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1、
福建省漳州市薌城中學(xué)高中數(shù)學(xué) 3.3.3點(diǎn)到直線的距離教案 新人教A版必修2兩條平行直線間的距離
授課類(lèi)型:新授課 授課時(shí)間:第 周 年 月 日(星期 )
一、教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)與技能:理解點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo),掌握點(diǎn)到直線的距離公式;會(huì)求兩條平行直線間的距離。
2、過(guò)程與方法:探索點(diǎn)到直線距離公式,會(huì)用點(diǎn)到直線距離公式求解兩平行線距離。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:認(rèn)識(shí)事物之間在一定條件下的轉(zhuǎn)化,會(huì)用聯(lián)系的觀點(diǎn)看問(wèn)題。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):點(diǎn)到直線的距離公式,兩條平行直線間的距離公式。
難點(diǎn):點(diǎn)到直線距離公式的理解與應(yīng)用。
三、教學(xué)
2、內(nèi)容分析
本節(jié)課是在研究了直線的方程和兩條直線的位置關(guān)系的基礎(chǔ)上,探索如何用坐標(biāo)和方程來(lái)定量研究距離問(wèn)題,既是對(duì)前面知識(shí)體系的完善,又為后面研究直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系奠定基礎(chǔ),具有承上啟下的作用。同時(shí),教材通過(guò)讓學(xué)生經(jīng)歷點(diǎn)到直線距離公式的探究與應(yīng)用過(guò)程,進(jìn)一步體會(huì)解析幾何的本質(zhì):用代數(shù)方法解決幾何問(wèn)題。
學(xué)生已經(jīng)有的相關(guān)知識(shí)是:兩點(diǎn)間距離公式,直線的傾斜角、斜率,直線方程的各種形式,直線間關(guān)系判斷的依據(jù);并且經(jīng)歷了建立這些公式、解決這些問(wèn)題的過(guò)程,積累了一定的用坐標(biāo)法思想解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)與各種具體方法。這一節(jié)課的任務(wù)是:給出已知點(diǎn)的坐標(biāo)與已知直線的方程,求點(diǎn)到直線的距離,建立點(diǎn)到直線的距
3、離的公式。從學(xué)生已經(jīng)有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)看,不難知道,可以把點(diǎn)到直線的距離問(wèn)題轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到點(diǎn)的距離問(wèn)題,從而完成任務(wù)。
從課型來(lái)說(shuō),應(yīng)該屬于“問(wèn)題教學(xué)”,以一個(gè)問(wèn)題為載體,學(xué)生在教師的引導(dǎo)與幫助下,分析、研究問(wèn)題,制訂解決問(wèn)題的策略,選擇解決問(wèn)題的方法。
通過(guò)一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決,讓學(xué)生參與教學(xué)過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,教師尊重學(xué)生的思維過(guò)程,充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主動(dòng)性以及他們之間的合作交流。
因此,本節(jié)課的重點(diǎn)是點(diǎn)到直線距離公式的建立,難點(diǎn)是選擇恰當(dāng)?shù)慕鉀Q問(wèn)題的方法。
2、對(duì)公式的推導(dǎo),關(guān)鍵是“怎樣想到利用坐標(biāo)系中的x軸或y軸構(gòu)造直角三角形,從而推出公式”。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,教材的處理是:直接作輔助線
4、(呈現(xiàn)教材),這樣做,無(wú)法展現(xiàn)為什么會(huì)想到要構(gòu)造直角三角形這一最需要學(xué)生探索的過(guò)程,不利于學(xué)生完整地理解公式的推導(dǎo)和掌握與之相應(yīng)的豐富的數(shù)學(xué)思想方法。如果照本宣科,則不能擺脫在客觀上對(duì)學(xué)生灌注式教學(xué)。事實(shí)上,為了真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué),起關(guān)鍵作用的是設(shè)計(jì)出有利于學(xué)生參與教學(xué)的內(nèi)容組織形式。
因此,在備課時(shí)沒(méi)有像教材中的那樣直接作輔助線,而是對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行剪裁、重組和鋪墊,構(gòu)建出在探索結(jié)論過(guò)程中側(cè)重于學(xué)生能力培養(yǎng)的一系列教學(xué)環(huán)節(jié),采用由特殊到一般的方法,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)特殊的直觀圖形的觀察、研究,自己發(fā)現(xiàn)隱藏其中的直角三角形,從而引出 | PQ |。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步將特殊問(wèn)題還原到一般,學(xué)生
5、十分自然地想到在坐標(biāo)系中探尋令PQ的直角三角形,找不到,自然想構(gòu)造,此時(shí)再過(guò)點(diǎn)P作x軸和y軸的平行線就顯得“瓜熟蒂落,水到渠成”了。
本設(shè)計(jì)力求以啟迪思維為核心,設(shè)計(jì)出能啟發(fā)學(xué)生思維的“最近發(fā)展區(qū)”,從而突破關(guān)鍵,導(dǎo)出公式。
四、教學(xué)策略分析
1、遵循“數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的本質(zhì)是主體(學(xué)生)在頭腦中構(gòu)建和發(fā)展數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過(guò)程,是主體的一種再創(chuàng)造行為”的理論,采取以“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的啟發(fā)式教學(xué)。
2、根據(jù)“教師應(yīng)尊重學(xué)生主體和主動(dòng)的精神,開(kāi)發(fā)學(xué)生的智能,形成其健全個(gè)性”的原則,力求營(yíng)造民主的教學(xué)氛圍,使學(xué)生或顯性(答問(wèn)、板演等)或隱性(聆聽(tīng)、苦思等)地參與教學(xué)全過(guò)程
,給學(xué)生
6、以思考時(shí)空,讓學(xué)生自己導(dǎo)出公式。
3、采用多媒體教學(xué)手段,增大教學(xué)的容量和直觀性,有效提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。
4、以反饋調(diào)控為手段,力求反饋的全面性(優(yōu)、中、差生)與時(shí)效性(及時(shí)、中肯)。
五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
(一)創(chuàng)設(shè)情景,提出問(wèn)題
問(wèn)題1:求點(diǎn)P0 (– 1 , 2) 到直線l:3x = 2的距離。
問(wèn)題2:求原點(diǎn)O到直線l:3x + 2y – 26 = 0的距離。
方法1:設(shè)直線交兩坐標(biāo)軸于A、B兩點(diǎn),則,從而
,
因?yàn)椋浴?
