内容正文:
§2.3.3点到直线的距离
在公路附近有一家乡村饭馆,现在需要铺设一条连接饭馆和公路的道路.请同学们帮助设计一下:在理论上怎样铺路可以使这条连接道路的长度最短?
讲课人:邢启强
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Q
P
y
x
o
l
思考:已知点P0(x0,y0)和直线l:Ax+By+C=0, 怎样求点P到直线l的距离呢?
点到直线的距离
如图,P到直线l的距离,就是指从点P到直线l的垂线段PQ的长度,其中Q是垂足.
学习新知
当A=0或B=0时,直线方程为y=y1或x=x1的形式.
Q
y
o
y=y1
(x0,y0)
x
P
(x0,y1)
Q
x
y
o
x=x1
P(x0,y0)
(x1,y0)
讲课人:邢启强
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下面设A≠0,B ≠0,我们进一步探求点到直线的距离公式:
[思路一]
利用两点间距离公式:
P
y
x
o
l
Q
学习新知
点P到直线/的距离,就是从点P到直线/的垂线段PQ的长度,其中Q是垂足(如右图).因此,求出垂足Q的坐标,利用两点间的距离公式求出|PQ|,就可以得到点P到直线l的距离.
得直线l与PQ的交点坐标,即垂足Q的坐标为
因此,点P(xo,yo)到直线l :Ax+By+C=0的距离
可以验证,当A=0,或B=0时,上述公式仍然成立
讲课人:邢启强
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下面设A≠0,B ≠0,我们进一步探求点到直线的距离公式:
[思路二]
利用两点间距离公式,设而不求:
P
y
x
o
l
Q
学习新知
点P到直线/的距离,就是从点P到直线/的垂线段PQ的长度,其中Q是垂足(如右图).因此,求出垂足Q的坐标,利用两点间的距离公式求出|PQ|,就可以得到点P到直线l的距离.
因此,点P(xo,yo)到直线l :Ax+By+C=0的距离
可以验证,当A=0,或B=0时,上述公式仍然成立
将(1)(2)两边平方后相加,得
讲课人:邢启强
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[思路三]
构造直角三角形求其高.
学习新知
[思路四]
向量法求点到直线的距离.
我们知道,向量是解决距离、角度问题的有力工具.能否用向量方法求点到直线的距离?
讲课人:邢启强
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学习新知
讲课人:邢启强
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P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离:
点到直线的距离:
(1)分子是P点坐标代入直线方程;
(2)分母是直线未知数x、y系数平方和的算术根
类似于勾