高中数学人教B版 (2019)选择性必修 第一册2.1 坐标法说课课件ppt
展开1.理解实数与数轴上的点的对应关系,掌握数轴上两点间的距离公式,掌握数轴向量加法的坐标运算.
2.理解并掌握平面内两点间的距离公式.
3.理解坐标法的意义,并会用坐标法研究问题.
有一天,法国数学家笛卡尔生病卧床,但他头脑一直没有休息,在反复思考一个问题:几何图形是直观的,而代数方程则比较抽象,能不能用几何图形来表示方程呢?他就拼命琢磨,通过什么样的办法,才能把“点”和“数”联系起来.突然,他看见屋顶角上的一只蜘蛛,在上边左右拉丝.蜘蛛的“表演”,使笛卡尔思路豁然开朗.如果把蜘蛛看作一个点,它在屋子里可以上、下、左、右运动,能不能把蜘蛛的每个位置用一组数确定下来呢?后来在蜘蛛的启示下,笛卡尔创建了直角坐标系.平面内建立直角坐标系后,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呢?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一起去探讨的问题.
平面直角坐标系中的基本公式
1.数轴上的基本公式如果数轴上点A对应的数为x1(即A的坐标为 ,记作 ),且B(x2).(1)向量 的坐标为 .(2)A,B两点之间的距离为|AB|= = .(3)A,B两点的中点坐标为x= .
2.平面直角坐标系中的基本公式已知A(x1,y1),B(x2,y2).(1) = .(2)两点间的距离公式:|AB|= = .(3)中点坐标公式:若M(x,y)为AB的中点,则x= ,y= .
(x2-x1,y2-y1)
(1)若A(-5,6),B(a,-2)两点的距离为10,则a=________.
(2)已知平行四边形ABCD的两个顶点坐标分别为A(4,2),B(5,7),对角线交点为E(-3,4),求另外两顶点C,D的坐标.
设C点坐标为(x1,y1),则由E为AC的中点,
设D点坐标为(x2,y2),则由E为BD的中点,
故C点坐标为(-10,6),D点坐标为(-11,1).
(1)两点间的距离公式应用的两种形式①在求到某点的距离满足某些条件的点P(x,y)的坐标时,需要根据已知条件列出关于x,y的方程或方程组,解之即可.②利用两点间的距离公式可以判断三角形的形状,从三边长入手,根据边长相等判断是等腰或等边三角形,根据勾股定理判断是直角三角形.还可以根据两个距离之和等于第三个距离判断三点共线.
(2)中点坐标公式应用的步骤①认真审题,提炼题设中的条件.②将条件转化为与中点有关的问题.③利用中点坐标公式求解.④转化为题目要求的结果.特别提醒:利用中点坐标公式可求得以A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)为顶点的△ABC的重心坐标为 .
(1)已知点A(-3,4),点B(2,1),试在x轴上找一点P,使得d(P,A)=d(P,B),则d(P,A)=_____.
设P(x,0),由题意得
由d(P,A)=d(P,B),
化简得x=-2,故点P的坐标为(-2,0),
(2)点M(4,3)关于点N(5,-3)的对称点的坐标为_________.
设所求点的坐标为(x,y),
故所求对称点的坐标为(6,-9).
通过建立平面直角坐标系,将几何问题转化为 ,然后通过____ 等解决问题的方法称为坐标法.
证明:直角三角形斜边的中点到三个顶点的距离相等.
如图所示,以直角三角形的直角顶点C为坐标原点,直角边CA,CB所在直线分别为x轴,y轴建立平面直角坐标系,则C(0,0).
所以|OM|=|BM|=|MA|.即直角三角形斜边的中点到三个顶点的距离相等.
用坐标法解决平面几何问题的“三步曲”第一步:建立适当的平面直角坐标系,用坐标和方程表示问题中的几何元素,将平面几何问题转化为代数问题;第二步:通过代数运算,解决代数问题;第三步:把代数运算的结果翻译成几何结论.
如图,△ABD和△BCE是在直线AC同侧的两个等边三角形,试用坐标法证明:|AE|=|CD|.
令△ABD的边长为a,△BCE的边长为b,如图,以点B为坐标原点,BC所在直线为x轴建立平面直角坐标系,则A(-a,0),C(b,0),
∴|AE|=|CD|,即证原等式成立.
用坐标法研究存在性问题
已知一平行四边形三个顶点的坐标分别为(-1,-2),(3,1),(0,2),求这个平行四边形第四个顶点的坐标.
设A(-1,-2),B(3,1),C(0,2),第四个顶点D的坐标为(x,y),(1)若四边形ABCD是平行四边形,
∴点D的坐标为(-4,-1).
(2)若四边形ABDC是平行四边形,
∴点D的坐标为(4,5).
(3)若四边形ACBD是平行四边形,
∴点D的坐标为(2,-3).综上所述,满足条件的平行四边形第四个顶点的坐标为(-4,-1)或(4,5)或(2,-3).
探索性问题的一般解题步骤(1)建立平面直角坐标系.(2)分类讨论所有可能的情况.(3)分别进行代数运算.(4)回归几何问题.