方法2(求點(diǎn)H的坐標(biāo)):作OQ⊥l,垂足為Q,直線OQ的方程為2x – 3y = 0,與直線l的方程聯(lián)立,解方程組,得,所以點(diǎn)Q的坐標(biāo)為 (
7、6 , 4),由兩點(diǎn)間的距離公式得。
(二)類(lèi)比探究,推導(dǎo)公式
問(wèn)題3:已知點(diǎn)P的坐標(biāo)為,直線,如何求點(diǎn)P到直線的距離呢?
學(xué)生首選坐標(biāo)法(因?yàn)閺膯?wèn)題2可以看出,坐標(biāo)法比面積法簡(jiǎn)單。)
分析:設(shè)點(diǎn)P到直線的垂線段為PQ,垂足為Q,由PQ⊥可知,直線PQ的斜率為(A≠0),根據(jù)點(diǎn)斜式寫(xiě)出直線PQ的方程,并由與PQ的方程求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);由此根據(jù)兩點(diǎn)距離公式求出|PQ|,得到點(diǎn)P到直線的距離為d
果真在運(yùn)算時(shí)受阻,所有的學(xué)生都沒(méi)有信心完整地算出,于是只有放棄。
自然的便有學(xué)生用面積法進(jìn)行嘗試,而此時(shí)問(wèn)題便可迎刃而解:
設(shè)A ≠ 0,B ≠ 0,這時(shí)與軸、軸都相交,過(guò)點(diǎn)P作軸的平行線
8、,交于點(diǎn);作軸的平行線,交于點(diǎn),
由得,
所以,|PR|=||= ,
|PS|=||= ,
|RS|=||
由三角形面積公式可知:|RS|=|PR||PS|,所以。
可證明,當(dāng)A=0時(shí)仍適用。
(三)深入探究,發(fā)展思維
追問(wèn):用坐標(biāo)法真的算不下去嗎?你的目標(biāo)是什么?
設(shè),所以,已知條件:
,,
有必要求出嗎?(沒(méi)有必要,換元法可以幫大忙。)
設(shè),則:
,
所以。
可證明,當(dāng)A = 0時(shí)仍適用。
歸納:點(diǎn)到直線的距離為:。
(四)知識(shí)遷移應(yīng)用
例1、 已知點(diǎn)A(1,3),B(3,1),C(– 1,0),求三角形ABC的面積。
解:設(shè)AB邊上的高為h,
9、則S△ABC =, ,
AB邊上的高h(yuǎn)就是點(diǎn)C到AB的距離,AB邊所在直線方程為x + y – 4 = 0。
所以點(diǎn)C到直線AB的距離,因此,S△ABC =。
例2、已知直線:,:,與是否平行?若平行,求與間的距離。
分析:(1)因?yàn)椋浴危?
(2)能否將平行直線間的距離轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到直線的距離?
(3)如何取點(diǎn),可使計(jì)算簡(jiǎn)單?
(4)推廣到一般:已知兩條平行線直線和的一般式方程為:,:,則與的距離為。
(5)應(yīng)用(4)的結(jié)論求解例2,應(yīng)注意什么問(wèn)題?
(五)課堂演練,鞏固提高
課本P108、P109,練習(xí)。
(六)反思總結(jié)、深化認(rèn)識(shí)
請(qǐng)學(xué)生談?wù)勛约旱氖斋@。
1、今天我們學(xué)習(xí)了點(diǎn)到直線的距離公式,兩條平行直線間的距離公式,要熟記公式的結(jié)構(gòu),應(yīng)用時(shí)要注
意將直線的方程化為一般式。
2、當(dāng)A = 0或B = 0(直線與坐標(biāo)軸垂直)時(shí),仍然可用公式,這說(shuō)明了特殊與一般的關(guān)系。
(七)作業(yè)
課本P109,習(xí)題3.3 [A組]9,10;[B組]2、4、5。
教學(xué)反思:
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