點(diǎn)到直線的距離

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


 

 

  教學(xué)目標(biāo):

 

 。1)讓學(xué)生理解點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo),掌握點(diǎn)到直線距離公式及其應(yīng)用,會(huì)用點(diǎn)到直線距離求兩平行線間的距離;

 

 。2)培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、分析、歸納等數(shù)學(xué)能力,數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化(或化歸)、等數(shù)學(xué)思想、特殊與一般的方法以及數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)與能力;

 

 。3)引導(dǎo)學(xué)生用聯(lián)系與轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)看問題,了解和感受探索問題的方式方法,在探索問題的過程中獲得成功的體驗(yàn).

 

  教學(xué)重點(diǎn):點(diǎn)到直線距離公式及其應(yīng)用.

 

  教學(xué)難點(diǎn):發(fā)現(xiàn)點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)方法.

 

  教學(xué)方法:?jiǎn)栴}解決法、討論法.

 

  教學(xué)工具:計(jì)算機(jī)多媒體、實(shí)物投影儀.

 

  教學(xué)過程:

 

  一、創(chuàng)設(shè)情景提出問題

 

  多媒體顯示實(shí)際的例子:

 

某電信局計(jì)劃年底解決本地區(qū)最后一個(gè)小區(qū)P的電話通信問題.離它最近的只有一條線路通過,要完成這項(xiàng)任務(wù),至少需要多長(zhǎng)的電纜?

 

經(jīng)過測(cè)量,若按照部門內(nèi)部設(shè)計(jì)好的坐標(biāo)圖(即以電信局為原點(diǎn)),得知這個(gè)小區(qū)的坐標(biāo)為P(-1,5),離它最近線路其方程為2x+y+10=0.

 

                

 

  這個(gè)實(shí)際問題要解決,要轉(zhuǎn)化成什么樣的數(shù)學(xué)問題?學(xué)生得出就是求點(diǎn)到直線的距離.教師提出這堂課我們就來學(xué)習(xí)點(diǎn)到直線的距離,并板書寫課題:點(diǎn)到直線的距離.

 

  二、自主探索推導(dǎo)公式

 

多媒體顯示:已知點(diǎn)P(x0,y0),直線:Ax+By+C=0,求點(diǎn)P到直線的距離.怎樣求點(diǎn)到直線距離呢?學(xué)生思考,做垂線找垂足Q,求線段PQ的長(zhǎng)度.怎樣用點(diǎn)的坐標(biāo)和直線方程求和表示點(diǎn)到直線距離呢?

 

教師提示在解決問題時(shí)先可以考慮特殊情況,再考慮一般情況.學(xué)生提出平行于x軸和y軸的特殊情況.學(xué)生解決.

        

 

板書:

 

 

 

如何求?

 

學(xué)生思考回答下列想法:

 

思路一:過作于點(diǎn),根據(jù)點(diǎn)斜式寫出直線方程,由與聯(lián)立方程組解得點(diǎn)坐標(biāo),然后利用兩點(diǎn)距離公式求得.

 

 

        

 

教師評(píng)價(jià):此方法思路自然.

 

  教師繼續(xù)提出問題:

 

  (1)求線段長(zhǎng)度可以構(gòu)造圖形嗎? (2)什么圖形?如何構(gòu)造?

 

  (3)第三個(gè)頂點(diǎn)在什么位置?   (4)特殊情況與一般情況有聯(lián)系嗎?

 

  學(xué)生探討得到:構(gòu)造三角形,把線段放在直角三角形中.第三個(gè)頂點(diǎn)在什么位置?可能在直線與x軸的交點(diǎn)M或與y軸交點(diǎn)N,或過P點(diǎn)做x,y軸的平行線與直線的交點(diǎn)R、S.

 

               

 

教師根據(jù)學(xué)生提出的方案,收集思路.

 

思路二:在直角△PQM,或直角△PQN中,求邊長(zhǎng)與角(角與直線到直線角有關(guān)),用余弦值.

