高中数学人教B版必修二同步教案:两条直线的位置关系--点到直线的距离公式
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人教B 版 数学 必修2:两条直线的位置关系--点到直线的
距离公式
三维目标:
知识与技能:1. 理解点到直线距离公式的推导,熟练掌握点到直线的距离公式;
能力和方法: 会用点到直线距离公式求解两平行线距离
情感和价值:1。 认识事物之间在一定条件下的转化。用联系的观点看问题 教学重点:点到直线的距离公式
教学难点:点到直线距离公式的理解与应用.
教学方法:学导式
教 具:多媒体、实物投影仪
教学过程 一、情境设置,导入新课:
前面几节课,我们一起研究学习了两直线的平行或垂直的充要条件,两直线的夹角公式,两直线的交点问题,两点间的距离公式。逐步熟悉了利用代数方法研究几何问题的思想方法.这一节,我们将研究怎样由点的坐标和直线的方程直接求点P 到直线l 的距离。
用POWERPOINT 打出平面直角坐标系中两直线,进行移动,使学生回顾两直线的位置关系,且在直线上取两点,让学生指出两点间的距离公式,复习前面所学。要求学生思考一直线上的计算?能否用两点间距离公式进行推导?
两条直线方程如下:
⎩⎨⎧=++=++002
22111C y B x A C y B x A .
二、讲解新课:
1.点到直线距离公式:
点),(00y x P 到直线0:=++C By Ax l 的距离为:2200B A C By Ax d +++=
(1)提出问题
在平面直角坐标系中,如果已知某点P 的坐标为),(00y x ,直线=0或B =0时,以上公式0:=++C By Ax l ,怎样用点的坐标和直线的方程直接求点P 到直线l 的距离呢?
学生可自由讨论。
(2)数行结合,分析问题,提出解决方案
学生已有了点到直线的距离的概念,即由点P 到直线l 的距离d 是点P 到直线l 的垂线段的长.
这里体现了“画归”思想方法,把一个新问题转化为 一个曾今解决过的问题,一个自己熟悉的问题。
画出图形,分析任务,理清思路,解决问题。
方案一:
设点P 到直线l 的垂线段为PQ ,垂足为Q ,由PQ ⊥l 可知,直线PQ 的斜率为A B (A ≠0),根据点斜式写出直线PQ 的方程,并由l 与PQ 的方程求出点Q 的坐标;由此根据两点距离公式求出|PQ |,得到点P 到直线l 的距离为d 此方法虽思路自然,但运算较繁.下面我们
探讨别一种方法
方案二:设A ≠0,B ≠0,这时l 与x 轴、y 轴都相交,过点P 作x 轴的平行线,交l 于点),(01y x R ;作y 轴的平行线,交l 于点),(20y x S ,
由⎩⎨⎧=++=++0020
011C By Ax C By x A 得B C Ax y A C By x --=--=0201,. 所以,|P R|=|10x x -|=A
C By Ax ++00 |PS |=|20y y -|=B
C By Ax ++00 |RS |=AB B A PS PR 2
22
2+=+×|C By Ax ++00|由三角形面积公式可知:d ·|RS |=|P R|·|PS | 所以2200B A C
By Ax d +++=
可证明,当A=0时仍适用
这个过程比较繁琐,但同时也使学生在知识,能力。意志品质等方面得到了提高。
3.例题应用,解决问题。
例1 求点P=(-1,2)到直线 3x=2的距离。
解:
53
= 例2 已知点A (1,3),B (3,1),C (-1,0),求三角形ABC 的面积。 解:设AB 边上的高为h ,则
S ABC V =12
AB h •
AB ==
AB 边上的高h 就是点C 到AB 的距离。
AB 边所在直线方程为
311331
y X --=-- 即x+y-4=0。
点C 到X+Y-4=0的距离为h
h=2104
11-+-=+ 因此,S
ABC V
=152⨯= 通过这两道简单的例题,使学生能够进一步对点到直线的距离理解应用,能逐步体会用代数运算解决几何问题的优越性。
同步练习:114页第1,2题。
4.拓展延伸,评价反思。
(1) 应用推导两平行线间的距离公式
已知两条平行线直线1l 和2l 的一般式方程为1l :01=++C By Ax , 2l :02=++C By Ax ,则1l 与2l 的距离为222
1B A C C d +-=
证明:设),(000y x P 是直线02=++C By Ax 上任一点,则点P 0到直线01=++C By Ax 的距离为221
00B A C By Ax d +++=
又 0200=++C By Ax
即200C By Ax -=+,∴d =
2221B A C C +-
01032=-+y x 的距离. 解法一:在直线1l 上取一点P (4,0),因为1l ∥2l
例3 求两平行线1l :0832=-+y x ,2l :,所以点P 到2l 的距离等于1l 与2l 的距离.于是1313
21323210
034222==++⨯-⨯=d
解法二:1l ∥2l 又10,821-=-=C C . 由两平行线间的距离公式得13
3232)
10(822=+---=d 四、课堂练习:
1, 已知一直线被两平行线3x+4y-7=0与3x+4y+8=0所截线段长为3。且
该直线过点(2,3),求该直线方程。
五、小结 :点到直线距离公式的推导过程,点到直线的距离公式,能把求两平行线的距离转化为点到直线的距离公式
六、课后作业:
13.求点P (2,-1)到直线2x +3y -3=0的距离.
14.已知点A (a ,6)到直线3x -4y =2的距离d=4,求a 的值:
15.已知两条平行线直线1l 和2l 的一般式方程为1l :01=++C By Ax , 2l :02=++C By Ax ,则1l 与2l 的距离为222
1B A C C d +-=
七.板书设计:略