内容正文:
平面上的距离
1.5.1 平面上两点间的距离
学业标准
素养目标
1.了解平面上两点间的距离公式的推导方法.(重点)
2.掌握平面上两点间的距离公式,中点坐标公式及其应用.(难点)
3.初步掌握用坐标法研究几何问题.(重点、难点)
1.通过推导平面上两点间的距离公式、中点坐标公式,提升逻辑推理数学素养.
2.通过应用平面上两点间的距离公式、中点坐标公式,提升数学运算、直观想象的数学素养.
[教材梳理]
导学 平面上两点间的距离
如何求A,B两点间的距离?
[提示] AB=|xA-xB|.
在平面直角坐标系中能否用数轴上两点间距离求出任意两点间距离?
[提示] 可以,构造直角三角形利用勾股定理求解.
◎结论形成
1.两点间的距离
(1)条件:点P1(x1,y1),P2(x2,y2).
(2)结论:P1P2=.
2.中点坐标公式
一般地,对于平面上的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),线段P1P2的中点是M(x0,y0),
则
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)点P1(0,a),点P2(b,0)之间的距离为a-b.( )
(2)当A,B两点的连线与坐标轴平行或垂直时,两点间的距离公式不适用.( )
(3)点P1(x1,y1),点P2(x2,y2),当直线平行于坐标轴时P1P2=|x1-x2|.( )
(4)已知M(2,1),N(-1,5),则MN=5.( )
答案 (1) × (2) × (3)× (4)√
2.直线y=x上的两点P,Q的横坐标分别是1,5,则PQ( )
A.4 B.4
C.2 D.2
解析 ∵P(1,1),Q(5,5),∴PQ==4.
答案 B
3.若A(-2,-1),B(a,3)且AB=5,则a=__________.
答案 1或-5
4.已知点P在直线x+y=0上,A(6,0)且AP=3,则点P的个数是________.
答案 1
题型一 两点间的距离
(1)已知点P(a,2),Q(-2,-3),M(1,1),且PQ=PM,则a的值是( )
A.-2 B.2
C.- D.
[自主解答] 因为点P(a,2),Q(-2,-3),M(1,1),且PQ=PM,
所以=
,解得a=-.
[答案] C
(2)已知A(-c,0),B(c,0),直线x+y=1上存在唯一点P,使得PA=PB,则c的值为( )
A.-1 B.-1或
C.1或- D.-
[自主解答] 设P,由PA=PB得,
=×,
整理得3x-2x0+2c2+1=0,
因为直线x+y=1上存在唯一点P,所以整理后的方程只有一个解,
即Δ=42-12=0,解得c=-1或c=.
[答案] B
[规律方法] 计算两点间距离的方法
(1)对于任意两点P1(x1,y1)和P2(x2,y2),则P1P2=.
(2)对于两点的横坐标或纵坐标相等的情况,可直接利用距离公式的特殊情况求解.
[触类旁通]
1.(1)以点A,B,C为顶点的三角形是( )
A.等边三角形 B.等腰直角三角形
C.等腰三角形 D.直角三角形
解析 由已知可得AB==2,AC==2,
BC==4,
所以AB2=AC2+BC2.
故△ABC为直角三角形.
答案 D
(2)设A(3,4),在x轴上有一点P(x,0),使得PA=5,则x=( )
A.0 B.6
C.0或6 D.0或-6
解析 由PA=5,得=5,即(3-x)2+(4-0)2=25,
化简为x2-6x=0,解得x=6或x=0.
答案 C
题型二 两点间的距离公式及应用一题多变
已知点A(2,3),B(4,1),△ABC是以AB为底边的等腰三角形,点C在直线l:x-2y+2=0上.
(1)求AB边上的高CE所在直线的方程.
(2)求△ABC的面积.
[自主解答] (1)由题意可知,E为AB的中点,E(3,2),
kAB==-1,且kCE=-=1,
所以CE所在直线方程为y-2=x-3,
即x-y-1=0.
(2)由得
所以C的坐标(4,3),
又A(2,3),B(4,1),
所以EC==,
AB==2,
所以S△ABC=AB·EC=2.
[母题变式]
1.(变条件、变结论)(一题多解)把本例2三角形所满足的条件改为“A(-3,1),B(3,-3),C(1,7)”,试判断此三角形的形状,并求其面积.
解析 法一 因为AB==2,
AC==2,
又BC==2,
所以AB2+AC2=BC2,且AB=AC,
所以△ABC是等腰直角三角形.
S△ABC=AC·AB=×2×2=26.
法二 因为kAC=
=,
kAB==-,
则kAC·kAB=-1,
所以AC⊥AB.
又AC=
=2,
AB==2,
所以AC=A