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《點(diǎn)到直線的距離教學(xué)設(shè)計(jì)(福建師大附中許麗麗)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、《點(diǎn)到直線的距離》教學(xué)設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)必修2第三章第3節(jié)第三課時(shí)福建師大附中許麗麗一、教學(xué)內(nèi)容解析《點(diǎn)到直線的距離》這節(jié)課的內(nèi)容是從初中平面幾何的定性作圖向高中解析幾何定量計(jì)算的過渡.點(diǎn)到直線的距離公式是解析幾何后續(xù)學(xué)習(xí)的一個(gè)基礎(chǔ)工具,屬于概念性知識(shí).本節(jié)課蘊(yùn)含分類與整合,轉(zhuǎn)化與化歸,數(shù)形結(jié)合,函數(shù)與方程等豐富的數(shù)學(xué)思想;它既是兩點(diǎn)間距離公式的延續(xù),又為導(dǎo)出兩平行線間距離公式作了鋪墊,具有承上啟下的重要作用.本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是點(diǎn)到直線距離的探索與應(yīng)用;難點(diǎn)是點(diǎn)到直線距離公式的推導(dǎo).二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)置【知識(shí)與技能】(1)
2、探索并掌握點(diǎn)到直線的距離公式;(2)學(xué)會(huì)點(diǎn)到直線距離公式的應(yīng)用.【過程與方法】通過經(jīng)歷公式多種推導(dǎo)方案的設(shè)計(jì)及比較,領(lǐng)會(huì)特殊到一般,轉(zhuǎn)化與化歸,分類與整合,數(shù)形結(jié)合,函數(shù)與方程等數(shù)學(xué)思想.【情感、態(tài)度、價(jià)值觀】在探索問題的過程中,感受數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)與統(tǒng)一,感受數(shù)學(xué)的形式美與簡(jiǎn)潔美.三、學(xué)生學(xué)情分析面授學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、思維活躍、有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了兩點(diǎn)間的距離公式,且具備了相關(guān)的幾何知識(shí),如:交點(diǎn)、垂直、三角函數(shù)等.學(xué)生對(duì)坐標(biāo)法解決幾何問題有初步的認(rèn)識(shí).四、教學(xué)策略分析本節(jié)課采用以引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)為主的教學(xué)
3、方法,以歸納啟發(fā)式作為教學(xué)模式,結(jié)合多媒體輔助教學(xué).通過合作交流,類比聯(lián)想,歸納化歸,總結(jié)提升,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)怎樣發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題.五、教學(xué)過程(一)溫故知新,引出課題復(fù)習(xí)平面直角坐標(biāo)中兩點(diǎn)間的距離公式,同時(shí),引出課題——點(diǎn)到直線的距離.【設(shè)計(jì)意圖】平面圖形最基本的要素是點(diǎn)和線.在研究了兩點(diǎn)間距離公式后,很自然地會(huì)去研究點(diǎn)線間的距離,當(dāng)然還可以更深入地去探究兩平行線間的距離.這三個(gè)距離公式是一脈相承的,因此,這樣引入自然、貼切,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律.(二)特例引入,巧作鋪墊4引例:在平面直角坐標(biāo)系中
