内容正文:
2.1 坐标法
主讲:张明明
人教B版选择性必修第一册
第2章 平面解析几何
给定一个平面,选定原点建立平面直角坐标系后,平面内点的位置可以用坐标来刻画。此时,平面内的直线是否可以通过直线上点的坐标来刻画?平面内其他几何对象能否也用类似的方法来描述?这些都是本章我们要探讨的问题。利用点的坐标来刻画几何对象、研究几何对象的性质以及探讨几何对象之间的关系,是几解析几何的内容。
数轴:给定原点、单位长度、正方向的直线是数轴。
一、平面直角坐标系中的基本公式
数轴上的点与实数是一一对应的。
-3
-2
-1
0
1
2
3
A(x1)
B(x2)
的坐标为x2-x1
M(x)是线段AB的中点,则
AB两点间距离|AB|==|x2-x1|
给定一个平面,选定原点、单位长度以及x轴和y轴正方向,建立平面直角坐标系xOy.
一、平面直角坐标系中的基本公式
平面内的点与有序实数对是一一对应的。
O
1
A(x1,y1)
x
的坐标为(x2-x1,y2-y1)
M(x,y)是线段AB的中点,则M
AB两点间距离|AB|==
1
y
B(x2,y2)
M
【典型例题一】
例1 已知点A(1,2),B(3,4),C(5,0)是ΔABC的三个顶点,求这个三角形AB边上中线的长.
解:设AB的中点为M(x,y),则
从而可知所求中线长为|CM|=
尝试与发现
如图所示▱ABCD中,如果要证明
AC2+BD2=2(AB2+AD2),
你能想到什么办法?
A
B
C
D
A
B
C
D
(O)
x
y
取A为坐标原点,AB所在直线为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则
A(0,0),B(a,0),C(b,c),D(b-a,c)
因此,
类似地,
由此可以得到 AC2+BD2=2(AB2+AD2)
通过建立平面直角坐标系,将几何问题转化为代数问题,然后通过代数运算等解决了问题。这种解决问题的方法称为坐标法。
【典型例题二】
例2 已知ABCD是一个长方形,AB=4,AD=1,判断线段CD上是否存在点P,使得AP⊥BP,如果存在,指出满足条件的P有多少个?如果不存在,说明理由。
解:以AB的中点为原点,AB所在直线为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系。由已知得,
A(-2,0),B(2,0),C(2,1),D(-2,1),
设P(t,1)是线段CD上一点,则-2≤t≤2,而且
因为AP⊥BP,所以
解得,所以满足条件的P点存在,而且有两个.
O
A
x
y
B
C
D
P
归纳总结
用坐标法解决几何问题的基本步骤:
建系
设点
列式
化简
证明
还原为几何结论
【巩固练习】
练习1 已知▱ABCD的三个顶点坐标分别为A(-1,2),B(3,0),C(5,6),求D点坐标.
解:设D(x,y),
因为▱ABCD的三个顶点坐标分别为A(-1,2),B(3,0),C(5,6),
根据平行四边形对角线相互平分,可得
所以,点D的坐标为(1,4)
主讲:张明明
人教B版选择性必修第一册
感谢聆听
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