(共22张PPT)
普通高中教科书数学选择性必修第一册
第二章直线和圆的方程
2.3.2 两点间的距离公式
开拓·奉献 团结·进取·勤奋·求实
探究新知
问题1
如图,已知平面内两点
如何求P1P2间的距离
探究新知
追问1
答案:
我们学过什么知识可以刻画平面直角坐标系内两点间线段的长度?
在学习向量及其运算的坐标表示时,我们定义有向线段
利用向量的模求 的长度(模).
探究新知
追问2
答案:
如何用坐标表示向量 ?
向量的坐标表示等于此有向线段的终点坐标减去起点坐标,
即
探究新知
追问3
答案:
如何求向量 的模?
由平面向量数量积运算的坐标表示得:
因此, 两点间的距离为
特别的,原点O(0,0)与任一点P(x,y)间的距离:
探究新知
追问4
答案:
学习平面几何时,我们往往通过构造直角三角形,利用勾股定理求线段的
长度.基于点坐标的意义,你能构造出适当的直角三角形吗?
因为点的横纵坐标表示的是点“水平方向”和
“竖直方向”的相对位置.所以,我们选择与坐
标轴平行(或垂直)的直线构造直角三角形.
如图添加辅助线,这样,这些线段长度很容易用坐标表示.
探究新知
追问5
答案:
如何求|P1P2|
点A的坐标为(x2,y1),
如果两点所在直线平行或垂直于x轴,则
知识应用
例1
解:
方法1:因为P在x轴上,设所求点P(x,0)
利用两点间距离公式得
已知点 在x轴上求一点P,使|PA|=|PB|,并求出|PA|的值.
) ,B(2,2),
解得:x=1
由已知|PA|=|PB|得
所以所求点为P(1,0),且
知识应用
例1
解:
方法2:
已知点 在x轴上求一点P,使|PA|=|PB|,并求出|PA|的值.
) ,B(2,2),
由|PA|=|PB|知点P在线段AB的垂直平分线上.
由 知,线段AB的中点
) ,B(2,2)
直线AB的斜率 ,其垂直平分线的斜率为
知识应用
例1
解:
方法2:
已知点 在x轴上求一点P,使|PA|=|PB|,并求出|PA|的值.
) ,B(2,2),
则垂直平分线方程为
由点P在x轴上,令y=0,解得x=1
则P(1,0),
知识应用
例1
总结:
第一种方法通过设点P的坐标,借助两点距离公式建立关于P点横坐标的
方程,通过解方程,问题得到解决.
第二种方法虽然计算较复杂,但也体现了解析几何的基本研究方法,
即:先把已知条件中数量关系转化为图形几何性质,再用代数的方
法求解,体现了形与数、数与形之间的相互转化.
已知点 在x轴上求一点P,使|PA|=|PB|,并求出|PA|的值.
) ,B(2,2),
知识应用
例2
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.
追问1
答案:
知识应用
什么是坐标法?
坐标法就是把图形放入适当的平面直角坐标系中,用坐标表示有关的量,
再代数运算,并将代数结果“翻译”成几何结论.
追问2
答案:
知识应用
如何建立平面直角坐标系呢?用坐标表示有关的量?
我们需要表示出两条对角线和邻边的长度.所以要知道A,B,C,D
四点的坐标. 因此,我们要建立的坐标系应该能使这四点的坐标尽
可能简洁的表达出来. 所以,我们可以把某个顶点为坐标原点,并
让某条边在轴上.
追问2
答案:
知识应用
如何建立平面直角坐标系呢?用坐标表示有关的量?
以平行四边形ABCD的顶点A为坐标原点,边AB所在直线为x轴,
建立如图所示平面直角坐标系,此时A(0,0)
追问3
答案:
知识应用
结合平行四边形的性质,说说需要设出哪些点的坐标?
因为因为B点在x轴上,所以可以设点B(a,0). 因为OB与CD平行且相等,
所以C,D的纵坐标相等,横坐标差a.
也就是说,需要从C,D中任选一个点
设出坐标,就能把另一点坐标表示出来.
这里,我们不妨设D点坐标(b,c).
则C(a+b,c)
追问4
答案:
知识应用
如何用顶点坐标表示对角线的长度及边长?
.
所以
追问5
答案:
知识应用
,
.
你是否还有其他建立坐标系的方法?是否还有其他证明方法?
x
y
O
所以
追问6
答案:
知识应用
,
.
你能概括出用“坐标法”解决平面几何问题的基本步骤吗?
建立坐标系,用图形点的坐标表示有关的量
进行相关代数运算——坐标表示线段长度
把代数运算结果“翻译”成几何结论
课堂小结
问题2
答案:
你能快速准确的说出两点间的距离公式吗?
文字语言:平面上两点间的距离等于这两点横纵坐标差的平方和再开方.
符号语言:
课堂小结
问题3
答案:
本节课我们初步学习了用“坐标法”证明简单的平面几何问题,“坐标法”
的基本步骤是什么?其中如何适当建立坐标系能使计算简化?与“综合法”
证明相比较,“坐标法”的优势是什么?
“坐标法”证明简单的平面几何问题的基本步骤:三步曲.
“坐标法”“的三步曲与“向量法”解决问题的“三步曲”是一致性.
解决几何问题时,关键要结合图形的特征,建立恰当平面直角坐标系,
让尽可能多的点落在坐标轴上,这样便于运算.
课堂小结
问题3
答案:
本节课我们初步学习了用“坐标法”证明简单的平面几何问题,“坐标法”
的基本步骤是什么?其中如何适当建立坐标系能使计算简化?与“综合法”
证明相比较,“坐标法”的优势是什么?
某些代数问题放在适当的坐标系中,若具有某种几何意义,可转化为几何问
题来解决,即由“数”到“形”将代数问题几何化.由此我们看到坐标法的
优势,把点与坐标、曲线与方程联系起来,实现数与形的完美结合,充分体
现了数形结合的思想方法.