兩條直線的位置關(guān)系(通用8篇)
兩條直線的位置關(guān)系 篇1
(2)夾角
①應(yīng)正確區(qū)分直線 到 的角、直線 到 的角、直線 和 的夾角這三個(gè)概念.
到 的角是帶方向的角,它是指 按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到與 重合時(shí)所轉(zhuǎn)的角,它與 到 的角是不同的,假如設(shè)前者是 ,后者是 ,則 + = . 與 所夾的不大于 的角成為 和 的夾角,夾角不帶方向.
當(dāng) 到 的角為銳角 時(shí),則 和 的夾角也是 ;當(dāng) 到 的角為鈍角 時(shí),則 和 的夾角也是 .
②在求直線 到 的角 時(shí),應(yīng)注重分析圖形的幾何性質(zhì),找出 與 , 的傾斜角 , 關(guān)系,得出 或 ,然后由 , 聯(lián)想差角的正切公式,便可把圖形的幾何性質(zhì)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)語(yǔ)言來(lái)表示,推導(dǎo)出
.
再由 與 的夾角與 到 的角之間的關(guān)系,而得出夾角計(jì)算公式
這種把“形”轉(zhuǎn)化為“數(shù)”的方法,是解析幾何的基本方法,要認(rèn)真揣摩.
③對(duì)于以上兩個(gè)求角公式,在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),要注重根據(jù)具體情況選用.
(3)交點(diǎn)
①求兩條直線的交點(diǎn)問(wèn)題就是求它們的方程的公共解的問(wèn)題,這可以由直線的方程與方程的直線的定義來(lái)理解.
②在同一平面內(nèi),兩條直線有三種位置關(guān)系:相交、平行、重合,相應(yīng)的由直線方程組成的二元一次方程組的解有三種情況:有惟一解、無(wú)解、無(wú)數(shù)多個(gè)解.但在實(shí)際判定時(shí),利用直線的斜率和截距更方便.若 , ,則:
與 相交 ;
且 ;
與 重合 且 .
(4)點(diǎn)到直線的距離
①點(diǎn)到直線的距離公式是研究點(diǎn)與直線位置關(guān)系的重要工具.教科書(shū)借助于直角三角形的面積公式,推導(dǎo)出點(diǎn)到直線的距離公式.在推導(dǎo)過(guò)程中,把與兩條坐標(biāo)軸都不平行的線段的長(zhǎng)度的計(jì)算,轉(zhuǎn)化為與坐標(biāo)軸平等或垂直的線段長(zhǎng)度的計(jì)算,從而簡(jiǎn)化了運(yùn)算過(guò)程.
②利用點(diǎn)到直線的距離公式可推出兩平行線
課題:點(diǎn)到直線的距離
教學(xué)目標(biāo):(1)理解點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)過(guò)程.
(2)會(huì)求點(diǎn)到直線的距離.
(3)在探索點(diǎn)到直線距離公式推導(dǎo)思路的過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維、積極探索的精神.
教學(xué)用具:計(jì)算機(jī)
教學(xué)方法:啟發(fā)引導(dǎo)法,討論法
教學(xué)過(guò)程:
一、引入
點(diǎn)到直線的距離是指過(guò)點(diǎn) 作 的垂線, 與垂足 之間的長(zhǎng)度
問(wèn)題1已知點(diǎn) (1,2)和直線 : ,求 點(diǎn)到直線 的距離.
(由學(xué)生分析、解答)
分析:先求出過(guò) 點(diǎn)和 垂直的直線:
: ,再求出 和 的交點(diǎn)
∴
假如把問(wèn)題1一般化就有如下問(wèn)題:
問(wèn)題2已知: 和直線 : ( 不在直線 上,且 , ),試求 點(diǎn)到直線 的距離.
二、點(diǎn)到直線距離
分析1:要求 的長(zhǎng)度可以象問(wèn)題1的解法一樣,利用兩點(diǎn)的距離公式可以求 的長(zhǎng)度.
∵ 點(diǎn)坐標(biāo)已知,∴只要求出 點(diǎn)坐標(biāo)就可以了.
又∵ 點(diǎn)是直線 和直線 的交點(diǎn)
又∵直線 的方程已知
∴只要求出直線 的方程就可以了.
即: ← 點(diǎn)坐標(biāo)←直線 與直線 的交點(diǎn)←直線 的方程←直線 的斜率←直線 的斜率
(這一解法在課前由學(xué)生自學(xué)完成,課上進(jìn)行評(píng)價(jià)總結(jié))
解:在直線 上任取一點(diǎn),如 ,則兩平行線的距離就是點(diǎn) 到直線 的距離.
因此, = =
問(wèn)題3
兩條平行直線的距離是否有公式可以推出呢?求兩條平行直線 與 0的距離.
解:在直線上 任取一點(diǎn),如
則兩平行線的距離就是點(diǎn) 到直線 的距離,(如圖2).
因此, = =
注重:用公式時(shí),注重一次項(xiàng)系數(shù)是否一致.
四、小結(jié)作業(yè)
1、點(diǎn)到直線的距離公式及其推導(dǎo);
師生一起總結(jié)點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)過(guò)程:
2、利用公式求點(diǎn)到直線的距離.
3、探索兩平行直線的距離
4、探索“已知點(diǎn)到直線的距離及一條直線求另一條直線距離.
作業(yè):p54 13、14、16思考研究:運(yùn)用多種方法推導(dǎo)點(diǎn)到直線的距離公式.
探究活動(dòng)
研究性學(xué)習(xí)
點(diǎn)到直線距離公式是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一,公式的推導(dǎo)歷來(lái)是探索的重點(diǎn).教材上的第二種方法較傳統(tǒng)已有不少改進(jìn),但運(yùn)用向量的理論研究?jī)蓷l直線的位置關(guān)系的新思想在這一問(wèn)題上沒(méi)有體現(xiàn),而運(yùn)用向量理論推導(dǎo)點(diǎn)到直線的距離公式又是可行的,因此嘗試用向量推導(dǎo)距離公式是很有意義的.為此設(shè)計(jì)如下研究性題目:
試用向量的理論推導(dǎo)(或證實(shí))點(diǎn)到直線的距離公式.
簡(jiǎn)要思路:
首先規(guī)定直線的法向量.設(shè)直線 的方程為 , 是 上任意一點(diǎn),則 的方程可表示為 的形式.由向量?jī)?nèi)積的概念可知向量 是與直線的方向向量 垂直的向量,我們把 稱為直線 的法向量.
其次推導(dǎo)點(diǎn)到直線的距離公式.設(shè) 是直線 : 外的一點(diǎn), 是 上的任一點(diǎn), 垂直 于 .則所求為 .如圖5,不妨l的法向量到 的角為 ,則不論 為銳角還是鈍角,
兩條直線的位置關(guān)系 篇2
教學(xué)目標(biāo)
(1)熟練掌握兩條直線平行與垂直的充要條件,能夠根據(jù)直線的方程判斷.
(2)理解一條直線到另一條直線的角的概念,掌握兩條直線的夾角.
(3)能夠根據(jù)兩條直線的方程求出它們的交點(diǎn)坐標(biāo).
(4)掌握點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)和應(yīng)用.
(5)進(jìn)一步掌握求直線方程的方法.
(6)進(jìn)一步理解直線方程的概念,理解運(yùn)用直線的方程討論兩條直線位置關(guān)系的思想方法.
(7)通過(guò)點(diǎn)到直線距離公式的多種推導(dǎo)方法的探求,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力,理解數(shù)形結(jié)合的思想方法.
教學(xué)建議
一、教材分析
1.知識(shí)結(jié)構(gòu)
2.重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
重點(diǎn)是兩條直線的平行與垂直的判斷;兩條直線的夾角;點(diǎn)到直線的距離.
難點(diǎn)是兩條直線垂直條件的推導(dǎo);一條直線到另一條直線的角的概念和點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo).
本節(jié)內(nèi)容與后邊內(nèi)容聯(lián)系十分緊密,兩條直線平行與垂直的條件和點(diǎn)到直線的距離公式在圓錐曲線中都有廣泛的應(yīng)用,因此非常重要.
(1)平行與垂直
①平行
在討論兩條直線平行的問(wèn)題時(shí),教材先假定了兩條直線有斜截式方程,根據(jù)傾斜角與斜率的對(duì)應(yīng)關(guān)系,將初中學(xué)過(guò)的兩直線平行的充要條件(即判定定理和性質(zhì)定理)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)系中的語(yǔ)言,用斜率和截距重新加以刻畫(huà),教學(xué)中應(yīng)注意斜率不存在的情況.
②垂直
教材上將直線的斜率轉(zhuǎn)化成方向向量,然后利用向量垂直的條件推出兩條直線垂直的條件.結(jié)合斜率不存在的情況,兩條直線垂直的充要條件可敘述為:
或 一個(gè)為0,另一個(gè)不存在.
(2)夾角
①應(yīng)正確區(qū)分直線 到 的角、直線 到 的角、直線 和 的夾角這三個(gè)概念.
到 的角是帶方向的角,它是指 按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到與 重合時(shí)所轉(zhuǎn)的角,它與 到 的角是不同的,如果設(shè)前者是 ,后者是 ,則 + = . 與 所夾的不大于 的角成為 和 的夾角,夾角不帶方向.
當(dāng) 到 的角為銳角 時(shí),則 和 的夾角也是 ;當(dāng) 到 的角為鈍角 時(shí),則 和 的夾角也是 .
②在求直線 到 的角 時(shí),應(yīng)注意分析圖形的幾何性質(zhì),找出 與 , 的傾斜角 , 關(guān)系,得出 或 ,然后由 , 聯(lián)想差角的正切公式,便可把圖形的幾何性質(zhì)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)語(yǔ)言來(lái)表示,推導(dǎo)出
.
再由 與 的夾角與 到 的角之間的關(guān)系,而得出夾角計(jì)算公式
這種把“形”轉(zhuǎn)化為“數(shù)”的方法,是解析幾何的基本方法,要認(rèn)真揣摩.
③對(duì)于以上兩個(gè)求角公式,在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),要注意根據(jù)具體情況選用.
(3)交點(diǎn)
①求兩條直線的交點(diǎn)問(wèn)題就是求它們的方程的公共解的問(wèn)題,這可以由直線的方程與方程的直線的定義來(lái)理解.
