内容正文:
2.3.3 点到直线的距离公式
2.3.4 两条平行直线间的距离
(教师独具内容)
课程标准:1.探索并掌握平面上点到直线的距离公式.2.会求两条平行直线间的距离.
教学重点:点到直线的距离公式、两平行线间的距离公式的应用.
教学难点:点到直线的距离公式的推导过程.
核心素养:通过研究点到直线及两平行线间的距离公式,提升数学抽象、数学运算及逻辑推理素养.
知识点一 点到直线的距离公式
(1)点P到直线l的距离,就是从点P到直线l的垂线段PQ的长度,其中Q是垂足.
(2)点到直线的距离公式
点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=.
知识点二 两条平行直线间的距离
(1)两条平行直线间的距离是指夹在这两条平行直线间的公垂线段的长,也就是一条平行直线上任一点到另一直线的距离.
(2)两条平行直线间的距离公式
①P(x0,y0)为l1:Ax+By+C1=0上一点,l2:Ax+By+C2=0(C1≠C2),则l1与l2间的距离d=.
②两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0(C1≠C2)间的距离d=.
1.点到几种特殊直线的距离
(1)点P(x0,y0)到x轴的距离d=|y0|;
(2)点P(x0,y0)到y轴的距离d=|x0|;
(3)点P(x0,y0)到与x轴平行的直线y=b(b≠0)的距离d=|y0-b|;
(4)点P(x0,y0)到与y轴平行的直线x=a(a≠0)的距离d=|x0-a|.
2.应用点到直线的距离公式应注意的问题
(1)直线方程应为一般式,若给出其他形式,应先化成一般式再用公式.例如求P(x0,y0)到直线y=kx+b的距离,应先把直线方程化为kx-y+b=0,得d=.
(2)点P在直线l上时,点到直线的距离为零,公式仍然适用,故应用公式时不必判定点P与直线l的位置关系.
3.对两条平行直线间的距离公式的理解
(1)求两条平行直线间的距离可以转化为求点到直线的距离,也可以利用公式.
(2)利用公式求平行直线间的距离时,两条直线的方程必须是一般式,且x,y的系数对应相等.
(3)当两条直线都与x轴(或y轴)垂直时,可利用数形结合来解决.
①两条直线都与x轴垂直时,若l1:x=x1,l2:x=x2,则d=|x2-x1|;
②两条直线都与y轴垂直时,若l1:y=y1,l2:y=y2,则d=|y2-y1|.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)点(m,n)到直线x+y-1=0的距离是.( )
(2)连接两条平行直线上的两点,即得两条平行直线间的距离.( )
(3)两条平行直线间的距离是两条平行直线上两点间距离的最小值.( )
答案 (1)× (2)× (3)√
2.做一做
(1)已知点A(a,2)(a>0)到直线l:x-y+3=0的距离为1,则a=( )
A. B.2- C.-1 D.+1
(2)点P(1,2)到直线2x+y-4=0的距离等于________.
(3)若点(4,3)到直线3x-4y+C=0的距离为1,则C=________.
(4)两条平行直线4x+6y=16与2x+3y+18=0间的距离等于________.
答案 (1)C (2)0 (3)±5 (4)2
题型一 点到直线的距离
例1 (1)求点P0(-1,2)到下列直线的距离:
①2x+y-10=0;②x+y=2;③y-1=0.
[解] ①根据点到直线的距离公式得
d==2.
②直线方程可化为x+y-2=0,
所以d==.
③因为直线y-1=0平行于x轴,所以d=|2-1|=1.
(2)已知P1(2,3),P2(-4,5)与点A(-1,2),求过点A且与P1,P2距离相等的直线l的方程.
[解] 当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=-1,符合题意;
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y-2=k(x+1),即kx-y+k+2=0,
因为P1,P2到直线l的距离相等,
所以=,
化简得|3k-1|=|3k+3|,解得k=-,
故直线l的方程为x+3y-5=0.
综上可知,直线l的方程为x+3y-5=0或x+1=0.
本例(2)还有其他解法吗?
解
(数形结合)设所求直线为l,由l过点A且与P1,P2距离相等,所以l有两种情况(如图所示).
①当P1,P2在l的同侧时,有l∥P1P2,此时可求得l的方程为y-2=-(x+1),即x+3y-5=0.
②当P1,P2在l的异侧时,l必过P1P2的中点(-1,4),此时l的方程为x=-1,即x+1=0.
∴所求直线的方程为x+3y-5=0或x+1=0.
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,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