(一)目標
1.知識與技能
理解點到直線距離公式的推導,熟練掌握點到直線距離公式.
2.過程和方法
會用點到直線距離公式求解兩平行線距離.
3.情感和價值
認識事物之間在一定條件下的轉化,用聯(lián)系的觀點看問題.
(二)重點、難點
教學重點:點到直線的距離公式.
教學難點:點到直線距離公式的理解與應用.
(三)教學方法
學導式
教學環(huán)節(jié)教學內容師生互動設計意圖
復習引入前面幾節(jié)課,我們一起研究學習了兩直線的平行或垂直的充要條件,兩直線的夾角公式,兩直線的交點問題,兩點間的距離公式。逐步熟悉了利用代數(shù)方法研究幾何問題的思想方法.這一節(jié),我們將研究怎樣由點的坐標和直線的方程求點P到直線l的距離.用POWERPOINT打出平面直角坐標系中兩直線,進行移動,使學生回顧兩直線的位置關系,且在直線上取兩點,讓學生指出兩點間的距離公式,復習前面所學.要求學生思考點到直線的距離的計算?能否用兩點間距離公式進行推導?設置情境導入新課
概念形成1.點到直線距離公式
點P (x0,y0)到直線l:Ax + By + C = 0的距離為
推導過程
方案一:
設點P到直線l的垂線段為PQ,垂足為Q,由PQ⊥l可知,直線PQ的斜率為 (A≠0),根據(jù)點斜式寫出直線PQ的方程,并由l與PQ的方程求出點Q的坐標:由此根據(jù)兩點距離公式求出PQ,得到點P到直線l的距離為d.
此方法雖思路自然,但運算較繁,下面我們探討另一種方法.(1)教師提出問題
已知P (x0,y0),直線l:Ax + By + C = 0,怎樣用點的坐標和直線方程直接求點P到直線l的距離呢?
學生自由討論
(2)數(shù)形結合,分析問題,提出解決方案.
把點到直線l的距離轉化為點P到l的垂線段的長,即點到點的距離.
畫出圖形,分析任務,理清思路,解決問題. 尋找最佳方案,附方案二.
方案二:設A≠0,B≠0,這時l與x軸、y軸都相交,過點P作x軸的平行線,交l于點R (x1,y0);作y軸的平行線,交l于點S (x0,y2),
由
得
所以
由三角形面積公式可知d?RS=PR?PS.
所以
可證明,當A = 0時仍適用.
這個過程比較繁瑣,但同時也使學生在知識、能力、意志品質等方面得到了提高.通過這種轉化,培養(yǎng)學生“化歸”的思想方法.
應用舉例例1 求點P = (?1,2 )到直線3x = 2的距離.
解:
例2 已知點A (1,3),B (3,1),C(?1,0),求三角形ABC的面積. 學生分析求解,老師板書
例2 解:設AB邊上的高為h,則
AB邊上的高h就是點C到AB的距離.
AB邊所在直線方程為
即x + y ? 4 = 0.
點C到x + y ? 4 = 0的距離為h
,
因此,
通過這兩道簡單的例題,使學生能夠進一步對點到直線的距離理解應用,能逐步體會用代數(shù)運算解決幾何問題的優(yōu)越性.
概念深化2.兩平行線間的距離d
已知l1:Ax + By + C1 = 0
l2:Ax + By + C2 = 0
證明:設P0 (x0,y0)是直線Ax + By + C2 = 0上任一點,則點P0到直線Ax + By + C1 = 0的距離為
.
又Ax0 + By0 + C2 = 0
即Ax0 + By0= ?C2,
∴ 教師提問:
能不能把兩平行直線間距離轉化為點到直線的距離呢?
學生交流后回答.
再寫出推理過程進一步培養(yǎng)學生化歸轉化的思想.
應用舉例例3 求兩平行線
l1:2x + 3y ? 8 = 0
l2:2x + 3y ? 10 =0的距離.
解法一:在直線l1上取一點P(4,0),因為l1∥l2,所以P到l2的距離等于l1與l2的距離,于是
解法二:直接由公式
課堂練習:已知一直線被兩平行線3x + 4y ? 7 = 0與3x + 4y + 8 = 0所截線段長為3,且該直線過點(2,3),求該直線方程. 在教師的引導下,學生分析思路,再由學生上臺板書.開拓學生思維,培養(yǎng)學生解題能力.
歸納總結 小結:點到直線距離公式的推導過程,點到直線的距離公式,能把求兩平行線的距離轉化為點到直線的距離公式.老師和學生共同總結——交流——完善培養(yǎng)學生歸納、概括能力,構建知識網(wǎng)絡.
課后作業(yè)布置作業(yè)
見習案3.3的第三課時獨立完成鞏固深化
備選例題
例1 求過點M(?2,1)且與A(?1,2),B(3,0)兩點距離相等的直線的方程.
解法一:當直線斜率不存在時,直線為x = ?2,它到A、B兩點距離不相等.
所以可設直線方程為:y ? 1 = k(x + 2)即kx ? y + 2k + 1 = 0.
由 ,
解得k = 0或 .
故所求的直線方程為y ? 1 = 0或x + 2y = 0.
解法二:由平面幾何知識:l∥AB或l過AB的中點.
若l∥AB且 ,則l的方程為x + 2y = 0.
若l過AB的中點N(1,1)則直線的方程為y = 1.
所以所求直線方程為y ? 1 = 0或x + 2y = 0.
例2 (1)求直線2x + 11y + 16 = 0關于點P(0,1)對稱的直線方程.
(2)兩平行直線3x + 4y ? 1 = 0與6x + 8y + 3 = 0關于直線l對稱,求l的方程.
【解析】(1)當所求直線與直線2x + 11y + 16 = 0平行時,可設直線方程為2x + 11y + C=0
由P點到兩直線的距離相等,即
,所以C = ?38.
所求直線的方程為2x + 11y ? 38 = 0.
(2)依題可知直線l的方程為:6x + 8y + C = 0.
則它到直線6x + 8y ? 2 = 0的距離 ,
到直線6x + 8y + 3 = 0的距離為
所以d1 = d2即 ,所以 .
即l的方程為: .
例3 等腰直角三角形ABC的直角頂點C和頂點B都在直線2x + 3y ? 6 = 0上,頂點A的坐標是(1,?2).求邊AB、AC所在直線方程.
【解析】已知BC的斜率為 ,因為BC⊥AC
所以直線AC的斜率為 ,從而方程
即3x ? 2y ? 7 = 0
又點A(1,?2)到直線BC:2x + 3y ? 6 = 0的距離為 ,
且 .
由于點B在直線2x + 3y ? 6 = 0上,可設 ,
且點B到直線AC的距離為
所以 或 ,所以 或
所以 或
所以直線AB的方程為 或
即x ? 5y ? 11 = 0或5x + y ? 3 = 0
本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaoyi/56425.html
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