高中数学必修2直线与圆优质教案：直线的点斜式方程

直线的点斜式方程【教学目标】1.掌握由一点和斜率导出直线方程的方法，掌握直线的点斜式方程，了解直线方程的斜截式是点斜式的特例；培养学生思维的严谨性和相互合作意识，注意学生语言表述能力的训练.2.引导学生根据直线这一结论探讨确定一条直线的条件，并会利用探讨出的条件求出直线的方程.培养学生形成严谨的科学态度和求简的数学精神.3.掌握直线方程的点斜式的特征及适用范围,培养和提高学生联系、对应、转化等辩证思维能力.【重点难点】教学重点:引导学生根据直线这一结论探讨确定一条直线的条件，并会利用探讨出的条件求出直线的方程.教学难点:在理解的基础上掌握直线方程的点斜式的特征及适用范围.【课时安排】1课时【教学过程】导入新课方程y=kx＋b与直线l之间存在着什么样的关系？让学生边回答，教师边适当板书.它们之间存在着一一对应关系,即（1）直线l上任意一点P(x1,y1)的坐标是方程y=kx＋b的解.（2）(x1,y1)是方程y=kx+b的解点P(x1,y1)在直线l上.这样好像直线能用方程表示,这节课我们就来学习、研究这个问题——直线的方程(宣布课题).推进新课新知探究提出问题①如果把直线当做结论，那么确定一条直线需要几个条件？如何根据所给条件求出直线的方程？②已知直线l的斜率k且l经过点P1(x1,y1)，如何求直线l的方程?③方程导出的条件是什么？ ④若直线的斜率k不存在，则直线方程怎样表示？⑤k=与y-y1=k(x-x1)表示同一直线吗？⑥已知直线l的斜率k且l经过点（０，ｂ），如何求直线l的方程？讨论结果:①确定一条直线需要两个条件:a.确定一条直线只需知道k、b即可；b.确定一条直线只需知道直线l上两个不同的已知点.②设P(x，y)为l上任意一点，由经过两点的直线的斜率公式,得k=,化简,得y－y1=k(x－x1).③方程导出的条件是直线l的斜率k存在.④a.x=0；b.x=x1.⑤启发学生回答:方程k=表示的直线l缺少一个点P1(x1,y1),而方程y－y1=k(x－x1)表示的直线l才是整条直线.⑥y=kx+b.应用示例例1已知直线l1：y=4x和点P(6，4)，过点P引一直线l与l1交于点Q，与x轴正半轴交于点R，当△OQR的面积最小时，求直线l的方程.活动:因为直线l过定点P(6，4)，所以只要求出点Q的坐标，就能由直线方程的两点式写出直线l的方程.解：因为过点P(6，4)的直线方程为x=6和y－4=k(x－6),当l的方程为x=6时，△OQR的面积为S=72；当l的方程为y－4=k(x－6)时，有R(,0)，Q（,)，此时△OQR的面积为S=××=.变形为(S－72)k2＋(96－4S)k－32=0(S≠72). 因为上述方程根的判别式Δ≥0，所以得S≥40.当且仅当k=－1时，S有最小值40.因此，直线l的方程为y－4=－(x－6)，即x＋y－10=0.点评：本例是一道有关函数最值的综合题.如何恰当选取自变量，建立面积函数是解答本题的关键.怎样求这个面积函数的最值，学生可能有困难，教师宜根据学生的实际情况进行启发和指导.变式训练如图1，要在土地ABCDE上划出一块长方形地面（不改变方向），问如何设计才能使占地面积最大？并求出最大面积（精确到1m2）（单位：m）.图1解：建立如图直角坐标系，在线段AB上任取一点P分别向CD、DE作垂线，划得一矩形土地.∵AB方程为=1,则设P(x,20-)(0≤x≤30),则S矩形=(100-x)［80-(20-)］=-(x-5)2+6000+(0≤x≤30),当x=5时，y=，即P（5，）时，(S矩形)max=6017(m2).例2设△ABC的顶点A(1，3)，边AB、AC上的中线所在直线的方程分别为x－2y＋1=0，y=1，求△ABC中AB、AC各边所在直线的方程.活动:为了搞清△ABC中各有关元素的位置状况，我们首先根据已知条件，画出简图3,帮助思考问题.解:如图2,设AC的中点为F，AC边上的中线BF：y=1. 图2AB边的中点为E，AB边上中线CE：x－2y＋1=0.设C点坐标为(m，n),则F().又F在AC中线上,则=1,∴n=-1.又C点在中线CE上，应当满足CE的方程，则m－2n＋1=0.∴m=－3.∴C点为(－3，－1).设B点为(a,1),则AB中点E(),即E(,2).又E在AB中线上,则-4+1=0.∴a=5.∴B点为(5，1).由两点式,得到AB，AC所在直线的方程AC：x－y＋2=0,AB：x＋2y－7=0.点评：此题思路较为复杂，应使同学们做完后从中领悟到两点：(1)中点分式要灵活应用；(2)如果一个点在直线上，则这点的坐标满足这条直线的方程，这一观念必须牢牢地树立起来.变式训练已知点M（1，0），N（－1，0）,点P为直线2x-y-1=0上的动点，则|PM|2+|PN|2的最小值为何？解：∵P点在直线2x-y-1=0上,∴设P（x0,2x0-1）.∴|PM|2+|PN|2=10(x0-)2+≥.∴最小值为. 拓展提升已知直线y=kx＋k＋2与以A(0，－3)、B(3，0)为端点的线段相交，求实数k的取值范围.图3活动:此题要首先画出图形3，帮助我们找寻思路，仔细研究直线y=kx＋k＋2，我们发现它可以变为y－2=k(x＋1)，这就可以看出，这是过(－1，2)点的一组直线.设这个定点为P(－1，2).解：我们设PA的倾斜角为α1，PC的倾斜角为α，PB的倾斜角为α2，且α1＜α＜α2.则k1=tanα1＜k＜k2=tanα2.又k1==-5，k2==-，则实数k的取值范围是-5＜k＜-.课堂小结通过本节学习，要求大家：1.掌握由一点和斜率导出直线方程的方法，掌握直线的点斜式方程，了解直线方程的斜截式是点斜式的特例.2.引导学生根据直线这一结论探讨确定一条直线的条件，并会利用探讨出的条件求出直线的方程.作业习题3.2A组2、3、5.