②在同一平面內(nèi),兩條直線有三種位置關(guān)系:相交、平行、重合,相應(yīng)的由直線方程組成的二元一次方程組的解有三種情況:有惟一解、無(wú)解、無(wú)數(shù)多個(gè)解.但在實(shí)際判定時(shí),利用直線的斜率和截距更方便.若 , ,則:
與 相交 ;
且 ;
與 重合 且 .
(4)點(diǎn)到直線的距離
①點(diǎn)到直線的距離公式是研究點(diǎn)與直線位置關(guān)系的重要工具.教科書(shū)借助于直角三角形的面積公式,推導(dǎo)出點(diǎn)到直線的距離公式.在推導(dǎo)過(guò)程中,把與兩條坐標(biāo)軸都不平行的線段的長(zhǎng)度的計(jì)算,轉(zhuǎn)化為與坐標(biāo)軸平等或垂直的線段長(zhǎng)度的計(jì)算,從而簡(jiǎn)化了運(yùn)算過(guò)程.
②利用點(diǎn)到直線的距離公式可推出兩平行線 , 間的距離公式: .
③點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo),有多種方法,應(yīng)鼓勵(lì)同學(xué)們思考,下面介紹一種較簡(jiǎn)便的方法.
如右圖,設(shè) ,過(guò)點(diǎn) 作直線 的垂線,垂足為 ,則有
即
得
,
即 ,
.
當(dāng) 時(shí),上述公式也成立.
(5)當(dāng)直線中有一條沒(méi)有斜率時(shí),討論平行、垂直、角、距離的問(wèn)題,不必套用以上結(jié)論,這時(shí)可結(jié)合圖形幾何性質(zhì);直接求解.
二、教法建議
1.本節(jié)知識(shí)與初中所學(xué)的平面幾何知識(shí)和三角知識(shí)聯(lián)系非常緊密,教學(xué)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)啟發(fā)和引導(dǎo).如學(xué)生對(duì)兩條直線的平行同位角相等的條件已經(jīng)非常熟悉,因此在研究?jī)芍本平行時(shí),應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生迅速建立聯(lián)系:同位角—傾斜角—斜率(直線方程).又如,在求 到 的角 時(shí),根據(jù)圖形中角的關(guān)系,建立 與傾斜角 和 的聯(lián)系(有且只有 或 兩種情況),進(jìn)而借助三角建立與斜率的關(guān)系,得出公式.
2.本節(jié)內(nèi)容中在研究?jī)芍本的垂直條件時(shí),由于采用向量這一更高級(jí)的工具來(lái)處理,顯得既簡(jiǎn)單又深刻.所以教學(xué)中應(yīng)注意向量工具的運(yùn)用,可讓學(xué)生嘗試用向量推導(dǎo)兩直線平行的條件和點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo).
3.本節(jié)內(nèi)容新概念不多,但要求推導(dǎo)的內(nèi)容不少,教學(xué)時(shí)要堅(jiān)持啟發(fā)式的教學(xué)思想,重點(diǎn)放在思路的探求和結(jié)論或公式的運(yùn)用上.本節(jié)不少內(nèi)容可安排學(xué)生自學(xué)和討論,還要適當(dāng)增加練習(xí),使學(xué)生能熟練地掌握公式,增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手計(jì)算的能力.本節(jié)還要加強(qiáng)根據(jù)已知條件求直線方程的教學(xué).
4.不僅要使學(xué)生熟悉用斜率求兩直線夾角的公式,也要掌握根據(jù)直線方程系數(shù)求夾角的方法(即教材中例6的方法),同時(shí)會(huì)根據(jù)所給條件選用.
5.已知兩直線的方程會(huì)求其交點(diǎn)即可,不必研究?jī)芍本方程系數(shù)與位置關(guān)系之間的關(guān)系.
6.在學(xué)習(xí)點(diǎn)到直線距離公式時(shí),可利用課余時(shí)間發(fā)動(dòng)學(xué)生尋找更多的推導(dǎo)公式的方法,并通過(guò)尋找多種推導(dǎo)公式的方法,鍛煉思維,培養(yǎng)能力.
7.本節(jié)學(xué)完以后學(xué)生可以解決很多較復(fù)雜、較綜合的問(wèn)題,如對(duì)稱問(wèn)題、直線系過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題、光路最短與足球射門角度最大等最值問(wèn)題.教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)安排一些這樣的內(nèi)容,以訓(xùn)練學(xué)生思維和培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.
課題:點(diǎn)到直線的距離
教學(xué)目標(biāo) :(1)理解點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)過(guò)程.
(2)會(huì)求點(diǎn)到直線的距離.
(3)在探索點(diǎn)到直線距離公式推導(dǎo)思路的過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維、積極探索的精神.
教學(xué)用具:計(jì)算機(jī)
教學(xué)方法:?jiǎn)l(fā)引導(dǎo)法,討論法
教學(xué)過(guò)程 :
一、引入
點(diǎn)到直線的距離是指過(guò)點(diǎn) 作 的垂線, 與垂足 之間的長(zhǎng)度
【問(wèn)題1】已知點(diǎn) (-1,2)和直線 : ,求 點(diǎn)到直線 的距離.
(由學(xué)生分析、解答)
分析:先求出過(guò) 點(diǎn)和 垂直的直線:
: ,再求出 和 的交點(diǎn)
∴
如果把問(wèn)題1一般化就有如下問(wèn)題:
【問(wèn)題2】已知: 和直線 : ( 不在直線 上,且 , ),試求 點(diǎn)到直線 的距離.
二、點(diǎn)到直線距離
分析1:要求 的長(zhǎng)度可以象問(wèn)題1的解法一樣,利用兩點(diǎn)的距離公式可以求 的長(zhǎng)度.
∵ 點(diǎn)坐標(biāo)已知,∴只要求出 點(diǎn)坐標(biāo)就可以了.
又∵ 點(diǎn)是直線 和直線 的交點(diǎn)
又∵直線 的方程已知
∴只要求出直線 的方程就可以了.
即: ← 點(diǎn)坐標(biāo)←直線 與直線 的交點(diǎn)←直線 的方程←直線 的斜率←直線 的斜率
(這一解法在課前由學(xué)生自學(xué)完成,課上進(jìn)行評(píng)價(jià)總結(jié))
問(wèn):這種解法好不好,為什么?
根據(jù)學(xué)生討論,教師適時(shí)啟發(fā)、引導(dǎo),得出
分析2:如果 垂直坐標(biāo)軸,則交點(diǎn)和距離都容易求出,那么不妨做出與坐標(biāo)軸垂直的線段 和 ,如圖1所示,顯然相對(duì)而言 ,和 好求一些,事實(shí)上,設(shè) 到直線的距離為 , 坐標(biāo)為 , 坐標(biāo)為 ,則易求:
,
所以: ,
所以:
根據(jù)三角形面積公式:
所以: (至此問(wèn)題2已經(jīng)解決)
公式 的完善.
容易驗(yàn)證(由學(xué)生完成):
當(dāng) ,即 軸時(shí),公式成立;
當(dāng) ,即 軸時(shí),公式成立;
當(dāng) 點(diǎn)在 上時(shí),公式成立.
公式 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
師生一起總結(jié):
(1)分子是 點(diǎn)坐標(biāo)代入直線方程;
(2)分母是直線未知數(shù) 、 系數(shù)平方和的算術(shù)根.
類似于勾股定理求斜邊的長(zhǎng)
三、檢測(cè)與鞏固
練習(xí)1
(1) 到直線 的距離是________.
(2) 到直線 的距離是_______.
(3)用公式解 到直線 的距離是______.
(4) 到直線 的距離是_________.
訂正答案:(1)5;(2)0;(3) ;(4) .
練習(xí)2
1.求平行直線 和 的距離.
解:在直線 上任取一點(diǎn),如 ,則兩平行線的距離就是點(diǎn) 到直線 的距離.
因此, = =
【問(wèn)題3】
兩條平行直線的距離是否有公式可以推出呢?求兩條平行直線 與 0的距離.
解:在直線上 任取一點(diǎn),如
則兩平行線的距離就是點(diǎn) 到直線 的距離,(如圖2).
因此, = =
注意:用公式時(shí),注意一次項(xiàng)系數(shù)是否一致.
四、小結(jié)作業(yè)
1、點(diǎn)到直線的距離公式及其推導(dǎo);
師生一起總結(jié)點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)過(guò)程:
2、利用公式求點(diǎn)到直線的距離.
3、探索兩平行直線的距離
4、探索“已知點(diǎn)到直線的距離及一條直線求另一條直線距離.
作業(yè) :P54 13、14、16思考研究:運(yùn)用多種方法推導(dǎo)點(diǎn)到直線的距離公式.
兩條直線的位置關(guān)系 篇3
教學(xué)目標(biāo)
(1)熟練掌握兩條直線平行與垂直的充要條件,能夠根據(jù)直線的方程判斷.
(2)理解一條直線到另一條直線的角的概念,掌握兩條直線的夾角.
(3)能夠根據(jù)兩條直線的方程求出它們的交點(diǎn)坐標(biāo).
(4)掌握點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)和應(yīng)用.
(5)進(jìn)一步掌握求直線方程的方法.
(6)進(jìn)一步理解直線方程的概念,理解運(yùn)用直線的方程討論兩條直線位置關(guān)系的思想方法.
(7)通過(guò)點(diǎn)到直線距離公式的多種推導(dǎo)方法的探求,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力,理解數(shù)形結(jié)合的思想方法.
教學(xué)建議
一、教材分析
1.知識(shí)結(jié)構(gòu)
2.重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
重點(diǎn)是兩條直線的平行與垂直的判斷;兩條直線的夾角;點(diǎn)到直線的距離.
難點(diǎn)是兩條直線垂直條件的推導(dǎo);一條直線到另一條直線的角的概念和點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo).
本節(jié)內(nèi)容與后邊內(nèi)容聯(lián)系十分緊密,兩條直線平行與垂直的條件和點(diǎn)到直線的距離公式在圓錐曲線中都有廣泛的應(yīng)用,因此非常重要.
(1)平行與垂直
①平行
在討論兩條直線平行的問(wèn)題時(shí),教材先假定了兩條直線有斜截式方程,根據(jù)傾斜角與斜率的對(duì)應(yīng)關(guān)系,將初中學(xué)過(guò)的兩直線平行的充要條件(即判定定理和性質(zhì)定理)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)系中的語(yǔ)言,用斜率和截距重新加以刻畫(huà),教學(xué)中應(yīng)注意斜率不存在的情況.
