内容正文:
思考一下
在公路附近有一家乡村旅馆,现在需要铺设一条连接旅馆和公路的道路.请同学们帮助设计一下:在理论上怎样铺路可以使这条连接道路的长度最短?
2.3.3 点到直线的距离公式
自主研读
P74~P77,梳理知识,记录疑问
问题一:课本使用哪些方法推导了点直线 的距离公式?
x
y
O
Q
P
直线l的方程
直线 l 的方程
直线PQ的方程
交点
点P的坐标
直线PQ的斜率
点P的坐标
点Q的坐标
两点间距离公式
思路简单运算繁琐
直线l的斜率
l⊥PQ
点P、Q之间的距离|PQ |( P到l 的距离)
l
方法一:代数法
如何简化运算?
设垂足Q的坐标(x,y),则
①
②
③
④
③式的平方+
④式的平方得:
“整体代换”
与l垂直的直线为Q在上,则
“设而不求”
x
y
O
Q
P
l
设是直线上任意一点
求出
求出直线的垂直(法) 单位向量
求出在上的投影向量的模
方法二:投影向量法
M(x,y)
x
y
O
P
P1
P2
n
问题一:课本使用哪些方法导了点直线 的距离公式?
追问:如何利用直线的方程得到与的方向向量垂直的向量 ?
(即直线的法向量)
追问:如何利用直线的方程得到与的方向向量垂直的向量 ?
(即直线的法向量)
M(x,y)
x
y
O
P
P1
P2
n
简化运算:
的方向向量为则与垂直的向量为
直线 的方向向量为________
法向量为________
问题一:课本使用哪些方法导了点直线 的距离公式?
还有其他方法吗?
方法三:几何法(等面积法)
x
y
O
S
R
l
Q
P
面积法求出|PQ|
求出|PR|
求出|PS|
利用勾股定理求出|RS|
求出点R的坐标
求出点S的坐标
平面内一点到直线的距离公式:
分子是点坐标代入直线方程左边后的绝对值
分母是直线方程中未知数的系数平方和的算术根
注:用此公式时直线方程必须先化成一般式!!!
点到直线的距离公式:
问题二:当直线垂直于坐标轴时,点到直线距离公式是否适用?
化简看看?
对所有直线都适用
点到几种特殊直线的距离
(1)点P(x0,y0)到x轴的距离d=______.
(2)点P(x0,y0)到y轴的距离d=______.
(3)点P(x0,y0)到直线y=a的距离d=________.
(4)点P(x0,y0)到直线x=b的距离d=________.
|y0|
|x0|
|y0-a|
|x0-b|
|x1-x0|
|y1-y0|
典例精析
解:
例1:求点到下列直线的距离:
(4)
典例精析
例2:求经过点且与两点距离相等的直线的方程.
法一:当直线的斜率不存在时,直线的方程为,与两点距离不相等,不符合题意;当直线的斜率存在时,设的方程为,即.
由题意得,解得或.
故直线的方程为或.
法二:由平面几何知识知,或经过线段的中点.
由题意得.
若,则直线的方程为,即;
若经过线段的中点则直线的方程为.
故直线的方程为或.
课堂小结
距离问题
两点间的距离
点到直线的距离
两平行直线的距离
公式:
转化,化归
公式:
推导:
交点法,投影向量法,等面积法
推导:
向量法,构造直角三角形
数学思想:
数形结合
P (x0, y0 )
l :Ax+By+C=0
转化化归
整体代换
分类讨论
下节课
当堂检测
课本P77 1,2,3
课本P80 14
课后作业
课本P79 6,11
课本P80 13
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