《高中數(shù)學(xué)必修2教案8_示范教案(3_3_4兩條平行直線間的距離)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué)必修2教案8_示范教案(3_3_4兩條平行直線間的距離)(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
3.3.3 點(diǎn)到直線的距離
3.3.4 兩條平行直線間的距離
整體設(shè)計(jì)
教學(xué)分析
點(diǎn)到直線的距離是“直線與方程”這一節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容,它是解決點(diǎn)線、線線間的距離的基礎(chǔ),也是研究直線與圓的位置關(guān)系的主要工具.
點(diǎn)到直線的距離公式的推導(dǎo)方法很多,可探究的題材非常豐富.除了本節(jié)課可能探究到的方法外,還有應(yīng)用三角函數(shù)、應(yīng)用向量等方法.因此“課程標(biāo)準(zhǔn)”對本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的要求是:“探索并掌握點(diǎn)到直線的距離公式,會求兩條平行線間的距離.”希望通過本節(jié)課的教學(xué),能讓學(xué)生在公式的探索過程中深刻地領(lǐng)悟到蘊(yùn)涵其中的重要的數(shù)學(xué)思想和方法,學(xué)會利用數(shù)形結(jié)合思想,化歸思想和分類方法,由淺入深,由特殊到
2、一般地研究數(shù)學(xué)問題,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維.根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容特點(diǎn),學(xué)習(xí)方法為接受學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)相結(jié)合.學(xué)生的探究并不是漫無邊際的探究,而是在教師引導(dǎo)之下的探究;教師也要提供必要的時間和空間給學(xué)生展示自己思維過程,使學(xué)生在教師和其他同學(xué)的幫助下,充分體驗(yàn)作為學(xué)習(xí)主體進(jìn)行探索、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的樂趣.
三維目標(biāo)
1.讓學(xué)生掌握點(diǎn)到直線的距離公式,并會求兩條平行線間的距離.
2.引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)思距離公式的推導(dǎo)方案,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、轉(zhuǎn)化、探索問題的能力,鼓勵創(chuàng)新.培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、善于研究的精神,學(xué)會合作.
重點(diǎn)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)和應(yīng)用.
教學(xué)難點(diǎn):對距離公式推導(dǎo)方法的感悟與數(shù)學(xué)
3、模型的建立.
課時安排
1課時
教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
思路1.點(diǎn)P(0,5)到直線y=2x的距離是多少?更進(jìn)一步在平面直角坐標(biāo)系中,如果已知某點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x0,y0),直線l的方程是Ax+By+C=0,怎樣由點(diǎn)的坐標(biāo)和直線的方程直接求點(diǎn)P到直線l的距離呢?這節(jié)課我們就來專門研究這個問題.
思路2.我們已學(xué)習(xí)了兩點(diǎn)間的距離公式,本節(jié)課我們來研究點(diǎn)到直線的距離.如圖1,已知點(diǎn)P(x0,y0)和直線l:Ax+By+C=0,求點(diǎn)P到直線l的距離(為使結(jié)論具有一般性,我們假設(shè)A、B≠0).
圖1
推進(jìn)新課
新知探究
提出問題
①已知點(diǎn)P(x0,y0)和直線l:Ax+By+C=0
4、,求點(diǎn)P到直線l的距離.你最容易想到的方法是什么?各種做法的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?
②前面我們是在A、B均不為零的假設(shè)下推導(dǎo)出公式的,若A、B中有一個為零,公式是否仍然成立?
③回顧前面證法一的證明過程,同學(xué)們還有什么發(fā)現(xiàn)嗎?(如何求兩條平行線間的距離)
活動:
①請學(xué)生觀察上面三種特殊情形中的結(jié)論:
(ⅰ)x0=0,y0=0時,d=;(ⅱ)x0≠0,y0=0時,d=;
(ⅲ)x0=0,y0≠0時,d=.
觀察、類比上面三個公式,能否猜想:對任意的點(diǎn)P(x0,y0),d=?
學(xué)生應(yīng)能得到猜想:d=.
啟發(fā)誘導(dǎo):當(dāng)點(diǎn)P不在特殊位置時,能否在距離不變的前提下適當(dāng)移動點(diǎn)P到特殊位置,從而可
5、利用前面的公式?(引導(dǎo)學(xué)生利用兩平行線間的距離處處相等的性質(zhì),作平行線,把一般情形轉(zhuǎn)化為特殊情形來處理)
證明:設(shè)過點(diǎn)P且與直線l平行的直線l1的方程為Ax+By+C1=0,令y=0,得P′(,0).
∴P′N=. (*)
∵P在直線l1:Ax+By+C1=0上,
∴Ax0+By0+C1=0.∴C1=-Ax0-By0.
代入(*)得|P′N|=
即d=,.
②可以驗(yàn)證,當(dāng)A=0或B=0時,上述公式也成立.
③引導(dǎo)學(xué)生得到兩條平行線l1:Ax+By+C1=0與l2:Ax+By+C2=0的距離d=.
6、
證明:設(shè)P0(x0,y0)是直線Ax+By+C2=0上任一點(diǎn),則點(diǎn)P0到直線Ax+By+C1=0的距離為d=.
又Ax0+By0+C2=0,即Ax0+By0=-C2,∴d=.
討論結(jié)果:①已知點(diǎn)P(x0,y0)和直線l:Ax+By+C=0,求點(diǎn)P到直線l的距離公式為d=.
②當(dāng)A=0或B=0時,上述公式也成立.
