内容正文:
第二章
直线和圆的方程
人教A版2019选择性必修第一册·高二
2.3 直线的交点坐标与距离公式
2.3.4 两条平行直线间的距离
章节导读
确定直线位置的几何要素:点、方向
直线的倾斜角和斜率
直线的点斜式方程
直线的两点式方程
直线的一般式方程
点到直线、两平行直线间的距离
两条直线间的位置关系
直线与圆的位置关系
圆与圆的位置关系
确定圆的几何要素:圆心、半经
圆的标准方程
圆的一般方程
两点间的距离公式
两条直线平行和垂直的判定
学 习 目 标
1
2
3
了解两条平行直线的距离公式的推导与证明,提升数学抽象和逻辑推理的核心素养
掌握两条平行直线的距离公式
通过两平行线距离公式的探索和推导过程,培养学生运用等价转化、数形结合等数学思想方法解决问题的能力
旧知回顾
1.两点P1(x1,y1), P2(x2,y2)两点间的距离公式:
2.点P0(x0, y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离:
3.对于直线l1: A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,l1//l2的充要条件是什么?
A1B2-A2B1=0, 且B1C2-B2C1 ≠ 0或A1C2-A2C1≠0.
新知导入
图中的a、b是两根互相平行的水管,由于工程需要,现在要用一根水管把它们接通。这是设计草图,你认为选用哪根水管最节省材料?
两条平行直线间的距离是指夹在两条平行直线间的公垂线段的长.
问题1 什么是两平行线间的距离?
两平行线间的距离处处相等
新知探究
问题2 已知两条平行直线l1,l2的方程,如何求l1与l2间的距离?
y
O
x
l1
l2
P
根据两条平行直线间距离的含义,我们发现在直线l1上任取一点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.
典例分析
例1 求平行线l1: 2x-7y-8=0与l2: 6x-21y-1=0的距离.
解:在l1上任取一点,取点A(4,0)
A到l2的距离等于l1与l2的距离
y
O
x
l2: 6x-21y-1=0
l1:2x-7y-8=0
A(4,0)
点A到直线l2的距离为
所以l1与l2间的距离为
思考:如何取点,可使计算简单?
反思:能不能不取点就能求出这两条平行直线间的距离?
定义新知
两条平行直线间的距离
两条平行线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0的距离是
注意:
(2) 两直线方程中要求x,y的系数要相同.
(1) 把直线方程要化成一般式;
追问 用此结论时要注意什么?
典例再现
例1 求平行线l1: 2x-7y-8=0与l2: 6x-21y-1=0的距离.
另解:
直线l1: 2x-7y-8=0可化为6x-21y-24=0
由平行线间的距离公式,得
所以l1与l2间的距离为
反思 还可以怎样解?
课后练习
课本练习
解:
课后练习
课本练习
解:
课后练习
课本练习
解:
求含参的两平行直线间的距离
题型一
题型探究
【例1】已知直线5x+12y-3=0与直线10x+my+20=0平行,则它们之间的距离是( )
A.1 B.2 C. D.4
A
解析:由两条直线平行,得,解得m=24,10x+24y+20=0,即5x+12y+10=0,
由两条平行直线间的距离公式得d==1.
求含参的两平行直线的距离
题型一
题型探究
提分笔记
先利用平行关系求出参数值,然后再利用“公式法”求两平行直线间的距离.
由两平行直线之间的距离求参数
题型二
题型探究
【例2】(多选)若直线x-2y-1=0与直线x-2y-c=0的距离为2,则实数c的值为( )
A.9 B.-9
C.11 D.-11
BC
解析:∵直线x-2y-1=0与直线x-2y-c=0的距离为2,∴,
解得c=11或c=-9.
由两平行直线之间的距离求参数
题型二
题型探究
【例3】已知两条平行直线l1:3x+4y+5=0,l2:6x+by+c=0间的距离为3,则b+c等于( )
A.-12 B.48
C.36 D.-12或48
D
解析:将l1:3x+4y+5=0化为6x+8y+10=0,
因为两条直线平行,所以b=8.
由=3,解得c=-20或c=40,
所以b+c=-12或48.
由两平行直线之间的距离求参数
题型二
题型探究
解题感悟
1.注意两条平行直线之间的距离公式的使用条件及绝对值方程的求解.
2.巧用平行直线系设方程,利用平行线之间的距离公式求参数.
两平行直线间距离的最值问题
题型三
题型探究
【例4】两条互相平行的直线分别过A(6,2)和B(-3,-1)两点,如果两条平行直线间的距离为d,求:
(1)d的取值范围;
(2)当d取最大值时,两条直线的方程.
解:(1)如图,当两条平行直线与AB垂直时,两平行直线间的距离最大,
为d=|AB|=
当两条平行线各自绕点B,A逆时针旋转时,距离逐渐变小,越来越接近于0,
所以0<d≤所求的d的取值范围是.
(2)当d取最大值3时,两条平行线都垂直于AB,
它们的斜率k=-=-3.
故所求的直线方程分别为y-2=-3(x-6)
和y+1=-3(x+3),即3x+y-20=0和3x+y+10=0.
两平行直线间距离的最值问题
题型三
题型探究
应用数形结合思想求最值
(1)解决此类题的关键是理解式子表示的几何意义,将“数”转化为“形”,从而利用图形的直观性加以解决.
(2)数形结合、运动变化的思想方法在解题中经常用到.当图形的元素运动变化时,我们能直观观察到一些量的变化情况,进而可求出这些量的变化范围.
课堂达标
1.两条平行直线l1:3x-y=0与l2:3x-y+=0间的距离为( )
A.1 B.0
C. D.3
解析:A 两条平行直线l1与l2间的距离d==1.
A
课堂达标
2.两平行直线l1:x+2y+20=0与l2:x+2y+c=0间的距离为2,则c=( )
A.0或40 B.10或30
C.-20或10 D.-20或40
解析:B 由题意可得,,
即|20-c|=10,
解得c=10或c=30.
B
课堂达标
3.已知直线l1:x+y-1=0,l2:x+y+a=0,且两直线间的距离为,则a=________________________.
解析:由两平行直线间的距离公式得
d==2,
∴a=-3或a=1.
-3或1
课堂达标
4.若动点A(x1,y1),B(x2,y2)分别在直线l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0上移动,则|AB|的最小值为______,AB中点到原点距离的最小值为______.
解析:|AB|min=;
原点O到直线l1的距离d1=,
原点O到直线l2的距离d2=,
∴AB的中点到原点的距离的最小值为.
3
课堂小结
1.两点P1(x1,y1), P2(x2,y2)两点间的距离公式:
2.点P0(x0, y0)到直线 的距离:
3.两条平行线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0的距离:
感谢聆听!
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