内容正文:
2.3.3 点到直线的距离公式
【新知学习 合作探究】
如图,已知点P(x0,y0),直线l:Ax+By+C=0,如何求点P到直线l的距离?
【新知学习 合作探究】
方法一:坐标法
点P到直线l的距离,就是从点P到直线l的垂线段PQ的长度,其中Q是垂足.
因此,求出垂足Q的坐标,利用两点间的距离公式求出|PQ|,就可以得到
点P到直线l的距离.
设A≠0,B≠0,由PQ⊥l,以及直线l的斜率为-,可得垂线PQ的斜率为,
因此,垂线PQ的方程为y-y0=(x-x0),即Bx-Ay=Bx0-Ay0.
【新知学习 合作探究】
解方程组得直线l与PQ的交点坐标,即垂足Q的坐标为
因此, 点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离
【新知学习 合作探究】
当A=0或B=0时,直线方程为y=y1或x=x1的形式.
【新知学习 合作探究】
总结:应用点到直线的距离公式的关注点
(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.
【新知学习 合作探究】
方法二:向量法
思考:如何利用直线l的方程得到与l的方向向量垂直的单位向量n ?
如图,点P到直线l的距离,就是向量的模.
设M(x,y)是直线l上的任意一点,n是与直线l的方向向量垂直的单位向量,则是在n上的投影向量,| |=| · n |.
M
【新知学习 合作探究】
M
【新知学习 合作探究】
因为点M(x,y)在直线l上,所以Ax1+By1+C=0,
将 Ax1+By1=-C代入上式,
M
【新知深化 典例精析】
例1.求点P(-1,2)到直线l:3x=2的距离.
分析:将直线l的方程写成3x-2=0,再用点到直线的距离公式求解.
解:点P(-1,2)到直线l:3x=2的距离
.
【新知深化 典例精析】
例2.已知点A(1,3),B(3,1),C(-1,0),求△ABC的面积.
解:如图,设AB边上的高为h,则
S△ABC=|AB|h.
AB边上的高为h就是点C到AB的距离.
AB边所在直线的方程为,
即.
【新知深化 典例精析】
点C(-1,0)到x+y-4=0的距离
因此,
【归纳小结·提高认识】
1.点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离
2.通过求解过程发展数学运算的核心素养.
教材:
P77练习第1-3题.
【布置作业·检测目标】
谢谢
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