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1、课题:2.4.3.2 空间两点间的距离公式(2)教材分析:距离是几何中的基本度量,几何问题和一些实际问题经常设计距离,如飞机和轮船的航线的设计,它虽不是直线距离,但也涉及两点之间的距离,一些建筑设计也要计算两点之间的距离,所以本节内容为解决实际问题提供了方便 课 型:新授课 教学要求:使学生熟练掌握空间两点的距离公式及应用 教学重点:空间两点的距离公式的应用 教学难点:空间两点的距离公式的应用 教学过程:一复习提问:1两点间的距离公式 二例题讲解:1例题 1在四面体 P-ABC 中,PA、PB、PC 两两垂直,设 PA=PB=PC=a,求点 P 到平面 ABC 的距离 解:根据题意,可建立如图
2、所示的空间直角坐标系 P-xyz,则 P(0,0,0),A(a,0,0),B(0,a,0),C(0,0,a).过 P 作 PH平面 ABC,交平面 ABC 于 H,则 PH 的长即为点 P 到平面ABC 的距离 PA=PB=PC,H 为ABC 的外心,又ABC 为正三角形,H 为ABC 的重心由定比分点公式,可得 H点的坐标为)3,3,3(aaa|PH|=aaaa33)30()30()30(222 点 P 到平面 ABC 的距离为a33 2例题 2在棱长为 a 的正方体ABCD-1111DCBA中,求异面直线11CCBD 与间的距离 解:以 D 为坐标原点,从 D 点出发的三条棱所在直线为坐标
3、轴,建立如图所求的空间直角坐标系 设 P、Q 分别是直线1BD和1CC上的动点,其坐标分别为(x,y,z)、(0,1,za),则由正方体的对称性,显然有 x=y 要求异面直线11CCBD 与间的距离,即求 P、Q 两点间的最短距离 x H A B C D x y z 1A1B1C1DP Q H 设 P 在平面 AC 上的射影是 H,由在!BDD中,BDBHDDPH1,所以axaaz,x=a-z,P 的坐标为(a-z,a-z,z)|PQ|=2122)()(zzzza =2)2(2)(2221aazzz 当21azz时,|PQ|取得最小值,最小值为a22 异面直线11CCBD 与间的距离为a22
4、3例题 3点 P 在坐标平面 xOy 内,A 点的坐标为(-1,2,4),问满足条件|PA|=5 的点 P的轨迹是什么?分析:因点 P 一方面在坐标平面 xOy 内,另一方面满足条件|PA|=5,即点 P 在球面上,故点 P 的轨迹是坐标平面 xOy 与球面的交线 解:设点 P 的坐标为(x,y,z)点 P 在坐标平面 xOy 内,z=0|PA|=5,5)4()2()1(222zyx,即2)1(x2)2(y2)4(z=25,点 P 在以点 A 为球心,半径为 5 的球面上,点 P 的轨迹是坐标平面 xOy 与以点 A 为球心,半径为 5 的球面的交线,即在坐标平面 xOy 内的圆,且此圆的圆心
5、即为 A 点在坐标平面 xOy 上射影A(-1,2,0)点 A 到坐标平面 xOy 的距离为 4,球面半径为 5,在坐标平面 xOy 内的圆A的半径为 3 点 P 的轨迹是圆2)1(x2)2(y=9,z=0 小结:对于空间直角坐标系中的轨迹问题,可用平面直角坐标系中的轨迹问题的求解方法类比解决 三:巩固练习:1课本139P 习题 4.3 B 组 第 2 题 2点 P 在坐标平面 xOz 内,A 点的坐标为(1,3,-2),问满足条件|PA|=5 的点 P 的轨迹方程 答案:点 P 的轨迹方程是2)1(x2)2(z=16,y=0 四小结 空间两点的距离公式的应用 五作业 课本139P 习题 4.3 组 第 3 题 课后记: