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《点到直线的距离》教学设计(优质课)

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
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
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.
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
00
22
||
Ax By C
d
A B
++
=
+
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B
A
(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
(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),
由110
02
A x By C
Ax By C
++=


++=

得00
12
,
By C Ax C
x y
A B
----
==
通过这种转
化,培养学
生“化归”
的思想方
法.
方法.
所以0001|||||
|
Ax By C
PR x x A
++=-=
0002|||||
|
Ax By C
PS y y B
++=-=
22||RS PR PS =+=
22
||
A B AB +00||Ax By C ⨯++由三角形面积公式可知d ·|RS |=|PR |·|PS |. 所以002
2
||
Ax By C d A B
++=
+
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.
应用
举例
例1 求点P = (–1,2 )到直线3x = 2的距离. 解:22
|3(1)2|53
30d ⨯--=
=+
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
221
||2
||(31)(13)22
ABC
S
AB 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31
1331
y x --=
-- 即x + y – 4 = 0.
点C 到x + y – 4 = 0的距离为
h
2
|104|5
112
h -+-=
=+, 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.
因此,15
225
22
S ABC=⨯⨯=
概念深化2.两平行线间的距离d
已知l1:Ax + By + C1 = 0
l
2
:Ax + By + C2 = 0
12
22
||
C C
d
A B
-
=
+
证明:设P0 (x0,y0)是直线
Ax + By + C
2
= 0上任一点,
则点P0到直线Ax+ By + C1=
0的距离为
001
22
||
Ax By C
d
A B
++
=
+
.
又Ax0 + By0 + C2 = 0
即Ax0 + By0= –C2,
∴12
22
||
C C
d
A B
-
=
+
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
l
1
:2x + 3y– 8 = 0
l
2
:2x + 3y– 10 =0的距
离.
解法一:在直线l1上取一点
P(4,0),因为l
1
∥l2,所以P
到l2的距离等于l1与l2的距
离,于是
22
|243010|2
13
13
23
d
⨯+⨯-
==
+
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.
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12
k =-.
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1
2
AB k =-,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
1d =
到直线6x + 8y + 3 = 0的距离为
2d =所以d 1 = d 2
=12
C =.
即l 的方程为:16802
x y ++=.
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A
B 、A
C 所在直线方程.
【解析】已知BC 的斜率为23
-,因为BC ⊥AC 所以直线AC 的斜率为32
,从而方程32(1)2
y x +=- 即3x – 2y – 7 = 0
又点A (1,–2)到直线BC :2x + 3y – 6 = 0的距离为||
AC =

且||||AC BC =.
由于点B 在直线2x + 3y – 6 = 0上,可设2(,2)3
B a a -,
且点B 到直线AC
的距离为2
|32(2)7|
a a --- 13
|
11|103
a -= 所以
1311103a -=或1311103a -=-,所以6313a =
或3
13 所以6316(
,)1313B -或324
(,)1313
B 所以直线AB 的方程为162132(1)63113
y x -
++=--或24
2132(1)3113
y x ++=-- 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.。

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