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新课导入
坐标轴上两点之间的距离怎么求?
P1
P2
平面上两点之间的距离怎么求?
y
x
o
P1
P2
2.1.2
平面直角坐标系中的基本公式
知识与能力
教学目标
掌握两点间的距离公式并能熟练运用.
能用两点间距离公式解决简单的平面几何问题.
过程与方法
情感态度与价值观
体会事物之间的内在联系,能用代数方法解决几何问题.
充分体会数形结合思想的优越性.
教学重难点
重点
难点
两点间距离公式的推导过程.
两点间距离公式的应用.
已知平面上两点P1(x1,y1),
P2(x2,y2),如何求P1
P2的距离|
P1
P2
|呢?总结得出两点间的距离公式.
思考
y
x
o
P1
P2
(1)x1≠x2,
y1=y2
y
x
o
P2
P1
(2)
x1
=
x2,
y1
≠
y2
Q
(x2,y1)
y
x
o
P1
P2
(x1,y1)
(x2,y2)
(3)x1≠x2,y1≠y2
平面内任意两点P1(x1,y1),
P2(x2,y2)
的距离公式是:
y
x
o
P2
P1
特别地,原点O与任一点P(x,y)的距离:
y
x
o
P
视频:异面直线上两点距离公式
例三
若?ABC的顶点为A(3,1)、B(-1,-2)和C(-1,1),求其周长.
∴
周长=AB+BC+AC=5+3+4=12.
例四
证明平行四边形四条边的平方和等于两条对角线的平方和.
A
B
D
C
分析:首先建立适当的直角坐标系,用坐标表示有关量,然后进行代数计算,最后把代数计算的结果“翻译”成几何关系.
y
x
o
(b
,c)
(a+b
,c)
(a,0)
(0,0)
解:如图,以顶点A为坐标原点,AB所在直线为x轴,建立直角坐标系,则有A(0,0).
设B(a,0),D(b,c),由平行四边形的性质可得C(a+b,c)
A
B
D
C
点C的纵坐标等于
点D的纵坐标
C、D两点横
坐标之差为a
因此,平行四边形四条边的平方和等于两条对角线的平方和.
y
x
o
(b,c)
(a+b,c)
(a,0)
(0,0)
A
B
D
C
建立坐标系,用坐标表示有关的量.
把代数运算结果“翻译”成几何关系.
进行有关的代数运算.
坐标法证明简单平面几何问题的步骤
在例4中,是否还有其他的建立坐标系的方法?
思考
实际上,本题还可以以对角线的交点为原点,一条对角线所在直线为x轴建立直角坐标系来证明.
y
x
o
A
B
D
C
(a,c)
(-a,-c)
(b,0)
(-b,0)
设点C的坐标为(a,c),点B的坐标为(b,0)(a,b,c都是正数),由平行四边形的性质可知,点A的坐标为(-a,-c),点D的坐标为(-b,0).
y
x
o
A
B
D
C
(a,c)
(-a,-c)
(b,0)
(-b,0)
y
x
o
A
B
D
C
即平行四边形四条边的平方和等于两条对角线的平方和.
又因为
所以结论成立.
解决例4的问题,上面两种建系方法都比较简单,但若是以A点位坐标原点,AB所在直线为x轴建立直角坐标系的话,显然C,D点的坐标将会变得比较复杂.
要认真体会适当建立坐标系对证明的重要性,它可以简化计算.
y
x
o
(b,c)
(a+b,c)
(a,0)
(0,0)
A
B
D
C
(a,c)
(-a,-c)
(b,0)
(-b,0)
y
x
o
A
B
D
C
用上述基本步骤来证明:
直角三角形斜边的中点到三个顶点的距离相等.
y
x
o
B
C
A
M
(0,0)
(a,0)
(0,b)
课堂小结
1、平面内两点P1(x1,y1),
P2(x2,y2)
的距离公式是:
2、坐标法证明简单平面几何问题的步骤:
第一步:建立坐标系,用坐标表示有关的量;
第二步:进行有关的代数运算;
第三步:把代数运算结果“翻译”所几何关系.
随堂练习
1、求下列两点间的距离:
(1)A(6,0),B(-2,0)
(2)C(0,-4),D(0,-1)
解:
(3)P(6,0),Q(0,-2)
(4)M(2,1),N(5,-1)
解:
解:设所求点为P(x,0),于是有
解得x=1,所以所求点P(1,0)
2.已知点
和
,在x轴上求一点P,使|PA|=|PB|,并求|PA|的值.
3.已知点P的横坐标是7,点P与点N(-1,5)间的距离等于10,求点P的纵坐标.
解:设点P的纵坐标为y,
解得:y=11,-1.
故点P的纵坐标11或-1.
B
C
A
y
x
o
B
C
A
(c,0)
(a,b)
(-c,0)
解:如图,以O为坐标原点,BC为x轴,BC的中垂线为y轴,建立直角坐标系.
设A(a,b),B(-c,0),C(c,0).
y
x
o
B
C
A
(c,0)
(a,b)
(-c,0)
习题答案
习题2-1A(第72页)
1.AB=2,
BC=1,
CD=-4,
EA=-4.
2.(1)5;
(2)2;
(3)38;
(4)6.
3.d(A,B)=1;
d(B,C)=
d(A,C)=
4.(9,0)或(-1,0).
5.
6.y=-1或11.