5:兩條直線的傾斜角之差的絕對(duì)值是90°。
師:那么直線的斜率有什么關(guān)系?
生5:根據(jù)類比可知,斜率之積為 (在斜率存在且不為0時(shí)),通過這樣的關(guān)系,可求得點(diǎn)P的橫坐標(biāo),從而求得P點(diǎn)的坐標(biāo)。
師:學(xué)生的解題規(guī)律是怎樣?
生5:一般情況下,我們計(jì)算直線的斜率都通過直線的兩個(gè)點(diǎn)或者是直線的傾斜角都可以,但是有部分的題目我們通過數(shù)形結(jié)合的思想相對(duì)比較簡(jiǎn)單。
【點(diǎn)評(píng)】通過訓(xùn)練后,讓學(xué)生體會(huì)知識(shí)的靈活性和遷移性。
五、延伸練習(xí)
師:現(xiàn)在我們對(duì)知識(shí)掌握得比較好,把一些的高考試題或者難度比較大的題作為我們挑戰(zhàn)的試刀石,如何?
(教師把題目投影出來,讓學(xué)生思考后小組討論,教師再進(jìn)行提問,最后是學(xué)生寫作答過程)
例1:已知點(diǎn)A(2,3),B(-5,2),若直線l過點(diǎn)P(-1,6),且與線段AB相交,求該直線l傾斜角的取值范圍。
例2:若有關(guān)于x的方程|x-2|-kx=0只有一個(gè)負(fù)的實(shí)數(shù)根,求實(shí)數(shù)k的取值范圍。
學(xué)生通過練習(xí)后,第1題,沒問題,而第2題學(xué)生覺得無從下手,這時(shí)教師提點(diǎn):
師:通過這個(gè)方程,我們通過移項(xiàng)得到|x-2|=kx,求方程的根,也就是要求我們求哪兩個(gè)函數(shù)的交點(diǎn)?
生6:那兩個(gè)函數(shù)分別是f(x)=|x-2|和g(x) =kx。
師:你們能畫出它們的圖象嗎?有一個(gè)負(fù)數(shù)根,也就是兩個(gè)函數(shù)的圖象的交點(diǎn)要落在第幾象限?同時(shí)k要滿足什么條件?
這時(shí)學(xué)生通過畫出圖象,可以看出k只有滿足-1 生6:對(duì)于一些比較難的方程,我們通過變形,變成是兩個(gè)函數(shù)的圖像間的關(guān)系,也就是透過圖象去找出解題的相應(yīng)規(guī)律。 【點(diǎn)評(píng)】教師通過引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)造兩個(gè)函數(shù),再利用動(dòng)直線的傾斜角控制動(dòng)直線與定直線指定的象限有交點(diǎn),從而達(dá)到求出動(dòng)直線的斜率的取值范圍的目的。 【總評(píng)】教師通過這節(jié)課,簡(jiǎn)單回顧和直線傾斜角與斜率求法。然后又通過基本練習(xí)和專題練習(xí),將學(xué)生的基礎(chǔ)打扎實(shí)以及培養(yǎng)學(xué)生一定的解題的能力。再通過綜合練習(xí),讓學(xué)生有綜合解決綜合性問題的能力,最后在延伸練習(xí)中,用部分相應(yīng)的高考試題作為學(xué)生解題能力的“試刀石”,檢驗(yàn)學(xué)生是否具備這種綜合性運(yùn)用和解決有關(guān)高考試題的能力。而整個(gè)過程中,幾乎都是灌輸著數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)解題的思想。 在這個(gè)過程中,學(xué)生不但深深體會(huì)到數(shù)形結(jié)合的解題思想的優(yōu)異性,也印證了學(xué)生通過這種模式的練習(xí)課,對(duì)知識(shí)掌握得還是比較好,學(xué)習(xí)效率也提高了。與此同時(shí)驗(yàn)證了練習(xí)課的“五環(huán)節(jié)”的教學(xué)模式(知識(shí)整理——基本練習(xí)——專題練習(xí)——綜合練習(xí)——延伸練習(xí))的教學(xué)效率是非常高,是值得我們同行的教學(xué)工作者借鑒的。 (作者單位:張 勇 廣東省廣州市增城區(qū)新塘中學(xué);江潤(rùn)川 廣東省廣州市花都區(qū)花東中學(xué))