4、,求點(diǎn)到直線的距離.問題1.點(diǎn)到直線的距離指的是?問題2.為什么選擇垂足與點(diǎn)P的距離作為點(diǎn)線距離?選直線上其它點(diǎn)與P點(diǎn)距離可以嗎?問題3.點(diǎn)到直線的距離還可以怎么定義?【設(shè)計(jì)意圖】復(fù)習(xí)點(diǎn)到直線距離的垂線段定義法,同時(shí)引出廣義定義法,即點(diǎn)到直線上所有點(diǎn)距離的最小值,為后續(xù)目標(biāo)函數(shù)的推導(dǎo)方法的展開埋下伏筆.自主探究:請(qǐng)同學(xué)計(jì)算引例中的距離,并考慮用多種方法進(jìn)行解答.圖1lOPyxQ【設(shè)計(jì)意圖】從具體的例子出發(fā)求距離,相對(duì)來說,計(jì)算量更小,學(xué)生有更充裕的時(shí)間去發(fā)現(xiàn)解法的多樣性,為后續(xù)求抽象的點(diǎn)線距離做好準(zhǔn)備.預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)
5、以下幾種解法.1、垂線段法如圖1,過P作PQ⊥l于Q.Step1.求出直線PQ的方程:;Step2.聯(lián)立直線PQ,l的方程,求出交點(diǎn)Q的坐標(biāo);Step3.求出距離,.圖2圖3lOPyxQR評(píng)注:很好,該思路自然、簡(jiǎn)單、清晰.2、解直角三角形法如圖2,在圖1的基礎(chǔ)上,過P作PR//x軸交直線l于點(diǎn)R.Step1.求出點(diǎn)P到直線l的水平距離;Step2.在中,;故,.評(píng)注:這種方案將點(diǎn)到直線的距離問題轉(zhuǎn)化為解直角三角形問題。在斜邊及角度已知的情況下,顯然運(yùn)用三角函數(shù)的知識(shí)可以輕松求解。lOPyxQRS3、等面積法如圖
6、3,在圖2的基礎(chǔ)上,過P作PS//y軸交直線l于點(diǎn)S.Step1.求出的三條邊長;易得,;Step2.利用等面積法求出斜邊上的高.評(píng)注:直角三角形構(gòu)造巧妙,避開研究三角形的內(nèi)角,計(jì)算簡(jiǎn)潔,快速得出結(jié)果.問題4.還有別的做法嗎?如果從剛才點(diǎn)到直線的本原定義來看的話,我們可以先將點(diǎn)到直線上任意一點(diǎn)的距離表示出來,再求這個(gè)距離的最小值即可.那么,要求最小值,我們可以從什么地方切入呢?【設(shè)計(jì)意圖】引出目標(biāo)函數(shù)法.4、目標(biāo)函數(shù)法Step1.求出點(diǎn)P到直線l上任一點(diǎn)M(x,y)的距離的平方:Step2.消元,轉(zhuǎn)化為一元二次函
7、數(shù);4Step3.求目標(biāo)函數(shù)的最小值;當(dāng)且當(dāng)時(shí),取到最小值;此時(shí),.評(píng)注:該方法運(yùn)用函數(shù)思想,將幾何問題代數(shù)化,是典型的解析幾何解法.(三)公式推導(dǎo),殊途同歸問題一般化:在平面直角坐標(biāo)系中,求點(diǎn)到直線的距離.問題5.以上這些方法應(yīng)該都可以用來解決該問題,但同學(xué)們會(huì)選擇哪種,或者哪些方法來做呢?為什么?【設(shè)計(jì)意圖】進(jìn)行方案比較,優(yōu)選;在比較中,再次領(lǐng)會(huì)各種方案的思想方法,比較它們的優(yōu)缺點(diǎn),選擇合適的方案執(zhí)行.在比較之后,師生合作,詳細(xì)演示等面積法的推導(dǎo)過程.構(gòu)造直角三角形,使得所求垂線段為斜邊上的高,用等面積法求出
8、高。圖4Step1.過P作x,y軸的垂線,分別交直線l于M、N,構(gòu)造直角三角形MPN;則PQ為斜邊上的高(如圖4)Step2.求出直角三角形三條邊長;易得,,;Step3.利用等面積法求出
9、PQ
10、。問題6.在上述推導(dǎo)過程有沒有不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤剑俊驹O(shè)計(jì)意圖】由學(xué)生自我排查,發(fā)現(xiàn)必須都不等于0的條件以及與還可能相等等問題,培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性.(四)公式記憶,學(xué)以致用教師引導(dǎo)學(xué)