《2022高中數(shù)學(xué) 第2章 平面解析幾何初步 第一節(jié) 直線的方程5 距離問題(兩點(diǎn)間距離點(diǎn)到直線的距離)學(xué)案 蘇教版必修2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022高中數(shù)學(xué) 第2章 平面解析幾何初步 第一節(jié) 直線的方程5 距離問題(兩點(diǎn)間距離點(diǎn)到直線的距離)學(xué)案 蘇教版必修2(4頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022高中數(shù)學(xué) 第2章 平面解析幾何初步 第一節(jié) 直線的方程5 距離問題(兩點(diǎn)間距離,點(diǎn)到直線的距離)學(xué)案 蘇教版必修2
一、考點(diǎn)突破
知識點(diǎn)
課標(biāo)要求
題型
說明
距離問題(兩點(diǎn)間距離,點(diǎn)到直線的距離)
1. 理解兩點(diǎn)間的距離公式和點(diǎn)到直線的距離公式,并能進(jìn)行簡單的應(yīng)用。
2. 掌握中點(diǎn)坐標(biāo)公式。
3. 會求兩條平行直線間的距離。
選擇題
填空題
解答題
1. 通過兩點(diǎn)間距離公式的推導(dǎo),能更充分地體會數(shù)形結(jié)合思想的優(yōu)越性。
2. 通過探索點(diǎn)到直線的距離公式的推導(dǎo)過程,滲透算法的思想、滲透數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化(或化歸)等數(shù)學(xué)思想以及特殊與一般的方法。
二、重難
2、點(diǎn)提示
重點(diǎn):兩點(diǎn)間的距離公式、中點(diǎn)坐標(biāo)公式,點(diǎn)到直線的距離公式的推導(dǎo)及應(yīng)用、用坐標(biāo)法證明簡單的幾何問題。
難點(diǎn):點(diǎn)到直線的距離公式的推導(dǎo)思路、用坐標(biāo)法證明簡單的幾何問題。
考點(diǎn)一:平面上兩點(diǎn)間的距離公式
平面上P1(x1,y1),P2(x2,y2)兩點(diǎn)間的距離公式P1P2=
考點(diǎn)二:中點(diǎn)坐標(biāo)公式
對于平面上兩點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2),線段P1P2的中點(diǎn)是M(x0,y0),則
考點(diǎn)三:點(diǎn)到直線的距離
點(diǎn)P(x0,y0)到直線l:Ax+By+C=0的距離為d=
【要點(diǎn)詮釋】
(1)應(yīng)用點(diǎn)P(x0,y0)到直線Ax+By+C=0(A、B不同時為零)的
3、距離公式d=的前提是直線方程為一般式。特別地,當(dāng)A=0或B=0時,上述公式也適用,且可以通過數(shù)形結(jié)合思想求解。
(2)點(diǎn)P(x0,y0)到平行于軸的距離為;
當(dāng)P(x0,y0)在直線上時,點(diǎn)P到直線的距離為0;
點(diǎn)P(x0,y0)到軸的距離為;
點(diǎn)P(x0,y0)到軸的距離為;
點(diǎn)P(x0,y0)到平行于軸的直線的距離為。
考點(diǎn)四:兩條平行直線的距離
已知兩條平行直線l1和l2的一般式方程為l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0,則l1與l2的距離為d=。
【要點(diǎn)詮釋】
1. 在求兩條平行直線間的距離時,一定要將兩平行直線方程化為一般式,同時利用等式性質(zhì)將
4、的系數(shù)化為相同的值。
2. 對于兩條平行線間的距離,其求解方法可以直接套用公式,也可以轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到直線的距離求解。
考點(diǎn)五:對稱問題
(1)求某點(diǎn)關(guān)于已知點(diǎn)的對稱點(diǎn)
關(guān)于的對稱點(diǎn)為
(2)求直線關(guān)于點(diǎn)的對稱直線
設(shè)直線的方程為,已知點(diǎn),求關(guān)于對稱的直線方程。設(shè)是直線上任意一點(diǎn),它關(guān)于的對稱點(diǎn)在直線上,代入得,即為所求的對稱直線的方程。
(3)求某點(diǎn)關(guān)于直線的對稱點(diǎn)
設(shè),:,若關(guān)于的對稱點(diǎn)為,則是的垂直平分線,即且的中點(diǎn)在上。
解方程組可得點(diǎn)的坐標(biāo)。
(4)求某直線關(guān)于已知直線的對稱直線
求直線關(guān)于直線的對稱直線:
①若直線、相交,先求出交點(diǎn)。在直線上取一特殊點(diǎn),求點(diǎn)關(guān)
5、于直線的對稱點(diǎn),直線即直線。
