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【摘要】以探究直线的非标准参数方程中的几何意义的微专题设计为例,坚持以学生为主的原则,设计出符合学情,能提高学生思考与归纳能力的微专题.设计微专题遵守循序渐进的原则,从原始题目得到启发,对题目进行变式,层层递进,让学生参与探究过程,学会归纳方法,总结技巧,并能解决这一类型的问题.学生能从中体会数学思想,感受数学乐趣.教师也能在设计微专题的过程中,换位思考,设计出更加贴近学生情况的题目,整个设计过程能促进教师专业提升。
【关键词】微专题设计;直线非标准的参数方程;几何意义
学生拿了一道关于直线的参数方程的题目以及参考答案过来,问道:“老师,为什么算线段|AB|的长时, |t1t2|这里要乘以 5?”这个是非标准形式的参数方程,但是这个倾斜角并不是特殊角,所以不知道这条直线倾斜角的正弦值和余弦值,从而无法写出直线的标准方程,这样子 就没有书本上说的几何意义,那到底怎么做呢?答案上为什么最后还要乘以 呢?
具体的问题和解答如下:
问题:已知直线参数方程为,它与曲线交于A ,B 两点,求|AB|的长。
解:把直线的参数方程对应的坐标代入曲线方程并化简得
设A ,B 对应的 t1、 t2,则 ,
所以,线段|AB|的长为
因为这一道题以及学生出现的情况,我设计了一个关于探究直线的参数方程中t 几何意义的微专题。
一、微专题的教学设计
直线的参数方程主要解决线段的长度以及线段与线段之间的问题,利用直线的参数方程中参数t的几何意义,能够大大地减少计算量。同时,这也要结合转化思想和数学结合的思想,下面是探究直线非标准形式下参数方程 的几何意义的微专题过程。
问题1:已知直线参数方程为
它与曲线交于 A, B两点,求 |AB|的长。
分析:我们发现,根据直线参数方程的标准式下|t|的几何意义,利用公式和韦达定理可以解得|AB|的长度。
解:把直线的参数方程对应的坐标代入曲线方程并化简得
设 A、B 对应的 t1、t2 ,则,
所以,线段 的长为
问题2:已知直线参数方程为(t为参数),它与曲线交于 A, B两点,求|AB|的长。
分析:我们可以发现,所以这不是标准形式。如果我们知道直线的一个点和倾斜角,我们可以写出直线参数方程的标准形式。消参后得到直线的普通方程为,得到线上一点坐标(-1,2),倾斜角为,从而写出標准的参数方程 。接下来的解答同问题1一样。
问题3:已知直线参数方程为,它与曲线交于A , B两点,求|AB|的长。
分析:经过判断,发现,不是标准的参数方程。但是消参之后,直线的普通方程为,倾斜角并不是特殊角,难以根据这种方法写出标准方程。
因为只有在直线参数方程为标准方程的情况下,|t|的几何意义才成立(|t|的几何意义:平面内过定点、倾斜角为的直线 的参数方程的标准形式为(直线的参数方程的标准形式可以写成,此处 )。我们假设直线上两点 A、B 所对应的参数分别为tA和tB,则: A、 B两点到的距离分别为|tA|,|tB|)。那么,如果直线的参数方程不一定是标准形式时,那线上的动点到定点距离与 有什么关系呢?
直线的参数方程为 , 。换句话说不一定等于 1。设直线上的一点坐标为,根据两点的距离公式可得
进而我们可以得到以下结论:直线的参数方程为,如果我们假设直线 上两点 A、B 所对应的参数分别为tA ,tB则:
所以,在这题的解答中,即使我们因为无法知道倾斜角导致写不出直线参数方程的标准形式,但是我们经过推导可以知道,给出任一个直线的参数方程,我们都可以根据上述公式就算出|AB|。
思考与练习:已知在直角坐标系中,曲线C的参数方程为,直线参数方程为。设直线与曲线C相交于A ,B 两点,求的值。
归纳与反思
【关键词】微专题设计;直线非标准的参数方程;几何意义
学生拿了一道关于直线的参数方程的题目以及参考答案过来,问道:“老师,为什么算线段|AB|的长时, |t1t2|这里要乘以 5?”这个是非标准形式的参数方程,但是这个倾斜角并不是特殊角,所以不知道这条直线倾斜角的正弦值和余弦值,从而无法写出直线的标准方程,这样子 就没有书本上说的几何意义,那到底怎么做呢?答案上为什么最后还要乘以 呢?
具体的问题和解答如下:
问题:已知直线参数方程为,它与曲线交于A ,B 两点,求|AB|的长。
解:把直线的参数方程对应的坐标代入曲线方程并化简得
设A ,B 对应的 t1、 t2,则 ,
所以,线段|AB|的长为
因为这一道题以及学生出现的情况,我设计了一个关于探究直线的参数方程中t 几何意义的微专题。
一、微专题的教学设计
直线的参数方程主要解决线段的长度以及线段与线段之间的问题,利用直线的参数方程中参数t的几何意义,能够大大地减少计算量。同时,这也要结合转化思想和数学结合的思想,下面是探究直线非标准形式下参数方程 的几何意义的微专题过程。
问题1:已知直线参数方程为
它与曲线交于 A, B两点,求 |AB|的长。
分析:我们发现,根据直线参数方程的标准式下|t|的几何意义,利用公式和韦达定理可以解得|AB|的长度。
解:把直线的参数方程对应的坐标代入曲线方程并化简得
设 A、B 对应的 t1、t2 ,则,
所以,线段 的长为
问题2:已知直线参数方程为(t为参数),它与曲线交于 A, B两点,求|AB|的长。
分析:我们可以发现,所以这不是标准形式。如果我们知道直线的一个点和倾斜角,我们可以写出直线参数方程的标准形式。消参后得到直线的普通方程为,得到线上一点坐标(-1,2),倾斜角为,从而写出標准的参数方程 。接下来的解答同问题1一样。
问题3:已知直线参数方程为,它与曲线交于A , B两点,求|AB|的长。
分析:经过判断,发现,不是标准的参数方程。但是消参之后,直线的普通方程为,倾斜角并不是特殊角,难以根据这种方法写出标准方程。
因为只有在直线参数方程为标准方程的情况下,|t|的几何意义才成立(|t|的几何意义:平面内过定点、倾斜角为的直线 的参数方程的标准形式为(直线的参数方程的标准形式可以写成,此处 )。我们假设直线上两点 A、B 所对应的参数分别为tA和tB,则: A、 B两点到的距离分别为|tA|,|tB|)。那么,如果直线的参数方程不一定是标准形式时,那线上的动点到定点距离与 有什么关系呢?
直线的参数方程为 , 。换句话说不一定等于 1。设直线上的一点坐标为,根据两点的距离公式可得
进而我们可以得到以下结论:直线的参数方程为,如果我们假设直线 上两点 A、B 所对应的参数分别为tA ,tB则:
所以,在这题的解答中,即使我们因为无法知道倾斜角导致写不出直线参数方程的标准形式,但是我们经过推导可以知道,给出任一个直线的参数方程,我们都可以根据上述公式就算出|AB|。
思考与练习:已知在直角坐标系中,曲线C的参数方程为,直线参数方程为。设直线与曲线C相交于A ,B 两点,求的值。
归纳与反思