内容正文:
第2章 直线和圆的方程
2.3 直线的交点坐标与距离公式
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1、 掌握解方程组的方法,求两条相交直线的交点坐标。
2、 掌握两点间距离公式,点到直线距离公式,会求两条平行直线间的距离。
教学过程
一、两条直线的交点坐标
1、两条直线的交点
1.两直线的交点
已知直线l1:A1x+B1y+C1=0;l2:A2x+B2y+C2=0.点A(a,b).
(1)若点A在直线l1:A1x+B1y+C1=0上,则有A1a+B1b+C1=0 .
(2)若点A是直线l1与l2的交点,则有
2.两直线的位置关系
方程组的解
一组
无数组
无解
直线l1与l2的公共点的个数
一个
无数个
零个
直线l1与l2的位置关系
相交
重合
平行
例题1
1.斜率为2,且过直线和直线交点的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
求出两直线的交点坐标,根据点斜式可得结果.
【详解】
联立,解得,所以两直线的交点坐标为,
所求直线方程为.整理为.
故选:A
二、两点间的距离公式
1、公式:点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式|P1P2|=.
特别提醒:(1)此公式与两点的先后顺序无关.
2、原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=.
例题2
2.已知平面上两点,,,则的最小值为( )
A.3 B. C.2 D.
【答案】D
【分析】
利用两点间距离公式,结合配方法进行求解即可.
【详解】
根据题意,平面上两点,,,
则,则有,
则的最小值为,
故选:D.
3、 点到直线的距离、两条平行线间的距离
点到直线的距离
两条平行直线间的距离
定义
点到直线的垂线段的长度
夹在两条平行直线间公垂线段的长
图示
公式(或求法)
点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=
两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0之间的距离d=
例题3
3.点到直线:的距离最大时,与的值依次为( )
A.3,-3 B.5,2
C.5,1 D.7,1
【答案】C
【分析】
将直线方程整理为,可得直线经过定点,由此可得当直线与垂直时的长,并且此时点到直线的距离达到最大值,从而可得结果.
【详解】
直线,
即,
直线是过直线和交点的直线系方程,
由,得,
可得直线经过定点,
当直线与垂直时,
点到直线的距离最大,
的最大值为,
此时轴,
可得直线斜率不存在,即.
故选:C.
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1.若直线与直线平行,则它们之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据两条直线平行可得,求出,再利用两平行线之间的距离即可求解.
【详解】
直线与直线平行,
则,且,
求得,两直线即为直线与直线,
它们之间的距离为,
故选:C.
2.已知定点,点在直线上运动,当线段AB最短时,点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由题意得:当直线和直线互相垂直时,线段的距离最短,求出直线方程,联立两条直线方程求解即可.
【详解】
当直线和直线互相垂直时,
线段的距离最短.
即直线 的方程的斜率为,
所以直线的直线方程为.
所以,解得,即.
故选D.
3.某地街道呈现东-西、南-北向的网格状,相邻街距都为1,两街道相交的点称为格点.若以互相垂直的两条街道为轴建立直角坐标系,现有下述格点,,,,为报刊零售点.为使5个零售点沿街道到发行站之间路程的和最短.发行站应确定在格点( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据题意,结合绝对值的性质、平均数的意义进行求解即可.
【详解】
设发行站的位置为,
零售点到发行站的距离为,
则,
这五个点的横坐标与纵坐标的平均值分别为:
.
.
记,.画图可知发行站的位置应该在点附近,
代入附近的点的坐标进行比较可知,在处取得最小值.
故答案为.
故选:D.
4.已知直线恒经过定点,则点到直线的距离是( )
A.6 B.3 C.4 D.7
【答案】B
【分析】
把直线方程整理为关于的方程,由恒等式知识求得定点坐标,然后由点到直线距离公式求解.
【详解】
由直线方程变形为:,
由,解得,
所以直线恒经过定点,
故点到直线的距离是,
故选:B.
5.已知的三个顶点,,,若夹在两条斜率为1的平行直线之间,则这两条平行直线的距离的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
分别过、、三个点,作斜率为的三条直线,在坐标系中作出草图,利用数形结合,可知夹在两条斜率为的平行直线和之间,且此时两平行线之间的距离最小;再利用两条平行直线间的距离公式,即可求出结果.
【详解】
分别过、、三个点,作斜率为的三条直线,
,即;
,即