内容正文:
北师大版高中数学必修4
§7.1点到直线的距离公式
第二章 平面向量
*
引入新知
在必修2中,我们学习了点到直线的距离公式
用向量方法给出一个比较简单的证明
若 是平面上一定点,它到直线
的距离d为:
O
一般地,称与直线方向向量垂直的向量
为该直线的法向量.
讲授新知
证明 如图 是直线外一定点, 是直线
上任意一点,由直线 ,可以取它的方向
向量v
设n 为直线l的法向量,则
O
n·v
与向量n同向的单位向量n0,
不妨取 则得到直线l的一个法向量n
所以,点 到直线 的距离等于向量
在n0方向上射影的长度.
O
所以, 向量 在n0方向上射影的长度为:
得
又因为 为l上任意一点,所以
代入
例1 求点p(1,2)到直线l:2x+y+1=0的距离.
巩固新知
例1 求点p(1,2)到直线l:2x+y+1=0的距离.
巩固新知
方法总结 直接代入公式 计算结果
所以点p(1,2)到直线l的距离为 .
解 由点到直线的距离公式,得
已知直线l经过点A(1,-2),且直线l的一个法向量n=(2,3),求点B(2,3)到直线l的距离.
变式题一
O
已知直线l经过点A(1,-2),且直线l的一个法向量n=(2,3),求点B(2,3)到直线l的距离.
变式题一
所以点B(2,3)到直线l的距离为
解 依题意得
由距离的向量式
例2 求证:过点 并且垂直于向量
的直线方程是 .
O
方法总结
利用直线的法向量, 两向量垂直可求直线方程.
例2 求证:过点 并且垂直于向量
的直线方程是 .
证明 设 为所求直线上的任意一点,则
即
O
求过点P(1,-1) ,且与向量n=(4,-3)垂直的直线方程.
变式题二
解 设点Q(x,y)是所求直线上的任意一点,则
求过点P(1,-1