第1章 1.6 第1课时 两点间的距离公式-【优学精讲】2026-2027学年高中数学选择性必修一同步教参(北师大版)
2026-09-12
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教辅
摘要:
本讲义聚焦高中数学“两点间的距离公式”核心知识点,先从坐标轴上两点距离入手,通过勾股定理推导平面内一般两点距离公式,涵盖与坐标轴平行、到原点距离等特例,搭建从基础到应用的学习支架。
资料以生活情境导入激发兴趣,通过问题链引导从特殊到一般推导公式培养数学思维,结合坐标法证明几何问题提升数学语言表达能力。课中例题与跟踪训练助力教师高效教学,课后练习题与总结帮助学生查漏补缺,强化知识应用。
内容正文:
1.6 平面直角坐标系中的距离公式
第1课时 两点间的距离公式
新课导入
学习目标
如图,小王与小李两位同学早上从家出发去上学,7:15同时到达学校.假设两人的行走路线都是直线,则学校可以看作两条直线的交点,假设两人速度一样,那么两人从家出发的时间一样吗?
1.掌握两点间的距离公式及应用. 2.能利用距离公式解决与交点相关的问题,能用坐标法证明简单的几何问题.
知识点一 两点间的距离公式
思考1 在x轴上有两点A,B,如何求A,B两点间的距离?
提示:|AB|=|xA-xB|.
思考2 已知平面内两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),当P1P2与坐标轴不平行时,怎样求这两点间的距离|P1P2|?
提示:当P1P2与坐标轴不平行时,如图,在Rt△P1QP2中,|P1P2|2=|P1Q|2+|QP2|2,所以|P1P2|= .
即两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离
|P1P2|=.
[知识梳理]
1.条件:点A(x1,y1),B(x2,y2).
2.结论:|AB|=.
3.特例:(1)点P(x,y)到原点O(0,0)的距离|OP|= .
(2)当AB∥x轴(y1=y2)时,|AB|=|x2-x1|.
(3)当AB∥y轴(x1=x2)时,|AB|=|y2-y1|.
[例1] (2026·南阳期中)已知A(x1,y1),B(x2,y2)是直线l:y=kx+1上的两点,若|x2-x1|=3,且|AB|=6,则k=________.
【解析】 由题意可知(x2-x1)2+(y2-y1)2=|AB|2,即32+(y2-y1)2=62,
解得|y2-y1|=3.
可得|kx2-kx1|=3,所以|k||x2-x1|=3,所以|k|=,即k=±.
【答案】 ±
(1)对于任意两点P1(x1,y1)和P2(x2,y2),则|P1P2|=.
(2)对于两点的横坐标或纵坐标相等的情况,可直接利用距离公式的特殊情况|y2-y1|或|x2-x1|求解.
[跟踪训练1] (1)已知A(6,0),B(-2,0),则|AB|=( )
A.3 B.4
C.6 D.8
解析:选D.由题意得,A,B两点的纵坐标相等,则|AB|=|6-(-2)|=8.故选D.
(2)已知点P是直线y=x+2上一点,点P与点(4,7)间的距离为5,则点P的坐标为_______________________________________________.
解析:因为点P是直线y=x+2上一点,
可设P(m,m+2),
则=5,
解得m=1或m=8,
所以点P的坐标为(1,3)或(8,10).
答案:(1,3)或(8,10)
知识点二 两点间距离公式的应用
[例2] (对接教材例22)已知△ABC的三个顶点坐标A(-3,1),B(3,-3),C(1,7),试判断△ABC的形状.
【解】 方法一:因为|AB|==2,|AC|==2,又|BC|==2,所以|AB|2+|AC|2=|BC|2,且|AB|=|AC|,所以△ABC是等腰直角三角形.
方法二:因为kAC==,kAB==-,则kAC·kAB=-1,所以AC⊥AB.又|AC|==2,|AB|==2,所以|AC|=|AB|,所以△ABC是等腰直角三角形.
母题探究 本例中条件不变,则BC边上的中线AM的长为________.
