3.3.3 点到直线的距离公式

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教育 |
分类: 教案范本 |
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《点到直线的距离》教学案例
设计理念与思路:
让学生掌握知识的同时,重点形成一种提出问题解决问题的能力以及学习数学的兴趣;学会发散性思考问题。总之,能力是主要的,知识是次要的。
教材与概念结构分析:
解析几何第一章主要研究的是点线、线线的位置关系和度量关系,其中以点点距离、点线距离、线线位置关系为重点,点到直线的距离是其中最重要的环节之一,它是解决其它解析几何问题的基础。
学情分析:
我们学校的学生思维能力不高,但思维较活跃,有个性,经过长期的训练后,能养成一种比较好的思维习惯与做人的态度。
教学目标:
知识目标:让学生掌握点线距离公式的推导方法并能利用公式求点线距离。
重点难点:
教学重点:公式的推导与应用。
教学难点:知识教学方面:如何启发学生自己构思出距离公式的推导方案。
情感教育方面:如何营造课堂积极求解的氛围。以激发学生的创造力。增强学生知难而进的决心。
教学资源:多煤体教室。
教学流程图:复习——提出问题——寻找解决方案——尝试——解决问题——形成结论——应用结论——提出新问题。
教学过程:
一、课题引入,提出问题
师:直线方程的一般式是怎么样的,其中的系数有什么要求的?
生:是Ax+By+C=0
师:两点A(x
,y
)、B(x
,y
)间的距离公式是什么?
生:|AB|=
y
师:当直线AB垂直y轴或x轴时,
公式又成什么样子的?
生:|AB|=|x-x
|或|y
-y
|
师:点Q在直线Ax+By+C=0
上,点P在直线外,则什么时候它们最近。
生:当直线PC与直线Ax+By+C=0
垂直时。
师;这是|PQ|就是点P到直线
Ax+By+C=0的距离,它会等于什么呢?
这就是现在我们要究研的问题。(板书课题)
二、课题解决,形成理念
师:如何求点P(3,5)到直线L:y=2的距离?
生:可化为两点间的距离。
师:是哪两点?
生:过点P作垂直L的直线,它交L于Q,则求PQ的距离。
师:Q的坐标有什么特点?
生:它的横坐标与P的一样,纵坐标是2。且在教师的引导下利用公式|AB|=|x-x
||或|y
-y
|计算。
师:变为求点P(3,5)到直线L:x=2的距离?如何求?
(学生思考一会儿)教师再引导学生同理来求,并归纳:己知P(x,y
),当直线平行x轴时,为d=|y
-y
|;当直线平行y轴时,为d=|x
-x
|。
师:那么一般情况下,己知P(x,y
)与直线L,你们想到用什么方案解决这个问题呢?
生:先求过点P且垂直L的直线;
再求两直线交点Q的坐标;
最后用两点间的距离公式求|PQ|。
它方程用什么形式?
生:直线的斜率是
,它的方程是
y-y
=
(x-x
)
师:怎么求点Q的坐标?
生:由这两条直线方程联立方程组来解。
师:这种方法好吗?
(生沉思,感叹:难算。)
师:所以,我们还要寻找其它的简便的方法。我们用一个特殊点(0,0)来代
P(x,y
)来思考一下,有没有其它的好方法。
生:用面积法求|PQ|。
师:若直线交两坐标分别于R、S两点,则有什么关系式存在?
生:|OR||OS|=|SR||OQ|
师:哪些可以求出来?
生:点S、P可以算出,再算|OR|、|OS|、|SR|,从而算出|OQ|。
师:还有其它方法吗?
生:RtD相似法。
师:哪两个三角形相似?
生:DOSR与DQOP
师:其中有什么关系?
生:,知道其中三个可以求出|OQ|。
师:还有其它方法吗?
生:解直角三角形。
师:要先求出哪些量?
生:|OR|,与
。
师:|OQ|与它们有什么关系?
生:|OQ|=|OR|sin
师:
与直线的倾斜角a什么关系?
生:相等。
师:一定吗?如果直线不是这样放的?
生:或有互补关系。
师:所以sin与sina什么关系?
生:相等。
师:sina怎么算?
生:可以由tana=k算。
师:具体怎么算,先算什么?
生:由seca=得cosa,再由sina=
并讨论哪种方法与高中知识联系最紧密,并有代表性。
生:利用直角三角形的边角关系来计算。
师:下面就考虑一般情况,先求什么?
生:求|PM|,
师:∠P与倾斜角a有什么的关系?
生:∠P
师:然后解Rt△PMQ,求|PQ|,如何求?
生:|PQ|=|PM|sin∠P,得
sin
算出.
(师生一起演算)得出
归纳:点P(x,y
)到直线Ax+By+C=0的距离为d=
三、公式应用,简单模仿
师:上面的公式有什么范围限制吗?
生:无论点和直线的位置如何,点线距离公式都是适用的。
师:做以下的练习
1.
2.
3.
4.
5.
6.
(以上的题目可学生口答,教师简要分析。)
师:在什么条件下,用什么公式?
生:己知P(x,y
),当直线平行x轴时,为d=|y
-y
|;当直线平行y轴时,为d=|x
-x
|。
师:第5题中可取怎样的两点?
生:与x轴的两个交点。
四、活用公式,理解本质
7.求点P(-1,2)到直线L:x/5+y/10=1的距离。
8.已知点(a,
9.已知点A(1,0)到直线x/m+y=1的距离为1/2,求m的值。
学生上来板书,教师再叫其它同学来评价。
师:用到什么公式?
生:d=
注:一般式;A、B化整求其它末知量。针对每个题目教师叫学生说清哪个是A哪个是B。
五、数形结合,提高能力
10.
师:一三象限角平分线上点的坐标有什么特点?它的方程为什么?
生:它的点的横纵坐标相等,方程是y=x。
11.
师;这样的直线有几条?
生;两条。
师:它们都有斜率吗?当它斜率不存在时行吗?
生(思考):行。
师:斜率存在时,怎么求呢?
生:设为点斜式,利用距离来求它,再写出方程。
注:有几个题来不及做,让学生带回家思考。
六、小结内容,形成体系:
师:我们学了几种推导点线距离的方法?
生:二种求点线距离的方法。
师:哪几种求点线距离的方式?
生:①|坐标差|②解RtD③距离公式.
师:思考新的问题——两直线间的距离公式为什么?怎么求?
七、作业:1.课本第45页第12、13题。
学习评价方法:
提问法、问卷法、测试法、个别学生谈心法,用这些方法了解学生掌握知识,形成能力的情况。