②垂直
教材上將直線的斜率轉(zhuǎn)化成方向向量,然后利用向量垂直的條件推出兩條直線垂直的條件.結(jié)合斜率不存在的情況,兩條直線垂直的充要條件可敘述為:
或 一個(gè)為0,另一個(gè)不存在.
(2)夾角
①應(yīng)正確區(qū)分直線 到 的角、直線 到 的角、直線 和 的夾角這三個(gè)概念.
到 的角是帶方向的角,它是指 按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到與 重合時(shí)所轉(zhuǎn)的角,它與 到 的角是不同的,如果設(shè)前者是 ,后者是 ,則 + = . 與 所夾的不大于 的角成為 和 的夾角,夾角不帶方向.
當(dāng) 到 的角為銳角 時(shí),則 和 的夾角也是 ;當(dāng) 到 的角為鈍角 時(shí),則 和 的夾角也是 .
②在求直線 到 的角 時(shí),應(yīng)注意分析圖形的幾何性質(zhì),找出 與 , 的傾斜角 , 關(guān)系,得出 或 ,然后由 , 聯(lián)想差角的正切公式,便可把圖形的幾何性質(zhì)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)語(yǔ)言來(lái)表示,推導(dǎo)出
.
再由 與 的夾角與 到 的角之間的關(guān)系,而得出夾角計(jì)算公式
這種把“形”轉(zhuǎn)化為“數(shù)”的方法,是解析幾何的基本方法,要認(rèn)真揣摩.
③對(duì)于以上兩個(gè)求角公式,在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),要注意根據(jù)具體情況選用.
(3)交點(diǎn)
①求兩條直線的交點(diǎn)問(wèn)題就是求它們的方程的公共解的問(wèn)題,這可以由直線的方程與方程的直線的定義來(lái)理解.
②在同一平面內(nèi),兩條直線有三種位置關(guān)系:相交、平行、重合,相應(yīng)的由直線方程組成的二元一次方程組的解有三種情況:有惟一解、無(wú)解、無(wú)數(shù)多個(gè)解.但在實(shí)際判定時(shí),利用直線的斜率和截距更方便.若 , ,則:
與 相交 ;
且 ;
與 重合 且 .
(4)點(diǎn)到直線的距離
①點(diǎn)到直線的距離公式是研究點(diǎn)與直線位置關(guān)系的重要工具.教科書(shū)借助于直角三角形的面積公式,推導(dǎo)出點(diǎn)到直線的距離公式.在推導(dǎo)過(guò)程中,把與兩條坐標(biāo)軸都不平行的線段的長(zhǎng)度的計(jì)算,轉(zhuǎn)化為與坐標(biāo)軸平等或垂直的線段長(zhǎng)度的計(jì)算,從而簡(jiǎn)化了運(yùn)算過(guò)程.
②利用點(diǎn)到直線的距離公式可推出兩平行線 , 間的距離公式: .
③點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo),有多種方法,應(yīng)鼓勵(lì)同學(xué)們思考,下面介紹一種較簡(jiǎn)便的方法.
如右圖,設(shè) ,過(guò)點(diǎn) 作直線 的垂線,垂足為 ,則有
即
得
,
即 ,
.
當(dāng) 時(shí),上述公式也成立.
(5)當(dāng)直線中有一條沒(méi)有斜率時(shí),討論平行、垂直、角、距離的問(wèn)題,不必套用以上結(jié)論,這時(shí)可結(jié)合圖形幾何性質(zhì);直接求解.
二、教法建議
1.本節(jié)知識(shí)與初中所學(xué)的平面幾何知識(shí)和三角知識(shí)聯(lián)系非常緊密,教學(xué)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)啟發(fā)和引導(dǎo).如學(xué)生對(duì)兩條直線的平行同位角相等的條件已經(jīng)非常熟悉,因此在研究?jī)芍本平行時(shí),應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生迅速建立聯(lián)系:同位角—傾斜角—斜率(直線方程).又如,在求 到 的角 時(shí),根據(jù)圖形中角的關(guān)系,建立 與傾斜角 和 的聯(lián)系(有且只有 或 兩種情況),進(jìn)而借助三角建立與斜率的關(guān)系,得出公式.
2.本節(jié)內(nèi)容中在研究?jī)芍本的垂直條件時(shí),由于采用向量這一更高級(jí)的工具來(lái)處理,顯得既簡(jiǎn)單又深刻.所以教學(xué)中應(yīng)注意向量工具的運(yùn)用,可讓學(xué)生嘗試用向量推導(dǎo)兩直線平行的條件和點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo).
3.本節(jié)內(nèi)容新概念不多,但要求推導(dǎo)的內(nèi)容不少,教學(xué)時(shí)要堅(jiān)持啟發(fā)式的教學(xué)思想,重點(diǎn)放在思路的探求和結(jié)論或公式的運(yùn)用上.本節(jié)不少內(nèi)容可安排學(xué)生自學(xué)和討論,還要適當(dāng)增加練習(xí),使學(xué)生能熟練地掌握公式,增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手計(jì)算的能力.本節(jié)還要加強(qiáng)根據(jù)已知條件求直線方程的教學(xué).
4.不僅要使學(xué)生熟悉用斜率求兩直線夾角的公式,也要掌握根據(jù)直線方程系數(shù)求夾角的方法(即教材中例6的方法),同時(shí)會(huì)根據(jù)所給條件選用.
5.已知兩直線的方程會(huì)求其交點(diǎn)即可,不必研究?jī)芍本方程系數(shù)與位置關(guān)系之間的關(guān)系.
6.在學(xué)習(xí)點(diǎn)到直線距離公式時(shí),可利用課余時(shí)間發(fā)動(dòng)學(xué)生尋找更多的推導(dǎo)公式的方法,并通過(guò)尋找多種推導(dǎo)公式的方法,鍛煉思維,培養(yǎng)能力.
7.本節(jié)學(xué)完以后學(xué)生可以解決很多較復(fù)雜、較綜合的問(wèn)題,如對(duì)稱問(wèn)題、直線系過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題、光路最短與足球射門角度最大等最值問(wèn)題.教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)安排一些這樣的內(nèi)容,以訓(xùn)練學(xué)生思維和培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
課題:點(diǎn)到直線的距離
教學(xué)目標(biāo) :(1)理解點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)過(guò)程.
(2)會(huì)求點(diǎn)到直線的距離.
(3)在探索點(diǎn)到直線距離公式推導(dǎo)思路的過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維、積極探索的精神.
教學(xué)用具:計(jì)算機(jī)
教學(xué)方法:?jiǎn)l(fā)引導(dǎo)法,討論法
教學(xué)過(guò)程 :
一、引入
點(diǎn)到直線的距離是指過(guò)點(diǎn) 作 的垂線, 與垂足 之間的長(zhǎng)度
【問(wèn)題1】已知點(diǎn) (-1,2)和直線 : ,求 點(diǎn)到直線 的距離.
(由學(xué)生分析、解答)
分析:先求出過(guò) 點(diǎn)和 垂直的直線:
: ,再求出 和 的交點(diǎn)
∴
如果把問(wèn)題1一般化就有如下問(wèn)題:
【問(wèn)題2】已知: 和直線 : ( 不在直線 上,且 , ),試求 點(diǎn)到直線 的距離.
二、點(diǎn)到直線距離
分析1:要求 的長(zhǎng)度可以象問(wèn)題1的解法一樣,利用兩點(diǎn)的距離公式可以求 的長(zhǎng)度.
∵ 點(diǎn)坐標(biāo)已知,∴只要求出 點(diǎn)坐標(biāo)就可以了.
又∵ 點(diǎn)是直線 和直線 的交點(diǎn)
又∵直線 的方程已知
∴只要求出直線 的方程就可以了.
即: ← 點(diǎn)坐標(biāo)←直線 與直線 的交點(diǎn)←直線 的方程←直線 的斜率←直線 的斜率
(這一解法在課前由學(xué)生自學(xué)完成,課上進(jìn)行評(píng)價(jià)總結(jié))
問(wèn):這種解法好不好,為什么?
根據(jù)學(xué)生討論,教師適時(shí)啟發(fā)、引導(dǎo),得出
分析2:如果 垂直坐標(biāo)軸,則交點(diǎn)和距離都容易求出,那么不妨做出與坐標(biāo)軸垂直的線段 和 ,如圖1所示,顯然相對(duì)而言 ,和 好求一些,事實(shí)上,設(shè) 到直線的距離為 , 坐標(biāo)為 , 坐標(biāo)為 ,則易求:
,
所以: ,
所以:
根據(jù)三角形面積公式:
所以: (至此問(wèn)題2已經(jīng)解決)
公式 的完善.
容易驗(yàn)證(由學(xué)生完成):
當(dāng) ,即 軸時(shí),公式成立;
當(dāng) ,即 軸時(shí),公式成立;
當(dāng) 點(diǎn)在 上時(shí),公式成立.
公式 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
師生一起總結(jié):
(1)分子是 點(diǎn)坐標(biāo)代入直線方程;
(2)分母是直線未知數(shù) 、 系數(shù)平方和的算術(shù)根.
類似于勾股定理求斜邊的長(zhǎng)
三、檢測(cè)與鞏固
練習(xí)1
(1) 到直線 的距離是________.
(2) 到直線 的距離是_______.
(3)用公式解 到直線 的距離是______.
(4) 到直線 的距離是_________.
訂正答案:(1)5;(2)0;(3) ;(4) .
練習(xí)2
1.求平行直線 和 的距離.
解:在直線 上任取一點(diǎn),如 ,則兩平行線的距離就是點(diǎn) 到直線 的距離.
因此, = =
【問(wèn)題3】
兩條平行直線的距離是否有公式可以推出呢?求兩條平行直線 與 0的距離.
解:在直線上 任取一點(diǎn),如
則兩平行線的距離就是點(diǎn) 到直線 的距離,(如圖2).
因此, = =
注意:用公式時(shí),注意一次項(xiàng)系數(shù)是否一致.
四、小結(jié)作業(yè)
1、點(diǎn)到直線的距離公式及其推導(dǎo);
師生一起總結(jié)點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)過(guò)程:
2、利用公式求點(diǎn)到直線的距離.
3、探索兩平行直線的距離
4、探索“已知點(diǎn)到直線的距離及一條直線求另一條直線距離.