 

思路三:在直角△PQR,或直角△PQS中,求邊長(zhǎng)與角(角與直線傾斜角有關(guān),但分情況),用余弦值.

 

思路四:在直角△PRS中,求線段PR、PS、RS,利用等面積法(不涉及角和分情況),求得線段PQ長(zhǎng).

 

  學(xué)生分組練習(xí),教師巡視,根據(jù)學(xué)生情況演示探索過程.

 

 。ㄋ悸芬唬┙猓褐本:,即

 

    由,

   
       

      

 

     

 

(思路四)解:設(shè),,,

 

 ,;,

 

 

 

 

 

由,

 

 

      

 

 

 

 

  說明:如果學(xué)生沒有想到思路二、三,教師提示做課后思考作業(yè)題目.

 

  教師提問:①上式是由條件下得出,對(duì)成立嗎?

 

②點(diǎn)P在直線上成立嗎?

 

③公式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么?用公式時(shí)直線方程是什么形式?

 

  由此推導(dǎo)出點(diǎn)P(x0,y0)到直線:Ax+By+C=0距離公式:

 

     適用于任意點(diǎn)、任意直線.

 

教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考,不構(gòu)造三角形可以求嗎?(在前面學(xué)習(xí)的向量知識(shí)中,有向量的模.由于在證明兩直線垂直時(shí)已經(jīng)用到向量知識(shí),且也提出過直線的法向量的概念.)能否用向量知識(shí)求解呢?

 

思路五:已知直線的法向量,則,,如何選取法向量?直線的方向向量,則法向量為,或,或其它.由師生一起分析得出。剑

 

 

                   

 

 

教師板演:

 

,

 

,由于點(diǎn)Q在直線上,所以滿足直線方程,解得

 

 

  教師評(píng)析:向量是新教材內(nèi)容,是一種很好的數(shù)學(xué)工具,和解析幾何結(jié)合應(yīng)用是現(xiàn)在新教材知識(shí)的交匯點(diǎn).而且上述方法在今后解析幾何與向量結(jié)合的題目中,用坐標(biāo)聯(lián)系轉(zhuǎn)化是常用方法.

 

  三、變式訓(xùn)練學(xué)會(huì)應(yīng)用

 

  練習(xí):

 

  1.解決課堂提出的實(shí)際問題.(學(xué)生口答)

 

  2.求點(diǎn)P0(-1,2)到下列直線的距離:

 

  、3x=2    ②5y=3    ③2x+y=10   ④y=-4x+1

 

  練習(xí)選擇:平行坐標(biāo)軸的特殊直線,直線方程的非一般形式.

 

  練習(xí)目的:熟悉公式結(jié)構(gòu),記憶并簡(jiǎn)單應(yīng)用公式.

 

  教師強(qiáng)調(diào):直線方程的一般形式.

 

  例題:

 

  3.求平行線2x-7y+8=0和2x-7y-6=0的距離.

 

  教師提問:如何求兩平行線間的距離?距離如何轉(zhuǎn)化?

 

  學(xué)生回答:選其中一條直線上的點(diǎn)到另一條直線的距離.

 

  師生共同分析:點(diǎn)所在直線的任意性、點(diǎn)的任意性.幾何畫板演示點(diǎn)和直線變化,選取點(diǎn)和直線.學(xué)生自己練習(xí),教師巡視.教師提問幾個(gè)學(xué)生回答自己選取的點(diǎn)和直線以及結(jié)果.然后選擇一種取任意點(diǎn)的方法進(jìn)行板書.

  解:在直線2x-7y-6=0上任取點(diǎn)P(x0,y0),則2 x0-7 y0-6=0,點(diǎn)P(x0,y0)到直線2x-7y+8=0的距離是.

 

  教師評(píng)述:本例題選取課本例題,但解法較多.除了選擇直線上的點(diǎn),還可以選取原點(diǎn),求它到兩條直線的距離,然后作和.或者選取直線外的點(diǎn)P,求它到兩條直線的距離,然后作差.

 

  引申思考:與兩平行線間距離公式.