③兩條平行線Ax+By+C1=0與Ax+By+C2=0的距離公式為d=.
應(yīng)用示例
思路1
例1 求點(diǎn)P0(-1,2)到下列直線的距離:
(1)2x+y-10=0;(2)3x=2.
解:(1)根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式得d=.
(2)因?yàn)橹本€3x=2平行于y軸,所以
7、d=|-(-1)|=.
點(diǎn)評:例1(1)直接應(yīng)用了點(diǎn)到直線的距離公式,要求學(xué)生熟練掌握;(2)體現(xiàn)了求點(diǎn)到直線距離的靈活性,并沒有局限于公式.
變式訓(xùn)練
點(diǎn)A(a,6)到直線3x-4y=2的距離等于4,求a的值.
解:=4|3a-6|=20a=20或a=.
例2 已知點(diǎn)A(1,3),B(3,1),C(-1,0),求△ABC的面積.
解:設(shè)AB邊上的高為h,則S△ABC=|AB|·h.
|AB|=,
AB邊上的高h(yuǎn)就是點(diǎn)C到AB的距離.
AB邊所在的直線方程為,即x+y-4=0.
點(diǎn)C到x+y-4=0的距離為h=,
因此,S△ABC=×=5.
點(diǎn)評:通過這兩道簡
8、單的例題,使學(xué)生能夠進(jìn)一步對點(diǎn)到直線的距離理解應(yīng)用,能逐步體會用代數(shù)運(yùn)算解決幾何問題的優(yōu)越性.
變式訓(xùn)練
求過點(diǎn)A(-1,2),且與原點(diǎn)的距離等于的直線方程.
解:已知直線上一點(diǎn),故可設(shè)點(diǎn)斜式方程,再根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式,即可求出直線方程為x+y-1=0或7x+y+5=0.
例3 求平行線2x-7y+8=0和2x-7y-6=0的距離.
解:在直線2x-7y-6=0上任取一點(diǎn),例如取P(3,0),則點(diǎn)P(3,0)到直線2x-7y+8=0的距離就是兩平行線間的距離.因此,
d=.
點(diǎn)評:把求兩平行線間的距離轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到直線的距離.
變式訓(xùn)練
求兩平行線l1:2x
9、+3y-8=0,l2:2x+3y-10=0的距離.
答案:.
知能訓(xùn)練
課本本節(jié)練習(xí).
拓展提升
問題:已知直線l:2x-y+1=0和點(diǎn)O(0,0)、M(0,3),試在l上找一點(diǎn)P,使得||PO|-|PM||的值最大,并求出這個最大值.
解:點(diǎn)O(0,0)關(guān)于直線l:2x-y+1=0的對稱點(diǎn)為O′(-,),
則直線MO′的方程為y-3=x.
直線MO′與直線l:2x-y+1=0的交點(diǎn)P()即為所求,
相應(yīng)的||PO|-|PM||的最大值為|MO′|=.
課堂小結(jié)
通過本節(jié)學(xué)習(xí),要求大家:
1.掌握點(diǎn)到直線的距離公式,并會求兩條平行線間的距離.
2.構(gòu)思距離公式的推導(dǎo)方
10、案,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、轉(zhuǎn)化、探索問題的能力,鼓勵創(chuàng)新.培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、善于研究的精神,學(xué)會合作.
3.本節(jié)課重點(diǎn)討論了平面內(nèi)點(diǎn)到直線的距離和兩條平行線之間的距離,后者實(shí)際上可作為前者的變式應(yīng)用.
作業(yè)
課本習(xí)題3.3 A組9、10;B組2、4.
設(shè)計(jì)感想
對本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容的處理,各種版本的教材的手段不盡相同.“北師大版”給出的方法是先求兩條互相垂直的直線的交點(diǎn)坐標(biāo)再計(jì)算距離,并沒有推導(dǎo)公式的過程,重在求解過程的“流程”,而不在意運(yùn)算的繁瑣,有讓學(xué)生感性認(rèn)識“算法”的味道;“人教版”和“蘇教版”思路基本相同,都是先引導(dǎo)學(xué)生探索和“北師大版”中的方法一樣的解法,但不展現(xiàn)其
11、推導(dǎo)過程,然后采用作輔助線構(gòu)造直角三角形以簡化運(yùn)算的方法進(jìn)行公式推導(dǎo).“蘇教版”還用了從具體到抽象的方法以降低思維難度.但為什么會想到要構(gòu)造直角三角形,這一最需要學(xué)生探索的過程無法展現(xiàn).為解決這個問題,本節(jié)課擬吸收各版本的精華,采用探究式的教學(xué)方法,通過設(shè)問、啟發(fā)、鋪墊,為學(xué)生搭建探究問題的平臺,讓學(xué)生在問題情境中,自己去觀察、歸納、猜想并證明公式,經(jīng)歷數(shù)學(xué)建模的過程,在自主探究、合作交流中獲得知識,在多角度、多方面的解決問題中,使不同層次的學(xué)生都能有所收獲與發(fā)展.根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容特點(diǎn),學(xué)習(xí)方法為接受學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)相結(jié)合.學(xué)生的探究并不是漫無邊際的探究,而是在教師引導(dǎo)之下的探究;教師也要提供必要的時間和空間給學(xué)生展示自己思維過程,使學(xué)生在教師和其他同學(xué)的幫助下,充分體驗(yàn)作為學(xué)習(xí)主體進(jìn)行探索、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的樂趣.