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1、2022年高中數(shù)學(xué) 第11課時(shí)《點(diǎn)到直線的距離》教案(2)蘇教版必修2
【學(xué)習(xí)導(dǎo)航】
知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
點(diǎn)到直線的距離公式
兩條平行直線之間的距離公式
直接運(yùn)用公式求值
對(duì)稱問(wèn)題的運(yùn)用
平面幾何中的運(yùn)用
學(xué)習(xí)要求
1.鞏固點(diǎn)到直線的距離公式及兩平行直線間的距離公式;
2.掌握點(diǎn)、直線關(guān)于點(diǎn)成中心對(duì)稱(或關(guān)于直線成軸對(duì)稱)的點(diǎn)、直線的求解方法;
3.能運(yùn)用點(diǎn)到直線的距離公式及兩平行直線間的距離公式靈活解決一些問(wèn)題.
【課堂互動(dòng)】
自學(xué)評(píng)價(jià)
1.若與關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,
則 , ?。?
2. 若與關(guān)于直線
對(duì)稱,
則與的中點(diǎn)落在直線上,
且與的連線與垂
2、直.
【精典范例】
例1:在直線上找一點(diǎn),使它到原點(diǎn)和直線的距離相等.
分析:直線 與直線
平行,即可算出它們之間的距離,然后利用兩點(diǎn)之間的距離公式算出該點(diǎn)的坐標(biāo).
聽(tīng)課隨筆
【解】直線與之間的距離為:.
設(shè)直線上的點(diǎn)滿足題意,則,
解得或,
∴所求點(diǎn)的坐標(biāo)為或.
點(diǎn)評(píng):本題主要利用兩條平行直線之間的距離公式解決問(wèn)題,是對(duì)上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容的一個(gè)復(fù)習(xí)與鞏固.
例2:求直線關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱的直線方程.
分析:解題的關(guān)鍵是中心對(duì)稱的兩直線互相平行,并且兩直線與對(duì)稱中心的距離相等.
【解】設(shè)所求直線的方程為
,
由點(diǎn)到直線的距離公式可得
,
∴(舍去)或,
所以,所求直線的
3、方程為.
點(diǎn)評(píng):本題也可以利用點(diǎn)與點(diǎn)的對(duì)稱,設(shè)直線上任意一點(diǎn)
(在直線上,所以)與對(duì)稱的點(diǎn)為則,解得,,然后將,的值代入求出所求直線,比較而言,此法注重軌跡的推導(dǎo)過(guò)程,而前面的方法比較簡(jiǎn)便,為求直線關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱的直線方程的基本方法(直線關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱的問(wèn)題).
例3:已知直線:,
:,求直線關(guān)于直線對(duì)稱的直線的方程.
分析:直線關(guān)于直線對(duì)稱,可以在上任意取兩個(gè)點(diǎn),再分別求出這兩個(gè)點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn),最后利用兩點(diǎn)式求出所要求的方程.這里可以通過(guò)求出交點(diǎn)這個(gè)特殊點(diǎn)以簡(jiǎn)化計(jì)算.
【解】由,解得:,∴過(guò)點(diǎn),
又顯然是直線上一點(diǎn),設(shè)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)為,
則,
解得:,即,
因?yàn)橹本€經(jīng)過(guò)點(diǎn)、
4、,所以由兩點(diǎn)式得它的方程為:.
點(diǎn)評(píng): 本題為求直線關(guān)于第三條直線對(duì)稱的直線方程的基本方法(兩條直線關(guān)于第三條直線對(duì)稱的問(wèn)題).
注意:這里有一種特殊情況:
直線關(guān)于直線對(duì)稱的直線方程為:.
例4:建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,證明:等腰三角形底邊上任意一點(diǎn)到兩腰的距離之和等于一腰上的高.
分析:要證明的結(jié)論中涉及的都是點(diǎn)到直線的距離,故可考慮用點(diǎn)到直線的距離公式計(jì)算距離,因此必須建立直角坐標(biāo)系.
【證明】設(shè)是等腰三角形,以底邊
所在直線為軸,過(guò)頂點(diǎn)且垂直與的直線為軸,建立直角坐標(biāo)系(如圖).設(shè),
(,),則.
直線的方程:,
即:.
直線的方程:
5、,
聽(tīng)課隨筆
即:.
