配色: 字号:
3.3.3点到直线的距离
2021-12-22 | 阅:  转:  |  分享 
  
《3.3.3点到直线的距离



(一)教学目标

1.知识与技能

理解点到直线距离公式的推导,熟练掌握点到直线距离公式.

2.过程和方法

会用点到直线距离公式求解两平行线距离.

3.情感和价值

认识事物之间在一定条件下的转化,用联系的观点看问题.

(二)教学重点、难点

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.

(三)教学方法

学导式

教学环节 教学内容 师生互动 设计意图 复习引入 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.要求学生思考点到直线的距离的计算?能否用两点间距离公式进行推导? 设置情境导入新课 概念形成 1.点到直线距离公式

点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离为



推导过程

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≠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,下面我们探讨另一种方法. (1)教师提出问题

已知P(x0,y0),直线l:Ax+By+C=0,怎样用点的坐标和直线方程直接求点P到直线l的距离呢?

学生自由讨论

(2)数形结合,分析问题,提出解决方案.

把点到直线l的距离转化为点P到l的垂线段的长,即点到点的距离.

画出图形,分析任务,理清思路,解决问题.寻找最佳方案,附方案二.

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R(x1,y0);作y轴的平行线,交l于点S(x0,y2),





所以





由三角形面积公式可知d·|RS|=|PR|·|PS|.

所以

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. 通过这种转化,培养学生“化归”的思想方法. 应用举例 例1求点P=(–1,2)到直线3x=2的距离.

解:

例2已知点A(1,3),B(3,1),C(–1,0),求三角形ABC的面积. 学生分析求解,老师板书







例2解:设AB边上的高为h,则



AB边上的高h就是点C到AB的距离.

AB边所在直线方程为

即x+y–4=0.

点C到x+y–4=0的距离为h



因此, 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. 概念深化 2.两平行线间的距离d

已知l1:Ax+By+C1=0

l2:Ax+By+C2=0



证明:设P0(x0,y0)是直线Ax+By+C2=0上任一点,则点P0到直线Ax+By+C1=0的距离为

.

又Ax0+By0+C2=0

即Ax0+By0=–C2,

∴ 教师提问:

能不能把两平行直线间距离转化为点到直线的距离呢?

学生交流后回答.

再写出推理过程 进一步培养学生化归转化的思想. 应用举例 例3求两平行线

l1:2x+3y–8=0

l2:2x+3y–10=0的距离.

解法一:在直线l1上取一点P(4,0),因为l1∥l2,所以P到l2的距离等于l1与l2的距离,于是



解法二:直接由公式



课堂练习: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. 在教师的引导下,学生分析思路,再由学生上台板书. 开拓学生思维,培养学生解题能力. 归纳总结 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. 老师和学生共同总结——交流——完善 培养学生归纳、概括能力,构建知识网络. 课后作业 布置作业

见习案3.3的第三课时 独立完成 巩固深化 备选例题

例1求过点M(–2,1)且与A(–1,2),B(3,0)两点距离相等的直线的方程.

解法一:当直线斜率不存在时,直线为x=–2,它到A、B两点距离不相等.

所以可设直线方程为:y–1=k(x+2)即kx–y+2k+1=0.

由,

解得k=0或.

故所求的直线方程为y–1=0或x+2y=0.

解法二:由平面几何知识:l∥AB或l过AB的中点.

若l∥AB且,则l的方程为x+2y=0.

若l过AB的中点N(1,1)则直线的方程为y=1.

所以所求直线方程为y–1=0或x+2y=0.

例2(1)求直线2x+11y+16=0关于点P(0,1)对称的直线方程.

(2)两平行直线3x+4y–1=0与6x+8y+3=0关于直线l对称,求l的方程.

【解析】(1)当所求直线与直线2x+11y+16=0平行时,可设直线方程为2x+11y+C=0

由P点到两直线的距离相等,即

,所以C=–38.

所求直线的方程为2x+11y–38=0.

(2)依题可知直线l的方程为:6x+8y+C=0.

则它到直线6x+8y–2=0的距离,

到直线6x+8y+3=0的距离为

所以d1=d2即,所以.

即l的方程为:.

例3等腰直角三角形ABC的直角顶点C和顶点B都在直线2x+3y–6=0上,顶点A的坐标是(1,–2).求边AB、AC所在直线方程.

【解析】已知BC的斜率为,因为BC⊥AC

所以直线AC的斜率为,从而方程

即3x–2y–7=0

又点A(1,–2)到直线BC:2x+3y–6=0的距离为,

且.

由于点B在直线2x+3y–6=0上,可设,

且点B到直线AC的距离为



所以或,所以或

所以或

所以直线AB的方程为或

即x–5y–11=0或5x+y–3=0

所以AC的直线方程为:3x–2y–7=0

AB的直线方程为:x–5y–11=0或5x+y–3=0.





















1

















献花(0)
+1
(本文系老马和老马原创)