内容正文:
第二章 直线和圆的方程
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.经历用坐标法、向量法推导点到直线的距离公式的运算过程,发展数学运算与逻辑思维素养.
2.掌握点到直线的距离公式,并能灵活应用.
3.理解两条平行线间的距离公式的推导,会求两条平行直线间的距离.
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养速提升
学以致用·随堂检测促达标
目 录 索 引
基础落实·必备知识全过关
知识点1 点到直线的距离
1.点P(x0,y0),直线l:Ax+By+C=0,点P到直线l的距离,就是从点P到直线l的
的长度,其中Q是垂足.
2.公式:点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0(A,B不同时为0)的距离d= .
垂线段PQ
AI·思考辨析
点P(x0,y0)到x轴、y轴、直线y=a,x=b的距离分别是什么?
提示 到x轴的距离d=|y0|,到y轴的距离d=|x0|,到y=a的距离d=|y0-a|,到x=b的距离d=|x0-b|.
体验新知
1.(2026安徽合肥高二期中)点A(2,1)到直线x-2y+10=0的距离为 .
2
解析 点A(2,1)到直线x-2y+10=0的距离d==2.
2.(北师大版教材例题)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.
知识点2 两条平行直线间的距离
1.概念:两条平行直线间的距离是夹在两条平行直线间的 的长.
2.求两条平行直线间的距离可转化为求点到直线的距离.
3.公式:两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0之间的距离
d=.
此公式的应用前提是l1与l2方程中x,y分别对应的系数相等
公垂线段
AI·思考辨析
如果直线l1有两个点A和B到l2的距离相等,此时l1与l2平行吗?
提示 直线l1与l2不一定平行.直线l1与l2可能平行或线段AB的中点在直线l2上.
体验新知
1.(2026山西太原高二期中)直线x+y=0与直线x+y+2=0之间的距离是( )
A. B.1
C. D.2
C
解析 由平行线间的距离公式可得d=.故选C.
2.(2026河北高二期中)直线l1:6x+8y=5与l2:3x+4y=0之间的距离为 .
解析 由题可得,l1:6x+8y-5=0,l2:6x+8y=0,
则直线l1与直线l2之间的距离为.
重难探究·能力素养速提升
能力提升点一 求点到直线的距离
【例1—1】 (1)已知点P(-1,2)到直线l:4x-3y+m=0的距离为1,则m的值为
( )
A.-5或-15 B.-5或15
C.5或-15 D.5或15
D
解析 ∵点P(-1,2)到直线l:4x-3y+m=0的距离为1,
∴=1,解得m=15或m=5.故选D.
(2)(北师大版教材习题)已知△ABC的三个顶点分别为A(1,4),B(-2,-1),C(4,1),求△ABC的面积.
★★【例1—2】 (1)已知A(-2,0),B(4,a)两点到直线l:3x-4y+1=0的距离相等,则a=( )
D
(2)已知动点M(a,b)在直线3x+4y+10=0上,则 的最小值为
.
2
变式训练1 ★★(1)(2026广东高二期中)已知实数x,y满足4x-3y+2=0,则的最小值是( )
A. B.
C.1 D.
A
解析 当取最小值时,即为点(1,1)到直线4x-3y+2=0的距离d=.故选A.
★★(2)(2026江苏淮安高二期中)已知A(-2,-1),B(6,3)两点到直线l: ax+y+1=0的距离相等,则实数a的值为( )
A.0 B.-
C.0或-1 D.-1或-
D
解析 由题意可得,即|2a|=|6a+4|,解得a=-1或a=-.
故选D.
(3)已知直线l与直线3x-y=0垂直,且点Q(2,-5)到直线l的距离为,则直线l的方程为 .
x+3y+3=0或x+3y+23=0
能力提升点二 两平行线间的距离
【例2】 (北师大版教材例题)求下列各对平行直线间的距离:
(1)l1:3x+4y-1=0,l2:3x+4y+3=0;
(2)l1:y=3x+2,l2:y=3x-3;
(3)l1:x-2y-1=0,l2:2x-4y+3=0.
