内容正文:
1.5.2 点到直线的距离
学业标准
素养目标
1.了解点到直线的距离公式的推导方法.(重点)
2.掌握点到直线距离公式,并能灵活应用于求平行线间的距离等问题.(难点)
3.初步掌握用解析法研究几何问题.(重点、难点)
1.通过点到直线距离、两条平行线间距离公式的推导,提升逻辑推理、直观想象的数学素养.
2.通过点到直线距离、两条平行线间距离公式的应用,提升数学运算的数学素养.
[教材梳理]
导学 点到直线的距离与两平行线间的距离
在铁路的附近,有一大型仓库,现要修建一条公路与之连接起来,易知,从仓库垂直于铁路方向所修的公路最短.将铁路看作一条直线l,仓库看作点P.
若已知直线l的方程和点P的坐标(x0,y0),如何求P到直线l的距离?
[提示] 过点P作直线l′⊥l,垂足为Q,PQ即为所求,直线l的斜率为k,则l′的斜率为-,∴l′的方程为y-y0=-(x-x0),联立l,l′的方程组,解出Q点坐标,利用两点间距离公式求出PQ.
平面直角坐标系中,若P(x0,y0),则P到x轴、y轴的距离分别是多少?
[提示] |y0|,|x0|.
在直角坐标系中,若P(x0,y0),则P到直线l:Ax+By+C=0的距离是不是过点P到直线l的垂线段的长度?
[提示] 是.
若过P(x0,y0)的直线l′与l:Ax+By+C=0平行,那么点P到l的距离与l′与l的距离相等吗?
[提示] 相等.
◎结论形成
1.点到直线的距离
点到直线的距离
定义
点到直线的垂线段的长度
图示
公式
点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=
2.两条平行直线间的距离
两条平行直线间的距离
定义
夹在两条平行直线间公垂线段的长度
图示
公式
两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0之间的距离d=.
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)当A=0或B=0或点P在直线l上时,点P到直线Ax+By+C=0的距离公式仍然适用.( )
(2)当两直线平行时,一条直线上任一点到另一条直线的距离都相等.( )
(3)在用两平行线间的距离公式时,两方程中x,y的系数对应成比例即可.( )
(4)点P(x0,y0)到x轴的距离是d=y0.( )
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)×
2.点P(1,2)到直线y=2x+1的距离为( )
A. B.
C. D.2
解析 d==.
答案 A
3.两条平行线l1:3x+4y-7=0和l2:3x+4y-12=0的距离为( )
A.3 B.2
C.1 D.
解析 d==1.
答案 C
4.点A(1,0),B(3,0)到直线l的距离都是1,这样的直线l有________条.
答案 3
题型一 点到直线的距离
(1)已知点P是x轴上的点,P到直线3x-4y+6=0距离为6,则P点坐标为( )
A.( -6,0) B.(-12,0)
C.(-12,0)或(8,0) D.(-6,0)或(6,0)
[自主解答] 由点P是x轴上的点,设点P(a,0),由距离公式可得距离d===6,|3a+6|=30,
解得a=8或a=-12,所以点P坐标为(-12,0)或(8,0).
[答案] C
(2)点(0,2)到直线y=k(x+2)的距离的最大值为________.
[自主解答] 因为直线y=k(x+2)显然过点(-2,0),如图,即A(-2,0),B(0,2),
连接AB,若AB⊥l,则点(0,2)到直线y=k(x+2)的距离为d=AB=2;若AB不垂直l,则点(0,2)到直线y=k(x+2)的距离d必小于AB,综上,点(0,2)到直线y=k(x+2)距离的最大值dmax=AB=2.
[答案] 2
[规律方法]
点到直线距离的求解方法
(1)求点到直线的距离,首先要把直线化成一般式方程,然后再套用点到直线的距离公式.
(2)当点与直线有特殊位置关系时,也可以用公式求解,但是这样会把问题变复杂了,要注意数形结合.
[触类旁通]
1.(1)若点(,-1)到直线x+y-m=0的距离等于1,则m=( )
A.2 B.-2
C.2或-2 D.1或-1
解析 ∵点(,-1)到直线x+y-m=0的距离等于1,
∴=1,解得m=±2.
答案 C
(2)设m,n∈R,若直线l:mx+ny-1=0与x轴相交于点A,与y轴相交于点B,且坐标原点O到直线l的距离为,则△AOB的面积S的最小值为( )
A. B.2
C.3 D.4
解析 由坐标原点O到直线l的距离为,可得=,化简可得m2+n2=,因为直线l∶mx+ny-1=0,令x=0,可