設(shè)底邊上任意一點(diǎn)為
(),
則到的距離
,
到的距離
,
到的距離
.
故原命題得證.
點(diǎn)評(píng):本題主要利用點(diǎn)到直線的距離公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的幾何證明方面的運(yùn)用,運(yùn)用代數(shù)方法研究幾何問(wèn)題.
追蹤訓(xùn)練一
1. 點(diǎn)在軸上,若它到直線
的距離等于,則的坐標(biāo)是或.
2.直線關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱的直線的方程為.
3. 光線沿直線1:照射到直線2:上后反射,求反射線所在直線的方程.
【解】由,解得:,
∴過(guò)點(diǎn),
又顯然是直線上一點(diǎn),設(shè)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)為,
則,
解得:,即,
因?yàn)橹本€經(jīng)過(guò)點(diǎn)、,所以由兩點(diǎn)式得它的方程為.
4.求證:等腰三角形底邊延長(zhǎng)
6、線上任一點(diǎn)到兩腰(所在直線)的距離的差的絕對(duì)值等于一腰上的高.
分析:要證明的結(jié)論中涉及的都是點(diǎn)到直線的距離,故可考慮用點(diǎn)到直線的距離公式計(jì)算距離,因此必須建立直角坐標(biāo)系.
【證明】設(shè)是等腰三角形,以底邊所在直線為軸,過(guò)頂點(diǎn)且垂直于的直線為軸,建立直角坐標(biāo)系,如圖,
設(shè),,
則,直線方程為:
,即:,
直線方程為:,
即:,
設(shè)或是底邊延長(zhǎng)線上任意一點(diǎn),
則到距離為
,
到距離為
,
到距離為
,
聽(tīng)課隨筆
當(dāng)時(shí),
,
當(dāng)時(shí),
,
∴當(dāng)或時(shí),,
故原命題得證.
【選修
7、延伸】
一、數(shù)列與函數(shù)
例5:分別過(guò)兩點(diǎn)作兩條平行線,求滿足下列條件的兩條直線方程:
(1)兩平行線間的距離為;(2)這兩條直線各自繞、旋轉(zhuǎn),使它們之間的距離取最大值.
分析:(1)兩條平行直線分別過(guò),
兩點(diǎn),因此可以設(shè)出這兩條直線的方程之間(注意斜率是否存在),再利用兩條平行直線之間的距離公式,列出方程,解出所要求的直線的斜率;(2)這兩條平行直線與垂直時(shí),兩直線之間距離最大.
【解】(1)當(dāng)兩直線的斜率不存在時(shí),方程分別為,滿足題意.
當(dāng)兩直線的斜率存在時(shí),設(shè)方程分別為
與,
即: 與,由題意:,解得,
所以,所求的直線方程分別為:
, .
綜上:所求的直線方
8、程分別為:
,
或.
(2)結(jié)合圖形,當(dāng)兩直線與垂直時(shí),兩直線之間距離最大,最大值為,同上可求得兩直線的方程.此時(shí)兩直線的方程分別為,.
點(diǎn)評(píng):(1)設(shè)直線方程時(shí)一定要先考慮直線的斜率是否存在,利用平行直線之間的距離公式列出相應(yīng)的方程,解出相應(yīng)的未知數(shù);(2)體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想,通過(guò)圖形,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的本質(zhì).
思維點(diǎn)拔:對(duì)稱問(wèn)題
在遇到對(duì)稱問(wèn)題時(shí)關(guān)鍵是分析出是屬于什么對(duì)稱情況,這里大致可以分為:點(diǎn)關(guān)與點(diǎn)對(duì)稱,點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,直線關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,直線關(guān)于直線對(duì)稱這四種情況,一旦確定為哪種情況后對(duì)應(yīng)本節(jié)課的四種基本方法進(jìn)行求解.
追蹤訓(xùn)練二
1.兩平行直線,分別過(guò),
(1),之間的距離為5,求兩直線方
程;
(2)若,之間的距離為,求的取值范圍.
【解】(1)當(dāng)兩直線的斜率不存在時(shí),方程分別為,,不滿足題意.
當(dāng)兩直線的斜率存在時(shí),設(shè)方程分別為
與,
即: 與,
由題意:,解得或,
所以,所求的直線方程分別為:
:,:或
:,
:.
(2).
學(xué)生質(zhì)疑
教師釋疑
聽(tīng)課隨筆