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一、两点间距离

直线的倾斜角与斜率 · 高一
先确认一下:这一关能不能学
先会这个
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 平面直角坐标系中,两点 $P_1(x_1, y_1)$ 与 $P_2(x_2, y_2)$ 之间线段的长度,公式为 $d = \sqrt{(x_1-x_2)^2 + (y_1-y_2)^2}$。

从哪来 它建立在一、相交直线之上。通过两条坐标轴(互相垂直的相交直线)构建直角三角形,利用勾股定理推导得出。

为什么 两点间距离本质是直角三角形的斜边长。 1. 几何构造:过 $P_1$ 作 $x$ 轴平行线,过 $P_2$ 作 $y$ 轴平行线,两线交于点 $Q$。 2. 边长确定:$\triangle P_1QP_2$ 为直角三角形。直角边 $P_1Q$ 的长度为横坐标之差的绝对值 $|x_1 - x_2|$,直角边 $P_2Q$ 的长度为纵坐标之差的绝对值 $|y_1 - y_2|$。 3. 定理应用:根据勾股定理,斜边 $P_1P_2$ 的平方等于两直角边平方和,即 $d^2 = (x_1-x_2)^2 + (y_1-y_2)^2$。 4. 去绝对值:因为距离非负,开方后取算术平方根,且平方运算消去了绝对值符号,故得最终公式。

适合:形象思维强、空间感好、对抽象公式恐惧的学生** **讲法:数形结合·“走格子”法** 1. **情境引入
在网格纸上标出两点,问“蚂蚁从A走到B,如果只能沿网格线走,最少走多少格?” 2. 拆解路径:引导学生发现,无论怎么走,横向必须走 $|x_1-x_2|$ 格,纵向必须走 $|y_1-y_2|$ 格。 3. 构建直角:连接A、B两点,形成一个直角三角形。告诉学生:“直线距离就是斜边”。 4. 套用勾股:直接代入勾股定理 $a^2+b^2=c^2$,强调“横向差”和“纵向差”就是直角边。 5. 总结:公式只是勾股定理的代数化表达,核心是“横差平方加纵差平方”。
适合:逻辑严密、喜欢推导、对代数变形敏感的学生** **讲法:代数推导·坐标差法** 1. **一般化思维
不依赖具体图形,直接设两点坐标。 2. 向量视角(预备):虽然高一可能未正式学向量,但可暗示“位移”概念。从 $P_1$ 到 $P_2$ 的变化量是 $\Delta x = x_2-x_1$ 和 $\Delta y = y_2-y_1$。 3. 距离定义:距离是位移的大小。 4. 代数运算:$d = \sqrt{(\Delta x)^2 + (\Delta y)^2}$。 5. 对称性强调:指出 $(x_1-x_2)^2$ 与 $(x_2-x_1)^2$ 相等,因此公式中坐标顺序不影响结果,降低记忆负担。
适合:基础薄弱、容易混淆公式、需要强化记忆的学生** **讲法:口诀记忆·“横纵差平方和开根”** 1. **拆解公式
将公式拆解为三个动作: * 动作1:横坐标相减(谁减谁都行),平方。 * 动作2:纵坐标相减(谁减谁都行),平方。 * 动作3:两者相加,开根号。 2. 错误对比:展示常见错误(如忘记平方、忘记开根、加减号错误),让学生找茬。 3. 强化训练:给出5组简单坐标,只要求写出“横差”、“纵差”、“平方和”,最后一步再开根。 4. 口诀:“横减纵减平方加,最后记得开根号”。
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练一道
基础题
已知点 $A(1, 2)$,点 $B(4, 6)$,求 $A, B$ 两点间的距离。
变式
已知点 $P(a, 1)$ 与点 $Q(3, 5)$ 之间的距离为 5,求 $a$ 的值。
看解答过程
1. 确定坐标:$x_1=1, y_1=2$;$x_2=4, y_2=6$。 2. 计算横坐标之差:$x_1 - x_2 = 1 - 4 = -3$。 3. 计算纵坐标之差:$y_1 - y_2 = 2 - 6 = -4$。 4. 代入公式: $$d = \sqrt{(-3)^2 + (-4)^2}$$ $$d = \sqrt{9 + 16}$$ $$d = \sqrt{25}$$ $$d = 5$$ 答: $A, B$ 两点间的距离为 5。
试试手自己判
检测题
已知点 $M(-2, 3)$ 和点 $N(1, -1)$,求 $M, N$ 两点间的距离。
看答案和判分标准
答案:$$d = \sqrt{(-2-1)^2 + (3-(-1))^2} = \sqrt{(-3)^2 + 4^2} = \sqrt{9+16} = \sqrt{25} = 5$$
判对标准:
1. 步骤分:正确列出公式并代入坐标(2分);正确计算差值并平方(2分);正确求和并开方(1分)。
2. 结果分:最终答案为 5(2分)。
3. 判定:若学生得出 5,且过程无逻辑错误,判为掌握;若得出 -5 或 $\sqrt{25}$ 未化简,判为半掌握;若计算错误,判为未掌握。
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