内容正文:
2.3 直线的交点坐标与距离公式
第 2 课时 两点间距离、点到直线间的距离
【学习目标】1.探索并掌握平面上两点间的距离公式.会用两点间的距离公式解决一些相关问题.
2.理解点到直线距离公式的推导,掌握点到直线的距离公式.
3.感受代数方程与几何问题之间的关系、领悟数形结合思想.
【学习重难点】重点:点到点、点到直线的距离公式. 难点:数形结合思想.
【概念辨析】
一、两点间的距离公式
条件
点,
结论
=
特例
点到原点的距离=
二、点到直线的距离公式
定义
点到直线的距离,就是从点到直线的垂线段的长度
公式
点到直线的距离
说明:点到几种特殊直线的距离
(1)点到轴的距离 ; (2)点到轴的距离 ;
(3)点到直线的距离 ; (4)点到直线的距离 .
【概念辨析】
1.两点间的距离为 .
2.已知三角形的三个顶点,则边上中线的长为( )
A. B.
C. D.
3.已知点到直线的距离为,则的值是( )
A.5或15 B.10 C.-5 D.15
【典例分析】
例1、已知点到直线的距离不大于,求实数的取值范围.
例2、已知过点的直线,且点与点到直线的距离相等,则直线的方程为( )
A. B.
C.或 D.或
变式1、已知点,求过点且与坐标原点距离为的直线方程.
变式2、已知点,求过点且到坐标原点距离最大的直线方程,及最大距离.
例3、用坐标法证明:在中,为边上的中线,则.
【当堂训练】
1. 已知直线与直线的交点为,则点到直线的距离为 .
2.已知为直角三角形中的三边长,其中为斜边长.若点在直线上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
3.(多选题)已知直线过点,且点,到直线的距离相等,则直线的方程可能为( )
A. B. C. D.
4.已知在中,点,,点在直线上.若的面积为,则点的坐标为 .
【课后反思】
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2.3 直线的交点坐标与距离公式
第 2 课时 两点间距离公式、点到直线间的距离公式
【学习目标】
1.探索并掌握平面上两点间的距离公式.会用两点间的距离公式解决一些相关问题.
2.理解点到直线距离公式的推导,掌握点到直线的距离公式.
3.感受代数方程与几何问题之间的关系、领悟数形结合思想.
【学习重难点】
重点:点到点、点到直线的距离公式. 难点:数形结合思想.
【概念辨析】
一、两点间的距离公式
条件
点P1(x1,y1),P2(x2,y2)
结论
|P1P2|=
特例
点P(x,y)到原点O(0,0)的距离|OP|=
二、点到直线的距离公式
定义
点P到直线l的距离,就是从点P到直线l的垂线段的长度
公式
点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=
说明: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|.
【概念辨析】
1. A(2,1),B(4,2)两点间的距离为( )
A.3 B.3 C. D.2
解析:选C 由两点间距离公式得|AB|==.
2. 已知三角形的三个顶点A(2,4),B(3,-6),C(5,2),则BC边上中线的长为( )
A.2 B.
C.11 D.3
解析:选A 设BC的中点为D(x,y),由中点坐标公式得所以D(4,-2),所以|AD|===2.故选A.
3.已知点P(-1,2)到直线l:4x-3y+C=0的距离为1,则C的值是( )
A.5或15 B.10 C.-5 D.15
解析:选A 由点线距离公式有=1,解得C=15或C=5.
【典例分析】
例1、已知点P(1, -1)到直线l: ax+y-2=0的距离不大于,求实数a的取值范围.
【解】 根据点到直线距离的公式得d=≤,解得a≥或a≤-2,故实数a的取值范围是.
例2、已知过点P(1,2)的直线l,且点A(2,3)与点B(0,-5)到直线l的距离相等,则直线l的方程为( )
A.4x-y-2=0 B.4x-y+2=0
C.4x-y-2=0或x=1 D.4x-y+2=0或x=1
解析:选C 当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=1,点A(2,3)与点B(0,-5)到x=1的距离为1,符合题意.当直线l的斜率存在时,设斜率为k,则可设直线方程为y-2=k(x-1),即kx-y-k+2=0,由于点A(2,3)与点B(0,-5)到直线l的距离相等,则=,解得k=4,故直线l的方程为4x-y-2=0,综上所述,直线l的方程为4x-y-2=0或x=1.
变式1、已知点,求过点且与坐标原点距离为的直线方程.
【解】 当斜率不存在时,方程,适合题意.当斜率存在时,设直线方程为,即,则,解得.所以直线方程为.
所以所求直线方程为或.
变式2、已知点,求过点且到坐标原点距离最大的直线方程,及最大距离.
【解】 过点且与原点距离最大的直线方程应为过点且与垂直的直线. 因为,则所求直线的斜率为.所以直线方程为,最大距离为.
例3、用坐标法证明:在△ABC中,AO为边BC上的中线,则AB2+AC2=2(AO2+BO2).
【证明】如图,以O为坐标原点,BC所在直线为x轴,建立平面直角坐标系.
设B(-a, 0), C(a, 0), A(m, n),则AB2=(m+a)2+n2 ,AC2=(m-a)2+n2,故AB2+AC2=2(m2+n2+a2).又AO2=m2+n2, BO2=a2,所以AB2+AC2=2(AO2+BO2).
【当堂训练】
1. 已知直线:与直线:的交点为,则点到直线:的距离为( )
A. B. C. D.
1. C 【解析】 因为直线:与直线:,由解得坐标为,点到直线:的距离为.故选C.
2.已知,,为直角三角形中的三边长,其中为斜边长.若点在直线:上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2. D【解析】 ,,为直角三角形中的三边长,为斜边长,可得,点在直线:上,又表示原点到的距离的平方,
原点到直线的距离即为所求最小值,可得最小值为.则的最小值为.故选.
3.(多选题)已知直线过点,且点,到直线的距离相等,则直线的方程可能为( )
A. B.
C. D.
3. AB 【解析】当直线的斜率不存在时,显然不满足题意.当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即.由已知得,所以或,所以直线的方程为或.故选AB.
4.已知在中,点,,点在直线上.若的面积为,则点的坐标为 .
4. 或 【解析】设,由,的面积为,得点到直线的距离为.又根据直线的两点式方程得,所在直线的方程为,所以解得或,所以点的坐标为或.
【课后反思】
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