内容正文:
第二章 平面解析几何
2.2 直线及其方程
2.2.4 点到直线的距离
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学 习 目 标
核 心 素 养
1.掌握点到直线的距离公式并能灵活运用此公式解决距离问题.(重点)
2.会求两条平行直线之间的距离.(重点)
3.点到直线的距离公式的推导.(难点)
1.通过点到直线的距离公式的推导,培养逻辑推理的数学核心素养.
2.借助点到直线的距离公式与两平行线间的距离公式,提升数学运算的核心素养.
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情
景
导
学
探
新
知
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在铁路的附近,有一大型仓库,现要修建一条公路与之连接起来,易知从仓库垂直于铁路方向所修的公路最短,将铁路看作一条直线l,仓库看作点P,怎样求得仓库到铁路的最短距离呢?
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垂线
垂线段
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1.点到直线的距离
(1)平面内点到直线的距离,等于过这个点作直线的 所得
的长度.
(2)点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d= .
eq \f(|Ax0+By0+C|,\r(A2+B2))
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思考:点P(x0,y0)到直线l1:x=x1的距离是多少?点P(x0,y0)到直线l2:y=y1的距离为多少?
[提示] |x0-x1|;|y0-y1|.
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距离
任意一点
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(1)两条平行线之间的距离,等于其中一条直线上 到另一条直线的 .
(2)两条平行直线间的距离转化为点到直线的距离.
(3)两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0之间的距离d= .
eq \f(|C1-C2|,\r(A2+B2))
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1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)当点在直线上时,点到直线的距离公式仍适用.
( )
(2)点P(x0,y0)到与x轴平行的直线y=b(b≠0)的距离d=y0-b.
( )
(3)两直线x+y=m与x+y=2n的距离为eq \f(|m-2n|,\r(2)).
( )
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(4)两直线x+2y=m与2x+4y=3n的距离为eq \f(|m-3n|,\r(5)).
( )
[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×
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[提示] (1)正确.
(2)应是d=|y0-b|.
(3)正确.
(4)错误.将2x+4y=3n化为x+2y=eq \f(3,2)n,因此距离为eq \f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(m-\f(3,2)n)),\r(5)).
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2.(教材P95练习A①改编)原点到直线x+2y-5=0的距离是( )
A.eq \r(2) B.eq \r(3) C.2 D.eq \r(5)
D [由点到直线的距离公式得:d=eq \f(|0+0-5|,\r(12+22))=eq \r(5).]
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3.分别过点M(-1,5),N(2,3)的两直线均垂直于x轴,则这两条直线间的距离是 .
3 [d=|2-(-1)|=3.]
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4.两条平行线l1:3x+4y-7=0和l2:3x+4y-2=0间的距离为 .
1 [d=eq \f(|-7--2|,\r(32+42))=1.]
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5.求与直线l:3x-4y-11=0平行且与直线l距离为2的直线方程.
[解] ∵与l平行的直线方程为3x-4y+c=0.
根据两平行直线间的距离公式得eq \f(|c--11|,\r(32+-42))=2,解得c=-1或c=-21.
∴所求方程为:3x-4y-1=0或3x-4y-21=0.
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合
作
探
究
释
疑
难
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点到直线的距离
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【例1】 求过点M(-2,1)且与A(-1,2),B(3,0)两点距离相等的直线的方程.
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[解] 当直线的斜率不存在时,直线为x=-2,它到A、B的距离不相等,故可设直线方程为y-1=k(x+2),即kx-y+2k+1=0.
由eq \f(|-k-2+2k+1|,\r(k2+1))=eq \f(|3k+2k+1|,\r(k2+1)),
解得k=0或k=-eq \f(1,2).
所求直线方程为y=1或x+2y=0.
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点到直线的距离的求解方法
(1)求点到直线的距离时,只需把直线方程化为一般式方 程,直接应用点到直线的距离公式求解即可.
(2)对于与坐标轴平行(或重合)的直线x=a或y=b,求点到它们的距离时,既可以用点到直线的距离公式,也可以直接写成d=|x0-a|或d=|y0-b|.
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(3)若已知点到直线的距离求参数时,只需根据点到直线的距离公式列方程求解参数即可.
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eq \o([跟进训练])
1.求在两坐标轴上截距相等,且到点A(3,1)的距离为eq \r(2)的直