解 (1)根据两条平行直线间的距离公式,得d=,即l1与l2间的距离为.
(2)将所给直线方程化为一般式,得l1:3x-y+2=0,l2:3x-y-3=0.根据两条平行直线间的距离公式,得d=,即l1与l2间的距离为.
(3)将直线l2的方程化简,得x-2y+=0,根据两条平行直线间的距离公式,得d=,即l1与l2间的距离为.
变式训练2 已知直线l1与l2:x+y-1=0平行,且l1与l2的距离是 ,求直线l1的方程.
解 (方法1)∵l1∥l2,∴可设l1的方程为x+y+C=0.
在直线l2上取一个点,如(1,0),则点(1,0)到直线l1的距离等于,
从而,∴|C+1|=2.
∴C=1或C=-3.
∴l1的方程为x+y+1=0或x+y-3=0.
(方法2)∵l1∥l2,∴可设l1的方程为x+y+C=0.
∴l1与l2的距离为,|C+1|=2.
∴C=1或C=-3.从而l1的方程为x+y+1=0或x+y-3=0.
本节要点归纳
1.知识清单:
(1)点到直线的距离公式的推导过程及点到直线的距离公式
d= ;
(2)两条平行线间的距离公式及两平行线间的最值问题;
2.方法归纳:待定系数法、坐标法、公式法、解方程(组)法、数形结合法.
3.常见误区:(1)已知距离求参数问题易漏解;(2)设直线方程易忽略斜率是否存在;(3)运用两平行线间的距离公式时,必须保证两直线方程中x,y的系数分别对应相同.
学以致用·随堂检测促达标
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1.(2026江苏盐城高二期中)已知点(a,1)(a<0)到直线l:3x+4y+5=0的距离为3,则a=( )
A.-2 B.-8
C.-2或-8 D.2
B
解析 由点到直线的距离公式得3=,即|3a+9|=15,解得a=2或a=-8.
又a<0,所以a=-8.故选B.
1
2
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2.两条平行直线3x+4y-12=0与ax+8y+11=0间的距离为( )
C
1
2
3
4
3.到直线3x-4y-11=0的距离为1的直线方程为( )
A.3x-4y-1=0
B.3x-4y-6=0或3x-4y-16=0
C.3x-4y+1=0或3x-4y-1=0
D.3x-4y+16=0或3x-4y-3=0
B
解析 设所求的直线方程为3x-4y+C=0,由题意得=1,解得C=-6或C=-16,故所求直线方程为3x-4y-6=0或3x-4y-16=0.故选B.
1
2
3
4
4.点P(x,y)在直线x+y-4=0上,则x2+y2的最小值是 .
8
解析 由x2+y2的实际意义可知,它表示直线x+y-4=0上的点到原点的距离的平方,它的最小值即为原点到该直线的距离的平方,
所以(x2+y2)min==8.
本 课 结 束
解 由题得,|AB|=,
AB边所在直线的方程为y+1=(x+2),即5x-3y+7=0,
所以AB边上的高h=.
所以S△ABC==12.
A.2 B.
C.2或-8 D.2或
解析 若A(-2,0),B(4,a)在l:3x-4y+1=0的同侧,
则kAB=kl=,所以,解得a=.
若A(-2,0),B(4,a)在l:3x-4y+1=0的异侧,
则A(-2,0),B(4,a)的中点在直线l:3x-4y+1=0上,
所以4-2a=0,解得a=2.故选D.
解析 因为表示动点M(a,b)到坐标原点O(0,0)的距离,
所以的最小值为O(0,0)到直线3x+4y+10=0的距离d==2.
解析 因为直线l与直线3x-y=0垂直,
所以直线l的斜率为-.
设直线l:y=-x+b,即x+3y-3b=0.
由题意得,解得b=-1或b=-,
所以直线l的方程为x+3y+3=0或x+3y+23=0.
A. B.
C. D.
解析 由题意可得,解得a=6,故两条平行直线6x+8-24=0与6x+8y+11=0间的距离为d=.故选C.
$