作業(yè) :P54 13、14、16思考研究:運(yùn)用多種方法推導(dǎo)點(diǎn)到直線的距離公式.
兩條直線的位置關(guān)系 篇4
教學(xué)目標(biāo)
(1)熟練掌握兩條直線平行與垂直的充要條件,能夠根據(jù)直線的方程判斷.
(2)理解一條直線到另一條直線的角的概念,掌握兩條直線的夾角.
(3)能夠根據(jù)兩條直線的方程求出它們的交點(diǎn)坐標(biāo).
(4)掌握點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)和應(yīng)用.
(5)進(jìn)一步掌握求直線方程的方法.
(6)進(jìn)一步理解直線方程的概念,理解運(yùn)用直線的方程討論兩條直線位置關(guān)系的思想方法.
(7)通過(guò)點(diǎn)到直線距離公式的多種推導(dǎo)方法的探求,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力,理解數(shù)形結(jié)合的思想方法.
教學(xué)建議
一、教材分析
1.知識(shí)結(jié)構(gòu)
2.重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
重點(diǎn)是兩條直線的平行與垂直的判斷;兩條直線的夾角;點(diǎn)到直線的距離.
難點(diǎn)是兩條直線垂直條件的推導(dǎo);一條直線到另一條直線的角的概念和點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo).
本節(jié)內(nèi)容與后邊內(nèi)容聯(lián)系十分緊密,兩條直線平行與垂直的條件和點(diǎn)到直線的距離公式在圓錐曲線中都有廣泛的應(yīng)用,因此非常重要.
(1)平行與垂直
①平行
在討論兩條直線平行的問(wèn)題時(shí),教材先假定了兩條直線有斜截式方程,根據(jù)傾斜角與斜率的對(duì)應(yīng)關(guān)系,將初中學(xué)過(guò)的兩直線平行的充要條件(即判定定理和性質(zhì)定理)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)系中的語(yǔ)言,用斜率和截距重新加以刻畫(huà),教學(xué)中應(yīng)注意斜率不存在的情況.
②垂直
教材上將直線的斜率轉(zhuǎn)化成方向向量,然后利用向量垂直的條件推出兩條直線垂直的條件.結(jié)合斜率不存在的情況,兩條直線垂直的充要條件可敘述為:
或 一個(gè)為0,另一個(gè)不存在.
(2)夾角
①應(yīng)正確區(qū)分直線 到 的角、直線 到 的角、直線 和 的夾角這三個(gè)概念.
到 的角是帶方向的角,它是指 按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到與 重合時(shí)所轉(zhuǎn)的角,它與 到 的角是不同的,如果設(shè)前者是 ,后者是 ,則 + = . 與 所夾的不大于 的角成為 和 的夾角,夾角不帶方向.
當(dāng) 到 的角為銳角 時(shí),則 和 的夾角也是 ;當(dāng) 到 的角為鈍角 時(shí),則 和 的夾角也是 .
②在求直線 到 的角 時(shí),應(yīng)注意分析圖形的幾何性質(zhì),找出 與 , 的傾斜角 , 關(guān)系,得出 或 ,然后由 , 聯(lián)想差角的正切公式,便可把圖形的幾何性質(zhì)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)語(yǔ)言來(lái)表示,推導(dǎo)出
.
再由 與 的夾角與 到 的角之間的關(guān)系,而得出夾角計(jì)算公式
這種把“形”轉(zhuǎn)化為“數(shù)”的方法,是解析幾何的基本方法,要認(rèn)真揣摩.
③對(duì)于以上兩個(gè)求角公式,在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),要注意根據(jù)具體情況選用.
(3)交點(diǎn)
①求兩條直線的交點(diǎn)問(wèn)題就是求它們的方程的公共解的問(wèn)題,這可以由直線的方程與方程的直線的定義來(lái)理解.
②在同一平面內(nèi),兩條直線有三種位置關(guān)系:相交、平行、重合,相應(yīng)的由直線方程組成的二元一次方程組的解有三種情況:有惟一解、無(wú)解、無(wú)數(shù)多個(gè)解.但在實(shí)際判定時(shí),利用直線的斜率和截距更方便.若 , ,則:
與 相交 ;
且 ;
與 重合 且 .
(4)點(diǎn)到直線的距離
①點(diǎn)到直線的距離公式是研究點(diǎn)與直線位置關(guān)系的重要工具.教科書(shū)借助于直角三角形的面積公式,推導(dǎo)出點(diǎn)到直線的距離公式.在推導(dǎo)過(guò)程中,把與兩條坐標(biāo)軸都不平行的線段的長(zhǎng)度的計(jì)算,轉(zhuǎn)化為與坐標(biāo)軸平等或垂直的線段長(zhǎng)度的計(jì)算,從而簡(jiǎn)化了運(yùn)算過(guò)程.
②利用點(diǎn)到直線的距離公式可推出兩平行線 , 間的距離公式: .
③點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo),有多種方法,應(yīng)鼓勵(lì)同學(xué)們思考,下面介紹一種較簡(jiǎn)便的方法.
如右圖,設(shè) ,過(guò)點(diǎn) 作直線 的垂線,垂足為 ,則有
即
得
,
即 ,
.
當(dāng) 時(shí),上述公式也成立.
(5)當(dāng)直線中有一條沒(méi)有斜率時(shí),討論平行、垂直、角、距離的問(wèn)題,不必套用以上結(jié)論,這時(shí)可結(jié)合圖形幾何性質(zhì);直接求解.
二、教法建議
1.本節(jié)知識(shí)與初中所學(xué)的平面幾何知識(shí)和三角知識(shí)聯(lián)系非常緊密,教學(xué)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)啟發(fā)和引導(dǎo).如學(xué)生對(duì)兩條直線的平行同位角相等的條件已經(jīng)非常熟悉,因此在研究?jī)芍本平行時(shí),應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生迅速建立聯(lián)系:同位角—傾斜角—斜率(直線方程).又如,在求 到 的角 時(shí),根據(jù)圖形中角的關(guān)系,建立 與傾斜角 和 的聯(lián)系(有且只有 或 兩種情況),進(jìn)而借助三角建立與斜率的關(guān)系,得出公式.
2.本節(jié)內(nèi)容中在研究?jī)芍本的垂直條件時(shí),由于采用向量這一更高級(jí)的工具來(lái)處理,顯得既簡(jiǎn)單又深刻.所以教學(xué)中應(yīng)注意向量工具的運(yùn)用,可讓學(xué)生嘗試用向量推導(dǎo)兩直線平行的條件和點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo).
3.本節(jié)內(nèi)容新概念不多,但要求推導(dǎo)的內(nèi)容不少,教學(xué)時(shí)要堅(jiān)持啟發(fā)式的教學(xué)思想,重點(diǎn)放在思路的探求和結(jié)論或公式的運(yùn)用上.本節(jié)不少內(nèi)容可安排學(xué)生自學(xué)和討論,還要適當(dāng)增加練習(xí),使學(xué)生能熟練地掌握公式,增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手計(jì)算的能力.本節(jié)還要加強(qiáng)根據(jù)已知條件求直線方程的教學(xué).
4.不僅要使學(xué)生熟悉用斜率求兩直線夾角的公式,也要掌握根據(jù)直線方程系數(shù)求夾角的方法(即教材中例6的方法),同時(shí)會(huì)根據(jù)所給條件選用.
5.已知兩直線的方程會(huì)求其交點(diǎn)即可,不必研究?jī)芍本方程系數(shù)與位置關(guān)系之間的關(guān)系.
6.在學(xué)習(xí)點(diǎn)到直線距離公式時(shí),可利用課余時(shí)間發(fā)動(dòng)學(xué)生尋找更多的推導(dǎo)公式的方法,并通過(guò)尋找多種推導(dǎo)公式的方法,鍛煉思維,培養(yǎng)能力.
7.本節(jié)學(xué)完以后學(xué)生可以解決很多較復(fù)雜、較綜合的問(wèn)題,如對(duì)稱問(wèn)題、直線系過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題、光路最短與足球射門角度最大等最值問(wèn)題.教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)安排一些這樣的內(nèi)容,以訓(xùn)練學(xué)生思維和培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
課題:點(diǎn)到直線的距離
教學(xué)目標(biāo):(1)理解點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)過(guò)程.
(2)會(huì)求點(diǎn)到直線的距離.
(3)在探索點(diǎn)到直線距離公式推導(dǎo)思路的過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維、積極探索的精神.
教學(xué)用具:計(jì)算機(jī)
教學(xué)方法:?jiǎn)l(fā)引導(dǎo)法,討論法
教學(xué)過(guò)程:
一、引入
點(diǎn)到直線的距離是指過(guò)點(diǎn) 作 的垂線, 與垂足 之間的長(zhǎng)度
【問(wèn)題1】已知點(diǎn) (-1,2)和直線 : ,求 點(diǎn)到直線 的距離.
(由學(xué)生分析、解答)
分析:先求出過(guò) 點(diǎn)和 垂直的直線:
: ,再求出 和 的交點(diǎn)
∴
如果把問(wèn)題1一般化就有如下問(wèn)題:
【問(wèn)題2】已知: 和直線 : ( 不在直線 上,且 , ),試求 點(diǎn)到直線 的距離.
二、點(diǎn)到直線距離
分析1:要求 的長(zhǎng)度可以象問(wèn)題1的解法一樣,利用兩點(diǎn)的距離公式可以求 的長(zhǎng)度.
∵ 點(diǎn)坐標(biāo)已知,∴只要求出 點(diǎn)坐標(biāo)就可以了.
又∵ 點(diǎn)是直線 和直線 的交點(diǎn)
又∵直線 的方程已知
∴只要求出直線 的方程就可以了.
即: ← 點(diǎn)坐標(biāo)←直線 與直線 的交點(diǎn)←直線 的方程←直線 的斜率←直線 的斜率
(這一解法在課前由學(xué)生自學(xué)完成,課上進(jìn)行評(píng)價(jià)總結(jié))
問(wèn):這種解法好不好,為什么?
根據(jù)學(xué)生討論,教師適時(shí)啟發(fā)、引導(dǎo),得出
分析2:如果 垂直坐標(biāo)軸,則交點(diǎn)和距離都容易求出,那么不妨做出與坐標(biāo)軸垂直的線段 和 ,如圖1所示,顯然相對(duì)而言 ,和 好求一些,事實(shí)上,設(shè) 到直線的距離為 , 坐標(biāo)為 , 坐標(biāo)為 ,則易求:
,
所以: ,
所以:
根據(jù)三角形面積公式:
所以: (至此問(wèn)題2已經(jīng)解決)
公式 的完善.
