内容正文:
平面上的距离
【知识梳理】
一、两点间的距离
1.平面上任意两点间的距离公式为 .
特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离.
2.中点公式:
平面上两点P1(x1,y1),P2(x2,y2,)线段P1P2的中点是M(x0,y0)则。
二、点到直线的距离
平面上任意一点到直线l:Ax+By+C=0(A,B不同时为0)的距离为 .
三、两条平行直线间的距离
1.两条平行直线间的距离
两条平行直线间的距离是指夹在两条平行直线间 的长.
2.两条平行直线间的距离公式
一般地,两条平行直线(其中A与B不同时为0,且)间的距离 .
四、对称问题
对称问题包括点关于点的对称、点关于直线的对称、直线关于点的对称.
1.点关于点对称
点关于点的对称是对称问题中最基本的问题,是解决其他对称问题的基础,一般用中点坐标公式解决这种对称问题.
设点关于点M(a,b)的对称点为P′(x,y),则有,所以,即点.特别地,点P关于坐标原点O的对称点为.
2.点关于直线对称
对于点关于直线的对称问题,若点P关于直线l的对称点为,则直线l为线段的中垂线,于是有等量关系:
①(直线l的斜率存在且不为零);②线段的中点在直线l上;
③直线l上任意一点M到P,的距离相等,即.
【例题精讲】
考点一:两点间的距离公式
1. 已知△ABC的顶点为A(2,1),B(﹣2,3),C(0,﹣1),则AC边上的中线长为( )
A.3 B. C.4 D.
【考点】两点间的距离公式.版权所有
【解答】解:根据题意,设AC的中点为D,
△ABC的顶点为A(2,1),B(﹣2,3),C(0,﹣1),则D(1,0),
|BD|3,
故选:B.
2. 已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(3,4),B(5,2),C(﹣1,﹣4),则这个三角形是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰直角三角形
【考点】两点间的距离公式.版权所有
【解答】解:∵△ABC的三个顶点的坐标分别为A(3,4),B(5,2),C(﹣1,﹣4),
∴|AB|2,
|BC|6,
|AC|4,
∴AC2=BC2+AB2,
∴△ABC是直角三角形.
故选:B.
3. 已知点A(﹣2,﹣1),B(a,3)且|AB|=5,则a的值为 .
【考点】两点间的距离公式.版权所有
【解答】解:∵点A(﹣2,﹣1),B(a,3),且|AB|=5,
∴5,
∴a=1 或 a=﹣5,
故答案为 1或﹣5.
4. 在平面直角坐标系中,已知点A(cos15°,sin15°),B(cos75°,sin75°),则|AB|=( )
A.1 B. C. D.2
【考点】两点间的距离公式.版权所有
【解答】解:∵|AB|2=(cos15°﹣cos75°)2+(sin15°﹣sin75°)2=2﹣2(cos15°cos75°+sin15°sin75°)=2﹣2cos(﹣60°)=2﹣21,
∴|AB|=1,
故选:A.
5. 已知倾斜角为α的直线l上两点P(a,m﹣2),Q(b,m+3),α∈(0,),sin2α,则|PQ|=( )
A.5 B.5 或 C. D.5
【考点】两点间的距离公式.版权所有
【解答】解:根据题意,直线l的倾斜角为α,则k=tanα,
若sin2α,即2sinαcosα,
则有,解可得tanα=3或,
又由α∈(0,),则tanα<1,则tanα,
又由直线l上两点P(a,m﹣2),Q(b,m+3),则有k=tanα,则(b﹣a)=15,
故|PQ|5;
故选:D.
考点二:点到直线的距离公式
6. 点(﹣1,2)到直线x﹣3y+1=0的距离为( )
A. B. C. D.
【考点】点到直线的距离公式.版权所有
【解答】解:点(﹣1,2)到直线x﹣3y+1=0的距离为.
故选:B.
7. 已知点M(1,3)到直线l:mx+y﹣1=0的距离等于1,则实数m等于( )
A. B. C. D.
【考点】点到直线的距离公式.版权所有
【解答】解:根据题意,点M(1,3)到直线l:mx+y﹣1=0的距离等于1,
则有d1,解可得m;
故选:D.
8. 已知点P(1,2),则当点P到直线2ax+y﹣4=0的距离最大时,a=( )
A.1 B. C. D.
【考点】点到直线的距离公式.版权所有
【解答】解:因为直线2ax+y﹣4=0恒过定点A(0,4),
故当PA与直线垂直时,点P到直线的距离达到最大值,此时过P,A的直线的斜率为﹣2,
所以直线2ax+y﹣4=0的斜率为,
故.
故选:B.
考点三:两条平行直线间的距离
9. 已知直线l1:x﹣2y﹣2=0,l2:x﹣2y﹣1=0