1、第二章直线和圆的方程2.3.3 点到直线的距离公式教学设计一、教学目标1.探索并掌握点到直线的距离公式.2.理解点到直线的距离公式的推导公式并学会应用.二、教学重难点1、教学重点点到直线的距离公式及应用.2、教学难点点到直线的距离公式的推导.三、教学过程1、新课导入一点与直线的位置关系有哪几种呢?点在直线上和点在直线外两种,那么直线外的点到直线的距离怎么求得呢?带着这样的疑问来进行本节课的学习.2、探索新知如图,点P到直线l的距离,就是从点P到直线l的垂线段PQ的长度,其中Q是垂足.因此,求出垂足Q的坐标,利用两点间的距离公式求出,就可以得到点P到直线l的距离.设,.由,以及直线l的斜率为,可
2、得l的垂线PQ的斜率为,因此,垂线PQ的方程为,即.解方程组.得直线l与PQ的交点坐标,即垂足Q的坐标为.于是因此,点到直线的距离.可以验证,当A=0,或B=0时,上述公式仍然成立.上述方法中,我们根据点到直线距离的定义,将点到直线的距离转化为两点之间的距离,思路自然但运算量较大、反思求解过程,你发现引起复杂运算的原因了吗?由此能否给出简化运算的方法?在上述方法中,若设垂足Q的坐标为(x,y),则.对于式,你能给出它的几何意义吗?结合方程组,能否直接求出,进而求出呢?我们知道,向量是解决距离、角度问题的有力工具,能否用向量方法求点到直线的距离?如图,点P到直线l的距离,就是向量的模.设M(x,
3、y)是直线l上的任意一点,n是与直线l的方向向量垂直的单位向量,则是在n上的投影向量,.如何利用直线l的方程得到与l的方向向量垂直的单位向量n?设,是直线上的任意两点,则是直线l的方向向量,把,两式相减,得.由平面向量的数量积运算可知,向量与向量垂直,向量就是与直线l的方向向量垂直的一个单位向量,我们取,从而.因为点M(x,y)在直线l上,所以.所以.代入上式,得.因此.比较上述两种方法,第一种方法从定义出发,把问题转化为求两点间的距离,通过代数运算得到结果,思路自然;第二种方法利用向量投影,通过向量运算求出结果,简化了运算,除了上述两种方法,你还有其他推导方法吗?学习课本例题加深对知识的理解
4、和掌握.3、课堂练习1.已知点到直线的距离为1,则等于()A.B.C.D.答案:B解析:由点到直线的距离公式,得,即,故选B.2.点到直线距离的最大值为( )A1BCD2答案:B解析:记点,直线恒过点,当垂直于直线时,点到直线的距离最大,且最大值为,故选B.7.已知直线过点且与点等距离,则直线的方程为.答案:或解析:当直线斜率不存在时,直线方程为,不符合题意,设直线斜率为k,则直线l的方程为,整理得,点A到直线的距离为,点B到直线的距离为,求得或,直线l的方程为:或,故答案为:或.4、小结作业小结:本节课学习了点到直线的距离公式及应用.作业:完成本节课课后习题.四、板书设计2.3.3 点到直线的距离公式点到直线的距离.点P到直线l的距离,就是向量的模,设M(x,y)是直线l上的任意一点,n是与直线l的方向向量垂直的单位向量,则是在n上的投影向量,.