容易驗(yàn)證(由學(xué)生完成):
當(dāng) ,即 軸時(shí),公式成立;
當(dāng) ,即 軸時(shí),公式成立;
當(dāng) 點(diǎn)在 上時(shí),公式成立.
公式 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
師生一起總結(jié):
(1)分子是 點(diǎn)坐標(biāo)代入直線方程;
(2)分母是直線未知數(shù) 、 系數(shù)平方和的算術(shù)根.
類似于勾股定理求斜邊的長(zhǎng)
三、檢測(cè)與鞏固
練習(xí)1
(1) 到直線 的距離是________.
(2) 到直線 的距離是_______.
(3)用公式解 到直線 的距離是______.
(4) 到直線 的距離是_________.
訂正答案:(1)5;(2)0;(3) ;(4) .
練習(xí)2
1.求平行直線 和 的距離.
解:在直線 上任取一點(diǎn),如 ,則兩平行線的距離就是點(diǎn) 到直線 的距離.
因此, = =
【問(wèn)題3】
兩條平行直線的距離是否有公式可以推出呢?求兩條平行直線 與 0的距離.
解:在直線上 任取一點(diǎn),如
則兩平行線的距離就是點(diǎn) 到直線 的距離,(如圖2).
因此, = =
注意:用公式時(shí),注意一次項(xiàng)系數(shù)是否一致.
四、小結(jié)作業(yè)
1、點(diǎn)到直線的距離公式及其推導(dǎo);
師生一起總結(jié)點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)過(guò)程:
2、利用公式求點(diǎn)到直線的距離.
3、探索兩平行直線的距離
4、探索“已知點(diǎn)到直線的距離及一條直線求另一條直線距離.
作業(yè) :P54 13、14、16思考研究:運(yùn)用多種方法推導(dǎo)點(diǎn)到直線的距離公式.
探究活動(dòng)
研究性學(xué)習(xí)
點(diǎn)到直線距離公式是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一,公式的推導(dǎo)歷來(lái)是探索的重點(diǎn).教材上的第二種方法較傳統(tǒng)已有不少改進(jìn),但運(yùn)用向量的理論研究的新思想在這一問(wèn)題上沒(méi)有體現(xiàn),而運(yùn)用向量理論推導(dǎo)點(diǎn)到直線的距離公式又是可行的,因此嘗試用向量推導(dǎo)距離公式是很有意義的.為此設(shè)計(jì)如下研究性題目:
試用向量的理論推導(dǎo)(或證明)點(diǎn)到直線的距離公式.
簡(jiǎn)要思路:
首先規(guī)定直線的法向量.設(shè)直線 的方程為 , 是 上任意一點(diǎn),則 的方程可表示為 的形式.由向量?jī)?nèi)積的概念可知向量 是與直線的方向向量 垂直的向量,我們把 稱為直線 的法向量.
其次推導(dǎo)點(diǎn)到直線的距離公式.設(shè) 是直線 : 外的一點(diǎn), 是 上的任一點(diǎn), 垂直 于 .則所求為 .如圖5,不妨l的法向量到 的角為 ,則不論 為銳角還是鈍角,總有 ,因?yàn)椋?/p>
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兩條直線的位置關(guān)系 篇5
教學(xué)目標(biāo)
(1)熟練掌握兩條直線平行與垂直的充要條件,能夠根據(jù)直線的方程判斷.
(2)理解一條直線到另一條直線的角的概念,掌握兩條直線的夾角.
(3)能夠根據(jù)兩條直線的方程求出它們的交點(diǎn)坐標(biāo).
(4)掌握點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)和應(yīng)用.
(5)進(jìn)一步掌握求直線方程的方法.
(6)進(jìn)一步理解直線方程的概念,理解運(yùn)用直線的方程討論兩條直線位置關(guān)系的思想方法.
(7)通過(guò)點(diǎn)到直線距離公式的多種推導(dǎo)方法的探求,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力,理解數(shù)形結(jié)合的思想方法.
教學(xué)建議
一、教材分析
1.知識(shí)結(jié)構(gòu)
2.重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
重點(diǎn)是兩條直線的平行與垂直的判斷;兩條直線的夾角;點(diǎn)到直線的距離.
難點(diǎn)是兩條直線垂直條件的推導(dǎo);一條直線到另一條直線的角的概念和點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo).
本節(jié)內(nèi)容與后邊內(nèi)容聯(lián)系十分緊密,兩條直線平行與垂直的條件和點(diǎn)到直線的距離公式在圓錐曲線中都有廣泛的應(yīng)用,因此非常重要.
(1)平行與垂直
①平行
在討論兩條直線平行的問(wèn)題時(shí),教材先假定了兩條直線有斜截式方程,根據(jù)傾斜角與斜率的對(duì)應(yīng)關(guān)系,將初中學(xué)過(guò)的兩直線平行的充要條件(即判定定理和性質(zhì)定理)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)系中的語(yǔ)言,用斜率和截距重新加以刻畫(huà),教學(xué)中應(yīng)注意斜率不存在的情況.
②垂直
教材上將直線的斜率轉(zhuǎn)化成方向向量,然后利用向量垂直的條件推出兩條直線垂直的條件.結(jié)合斜率不存在的情況,兩條直線垂直的充要條件可敘述為:
或 一個(gè)為0,另一個(gè)不存在.
(2)夾角
①應(yīng)正確區(qū)分直線 到 的角、直線 到 的角、直線 和 的夾角這三個(gè)概念.
到 的角是帶方向的角,它是指 按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到與 重合時(shí)所轉(zhuǎn)的角,它與 到 的角是不同的,如果設(shè)前者是 ,后者是 ,則 + = . 與 所夾的不大于 的角成為 和 的夾角,夾角不帶方向.
當(dāng) 到 的角為銳角 時(shí),則 和 的夾角也是 ;當(dāng) 到 的角為鈍角 時(shí),則 和 的夾角也是 .
②在求直線 到 的角 時(shí),應(yīng)注意分析圖形的幾何性質(zhì),找出 與 , 的傾斜角 , 關(guān)系,得出 或 ,然后由 , 聯(lián)想差角的正切公式,便可把圖形的幾何性質(zhì)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)語(yǔ)言來(lái)表示,推導(dǎo)出
.
再由 與 的夾角與 到 的角之間的關(guān)系,而得出夾角計(jì)算公式
這種把“形”轉(zhuǎn)化為“數(shù)”的方法,是解析幾何的基本方法,要認(rèn)真揣摩.
③對(duì)于以上兩個(gè)求角公式,在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),要注意根據(jù)具體情況選用.
(3)交點(diǎn)
①求兩條直線的交點(diǎn)問(wèn)題就是求它們的方程的公共解的問(wèn)題,這可以由直線的方程與方程的直線的定義來(lái)理解.
②在同一平面內(nèi),兩條直線有三種位置關(guān)系:相交、平行、重合,相應(yīng)的由直線方程組成的二元一次方程組的解有三種情況:有惟一解、無(wú)解、無(wú)數(shù)多個(gè)解.但在實(shí)際判定時(shí),利用直線的斜率和截距更方便.若 , ,則:
與 相交 ;
且 ;
與 重合 且 .
(4)點(diǎn)到直線的距離
①點(diǎn)到直線的距離公式是研究點(diǎn)與直線位置關(guān)系的重要工具.教科書(shū)借助于直角三角形的面積公式,推導(dǎo)出點(diǎn)到直線的距離公式.在推導(dǎo)過(guò)程中,把與兩條坐標(biāo)軸都不平行的線段的長(zhǎng)度的計(jì)算,轉(zhuǎn)化為與坐標(biāo)軸平等或垂直的線段長(zhǎng)度的計(jì)算,從而簡(jiǎn)化了運(yùn)算過(guò)程.
②利用點(diǎn)到直線的距離公式可推出兩平行線 , 間的距離公式: .
③點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo),有多種方法,應(yīng)鼓勵(lì)同學(xué)們思考,下面介紹一種較簡(jiǎn)便的方法.
如右圖,設(shè) ,過(guò)點(diǎn) 作直線 的垂線,垂足為 ,則有
即
得
,
即 ,
.
當(dāng) 時(shí),上述公式也成立.
(5)當(dāng)直線中有一條沒(méi)有斜率時(shí),討論平行、垂直、角、距離的問(wèn)題,不必套用以上結(jié)論,這時(shí)可結(jié)合圖形幾何性質(zhì);直接求解.
二、教法建議
1.本節(jié)知識(shí)與初中所學(xué)的平面幾何知識(shí)和三角知識(shí)聯(lián)系非常緊密,教學(xué)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)啟發(fā)和引導(dǎo).如學(xué)生對(duì)兩條直線的平行同位角相等的條件已經(jīng)非常熟悉,因此在研究?jī)芍本平行時(shí),應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生迅速建立聯(lián)系:同位角—傾斜角—斜率(直線方程).又如,在求 到 的角 時(shí),根據(jù)圖形中角的關(guān)系,建立 與傾斜角 和 的聯(lián)系(有且只有 或 兩種情況),進(jìn)而借助三角建立與斜率的關(guān)系,得出公式.
2.本節(jié)內(nèi)容中在研究?jī)芍本的垂直條件時(shí),由于采用向量這一更高級(jí)的工具來(lái)處理,顯得既簡(jiǎn)單又深刻.所以教學(xué)中應(yīng)注意向量工具的運(yùn)用,可讓學(xué)生嘗試用向量推導(dǎo)兩直線平行的條件和點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo).
3.本節(jié)內(nèi)容新概念不多,但要求推導(dǎo)的內(nèi)容不少,教學(xué)時(shí)要堅(jiān)持啟發(fā)式的教學(xué)思想,重點(diǎn)放在思路的探求和結(jié)論或公式的運(yùn)用上.本節(jié)不少內(nèi)容可安排學(xué)生自學(xué)和討論,還要適當(dāng)增加練習(xí),使學(xué)生能熟練地掌握公式,增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手計(jì)算的能力.本節(jié)還要加強(qiáng)根據(jù)已知條件求直線方程的教學(xué).
