内容正文:
第二章直线和圆的方程
2.3.3直线的交点与距离公式(3)
一点到直线的距离公式
复习引入:
1.两点P(xy人P(x2y2)的距离公式:
PDl=Vx2x)2+0y2-y)月
特别地,原点O(0,0)与任意一点P(x,y)的距离为:
OP=x2+y2
2思考:如图,已知点P(xoyo),直线1:Ax+By+C=0,
如何求点P到直线的距离?
由点到直线的距离定义
如图,PQ的长度就是点P到直线的距离.
学习新课:
1如图,己知点(x,y),直线1:Ax+By+C=0(A、B不同时为0),
如何求点P,到直线的距离?
PQ的长度就是点P到直线I的距离
:直线1:Ax+By+C=0,
A
斜率为-
B
☐直线P,0的斜率为B由点斜式,
A
B
直线B2的方程为:y-八=x-x)
由
%-
得到Q点坐标,
Ax+By+C=0
再根据两点距离公式,
可求出Pg
B
B
尤-X0+yo
①
Ax+By+C=0
Ax+By+C=0
②
把①代入②,解得
x=
B2xo-AByo-AC
3
A2+B2
把③代入①,解得
y=
A2yo-ABxo-BC
A2+B2
∴.Q点坐标为
B2xo-AByo-AC A'xo-ABxo-BC
A2+B2
A2+B2
B2xo-AByo-AC
0-
A2+B2
(Axo+Byo+C)2Axo+Byo+C
A2+B2
A2+B2
因此,点P(x,y)到直线l:Ax+By+C=O的距离
d=
Axo Byo+C
V42+B2
可以验证,当A=0或B=0时,上述公式仍然成立.
此公式还有其他推导方法吗?
想一想,试一试.
设A≠0,B≠0,
过点P分别作x轴和y轴的平行线,
交I于点R,S,如图.则
R
Bya+C)SC)
R(--
A
B
A
-。e9
Axo+Byo+C
B
B
IRs-F +ls=
(Axo +Byo+C)2 (Axo+Byo+C)2
A2
B2
to+Ca+日,++0
A2B2
设P,Q=d,由三角形的面积得)Rs-PQ=P,-lP,S
即d=1pg=
PR·rS
RS
Ax+By+CAo+w土C
R
4
o+B,+C
Axo+Byo+C
V42+B2
点(xo,yo)到直线1:Ax+By+C=0的距离
此公式还用向量推导可以吗?
d=
Axo+Byo+C
VA2+B2
想一想,试一试.
点P(xo,y)到直线1:Ax+By+C=O的距离
就是Q的模,
M(x,y)
设M(x,y)是直线I:Ar+By+C=0上任意一点
P2(x2,y2)
是与直线的方向向量垂直的单位向量
则P8是在n上的投影向量,
Ro PM
设P(x,y,P(x2,y2)是直线1上的任意两点,
则8=(x,-x,2-y)是直线止的方向向量
:(x,,P(x2y2)是直线1上两点,
Ax+By+C=0
(1
Ax,+By2+C=0②
②-①得,Ax2-x+B(y2-)=0
由平面向量数量积运算可知,
向量(A,B与向量(x2-x,2-y垂直.i=
6
(A,B
=小
容-u网
-g+8少
+gi+--】
:M(x,y)在直线I上,
∴.Ax+By+C=0∴.Ax+By=-C
Ni-+后C--
0-g=.79
方法小结:
比较上述方法:第一种、第二种都是从定义出发,
把问题转化为求两点间的距离,通过代数运算得到结果,
思路自然:
第三种方法利用向量投影,通过向量运算求出结果,简化
了运算.