内容正文:
1.4点到直线的距离
第 1章坐标平面上的直线
沪教版2020选修第一册
新知导入
建模
回顾旧知:在初中,“点到直线的距离”定义是什么?
提示:
直线外一点到直线的垂线段的长度,就是点到直线的距离.
如图,点A到直线l的距离是AC.
思考:
给定平面直角坐标系内一点的坐标和直线的方程,如何求点到直线的距离?
如图
已知点,直线 l :Ax + By + C=0,如何求点P到直线 l 的距离?
探究新知
合作探究
如图:
设,. 由 ,直线l 的斜率为,
可得l 的垂线段PQ的斜率为 ,
因此,PQ的方程为:
即 .
解方程组
①
即垂足Q的坐标为
于是
合作探究
因此,点到直线 l :Ax + By + C=0的距离
可以验证,当A=0,或B=0时,上述公式仍然成立.
合作探究
已知一个定点,一条直线 l :Ax +By + C=0,则定点P到这条直线 l 的距离为
①分子是P点代入直线方程;
②分母是直线未知数x, y系数平方和的算术跟;
③运用此公式时要注意直线方程必须是一般式,若给出其他形式,应先化成一般式再用公式;
④当点在直线上时,点到该直线的距离为0,公式仍然适用。
⑤直线方程 Ax +By + C=0中,A=0或B=0公式也成立。但由于直线是特殊直线(与坐标轴垂直),故也可以用数形结合求解.
归纳总结
合作探究
几种特殊情况:
1. 当点为原点时,
2. 点到x轴的距离
3. 点到y轴的距离
4. 点到与x轴平行的直线y=b()的距离
5. 点到y轴平行的直线x=a()的距离 .
1.点到直线的距离
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求点P(-1,2)到直线 l :3x=2的距离.
分析:
将直线 l 的方程写成3x-2=0,再用点到直线的距离公式求解.
解:
点 P(-1,2)到直线 l :3x-2=0的距离
典例2
已知△ABC的三个顶点分别是A(1,3),B(3,1),C(-1,0),
求△ABC的面积.
分析:
由三角形面积公式可知,只要利用距离公式求出边AB的长和边AB上的高即可.
解:
如图,
设边AB上的高为h ,则
边AB上的高h就是点C到直线AB的距离.
边AB所在直线 l 的方程为
即 x+y-4=0
点C(-1,0)到直线 l: x+y-4=0 的距离
因此,
典例3
2. 两平行线间距离
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两条平行直线间的距离是指夹在两条平行直线间的公垂线段的长.
方法一:求两条平行直线间的距离可转化为点到直线的距离;
两条平行线与
之间的距离是
方法二:利用两条平行直线间的距离公式.
两平行直线间的距离:
思考:已知两条平行直线的方程,如何求与间的距离?
(2) 两直线方程中要求的系数要相同.
(1) 把直线方程要化成一般式;
说明:
证明:两条平行线与之间的距离是
证明:在直线上任取一点
点到直线的距离就是这两条平行直线间的距离,
因为点在直线上,所以,
即,
典例5
已知两条平行直线 , ,求 l1与 l2 间的距离.
解:(方法一)先求与轴的交点的坐标.
容易知道,点的坐标为.
点到直线的距离
(方法二)直线 可化为
如何取点,可使计算简单?
由两条平行直线间的距离得
典例6
课堂练习
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当堂练习
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当堂检测
课堂练习
4. 求点P(-1,2)到下列直线的距离:
(1)2x+y-10=0; (2) x=2; (3) y-1=0.
答案:
(1) 由公式得
(2) 法1: 把直线方程化成一般式x-2=0
由公式得
法2:
∵直线 x=2与y轴平行,
∴由图知
(3) d=1 方法同(2)
课堂练习
6. 已知原点和点P(4,-1)到直线ax+a2y+6=0的距离相等,求实数a的值.
解:
利用点到直线的距离公式得
于是
且
-12=0
或
且
所以
所以2或4或6
课堂小结
27
THANKS
“
”
1.平行直线l1:3x-y=0与l2:3x-y+eq \r(10)=0的距离等于( )
A.1 B.0 C.eq \r(10)
D.3
【答案】A [l1、l2的距离为d=eq \f(|\r(10)-0|,\r(32+12))=1.选A.]
【答案】 5
2.分别过点A(-2,1)和点B(3,-5)的两条直线均垂直于x轴,则这两条直线间的距离是________.
【解析】 d=|3-(-2)|=5.
3.已知两点A(3,2)和B(-1,4)到直线mx+y+3=0的距离相等,则m=________.
【答案】eq \f(1,2)或-6
[由eq