4.不僅要使學(xué)生熟悉用斜率求兩直線夾角的公式,也要掌握根據(jù)直線方程系數(shù)求夾角的方法(即教材中例6的方法),同時(shí)會(huì)根據(jù)所給條件選用.
5.已知兩直線的方程會(huì)求其交點(diǎn)即可,不必研究?jī)芍本方程系數(shù)與位置關(guān)系之間的關(guān)系.
6.在學(xué)習(xí)點(diǎn)到直線距離公式時(shí),可利用課余時(shí)間發(fā)動(dòng)學(xué)生尋找更多的推導(dǎo)公式的方法,并通過(guò)尋找多種推導(dǎo)公式的方法,鍛煉思維,培養(yǎng)能力.
7.本節(jié)學(xué)完以后學(xué)生可以解決很多較復(fù)雜、較綜合的問(wèn)題,如對(duì)稱問(wèn)題、直線系過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題、光路最短與足球射門角度最大等最值問(wèn)題.教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)安排一些這樣的內(nèi)容,以訓(xùn)練學(xué)生思維和培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
課題:點(diǎn)到直線的距離
教學(xué)目標(biāo) :(1)理解點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)過(guò)程.
(2)會(huì)求點(diǎn)到直線的距離.
(3)在探索點(diǎn)到直線距離公式推導(dǎo)思路的過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維、積極探索的精神.
教學(xué)用具:計(jì)算機(jī)
教學(xué)方法:?jiǎn)l(fā)引導(dǎo)法,討論法
教學(xué)過(guò)程 :
一、引入
點(diǎn)到直線的距離是指過(guò)點(diǎn) 作 的垂線, 與垂足 之間的長(zhǎng)度
【問(wèn)題1】已知點(diǎn) (-1,2)和直線 : ,求 點(diǎn)到直線 的距離.
(由學(xué)生分析、解答)
分析:先求出過(guò) 點(diǎn)和 垂直的直線:
: ,再求出 和 的交點(diǎn)
∴
如果把問(wèn)題1一般化就有如下問(wèn)題:
【問(wèn)題2】已知: 和直線 : ( 不在直線 上,且 , ),試求 點(diǎn)到直線 的距離.
二、點(diǎn)到直線距離
分析1:要求 的長(zhǎng)度可以象問(wèn)題1的解法一樣,利用兩點(diǎn)的距離公式可以求 的長(zhǎng)度.
∵ 點(diǎn)坐標(biāo)已知,∴只要求出 點(diǎn)坐標(biāo)就可以了.
又∵ 點(diǎn)是直線 和直線 的交點(diǎn)
又∵直線 的方程已知
∴只要求出直線 的方程就可以了.
即: ← 點(diǎn)坐標(biāo)←直線 與直線 的交點(diǎn)←直線 的方程←直線 的斜率←直線 的斜率
(這一解法在課前由學(xué)生自學(xué)完成,課上進(jìn)行評(píng)價(jià)總結(jié))
問(wèn):這種解法好不好,為什么?
根據(jù)學(xué)生討論,教師適時(shí)啟發(fā)、引導(dǎo),得出
分析2:如果 垂直坐標(biāo)軸,則交點(diǎn)和距離都容易求出,那么不妨做出與坐標(biāo)軸垂直的線段 和 ,如圖1所示,顯然相對(duì)而言 ,和 好求一些,事實(shí)上,設(shè) 到直線的距離為 , 坐標(biāo)為 , 坐標(biāo)為 ,則易求:
,
所以: ,
所以:
根據(jù)三角形面積公式:
所以: (至此問(wèn)題2已經(jīng)解決)
公式 的完善.
容易驗(yàn)證(由學(xué)生完成):
當(dāng) ,即 軸時(shí),公式成立;
當(dāng) ,即 軸時(shí),公式成立;
當(dāng) 點(diǎn)在 上時(shí),公式成立.
公式 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
師生一起總結(jié):
(1)分子是 點(diǎn)坐標(biāo)代入直線方程;
(2)分母是直線未知數(shù) 、 系數(shù)平方和的算術(shù)根.
類似于勾股定理求斜邊的長(zhǎng)
三、檢測(cè)與鞏固
練習(xí)1
(1) 到直線 的距離是________.
(2) 到直線 的距離是_______.
(3)用公式解 到直線 的距離是______.
(4) 到直線 的距離是_________.
訂正答案:(1)5;(2)0;(3) ;(4) .
練習(xí)2
1.求平行直線 和 的距離.
解:在直線 上任取一點(diǎn),如 ,則兩平行線的距離就是點(diǎn) 到直線 的距離.
因此, = =
【問(wèn)題3】
兩條平行直線的距離是否有公式可以推出呢?求兩條平行直線 與 0的距離.
解:在直線上 任取一點(diǎn),如
則兩平行線的距離就是點(diǎn) 到直線 的距離,(如圖2).
因此, = =
注意:用公式時(shí),注意一次項(xiàng)系數(shù)是否一致.
四、小結(jié)作業(yè)
1、點(diǎn)到直線的距離公式及其推導(dǎo);
師生一起總結(jié)點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)過(guò)程:
2、利用公式求點(diǎn)到直線的距離.
3、探索兩平行直線的距離
4、探索“已知點(diǎn)到直線的距離及一條直線求另一條直線距離.
作業(yè) :P54 13、14、16思考研究:運(yùn)用多種方法推導(dǎo)點(diǎn)到直線的距離公式.
兩條直線的位置關(guān)系 篇6
教學(xué)目標(biāo)
(1)熟練掌握兩條直線平行與垂直的充要條件,能夠根據(jù)直線的方程判斷.
(2)理解一條直線到另一條直線的角的概念,掌握兩條直線的夾角.
(3)能夠根據(jù)兩條直線的方程求出它們的交點(diǎn)坐標(biāo).
(4)掌握點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)和應(yīng)用.
(5)進(jìn)一步掌握求直線方程的方法.
(6)進(jìn)一步理解直線方程的概念,理解運(yùn)用直線的方程討論兩條直線位置關(guān)系的思想方法.
(7)通過(guò)點(diǎn)到直線距離公式的多種推導(dǎo)方法的探求,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力,理解數(shù)形結(jié)合的思想方法.
教學(xué)建議
一、教材分析
1.知識(shí)結(jié)構(gòu)
2.重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
重點(diǎn)是兩條直線的平行與垂直的判斷;兩條直線的夾角;點(diǎn)到直線的距離.
難點(diǎn)是兩條直線垂直條件的推導(dǎo);一條直線到另一條直線的角的概念和點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo).
本節(jié)內(nèi)容與后邊內(nèi)容聯(lián)系十分緊密,兩條直線平行與垂直的條件和點(diǎn)到直線的距離公式在圓錐曲線中都有廣泛的應(yīng)用,因此非常重要.
(1)平行與垂直
①平行
在討論兩條直線平行的問(wèn)題時(shí),教材先假定了兩條直線有斜截式方程,根據(jù)傾斜角與斜率的對(duì)應(yīng)關(guān)系,將初中學(xué)過(guò)的兩直線平行的充要條件(即判定定理和性質(zhì)定理)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)系中的語(yǔ)言,用斜率和截距重新加以刻畫(huà),教學(xué)中應(yīng)注意斜率不存在的情況.
②垂直
教材上將直線的斜率轉(zhuǎn)化成方向向量,然后利用向量垂直的條件推出兩條直線垂直的條件.結(jié)合斜率不存在的情況,兩條直線垂直的充要條件可敘述為:
或 一個(gè)為0,另一個(gè)不存在.
(2)夾角
①應(yīng)正確區(qū)分直線 到 的角、直線 到 的角、直線 和 的夾角這三個(gè)概念.
到 的角是帶方向的角,它是指 按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到與 重合時(shí)所轉(zhuǎn)的角,它與 到 的角是不同的,如果設(shè)前者是 ,后者是 ,則 + = . 與 所夾的不大于 的角成為 和 的夾角,夾角不帶方向.
當(dāng) 到 的角為銳角 時(shí),則 和 的夾角也是 ;當(dāng) 到 的角為鈍角 時(shí),則 和 的夾角也是 .
②在求直線 到 的角 時(shí),應(yīng)注意分析圖形的幾何性質(zhì),找出 與 , 的傾斜角 , 關(guān)系,得出 或 ,然后由 , 聯(lián)想差角的正切公式,便可把圖形的幾何性質(zhì)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)語(yǔ)言來(lái)表示,推導(dǎo)出
.
再由 與 的夾角與 到 的角之間的關(guān)系,而得出夾角計(jì)算公式
這種把“形”轉(zhuǎn)化為“數(shù)”的方法,是解析幾何的基本方法,要認(rèn)真揣摩.
③對(duì)于以上兩個(gè)求角公式,在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),要注意根據(jù)具體情況選用.
(3)交點(diǎn)
①求兩條直線的交點(diǎn)問(wèn)題就是求它們的方程的公共解的問(wèn)題,這可以由直線的方程與方程的直線的定義來(lái)理解.
②在同一平面內(nèi),兩條直線有三種位置關(guān)系:相交、平行、重合,相應(yīng)的由直線方程組成的二元一次方程組的解有三種情況:有惟一解、無(wú)解、無(wú)數(shù)多個(gè)解.但在實(shí)際判定時(shí),利用直線的斜率和截距更方便.若 , ,則:
與 相交 ;
且 ;
與 重合 且 .
(4)點(diǎn)到直線的距離
①點(diǎn)到直線的距離公式是研究點(diǎn)與直線位置關(guān)系的重要工具.教科書(shū)借助于直角三角形的面積公式,推導(dǎo)出點(diǎn)到直線的距離公式.在推導(dǎo)過(guò)程中,把與兩條坐標(biāo)軸都不平行的線段的長(zhǎng)度的計(jì)算,轉(zhuǎn)化為與坐標(biāo)軸平等或垂直的線段長(zhǎng)度的計(jì)算,從而簡(jiǎn)化了運(yùn)算過(guò)程.
②利用點(diǎn)到直線的距離公式可推出兩平行線 , 間的距離公式: .
③點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo),有多種方法,應(yīng)鼓勵(lì)同學(xué)們思考,下面介紹一種較簡(jiǎn)便的方法.
如右圖,設(shè) ,過(guò)點(diǎn) 作直線 的垂線,垂足為 ,則有
即
得
,
即 ,
.
當(dāng) 時(shí),上述公式也成立.
