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1、
《點到直線的距離》教案
教學(xué)目標(biāo)
(1)知識與技能:讓學(xué)生至少掌握一種點到直線距離公式的推導(dǎo)方法,掌握點到直線的距離公式及其應(yīng)用。
(2)過程與方法:培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、分析、歸納等數(shù)學(xué)能力;數(shù)形結(jié)合、綜合應(yīng)用知識分析問題解決問題的能力;探究能力和由特殊到一般的研究問題的能力。
(3)情感態(tài)度與價值觀:培養(yǎng)學(xué)生勤奮思考、勇于探索解決問題的能力。引導(dǎo)學(xué)生用聯(lián)系與轉(zhuǎn)化的觀點看問題,在團(tuán)隊合作探索解決問題的過程中獲得成功的體驗。
教學(xué)重點:點到直線的距離公式的推導(dǎo)及公式的應(yīng)用
教學(xué)難點:點到直線的距離公式的推導(dǎo)
教學(xué)方法:啟發(fā)引導(dǎo)法、討論法
學(xué)習(xí)方法:任務(wù)驅(qū)動下
2、的研究性學(xué)習(xí)
教學(xué)工具:計算機(jī)多媒體、三角板
教學(xué)過程:
一、 創(chuàng)設(shè)情境、提出問題
多媒體顯示實際的例子:
如圖,在鐵路的附近,有一大型倉庫,現(xiàn)要修建一公路與之連接起來,那么怎樣設(shè)計能使公路最短?
倉庫
鐵路
這個實際問題要解決,要轉(zhuǎn)化成什么樣的數(shù)學(xué)問題?學(xué)生得出就是求點到直線的距離。教師提出這堂課我們就來學(xué)習(xí)點到直線的距離,并板書寫課題:點到直線的距離。
2、 師生互動 、探究新知
教師:假定在直角坐標(biāo)系上,已知一個定點P(x0 ,y0)和一條定直線: Ax+By+C=0,那么如何求點P到直線的距離?請學(xué)生思考并回答。
學(xué)生:
3、先過點P作直線的垂線,垂足為Q,則|PQ|的長度就是點P到直線的距離,將點線距離轉(zhuǎn)化為定點到垂足的距離。
接著,多媒體顯示下列2道題(嘗試性題組),請2位學(xué)生上黑板練習(xí)(其余學(xué)生在下面自己練習(xí),每做完一題立即講評)
(1)求P(x0 ,y0)到直線:By+C=0(B≠0)的距離;(答案:)
1 / 6
(2) 求P(x0 ,y0)到直線:Ax+C=0(A≠0)的距離;(答案:)
第(1)、(2)題雖然含有字母參數(shù),但由于直線的位置比較特殊,學(xué)生不難得出正確結(jié)論。
教師:根據(jù)以上2題的運算結(jié)果,你能得到什么啟示?
學(xué)生:當(dāng)直線的位置比較特殊(水平或豎直)時,點到直線的距離容易求
4、得,多媒體顯示并板書:
l
l
教師:當(dāng)時,那么,而當(dāng)直線是傾斜位置時,,此時直線含有多個字母則較難;,雖然有一些思路,但具體操作起來因計算量很大難以得出結(jié)果。點到直線的距離有沒有運算量小一點的推導(dǎo)方法呢?我們能不能根據(jù)剛才的第(1)、(2)的啟示或者是以前學(xué)過的方法的啟示,借助水平、豎直情形和平面幾何知識來解決傾斜即一般情況呢?請同學(xué)們分小組討論
學(xué)生們積極探討;教師來回巡視,回答各研究小組的詢問……
O
y
x
P (x0 ,y0)
Q
教師根據(jù)學(xué)生提出的方案,收集思路。
思路一:利用定義
①求垂線PQ的方程(由P
5、Q⊥以及直線的斜率可知垂線PQ的斜率,點斜式)
②求交點Q坐標(biāo)(聯(lián)立方程組求解)
③兩點間距離公式
上述方法雖然思路自然,但是會遇到一只攔路虎——運算較為繁瑣。
(思路一)解:直線:,即
由,
教師評價:此方法思路自然,但運算繁瑣。如果沒有小組想到另外一種思路,教師繼續(xù)提出問題:根據(jù)以往求兩點間距離公式的圖形構(gòu)造方法,求線段長度可以構(gòu)造圖形嗎?什么圖形?如何構(gòu)造?