②若直線、平行,根據(jù)平行設(shè)出所求直線方程的一般式形式,再利用兩平行線間的距離公式求出待定系數(shù)。
【規(guī)律總結(jié)】
1. 設(shè)直線:
①關(guān)于軸對稱的直線是:;
②關(guān)于軸對稱的直線是:;
③關(guān)于原點(diǎn)對稱的直線是:;
④關(guān)于對稱的直線是:;
⑤關(guān)于對稱的直線是:。
2. ①點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn);
②點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn);
③點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn);
④點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn);
⑤點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn);
⑥點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn);
⑦點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn);
⑧點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn)。
例題1 (點(diǎn)到直線的距離公式及其應(yīng)用)
求點(diǎn)P(1,2)到下列直線的距離:(1)l1:y
6、=x-3;(2)l2:y=-1;(3)y軸。
思路分析:點(diǎn)的坐標(biāo)→直線方程化成一般式→點(diǎn)到直線的距離。
答案:(1)將直線方程化為一般式為:x-y-3=0,如圖,
由點(diǎn)到直線的距離公式得d1==2。
(2)方法一 直線方程化為一般式為:y+1=0,
由點(diǎn)到直線的距離公式得
d2==3。
方法二 ∵y=-1平行于x軸,如圖,
∴d2=|-1-2|=3。
(3)方法一 y軸的方程為x=0,由點(diǎn)到直線的距離公式得d3==1.
方法二 如圖可知,d3=|1-0|=1。
技巧點(diǎn)撥:應(yīng)用點(diǎn)到直線的距離公式應(yīng)注意的三個問題:
1. 直線方程應(yīng)為一般式,若給出其他形式應(yīng)化
7、為一般式。
2. 點(diǎn)P在直線l上時,點(diǎn)到直線的距離為0,公式仍然適用。
3. 直線方程Ax+By+C=0中,A=0或B=0時公式也成立,但由于直線是特殊直線(與坐標(biāo)軸垂直),故也可用數(shù)形結(jié)合思想求解。
例題2 (兩條平行直線間的距離)
求兩條平行直線l1:6x+8y=20和l2:3x+4y-15=0的距離。
思路分析:解答本題可先在直線l1上任取一點(diǎn)A(2,1),然后再求點(diǎn)A到直線l2的距離即為兩條平行直線間的距離;或者直接應(yīng)用兩條平行線間的距離公式d=求解。
答案:方法一 若在直線l1上任取一點(diǎn)A(2,1),則點(diǎn)A到直線l2的距離即為所求的平行線間的距離,
則d==1.
8、
方法二 l1:3x+4y-10=0,l2:3x+4y-15=0,
故d==1.
技巧點(diǎn)撥:針對這種類型的題目一般有兩種思路:
1. 利用“化歸”思想將兩平行直線的距離轉(zhuǎn)化為求其中一條直線上任意一點(diǎn)到另一條直線的距離。
2. 直接應(yīng)用公式d=,但要注意兩直線方程中x、y的系數(shù)必須分別相同。
對稱在求最值中的應(yīng)用
【滿分訓(xùn)練】在直線:上,
(1)求一點(diǎn),使到和的距離之差最大;
(2)求一點(diǎn),使到和的距離之和最小。
思路分析:設(shè)關(guān)于的對稱點(diǎn)為,與的交點(diǎn)滿足(1);設(shè)關(guān)于的對稱點(diǎn)為,與的交點(diǎn)滿足(2)。事實上,對于(1),若是異于的點(diǎn),則;對于(2),若是異于的點(diǎn),則。
答案:(1)如圖所示,設(shè)關(guān)于的對稱點(diǎn)為,則,即, ①
又由于的中點(diǎn)坐標(biāo)為,且在直線上,
,即 ②
解①②式得
于是所在直線的方程為,即
解與組成的方程組得
即與的交點(diǎn)坐標(biāo)為,為所求。
(2)如圖,設(shè)關(guān)于的對稱點(diǎn)為,同(1)中方法求出的坐標(biāo)為,
所在直線的方程為,
聯(lián)立和的方程,解出其交點(diǎn)坐標(biāo)為
為所求。
技巧點(diǎn)撥:本題屬于求最值問題,它利用幾何中的對稱方法解決,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想。