(5)當(dāng)直線中有一條沒(méi)有斜率時(shí),討論平行、垂直、角、距離的問(wèn)題,不必套用以上結(jié)論,這時(shí)可結(jié)合圖形幾何性質(zhì);直接求解.
二、教法建議
1.本節(jié)知識(shí)與初中所學(xué)的平面幾何知識(shí)和三角知識(shí)聯(lián)系非常緊密,教學(xué)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)啟發(fā)和引導(dǎo).如學(xué)生對(duì)兩條直線的平行同位角相等的條件已經(jīng)非常熟悉,因此在研究?jī)芍本平行時(shí),應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生迅速建立聯(lián)系:同位角—傾斜角—斜率(直線方程).又如,在求 到 的角 時(shí),根據(jù)圖形中角的關(guān)系,建立 與傾斜角 和 的聯(lián)系(有且只有 或 兩種情況),進(jìn)而借助三角建立與斜率的關(guān)系,得出公式.
2.本節(jié)內(nèi)容中在研究?jī)芍本的垂直條件時(shí),由于采用向量這一更高級(jí)的工具來(lái)處理,顯得既簡(jiǎn)單又深刻.所以教學(xué)中應(yīng)注意向量工具的運(yùn)用,可讓學(xué)生嘗試用向量推導(dǎo)兩直線平行的條件和點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo).
3.本節(jié)內(nèi)容新概念不多,但要求推導(dǎo)的內(nèi)容不少,教學(xué)時(shí)要堅(jiān)持啟發(fā)式的教學(xué)思想,重點(diǎn)放在思路的探求和結(jié)論或公式的運(yùn)用上.本節(jié)不少內(nèi)容可安排學(xué)生自學(xué)和討論,還要適當(dāng)增加練習(xí),使學(xué)生能熟練地掌握公式,增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手計(jì)算的能力.本節(jié)還要加強(qiáng)根據(jù)已知條件求直線方程的教學(xué).
4.不僅要使學(xué)生熟悉用斜率求兩直線夾角的公式,也要掌握根據(jù)直線方程系數(shù)求夾角的方法(即教材中例6的方法),同時(shí)會(huì)根據(jù)所給條件選用.
5.已知兩直線的方程會(huì)求其交點(diǎn)即可,不必研究?jī)芍本方程系數(shù)與位置關(guān)系之間的關(guān)系.
6.在學(xué)習(xí)點(diǎn)到直線距離公式時(shí),可利用課余時(shí)間發(fā)動(dòng)學(xué)生尋找更多的推導(dǎo)公式的方法,并通過(guò)尋找多種推導(dǎo)公式的方法,鍛煉思維,培養(yǎng)能力.
7.本節(jié)學(xué)完以后學(xué)生可以解決很多較復(fù)雜、較綜合的問(wèn)題,如對(duì)稱問(wèn)題、直線系過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題、光路最短與足球射門角度最大等最值問(wèn)題.教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)安排一些這樣的內(nèi)容,以訓(xùn)練學(xué)生思維和培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
課題:點(diǎn)到直線的距離
教學(xué)目標(biāo):(1)理解點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)過(guò)程.
(2)會(huì)求點(diǎn)到直線的距離.
(3)在探索點(diǎn)到直線距離公式推導(dǎo)思路的過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維、積極探索的精神.
教學(xué)用具:計(jì)算機(jī)
教學(xué)方法:?jiǎn)l(fā)引導(dǎo)法,討論法
教學(xué)過(guò)程:
一、引入
點(diǎn)到直線的距離是指過(guò)點(diǎn) 作 的垂線, 與垂足 之間的長(zhǎng)度
【問(wèn)題1】已知點(diǎn) (-1,2)和直線 : ,求 點(diǎn)到直線 的距離.
(由學(xué)生分析、解答)
分析:先求出過(guò) 點(diǎn)和 垂直的直線:
: ,再求出 和 的交點(diǎn)
∴
如果把問(wèn)題1一般化就有如下問(wèn)題:
【問(wèn)題2】已知: 和直線 : ( 不在直線 上,且 , ),試求 點(diǎn)到直線 的距離.
二、點(diǎn)到直線距離
分析1:要求 的長(zhǎng)度可以象問(wèn)題1的解法一樣,利用兩點(diǎn)的距離公式可以求 的長(zhǎng)度.
∵ 點(diǎn)坐標(biāo)已知,∴只要求出 點(diǎn)坐標(biāo)就可以了.
又∵ 點(diǎn)是直線 和直線 的交點(diǎn)
又∵直線 的方程已知
∴只要求出直線 的方程就可以了.
即: ← 點(diǎn)坐標(biāo)←直線 與直線 的交點(diǎn)←直線 的方程←直線 的斜率←直線 的斜率
(這一解法在課前由學(xué)生自學(xué)完成,課上進(jìn)行評(píng)價(jià)總結(jié))
問(wèn):這種解法好不好,為什么?
根據(jù)學(xué)生討論,教師適時(shí)啟發(fā)、引導(dǎo),得出
分析2:如果 垂直坐標(biāo)軸,則交點(diǎn)和距離都容易求出,那么不妨做出與坐標(biāo)軸垂直的線段 和 ,如圖1所示,顯然相對(duì)而言 ,和 好求一些,事實(shí)上,設(shè) 到直線的距離為 , 坐標(biāo)為 , 坐標(biāo)為 ,則易求:
,
所以: ,
所以:
根據(jù)三角形面積公式:
所以: (至此問(wèn)題2已經(jīng)解決)
公式 的完善.
容易驗(yàn)證(由學(xué)生完成):
當(dāng) ,即 軸時(shí),公式成立;
當(dāng) ,即 軸時(shí),公式成立;
當(dāng) 點(diǎn)在 上時(shí),公式成立.
公式 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
師生一起總結(jié):
(1)分子是 點(diǎn)坐標(biāo)代入直線方程;
(2)分母是直線未知數(shù) 、 系數(shù)平方和的算術(shù)根.
類似于勾股定理求斜邊的長(zhǎng)
三、檢測(cè)與鞏固
練習(xí)1
(1) 到直線 的距離是________.
(2) 到直線 的距離是_______.
(3)用公式解 到直線 的距離是______.
(4) 到直線 的距離是_________.
訂正答案:(1)5;(2)0;(3) ;(4) .
練習(xí)2
1.求平行直線 和 的距離.
解:在直線 上任取一點(diǎn),如 ,則兩平行線的距離就是點(diǎn) 到直線 的距離.
因此, = =
【問(wèn)題3】
兩條平行直線的距離是否有公式可以推出呢?求兩條平行直線 與 0的距離.
解:在直線上 任取一點(diǎn),如
則兩平行線的距離就是點(diǎn) 到直線 的距離,(如圖2).
因此, = =
注意:用公式時(shí),注意一次項(xiàng)系數(shù)是否一致.
四、小結(jié)作業(yè)
1、點(diǎn)到直線的距離公式及其推導(dǎo);
師生一起總結(jié)點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo)過(guò)程:
2、利用公式求點(diǎn)到直線的距離.
3、探索兩平行直線的距離
4、探索“已知點(diǎn)到直線的距離及一條直線求另一條直線距離.
作業(yè) :P54 13、14、16思考研究:運(yùn)用多種方法推導(dǎo)點(diǎn)到直線的距離公式.
探究活動(dòng)
研究性學(xué)習(xí)
點(diǎn)到直線距離公式是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一,公式的推導(dǎo)歷來(lái)是探索的重點(diǎn).教材上的第二種方法較傳統(tǒng)已有不少改進(jìn),但運(yùn)用向量的理論研究的新思想在這一問(wèn)題上沒(méi)有體現(xiàn),而運(yùn)用向量理論推導(dǎo)點(diǎn)到直線的距離公式又是可行的,因此嘗試用向量推導(dǎo)距離公式是很有意義的.為此設(shè)計(jì)如下研究性題目:
試用向量的理論推導(dǎo)(或證明)點(diǎn)到直線的距離公式.
簡(jiǎn)要思路:
首先規(guī)定直線的法向量.設(shè)直線 的方程為 , 是 上任意一點(diǎn),則 的方程可表示為 的形式.由向量?jī)?nèi)積的概念可知向量 是與直線的方向向量 垂直的向量,我們把 稱為直線 的法向量.
其次推導(dǎo)點(diǎn)到直線的距離公式.設(shè) 是直線 : 外的一點(diǎn), 是 上的任一點(diǎn), 垂直 于 .則所求為 .如圖5,不妨l的法向量到 的角為 ,則不論 為銳角還是鈍角,總有 ,因?yàn)椋?/p>
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兩條直線的位置關(guān)系 篇7
教學(xué)目標(biāo):
1.在作圖、分類、辨析的活動(dòng)中,了解兩條直線的位置關(guān)系,理解在同一平面內(nèi)兩條直線的特殊的位置關(guān)系-----平行、垂直。
2.在辨析與理解知識(shí)的過(guò)程中,初步建立平行與垂直的空間觀念,培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。
3.在合作與探究的過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)探究與自主學(xué)習(xí)的意識(shí)。
教學(xué)重點(diǎn):
在作圖、分類、辨析的活動(dòng)中,理解兩條直線的兩種特殊位置關(guān)系。
教學(xué)難點(diǎn):
在合作、探究、辨析的過(guò)程中理解垂直和平行的意義。
教學(xué)準(zhǔn)備:
課件、題紙、三角板、小棒、記號(hào)筆
教學(xué)過(guò)程:
一、借助回顧舊知,引出新知。
(一)對(duì)一條線的相關(guān)知識(shí)的回顧。
1.課件出示,回顧舊知。
(1)出示(線段)。
監(jiān)控問(wèn)題:這是(線段)。誰(shuí)還記得它有什么特點(diǎn)?
(生:線段有兩個(gè)端點(diǎn),可以測(cè)量)
(2)將線段的一端延長(zhǎng),成為射線。
監(jiān)控問(wèn)題:現(xiàn)在呢?(射線),它有什么特點(diǎn)?
