(共15张PPT)
2.3.2
两点间的距离公式
学习目标
1. 掌握平面内两点间的距离公式及其推导过程。
2. 会用距离公式解决相关几何问题,体会坐标法求解几何问题的重要性。
3.核心素养:逻辑推理、数学抽象、数学运算
一、复习导入
距离是欧式几何中最基本的度量,而两点间距离又是所有距离当中最简单、最基本的。今天我们一起来学习——两点间距离公式。
直线的位置关系 公共点的个数 方程组解的个数
相交
平行
重合
有且只有一个
唯一解
0个
无解
无数个
无数组解
两条直线的交点坐标
问题1:如图,已知平面内点 ,如何求间的距离| |?
二、新课讲授
1、两点间的距离公式
分析:向量的模长
=(– )
||=
已知平面内点 ,则两点间的距离公式是:
||=
特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)间的距离是:
||=
除了向量的方法,还有其他方法推出这个距离公式吗?
构造直角三角形,利用勾股定理
追问1:能否 构造直角三角形,求得线段的长度?
A
点
||= ||=
||=
追问2:若直线平行或垂直于x轴,那么线段的长度该如何表示?
||=,
或||=
同样满足两点间距离公式
追问3:能否用文字语言来表达两点间距离公式?
||=
平面上两点间的距离等于这两点横、纵坐标差的平方和的算术平方根.
三、巩固新知
例3 已知点A(-1,2),B(2),在x轴上求一点P,使得||= |B|,并求出||的值.
解法一:设所求点P(x,0).
则||==
|B|==
由||= |B|,得= ,
解得x=1,
所以,P(1,0)
则||==
设
列
解
A
B
P
分析:点P在线段AB的垂直平分线(中垂线)上
C
解法二:点C的坐标为(,), .
AB中垂线的斜率为:
= ()
AB中垂线的方程为:
,
因为P在x轴上,所以令y=0,
解得x=1
所以,P(1,0),
则||==
数
形
数
例4 用坐标法证明:平行四边形两条对角线的平方和等于两条邻边的平方和的两倍.
分析:坐标法:把图形放入适当的平面直角坐标系当中,用坐标来表示有关的量,通过运算得出结果,再将结果翻译成集合结论.
证明:如图,四边形ABCD是平行四边形,以顶点A为原点,边AB所在直线为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系.
在平行四边形ABCD中,点A的坐标为(0,0),设点B坐标为(a,0),点D的坐标为(b,c),由平行四边形的性质,得点C的坐标为(a+b,c).
由两点间距离公式,可得:
则|| =,
|| =,
|| =,
|| = ,
所以|| + || =2,
|B| + |A| =,
所以|| + || =2
即平行四边形两条对角线的平方和等于两条邻边的平方和的两倍.
该结论也被称为:广义勾股定理
追问1:还有其他的建系方法吗?
证明:如图,四边形ABCD是平行四边形,边AB所在直线为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系.
O
在平行四边形ABCD中,点O的坐标为(0,0),设点A坐标为(a,0),点B的坐标为(b,0),点D的坐标为(0,d),由平行四边形的性质,得点C的坐标为(b-a,d).
O
由两点间距离公式,可得:
则|| =,
|| =,
|| =,
|| = ,
所以|| + || =4 -4 +2
|B| + |A| =2
所以|| + || =2
即平行四边形两条对角线的平方和等于两条邻边的平方和的两倍.
除了坐标法,还有我们之前学习的向量法证明.
小结:坐标法的解题步骤
建立适当的坐标系,用坐标表示相关的量
进行有关代数运算
将运算结果“翻译”成几何结论
四、课堂小结
两点间距离公式:
||=
平面上两点间的距离等于这两点横、纵坐标差的平方和的算术平方根.
A
五、作业布置
课本P72:练习 第1、3题