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点到直线的距离与两条平行线间的距离

3.3.3 --3.3.4点到直线的距离、两条平行直线间的距离(教学设计)
教学目标:
1.知识与技能:
1)理解点到直线距离公式的推导,
2)熟练掌握点到直线的距离公式,会求两条平行直线间距离;
2.过程与方法
经历两点间距离公式的推导过程,会用点到直线距离公式求解两平行线距离 3.情感、态度与价值观:
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、难点
重点:点到直线的距离公式.
难点:点到直线距离公式的理解与应用.
教学过程
(一)创设情境,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。

要求学生思考一点到直线的距离计算?能否用两点间距离公式进行推导?
(二) 师生互动,探究新知
1.点到直线距离公式及其推导:
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 ,直线方程中A =0或B =0时,,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 一个曾经解决过的问题,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⎩⎨⎧=++=++0020011C 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
222+=+×|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
(三)公式识别,巩固提高.
例1(课本P107例5) 求点P=(-1,2)到直线 3x=2的距离。

解:
53=
变式训练1(课本P108练习NO :1;2)
例2(课本P107例6) 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 =1
2AB 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311331y X --=--
即x+y-4=0。

点C 到X+Y-4=0的距离为
h=2104
11-+-=+ 因此,
S=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。

例3 求两平行线1l :0832=-+y x ,2l :01032=-+y x 的距离.
解法1:在直线1l 上取一点P (4,0),
因为1l ∥2l ,所以点P 到2l 的距离等于1l 与2l 的距离.于是
1313
21323210
034222==++⨯-⨯=d 新问题:平行直线间距离如何求?。

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 =222
1B A C C +-
上述例3的解法2:1l ∥2l 又10,821-=-=C C .
由两平行线间的距离公式得13
3232)
10(822=+---=d 变式训练3:(1)(课本P108例7)已知直线12:2780,:62110l x y l x y --=--=,1l 与2l 是否平行?若平行,求1l 与2l 间的距离。

分析:两直线是否平行就看其斜率是否相等。

若平行,1l 与2l 间的距离可利用上例的方法求得。

生:(讨论后解答)解:1l 的斜率12
7k =,2l 的斜率262
217k ==,即:12k k =
所以1l ∥2l 。

在直线1l 上任取一点A (4,0),
点A (4,0)到直线2l 的距离为:
d ===
所以1l 与2l
(2)(课本P109练习NO :1)
例4:(tb2509501)两条直线L 1:ax-by+4=0和L 2:(a-1)x+y+b=0,求满足下列条件的a,b 的值:
(1) 直线L 1⊥L 2且L 1过点(-3,-1);
(2) 直线L 1//L 2且坐标的原到这两条直线的距离相等。

(答:(1)a=2,b=2;(2)a=2,b=2或a=32
,b=2)
变式训练4:(tb1808205)直线L 的方程是y=3x-4,试求直线L 1的方程,使L 与L 1:
(1)关于x 轴对称;(2)关于y 轴对称;(3)关于原点对称;(4)关于直线y=x 对称。

(答:(1)y= -3x+4;(2)y= -3x-4 ;(3) y=3x+4;(4) x=3y-4)
(四)课堂小结,巩固反思: 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
(五)课时必记:
1、点),(00y x P 到直线0:=++C By Ax l 的距离为:2200B A C
By Ax d +++=
2、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 +-=
特别注意:x 与y 的系数应化为相等。

(六)布置作业
A组:
1、(课本P109习题3.3 A组:NO:9)
2、(课本P109习题3.3 A组:NO:10)
3、(课本P114复习参考题A组:NO:10)
4、(课本P114复习参考题A组:NO:11)
B组:
1、(课本P109习题3.3 A组:NO:2)
2、(课本P109习题3.3 A组:NO:4)
3、(课本P109习题3.3 A组:NO:9)
4、(课本P114复习参考题B组:NO:4)
5、(课本P114复习参考题B组:NO:10)。

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