解析:方法一:BC边的中点为M(2,2),所以|AM|==.
方法二:由例题解析知△ABC为等腰直角三角形,所以|AM|=|BC|=.
答案:
(1)判断三角形的形状,要采用数形结合的方法,大致明确三角形的形状,以确定证明的方向.
(2)在分析三角形的形状时,要从两方面考虑:一是要考虑角的特征,主要考查是否为直角或等角;二是要考虑三角形边的长度特征,主要考查边是否相等或是否满足勾股定理.
[跟踪训练2] 以A(4,1),B(1,5),C(-3,2),D(0,-2)为顶点的四边形ABCD的形状是( )
A.梯形 B.平行四边形
C.矩形 D.正方形
解析:选D.因为A(4,1),B(1,5),C(-3,2),D(0,-2),所以kAD=,kAB=-,kCD=-,
且|AB|==5,
|CD|==5,
所以四边形ABCD为平行四边形,
又kAD·kAB=-1,则四边形ABCD为矩形,又|AD|==5=|AB|,则四边形ABCD为正方形.
知识点三 坐标法的应用
[例3] 利用坐标法证明:等腰梯形的对角线相等.
【证明】 记等腰梯形ABCD,建立如图所示的平面直角坐标系,
设点A(0,0),B(a,0),C(b,c),则点D的坐标是(a-b,c),所以|AC|==,|BD|==,故|AC|=|BD|,即等腰梯形的对角线相等.
利用坐标法解平面几何问题的步骤
(1)建立坐标系,尽可能将有关元素放在坐标轴上;
(2)用坐标表示有关的量;
(3)将几何关系转化为坐标运算;
(4)把代数运算结果“翻译”成几何关系.
注意 建系时让图形中尽可能多的点落在坐标轴上,这样便于运算.
[跟踪训练3] 如图所示,正方形ABCD中,在BC上任取一点P(点P不与B,C重合),过点P作AP的垂线PQ交∠C的外角平分线于点Q.用坐标法证明:|AP|=|PQ|.
证明:以B为原点,射线BC,BA分别为x轴、y轴的正半轴建立平面直角坐标系,如图所示.
设正方形边长为a,
则A(0,a),C(a,0),
设点P的坐标为(t,0)(0<t<a).
kAP=-,则lPQ:y=(x-t),①
lCQ:y=x-a.②
联立①②可得Q(a+t,t).
因为|AP|=,|PQ|=,
所以|AP|=|PQ|.
1.(教材P22T1改编)已知两点M(0,3),N(4,0),则|MN|=( )
A.3 B.5
C.9 D.25
解析:选B.因为M(0,3),N(4,0),则|MN|==5.故选B.
2.(多选)(2026·焦作月考)已知点A(4,12),P为x轴上的一点,且点P与点A的距离等于13,则点P的坐标为( )
A.(-2,0) B.(-1,0)
C.(1,0) D.(9,0)
解析:选BD.因为点P在x轴上,设P(x,0),
因为点P与点A的距离等于13,所以=13,解得x=9或x=-1,所以点P的坐标为(9,0)或(-1,0).
3.已知点A的坐标为(-8,12),线段AB中点的坐标为(-,2),则B点的坐标为________,|AB|=________.
解析:设B点的坐标为(x,y),
因为点A的坐标为(-8,12),线段AB中点的坐标为(-,2),
所以解得
即B点的坐标为(7,-8),所以|AB|==25.
答案:(7,-8) 25
4.已知在直线2x-y=0上存在一点P,它到点M(5,8)的距离为5,求直线PM的方程.
解:因为点P在直线2x-y=0上,所以可设P点坐标为(a,2a),所以=5,即5a2-42a+64=0,解得a=2或a=,所以点P的坐标为(2,4)或.所以直线PM的方程为=或=,即4x-3y+4=0或24x-7y-64=0.
1.已学习:两点间的距离公式及应用,用坐标法解决几何问题.
2.须贯通:利用两点间的距离公式解决平面几何问题时,应利用的思想方法是数形结合与坐标法.
3.应注意:已知距离求参数问题易漏解.
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