内容正文:
2.2.4 点到直线的距离
(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,两条平行直线之间的距离.
教学难点:点到直线的距离公式的推导过程.
核心素养:1.通过学习点到直线的距离公式的推导过程培养逻辑推理素养、直观想象素养和数学运算素养.2.通过利用点到直线的距离公式、两条平行直线间的距离公式解决问题进一步提升数学运算素养.
知识点一 点到直线的距离
(1)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=.
(2)点到特殊直线的距离
点P(x0,y0)到x轴的距离d=|y0|,到平行于x轴的直线y=a的距离d=|y0-a|,到y轴的距离d=|x0|,到平行于y轴的直线x=b的距离d=|x0-b|.
知识点二 两条平行直线之间的距离
(1)两条平行线之间的距离
两条平行线之间的距离,等于其中一条直线上任意一点到另一条直线的距离.
(2)两条平行线之间的距离公式
①P(x1,y1)为l1:Ax+By+C1=0上一点,l2:Ax+By+C2=0(C1≠C2),则l1与l2之间的距离d=.
②两条平行直线l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0(C1≠C2)之间的距离d=.
1.应用点到直线的距离公式应注意的三个问题
(1)直线方程应为一般式,若给出其他形式应化为一般式.
(2)点P在直线l上时,点到直线的距离为0,公式仍然适用.
(3)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),故也可用数形结合求解.
2.对两条平行直线之间的距离公式的理解
(1)求两条平行线之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)利用公式求平行线之间的距离时,两条直线方程必须是一般式,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)直线外一点与直线上一点的距离的最小值是点到直线的距离.( )
(2)点(m,n)到直线x+y-1=0的距离是.( )
(3)连接两条平行直线上两点,即得该两条平行线之间的距离.( )
(4)两条平行线之间的距离是两条平行线上两点间距离的最小值.( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√
2.做一做(请把正确的答案写在横线上)
(1)点P(1,2)到直线2x+y-4=0的距离等于________.
(2)已知点A(a,2)(a>0)到直线l:x-y+3=0的距离为1,则a=________.
(3)若点(4,3)到直线3x-4y+C=0的距离为1,则C=________.
(4)两平行线4x+6y=16与2x+3y+18=0间的距离等于________.
答案 (1)0 (2)-1 (3)±5 (4)2
题型一 点到直线的距离
例1 (1)点P(1,-2)到直线l:4x-3y=0的距离为( )
A. B.2
C.1 D.3
[解析] 由题意,点P(1,-2)到直线l:4x-3y=0的距离为=2.故选B.
[答案] B
(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,即x+1=0,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+1=0或x+3y-5=0.
[解法探究] 本例(2)还有其他解法吗?
解 因为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.
所以所求直线l的方程为x+3y-5=0或x+1=0.
感悟提升
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P(x0,y0)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|.
(3)若已