内容正文:
第2课时 点到直线的距离公式 两条平行直线间的距离公式
[学习目标] 1.探索并掌握点到直线的距离公式,并能灵活应用. 2.会求两条平行直线间的距离.
知识点一 点到直线的距离公式
在平面直角坐标系中,有一点P(x0,y0),直线l:Ax+By+C=0(其中A,B不全为0),如何求出点P到直线l的距离d?
提示: 设M(x1,y1)是直线l上任意一点,n=(A,B)是直线l的一个法向量,按照向量数量积的几何意义可知,P(x0,y0)到直线l的距离d满足d=.
所以d=
=,
又Ax1+By1+C=0,所以d=(其中A,B不全为0).
1.概念:过一点向直线作垂线,则该点与垂足之间的距离,就是该点到直线的距离.
2.公式:点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=(其中A,B不全为0).
[微提醒] (1)点到直线的距离公式的特点:①分母是直线方程的一般式中x,y的系数平方和的算术平方根;②分子是直线方程的一般式中等号左边代入点的坐标后的绝对值|Ax0+By0+C|.
(2)在应用点到直线的距离公式时,若给出的直线方程不是一般式,应先把方程化为一般式.
[记结论] 点到几种特殊直线的距离:(1)点P(x0,y0)到x轴的距离d=|y0|;(2)点P(x0,y0)到y轴的距离d=|x0|;(3)点P(x0,y0)到直线y=a的距离d=|y0-a|;(4)点P(x0,y0)到直线x=b的距离d=|x0-b|.
(链接教材P23例23)求点P(3,-2)到下列直线的距离:
(1)y=x+;
解析: (1)直线y=x+化为一般式为3x-4y+1=0,由点到直线的距离公式可得d==.
(2)y=6;
(2)因为直线y=6与y轴垂直,所以点P到它的距离d=|-2-6|=8.
(3)x=4.
(3)因为直线x=4与x轴垂直,所以点P到它的距离d=|3-4|=1.
方法技巧
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.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.
3.若已知点到直线的距离求参数时,只需根据点到直线的距离公式列方程求解参数即可.
[注意] 点P在直线l上时,点到直线的距离为0,公式仍然适用.
即时练1.(2023·浙江温州新力量联盟期中)点P(3,2)到直线x-y-3=0的距离为( )
A.1 B.
C.2 D.
B 点P到直线的距离d==.故选B.]
即时练2.(2022·黑龙江大庆高二期末)已知点(a,2)(a>0)到直线l:x-y+3=0的距离为1,则a等于( )
A. B.2-
C.-1 D.+1
C 由点到直线的距离公式得=1,解得a=-1或a=--1.又a>0,所以a=-1.故选C.]
学生用书第22页
知识点二 两条平行直线间的距离公式
请回答以下问题:
1.已知两条平行直线l1,l2的方程,如何求l1与l2间的距离?
提示: 根据两条平行直线间距离的含义,在直线l1上取任一点P(x0,y0),点P(x0,y0)到直线l2的距离就是直线l1与直线l2间的距离,这样求两条平行直线间的距离就转化为求点到直线的距离.
2.怎样求两条平行直线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0间的距离?
提示: 在直线Ax+By+C1=0上任取一点P(x1,y1),点P(x1,y1)到直线Ax+By+C2=0的距离就是这两条平行直线间的距离即d=,
因为点P(x1,y1)在直线Ax+By+C1=0上,
所以Ax1+By1+C1=0,即Ax1+By1=-C1,
因此d==
=.
1.概念:夹在两条平行直线间的公垂线段的长度就是两条平行直线间的距离.
2.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=(其中A,B不全为0,且C1≠C2).
[微提醒] 使用两条平行直线间的距离公式的前提:(1)把直线方程化为直线的一般式方程;(2)两条直线方程中x,y的系数必须分别相等.
(1)(链接教材P24例24)两条平行线4x+3y+3=0与8x+6y-9=0的距离为( )
A. B.
C. D.
解析: (1)将直线8x+6y-9=0化为4x+3y-=0,所以两条平行直线间的距离为=.故选D.
(2)已知直线l1:x+2y+a=0,l2:2x+4y+1=0相互平行,且l1,l2间的距离为,则a的值为( )
A. B.6
C.或- D.6或-4
(2) l2:2x+4y+1=0,即x+2y+=0,所以l1,l2间的距离为=,解得a=或a=-.故选C.
答案: (1)D (2)C
方法技巧
两条平行直线间的距