3.3 直线的交点坐标与距离公式

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名称 3.3 直线的交点坐标与距离公式
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2019-03-13 08:00:50

文档简介

3.3.1 两条直线的交点
教学目标:

1.理解求两条直线交点的方法思想,
即解方程组的转化思想;

2.能正确地通过解方程组确定交点坐标;

3.通过求交点坐标判断两条直线的位置关系.
1.方程Ax+By+C=0.(A,B不全为0)
在平面直角坐标系上表示的图形
是:______________.
复习
一条直线
1)方程Ax+By+C=0的每一组解(x,y)
对应的点在这条直线上.
2)反过来也成立.
2. Ax+By+C=0.(A,B不全为0)表示的图形
是直线m,则:

对于两条直线
问题:
如何求出它们的交点?




y
O
x
分析:设P(x,y)是m和n的交点
所以P(x,y)同时在直线m和n上.
所以P(x,y)同时满足m,n的方程.

?
í
ì
=
=
?
?
í
ì
=
-
=
+
\
1
1
0
2
y
x
y
x
y
x
一般地,对于两条相交且不重合的直线:

归纳总结:
练习.观察下列两条直线方程的系数,并判断它们的交点情况
1)m:3x+2y-6=0
n:6x+4y-15=0
2)m:3x-2y-7=0
n:6x-4y-14=0
1)平行,无交点
2)重合,
有无数个交点

其它情形:
两条直线平行和重合时应满足的条件

此时,系数之间的关系是________

此时,系数之间的关系是________
结论:
直线位置关系与方程组的解个数
相交
位置关系











重合
平行
交点个数
解的个数

1
1

无数
无数
练习1.求下列两条直线的交点
2. 给出三条直线:
若三条直线交于一点,求k的值
0.
5
1)y
(k
x

=
-
+
-
0
3
y
x
=
+
-

0;
1
y
x
=
-
+
交点坐标是(1/2,-3/2)
K=-4
练习3.
求经过两条直线x+2y-1=0
和2x-y-7=0的交点,且垂于直线
x+3y-5=0的直线方程.

把直线方程方程联立成方程组
解方程组,求出交点坐标
归纳总结:
两条相交直线交点的主要步骤:


判断两条直线是否相交
探究:
当 变化时,方程
表示什么图形?图形有何特点?
图形是一条直线,
都经过两直线3x+4y-2=0,2x+y+2=0
的交点(-2,2)
练习
4.已知A(-2,1),B(4,3),
求经过两直线2x-3y+1=0和3x+2y-1=0的
交点,和线段AB的中点的直线方程
设所求的直线方程为:
补充练习:
1.直线x+y=1与y=-2x+1的交点坐标是( )
A. (1,0) B. (0,1) C(-1,0) D. (0,-1)
2.两条直线x+my+12=0与2x+3y+m=0的
交点在y轴上,则m=( )
A. -6 B. 6 C. 24 D. ±6
3.已知三条直线y=2x,x+y-3=0,mx+ny+5=0
相交于同一点,则坐标(m,n)可能是( )
A. (1,-3) B. (3,-1) C(-3,1) D. (-1,3)
B
D
A
4.已知过点A(-2,m)和B(m,4)的直线与直线
2x+y-1=0平行,则m=( )
A. 0 B. -8 C.2 D. 10
5.三条直线x-y=0,x+y-2=0,5x-y-16=0
构成一个三角形,则其面积是:_______
B
6
6.直线(2k-1)x-(k+3)y-(k-11)=0,
所经过的定点是( )
A. (5,2); B.(2,3);C. (-1/2,3);D.(5,9)
7.两直线ax+y-4=0,x-y-2=0相交于第一象限
则a的取值范围是_______
8.三条直线x-2y+1=0,x+3y-1=0,ax+2y-3=0
共有两个交点,则a=_____
B
(-1,2)
-1或2/3


10.已知 ,直线ax-2y-2a+4=0,
和直线
与两坐标轴围成一个四边形,求使此四边形
的面积最小时a的取值
K=5/3
a=1/2
§3.3.2 两点间的距离
两点间的距离
问题一:
3.连线在坐标轴上或连线与坐标轴平行的两点间的距离的坐标公式为 。
2.如图2,若它们的坐标为
,显然它们的
连线平行于y轴,则

1.如图1,在x轴上有两点
,则

如图3,已知平面上任意两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),如何求P1,P2的距离| P1 P2 |呢?


Q
(x2,y1)



y
x
o
P1

P2

(x1,y1)
(x2,y2)
两点间的距离
问题二:

图3
探究:
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)
(3)、P(6,0),Q(0,-2)
(4)、M(2,1),N(5,-1)
解:设所求点为P(x,0),于是有
解得x=1,所以所求点P(1,0)
问题三:
2、教材P116练习第2题 。
练习
例4、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。


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)
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




A
B
D
C


图4
问题四:
运用坐标法证明:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
如图5,已知:Rt△ABC中,D是斜边AB上的中点.
求证:CD= .
图5
练习
用坐标法证明简单的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.
发展:
1.平面内两点P1(x1,y1), P2(x2,y2) 的距离公式是
小结

3.用坐标法解决几何问题的基本步骤:
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.