(生:射線可以向一端無(wú)限延長(zhǎng),不能測(cè)量)
課件操作:將射線還原成線段,再延長(zhǎng)線段的另一端。
監(jiān)控問(wèn)題::它也是(射線)
(3)將射線還原成線段,同時(shí)延長(zhǎng)線段的兩端,成為直線。
監(jiān)控問(wèn)題:這是(直線)它的特點(diǎn)是什么來(lái)著?(直線沒(méi)有端點(diǎn),不可以測(cè)量。)
2.歸納:在這幅圖上,你都能找到哪些我們學(xué)過(guò)的線?來(lái)給大家說(shuō)一說(shuō),指一指。
看來(lái),線段和射線都是直線的一部分。
(二)揭示課題:剛才,我們一起回憶了有關(guān)一條直線的知識(shí)。如果在這個(gè)屏幕上畫(huà)兩條直線,會(huì)是怎樣的位置關(guān)系呢?這就是咱們今天研究的內(nèi)容。(板書(shū)課題:兩條直線的位置關(guān)系)
【設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)與學(xué)生的談話,將舊知進(jìn)行了復(fù)習(xí),從而很自然地引出新知。】
二、借助分類、學(xué)生辨析,了解兩條直線的位置關(guān)系。
(一)自主探究?jī)蓷l直線的位置關(guān)系
1. 請(qǐng)大家想像一下兩條直線會(huì)是怎樣的位置關(guān)系呢,畫(huà)在紙上,也可以借助手中的小棒,先擺一擺,再畫(huà)下來(lái)。每張紙上只畫(huà)出一種,畫(huà)大點(diǎn)讓大家都看得見(jiàn)。你能想出幾種就擺幾種,就畫(huà)幾種。開(kāi)始!
2.學(xué)生動(dòng)手操作,教師巡視,搜集資源。
監(jiān)控:(1)這是同學(xué)們的想法,看看,你還有什么補(bǔ)充嗎?為了研究方便,我們把這種情況標(biāo)上序號(hào)。(標(biāo)號(hào))
(2)我們一起來(lái)看看,既然都是直線,又知道直線是可以向兩端無(wú)限延長(zhǎng)的,咱們給這些直線延長(zhǎng)延長(zhǎng),看看會(huì)有什么現(xiàn)象出現(xiàn)呢?(學(xué)生來(lái)延長(zhǎng))(換一種顏色,讓學(xué)生延長(zhǎng))
(二)集體研討,辨析兩條直線的位置關(guān)系
1.引導(dǎo)學(xué)生分類,辨析。
監(jiān)控問(wèn)題:這么多種情況,我們?cè)趺囱芯磕兀浚ㄏ确诸悾?/p>
請(qǐng)大家兩人一組,根據(jù)兩條直線的位置關(guān)系給它們分分類。可以把序號(hào)寫在題紙的背面,一會(huì)兒咱們一起來(lái)討論,開(kāi)始!
2.集體研討。
①相交與不相交
②引導(dǎo)學(xué)生分類,建立相交、不相交的概念,并板書(shū)。
(板書(shū): 不相交 相交)
2.借助辨析,建立相關(guān)概念。
(1)建立平行的概念。
監(jiān)控問(wèn)題:
①師:我們先來(lái)看兩條直線的這種位置關(guān)系,有人知道這樣的兩條直線叫什么嗎?在生活中你見(jiàn)過(guò)嗎?在哪兒見(jiàn)過(guò)?-----不相交
②數(shù)學(xué)中這兩條直線的位置關(guān)系是平行,誰(shuí)能用自己的話說(shuō)一說(shuō)什么是平行?
③我們一起來(lái)看看書(shū)上是怎么說(shuō)的?(課件出示平行線的概念)
提問(wèn):跟我們說(shuō)的意思差不多吧?剛才咱們說(shuō)的和書(shū)中的有什么不一樣的嗎?(同一平面),這兩條直線是在同一平面嗎?為什么?(都在這張紙上)這兩條直線呢?(黑板上畫(huà)出一組),能再說(shuō)說(shuō)什么是平行嗎?
④建立平行線的表示方法。“∥” a與b平行,可以記作:a∥b,讀作a平行于b或b平行于a
(2)建立垂直的概念。
監(jiān)控問(wèn)題:
①這種情況我們稱它為不相交,也就是平行,那你們說(shuō)這種情況呢?對(duì),相交。
提問(wèn):在這種相交的情況下,哪個(gè)最特殊?特殊在哪兒?
②建立垂直的概念。
a. 誰(shuí)來(lái)用自己的話說(shuō)一說(shuō)什么是垂直?
b. 看書(shū)上的敘述。
c. 學(xué)習(xí)垂直的表示方法。
③建立相交不垂直的概念
那這種呢?相交了,但不垂直,形成了兩組對(duì)頂角,每組的對(duì)頂角是相等的。追問(wèn):那垂直呢?相交之后也形成了兩組對(duì)頂角,它特殊在每組的對(duì)頂角都是相等的,都是90°其實(shí)只要是相交就會(huì)形成對(duì)頂角,這些知識(shí)我們到了中學(xué)還會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)。
④欣賞生活中的平行與垂直。(ppt)
其實(shí),在我們的生活中有許多平行與垂直呢,我們一起來(lái)看看。(數(shù)學(xué)作業(yè)和課本中也能找到平行和垂直呢?)
⑤重合的處理:
預(yù)設(shè):a.如果學(xué)生畫(huà)圖的時(shí)候出現(xiàn)了“重合”
監(jiān)控問(wèn)題:這個(gè)同學(xué)畫(huà)出的一個(gè)平面內(nèi)兩條直線的位置關(guān)系和剛才我們研究的都不一樣,你知道這是什么嗎?(請(qǐng)畫(huà)出圖的同學(xué)介紹)課件演示:重合的過(guò)程 (兩條直線有無(wú)數(shù)個(gè)交點(diǎn))
b.如何學(xué)生沒(méi)有在畫(huà)圖中出現(xiàn),教師給圖理解“重合”。
(3)小結(jié):看來(lái),在一個(gè)平面內(nèi),兩條直線的位置關(guān)系除了相交和不相交,還會(huì)有重合。對(duì)于重合的兩條直線,我們到了中學(xué)之后還會(huì)對(duì)這樣的直線作進(jìn)一步的研究。
【設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)學(xué)生自主探究、集體辨析,得到了一個(gè)平面內(nèi)的兩條直線的位置關(guān)系,并進(jìn)行了分類研究,在這個(gè)過(guò)程中,充分發(fā)揮了學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,真正成為學(xué)習(xí)的主人。】
三、在不同的練習(xí)中鞏固新知。
1、出示平面圖形和組合圖形。
過(guò)渡語(yǔ):剛才我們了解了同一平面內(nèi),兩條直線的位置關(guān)系,也在生活中看到了平行與垂直的例子,那如果是一個(gè)平面圖形的呢?你還能找到平行或者是垂直嗎?來(lái),我們一起來(lái)試一試!要求:指出下面圖形中的一組垂直與平行。(學(xué)生邊指邊說(shuō))
(1)平面圖形中的平行與垂直。
追問(wèn):第五個(gè),有互相垂直的兩條邊嗎?
過(guò)渡語(yǔ):你們真了不起!也能在平面圖形中找到我們今天所學(xué)的知識(shí),那如果是一個(gè)組合圖形呢?還行嗎?來(lái),我們一起來(lái)看一看!
(2)在組合圖形中尋找平行與垂直。
看來(lái),要想驗(yàn)證是不是垂直,三角板幫了我們大忙,真是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的好幫手。
2.深入研究平行與垂直的傳遞性。
(1) 擺一擺,把兩根小棒都擺成和第三根小棒平行,看一看這兩根小棒互相平行嗎?
(2)把兩根小棒都擺成和第三根小棒垂直。看一看這兩根小棒有什么關(guān)系?
過(guò)渡語(yǔ):我們看了,也找了,那如果讓你們動(dòng)手?jǐn)[一擺呢?行嗎?來(lái),小組合作,請(qǐng)你按照要求動(dòng)手?jǐn)[一擺,互相說(shuō)一說(shuō),看看你能有什么發(fā)現(xiàn)?開(kāi)始!
監(jiān)控:①哪組把你們擺的拿上來(lái)給我們大家來(lái)欣賞一下!再說(shuō)說(shuō)你們發(fā)現(xiàn)了什么?
②還有一個(gè)呢?先想象一下,猜猜看!然后再動(dòng)手?jǐn)[一擺進(jìn)行驗(yàn)證!
③來(lái)給我們大家說(shuō)一說(shuō)吧!你們先猜的是什么?擺完之后呢?跟你們大家的想法一樣嗎?
小結(jié):看來(lái),數(shù)學(xué)知識(shí)有的時(shí)候不能單憑猜測(cè),需要我們進(jìn)行驗(yàn)證,才能知道答案是否正確!
四、結(jié)合板書(shū),總結(jié)全課。
師:這節(jié)課我們一起研究了兩條直線的位置關(guān)系,以后我們還會(huì)應(yīng)用這些知識(shí)學(xué)習(xí)更多的知識(shí)。
五、板書(shū)設(shè)計(jì):
兩條直線的位置關(guān)系
同一平面內(nèi)
不相交 相交 重合
平行“∥” (對(duì)頂角)
垂直 不垂直
兩條直線的位置關(guān)系 篇8
教學(xué)過(guò)程:
師:平面內(nèi)兩條直線有幾種位置關(guān)系?
生:相交;平行;重合.
師:上節(jié)課我們研究了兩條直線的平行與相交的一種特殊情形——垂直,這節(jié)課我們繼續(xù)研究?jī)蓷l直線相交的有關(guān)問(wèn)題——夾角.
(教師點(diǎn)課題,板書(shū))
師:同學(xué)們對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容已經(jīng)進(jìn)行了自學(xué),在學(xué)習(xí)過(guò)程中可能遇到一些疑難問(wèn)題,在這里我和同學(xué)們?cè)敢鉃槟愦鹨山饣螅瑫r(shí),你所提出的問(wèn)題也一定會(huì)帶給我們啟迪和思考.請(qǐng)同學(xué)們舉手示意.
學(xué)生A:老師,我不會(huì)求兩條直角的夾角.
師:請(qǐng)不要著急,通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)、研究你一定能學(xué)會(huì)的.
學(xué)生B:教材研究了兩條直線斜率都存在的L1到L2的角問(wèn)題,如果對(duì)于其中一條直線的斜率不存在,那么L1到L2的角問(wèn)題怎樣解決?
學(xué)生C:通過(guò)直角三角形解決.老師,您在黑板上幫我畫(huà)個(gè)圖形.
(這時(shí)教師在黑板上畫(huà)圖配合學(xué)生C的講解)
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