(多选)在等腰直角三角形ABC中,∠C=90°,若点A,C的坐标分别为(0,4),(3,3),则点B的坐标可能是A.(6,4) B.(2,0)C.(4,6) D.(0,2)
1.知识清单: (1)数轴上的基本公式. (2)平面直角坐标系中的两点间距离公式、中点坐标公式和重心坐标公式. (3)坐标法的应用.2.方法归纳:数形结合、分类讨论.3.常见误区:用坐标法解决几何问题时,最后需还原到原几何问题.
1.在数轴上有两点A,B,点A(-1),|AB|=6,那么AB的中点C的坐标为A.2 B.-4 C.3或-3 D.2或-4
设B(x1),C(x0),∵|AB|=|x1-(-1)|=|x1+1|=6,∴x1=5或x1=-7,又C(x0)为A,B中点,
2.点P(2,-1)关于点M(3,4)的对称点Q的坐标为A.(1,5) B.(4,9) C.(5,3) D.(9,4)
设点Q的坐标为(x,y),
因为点P(a,2),Q(-2,-3),M(1,1),且|PQ|=|PM|,
4.已知△ABC的三个顶点坐标是A(-3,1),B(3,-3),C(1,7).则△ABC的形状是_______________.
∴|AB|2+|AC|2=|BC|2且|AB|=|AC|,∴△ABC是等腰直角三角形.
1.在数轴上从点A(-2)引一线段到点B(1),再同向延长同样的长度到点C,则点C的坐标为A.13 B.0 C.4 D.-2
如图所示,故C(4)为所求.
2.若点P(x,y)到两点M(2,3),N(4,5)的距离相等,则x+y的值为A.5 B.6 C.7 D.不确定
3.若x轴的正半轴上的点M到原点与点(5,-3)到原点的距离相等,则点M的坐标为
设M(x,0)(x>0),则由已知得x2=52+32=34.
4.设点A在x轴上,点B在y轴上,AB的中点是P(2,-1),则|AB|等于
设A(a,0),B(0,b),
解得a=4,b=-2,
5.(多选)数轴上一点P,若它到点A(-6)的距离是它到点B(-3)的距离的2倍.则点P的坐标为A.P(0) B.P(-3)C.P(4) D.P(-4)
设所求点P的坐标为x,则|x-(-6)|=2|x-(-3)|,所以x=0或x=-4.所以P(0)或P(-4).
6.(多选)已知△ABC的两个顶点A(3,7),B(-2,5),若AC,BC的中点都在坐标轴上,则点C的坐标是A.(-3,-7) B.(-3,-5)C.(3,-5) D.(2,-7)
设C(x,y),显然AC,BC的中点不在同一条坐标轴上.若AC的中点在x轴上,BC的中点在y轴上,则有y+7=0,-2+x=0,即C(2,-7);若AC的中点在y轴上,BC的中点在x轴上,则有3+x=0,5+y=0,即C(-3,-5).
7.已知点A(x,5)关于点C(1,y)的对称点是B(-2,-3),则点P(x,y)到原点的距离是______.
8.使得|x-3|+|x+1|≥a恒成立的a的取值范围为__________.
设函数y=|x-3|+|x+1|,则y表示到点A(3)和B(-1)的距离的和,即y≥4,所以使|x-3|+|x+1|≥a恒成立的a的取值范围为(-∞,4].
9.已知四边形ABCD的顶点A(-4,3),B(2,5),C(6,3),D(-3,0),E,F分别为边AB,BC的中点,求CE,DE,AF,DF的长度.
设线段AB的中点为E(x,y),
设线段BC的中点为F(m,n),
10.已知△ABC三个顶点的坐标分别为A(1,-1),B(-1,3),C(3,0).(1)判断△ABC的形状;
∵|AB|2+|AC|2=|BC|2,∴△ABC是以点A为直角顶点的直角三角形.
(2)求△ABC的面积.
∴|CA|=|CB|+|BA|=8且A在C右侧,
∴D在A左侧,且|AD|=2,
12.已知点A(5,2a-1),B(a+1,a-4),当|AB|取最小值时,实数a的值是
13.光线从点A(-3,5)射到x轴上,经反射之后经过点B(2,10),则光线从点A到点B的距离为
点B(2,10)关于x轴的对称点为B′(2,-10),由光线反射的对称性可知,从点A到点B的光线距离就是线段AB′的长度.
14.等腰△ABC的顶点是A(3,0),底边长BC=4,BC边的中点是D(5,4),则此三角形的腰长为_____.
15.已知点A(-1,3),B(3,1),点C在坐标轴上,∠ACB=90°,则满足条件的点C的个数是A.1 B.2 C.3 D.4
若点C在x轴上,设C(x,0),由∠ACB=90°,得|AB|2=|AC|2+|BC|2,∴(-1-3)2+(3-1)2=(x+1)2+32+(x-3)2+12,解得x=0或x=2.若点C在y轴上,设C(0,y),由|AB|2=|AC|2+|BC|2,可得y=0或y=4.∴所得点C共有3个.
如图所示,位于平面直角坐标系中的四边形OABC是边长为1的正方形.由于0
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