内容正文:
2.1 坐标法
第二章 平面解析几何
课程标准:1.掌握数轴上向量的坐标公式,会用向量法推导出数轴上两点之间的距离公式、中点坐标公式.2.了解并掌握平面直角坐标系内的两点之间的距离公式、中点坐标公式及其推导过程.3.能用坐标法解决几何问题.
教学重点:两点之间的距离公式、中点坐标公式;坐标法.
教学难点:用坐标法解决相关问题.
核心素养:1.通过对两点之间距离公式及坐标法的学习提升直观想象素养.2.通过建立平面直角坐标系,利用坐标法解决问题培养逻辑推理素养和数学运算素养.
1
核心概念掌握
PART ONE
x2-x1
|x2-x1|
(x2-x1,y2-y1)
(4)若A,B两点在x轴上,或在与x轴平行的直线上,此时|AB|=|x2-x1|.
(5)若A,B两点在y轴上,或在与y轴平行的直线上,此时|AB|=|y2-y1|.
注意:(4)(5)在应用时,可根据实际情况去掉绝对值号,解题更容易.
(6)在数轴上,点A(x1),B(x2),用绝对值定义两点间的距离,表示为d(A,B)=|x1-x2|.若A,B,C是数轴上任意三点,则d(A,B)≤d(A,C)+d(B,C).
2.中点公式的两个应用
(1)知二求一.从公式上看,只要知道公式等号两边的任意两个量,可求第三个量.
(2)从图像上看,只要知道图像上任意的两点,可求第三个点.
√
×
√
×
答案
0或6
(4,9)
2
核心素养形成
PART TWO
解
题型一 数轴上基本公式的运用
熟记数轴上向量坐标的表示方法、数轴上两点之间的距离公式、数轴上的中点坐标公式是解决问题的关键.
[跟踪训练1] 已知数轴上的三点A,B,P的坐标分别为A(-1),B(3),P(x).
(1)当P与B的距离是P与A的距离的3倍时,求P(x);
(2)点P到A,B两点的距离都是2时,求P(x),此时点P与线段AB是什么关系?
(3)在线段AB上是否存在一点P(x),使得P到A和B的距离都是3?若存在,求P(x);若不存在,请说明理由.
解
例2 已知平面直角坐标系中的点A(3,6),x轴上的点P与点A的距离等于10,求点P的坐标.
解
题型二 平面直角坐标系内两点之间距离公式的应用
[跟踪训练2] 已知三点A(2,1),B(6,3),C(1,3),求证:△ABC为直角三角形.
证明
例3 已知△ABC的顶点坐标是A(2,1),B(-2,3),C(0,1),求△ABC的三条中线的长.
解
题型三 中点坐标公式的应用
解
[跟踪训练3] 已知平行四边形ABCD的三个顶点分别为A(2,4),B(3,5),C(4,8),求顶点D的坐标.
解
例4 如图所示,△ABD和△BCE是在直线AC同侧的两个等边三角形,用坐标法证明:|AE|=|CD|.
题型四 坐标法的应用
证明
证明
对于平面几何的有关证明问题,如线段成比例、中点等等,可把几何图形放到坐标系中,利用距离公式证明比较简捷.
证明
证明
解
题型五 构造几何模型解决代数问题
对于涉及无理式,其中含二次三项式的,我们可以联想到两点间的距离公式,即构造两点间的距离公式,再结合平面几何知识求解(证).
解
3
随堂水平达标
PART THREE
答案
解析
答案
解析
答案
解析
解析
0
证明 以BC的中点D为原点,BC所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,如图所示,令B(-a,0),C(a,0)(a>0),A(x,y).
∵|AB|2=(x+a)2+y2,
|AC|2=(x-a)2+y2,
又|AD|2=x2+y2,|DC|2=a2,
∴|AB|2+|AC|2=2(x2+y2+a2)
=2(|AD|2+|DC|2).
命题得证.
5.已知AD是△ABC底边的中线,用坐标法证明:|AB|2+|AC|2=2(|AD|2+|DC|2).
证明
4
课后课时精练
PART FOUR
答案
解析
答案
解析
答案
解析
4.已知菱形的三个顶点分别为(a,b),(-b,a),(0,0),则它的第四个顶点是( )
A.(2a,b) B.(a-b,a+b)
C.(a+b,b-a) D.(a-b,b-a)
答案
解析
答案
解析
答案 (-1,-10)
二、填空题
6.已知两点P(1,-4),A(3,2),则点A关于点P的对称点的坐标为________.
答案
解析
答案
解析
8.已知M(x,-x-a),A(2,0).若a=0,则|MA|的最小值为__________;若|MA|=2|MO|(O为坐标原点),则实数a的取值范围为
_______