2.已知△ABC中,D是BC边上的中点.
求证:
课后作业:

1、P120 7、8
§ 3.3.3点到直线的距离
点到直线的距离
1、平面上两点间的距离公式:


复习提问:
连线在坐标轴上或连线与坐标轴平行时,两点间的距离等于相应坐标差的绝对值,如①②;若是任意两点,其距离公式为③; ①②是③的特殊情形,与公式③并不矛盾.



从P点作直线的垂线, 点P到垂足Q的线段长.
2、何谓点到直线的距离?
复习提问:

P(x0,y0)

Q(x1,y1)



L

L1


Q

P(x0,y0)
L:Ax+By+C=0
已知:点P(x0,y0)和直l :Ax+By+C=0,怎样求点P到直线L的距离呢?
根据点到直线的距离的定义进行思考
过点P作直线l1⊥l于Q,
怎么能够得到线段PQ的长?
利用两点间的距离公式求出|PQ|.
则线段PQ的长就是点P到直线L的距离.
解题思路:
步 骤
(1)求直线L1的斜率;
(2)用点斜式写出L1的方程;
(3)求出Q点的坐标;
(4)由两点间距离公式d=|PQ|.
新知探究:
方案1:
解:设A≠0,B≠0,过点P作L的垂线L1,垂足为Q,



L

L1
Q
P(x0,y0)
L:Ax+By+C=0



由点斜式得L1的方程
一般情况 A≠0,B≠0时
把(3)代入(2)得
设Q点的坐标为(x1,y1).又Q(x1,y1)是L1与L的交点,则
把(4)代入(2)得



当AB=0(A,B不全为0)
(1)Ax+C=0


X

Y


O

用公式验证结果相同
(2)By+C=0
用公式验证结果相同



O

X

Y



O
y
x

l:Ax+By+C=0
P(x0,y0)




R(x1,y0)
S (x0,y2)
d
方案2:
运用在平面几何中,求点到线的距离的常用作法思考


O
y
x

l:Ax+By+C=0
P(x0,y0)
1.此公式的作用是求点到直线的距离;
2.此公式是在A ≠0 、B≠0的前提下推导的;
3.如果A=0或B=0,此公式也成立;
4.用此公式时直线方程要先化成一般式。

思考题:点到直线的距离公式还有其它的推导方法吗?你还能想出几种?(有兴趣的同学课后去探究)
例5 求点P(-1,2)到直线①2x+y-10=0; ②3x=2的距离。
解: ①根据点到直线的距离公式,得
②如图,直线3x=2平行于y轴,


O
y
x
l:3x=2

P(-1,2)

用公式验证,结果怎样?

1.三角形三个顶点的坐标知道,则三角形的形状与大小完全确定,所以三角形的面积确定;
3.依据已知条件,可求出这些量.故可求解.(学生自已完成解答过程)
例6.已知点

的面积。
2.如何求三角形的面积呢?要求面积就要用到三角形的面积公

式,最基本的面积公式是
,而底是一边的长,
三个顶点到底的距离;
高是第
解题分析:
巩固练习:
1.求坐标原点到下列直线的距离:
(1) 3x+2y-26=0; (2) x=y
2.求下列点到直线的距离:
(1) A(-2,3), 3x+4y+3=0
(2) B(1,0), x + y - =0
(3) A(1,-2), 4x+3y=0
解:设所求直线的方程为y-2=k(x+1) 即 kx-y+2+k=0
由题意得
∴k2+8k+7=0
∴所求直线的方程为x+y-1=0
或7x+y+5=0.









2
-1


拓展与提高:
小结:
(3) 熟练掌握数形结合、转化的数学思想.
(1) 通过学习点到直线距离公式的推导过程,深刻理解和体会依据条件和要达成的结果,如何从不同的角度去分析和沟通题设和结论,从而解决问题提高分析问题和解决问题的能力;
(2) 熟练掌握并应用点到直线距离公式;
作业布置:
课本P120:
A组第9题,B组第2题,第4题
3.3.4 两条平行直线间的距离
1.会求两条平行线之间的距离.
1.两条平行直线间的距离
(1)两条平行直线间的距离
两条平行直线间的距离是指夹在两条平行直线间公垂线段的长.
(2)探究:如果直线 如何求 与 间的距离?
l1与l2是否平行?若平行,求l1与l2间的距离.
例1 已知直线
解:因为l1,l2的斜率分别为
所以l1,l2平行.
先求l1与x轴的交点A的坐标,易得A(4,0),
点A到直线l2的距离为
所以l1,l2间的距离为
P110,3、求证:平行直线两条平行线
与 间的距离为

证:已知两条平行直线
设 是直线 上的任意一点,则点 到直线 的距离为

因为 在直线 上
即 为直线 和 间的距离 (这种方法称为公式法)
所以 代回上式
注意:
(1)两条平行直线的方程必须化为一般式,即为


(2)A与B不会为0
(3)两方程中   的系数一样。
练习1:
求两条平行直线      与
间的距离。
解:直接应用公式


求两条平行直线      与
间的距离 。
解:先求 与y轴的交点A的坐标,易得A(0,2),点A到直线 的距离为


练习2:
即两直线的距离为2
练习3.直线 过点A(0,1),与直线 :     平
行,求直线 的方程。
解:因为
所以设 的方程为
直线 过点A(0,1),即
所以
即直线 的方程为
1.能求有关平行线间的距离.
2.两种方法都会应用
作业:P109的练习