      

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

  四、學(xué)生小結(jié)教師點(diǎn)評(píng)

 

①    知識(shí):點(diǎn)到直線的距離的公式推導(dǎo)以及應(yīng)用.

 

②    數(shù)學(xué)思想方法:類比、轉(zhuǎn)化(或化歸)、數(shù)形結(jié)合、特殊與一般的方法.

 

  五、課外練習(xí)鞏固提高

 

①    課本習(xí)題7.3的第13題----16題;

    

②    總結(jié)寫出點(diǎn)到直線距離公式的多種方法.

 

  教學(xué)設(shè)計(jì)說明:

 

  一、教材分析

 

我主要從三方面:教材的地位和作用、教學(xué)目標(biāo)分析、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)來說明的.教學(xué)目標(biāo)包括:知識(shí)、能力、德育等方面的內(nèi)容.我確定教學(xué)目標(biāo)的依據(jù)有教學(xué)大綱、考試大綱的要求、新教材的特點(diǎn)、所教學(xué)生的實(shí)際情況.

 

  二、教學(xué)方法和教學(xué)用具

 

1、教學(xué)方法的選擇

 

(1)指導(dǎo)思想:“以生為本”的理念,在課堂中充分體現(xiàn)“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”.

 

(2)教學(xué)方法:?jiǎn)栴}解決法、討論法.

 

    2、教學(xué)用具的選用

 

采用了計(jì)算機(jī)多媒體和實(shí)物投影儀教具,不僅將數(shù)學(xué)問題形象、直觀顯示,便于學(xué)生思考,而且迅速展示學(xué)生不同解題方案,部分純計(jì)算的解題過程,提高課堂效率.

 

  三、教學(xué)過程

 

這節(jié)課在:“創(chuàng)設(shè)情景提出問題——自主探索推導(dǎo)公式——變式訓(xùn)練學(xué)會(huì)應(yīng)用——學(xué)生小結(jié)教師點(diǎn)評(píng)——課外練習(xí)鞏固提高”五個(gè)環(huán)節(jié)中,始終以學(xué)生為本.教師主導(dǎo),學(xué)生自主探究,將問題解決.

 

首先多媒體顯示實(shí)例,引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣和求知欲望,從而引出數(shù)學(xué)問題.通過一系列問題引導(dǎo)學(xué)生通過圖形觀察,進(jìn)而思考、分析、歸納總結(jié)選擇較好的方法具體實(shí)施.學(xué)生分組練習(xí),落實(shí)計(jì)算能力,培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)能力.關(guān)于思路五,在課本中沒有出現(xiàn)這樣的證法,我在課堂上選取這樣的證法.主要是考慮到:向量是新教材內(nèi)容,是一種很好的數(shù)學(xué)工具,和解析幾何結(jié)合應(yīng)用是現(xiàn)在新教材知識(shí)的交匯點(diǎn).而且上述方法在今后解析幾何與向量結(jié)合的題目中,用坐標(biāo)聯(lián)系轉(zhuǎn)化是常用方法,這樣思路五的給出不僅符合新教材的要求,也為今后的學(xué)習(xí)方法奠定了基礎(chǔ).

 

我選擇練習(xí)目的:熟悉公式結(jié)構(gòu),記憶并簡(jiǎn)單應(yīng)用公式,主要通過學(xué)生口答完成.我強(qiáng)調(diào)注意在公式中直線方程的一般式.例題的選取來自課本,但是課本只有一種特殊點(diǎn)的解法.我把本例題進(jìn)行挖掘,引導(dǎo)學(xué)生多角度考慮問題.在整個(gè)過程中讓學(xué)生注意體會(huì)解題方法中的靈活性.本節(jié)課小結(jié)主要由學(xué)生總結(jié)和補(bǔ)充,教師點(diǎn)撥,尤其數(shù)學(xué)思想方法教師加以總結(jié)概括.在整節(jié)課的處理中,采取了知識(shí)、方法來源于課本,挖掘其深度、廣度,符合現(xiàn)代教學(xué)要求.


本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/144981.html

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