思路二: 利用直角三角形等面積法
如圖,設(shè)A≠0,B≠0。
引導(dǎo)過程:
①點P的坐標(biāo)的意義。
②過P分別作x軸、y軸的垂線。
③構(gòu)成三角形,轉(zhuǎn)
6、化為求直角三角形高的問題。
④如果知道面積和底邊,就可以求出高?,F(xiàn)在
要求RP、PS、SR的長度。
⑤兩點間距離公式,轉(zhuǎn)化問求R、P、S的坐標(biāo)。
多媒體顯示、師生一起推導(dǎo):
(思路二)解:設(shè),,,
,;,
由,
而
思路三:將來可以為利用三角函數(shù)、不等式、向量等方法求解。
各小組同學(xué)都運用了不同的解法, 此類題解法靈活多樣,同學(xué)們要注意選擇適當(dāng)、最優(yōu)的方法來解題,以便取得最佳效果。
說明:學(xué)生只初略學(xué)習(xí)了三角函數(shù)、不等式、向量等未學(xué)。如果學(xué)生沒有想到思路三,教師提示做課后思考作業(yè)題目。
教師提問:①上式是由條件下得出,
7、對成立嗎?(成立)
1.當(dāng)A=0,B0時,
此時,直線為:,直線為平行于軸(或重合于軸)的直線
則:
2.當(dāng)A0,B=0時,
此時,直線為:,直線為平行于軸(或重合于軸)的直線
則:
②點P在直線上成立嗎?(成立)
③公式結(jié)構(gòu)特點是什么?用公式時直線方程是什么形式?
由此推導(dǎo)出點P(x0,y0)到直線:Ax+By+C=0距離公式:
適用于任意點、任意直線。
三、變式訓(xùn)練 、學(xué)會應(yīng)用
練習(xí)1 (學(xué)生上臺展示)
1.求點A(-2,3)到直線3x+4y+3=0的距離。
2.求點C(1,-2)到直線4x+3y=0的距離。
3.點P(-1,
8、2)到直線3x=2的距離。
4.點P(-1,2)到直線3y=2的距離。
5.點A(a,6)到直線x+y+1=0的距離為4,求a的值。
練習(xí)選擇:平行坐標(biāo)軸的特殊直線,直線方程的非一般形式。
練習(xí)目的:熟悉公式結(jié)構(gòu),記憶并簡單應(yīng)用公式。
教師強(qiáng)調(diào):直線方程的一般形式,點到直線的距離公式熟練掌握才能在解題時游刃有余。
四、拓展延伸、升華提高
例1:已知點A(1,3),B(3,1),C(-1,0),求 三角形ABC的面積。
解:設(shè)AB邊上的高為,則,
,
AB邊上的高為就是點C到AB的距離,
AB邊所在直線方程為:.
點到直線的距離
.
因此,.
5、 當(dāng)
9、堂檢測
六、學(xué)生小結(jié) 、教師點評
1.知識:點到直線的距離公式的推導(dǎo)及其運用。
2.思想方法
轉(zhuǎn)化:將點線距離轉(zhuǎn)化為定點到垂足的距離;等積法將其轉(zhuǎn)化為直角三角形中三頂點的距。離數(shù)形結(jié)合、特殊到一般的思想方法。
七、課外練習(xí) 鞏固提高
① 課本習(xí)題3.3A組第8,9題;
② 總結(jié)寫出點到直線距離公式的多種方法。
八、板書設(shè)計
3.3.3點到直線的距離
1.兩種特殊情況
當(dāng)A=0,B0時,
當(dāng)A0,B=0時,
2. 一般情況
AB 0時,
思路一:按定義
思路二:等面積法
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