2.3.3 点到直线的距离公式 2.3.4 两条平行直线间的距离-【名师导航】2026-2027学年高中数学选择性必修第一册同步讲义(人教A版)
2.3.3 点到直线的距离公式
2.3.4 两条平行直线间的距离
[学习目标]
1.探索并掌握点到直线的距离公式和两条平行直线间的距离公式.(数学抽象、数学运算)
2.会求点到直线的距离与两平行直线间的距离.(数学运算)
[教用·问题初探]——通过让学生回答问题来了解预习教材的情况
问题1.点到直线的距离是指什么线段的长?
问题2.应用点到直线的距离公式时,必须将直线化为一般式吗?
问题3.两条平行直线间的距离是指什么线段的长?
问题4.运用两条平行直线间的距离公式时应注意什么?
探究1 点到直线的距离
问题1 如图,在平面直角坐标系中,已知点P(x0,y0),直线l:Ax+By+C=0(A≠0,B≠0),怎样求出点P到直线l的距离呢?如果A=0或B=0时,又如何求点P到直线l的距离呢?观察点到直线的距离公式,你能说说它的结构特征吗?
[提示] 点P到直线l的距离是点P到直线l的垂线段的长,如图,过点P作直线l的垂线为l′,垂足为Q,由l′⊥l可知l′的斜率为,∴l′的方程为y-y0=
(x-x0),与直线l的方程联立方程组,
解得交点Q,
∴|PQ|=.
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当A=0时,直线l:By+C=0,|PQ|=|y0-yQ|==
=
;
当B=0时,直线l:Ax+C=0,|PQ|=|x0-xQ|==
=
.
所以当A=0或B=0时,上述公式仍然成立.
公式特征:(1)点到直线的距离公式中,直线的方程要转化为一般式Ax+By+C=0;(2)公式中,分子是将点P(x0,y0)的坐标代入一般式左边所得值的绝对值,分母是一般式一次项系数平方和的算术平方根.
[新知生成]
点到直线的距离
(1)定义:点到直线的距离,就是点到直线的垂线段的长度.
(2)公式:点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=.
[典例讲评] 1.(源自北师大版教材)求点P(-2,1)到下列直线的距离:
(1)3x+4y-1=0;(2)y=2x+3;(3)2x+5=0.
[解] (1)根据点到直线的距离公式,得d==
.
即点P(-2,1)到直线3x+4y-1=0的距离为.
(2)直线方程y=2x+3可化为一般式2x-y+3=0.
根据点到直线的距离公式,得d==
=
.
即点P(-2,1)到直线y=2x+3的距离为.
(3)直线方程2x+5=0可化为x=-,这条直线垂直于x轴,
所以d==
.
即点P(-2,1)到直线2x+5=0的距离为.
[母题探究] 求过点P(-2,1)且与原点距离最大的直线l的方程,并求出最大距离.
[解] 设原点为O,连接OP(图略),易知过点P且与原点距离最大的直线是过点P且与PO垂直的直线.
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