内容正文:
第二章 直线和圆的方程
2.3直线的交点坐标与距离公式
2.3.3-2.3.4点到直线的距离公式 两条平行直线间的距离
学习目标探索并掌握平面上点到直线的距离,两平行线间的距离。
问题 市政修路时需要测算楼房墙体到路边白线的垂直安全距离,还要核算两条平行非机动车道之间的标准宽度,该怎样通过道路对应的直线算式算出这两组垂直距离?
一、点到直线的距离
知识梳理
(1)定义:点到直线的垂线段的长度.
(2)距离公式:点到直线的距离
【注意】(1)直线方程应用一般式,若给出其他形式,应先化成一般式再用公式.
(2)点到直线的距离是直线上的点与直线外一点的最短距离;
(3)点到直线的距离公式适用任何情况,当点P在直线上时,它到直线的距离为0.
【例1】点到直线的距离等于___________.
【变式1-1】已知两点到直线的距离相等,则( )
A.2 B. C.2或 D.2或
【变式1-2】已知的三个顶点是,则的面积为________.
【例2】点P为直线上任意一个动点,则P到点的距离的最小值为_______.
【变式2-1】点到直线的距离的取值范围为___ _.
2、 两平行直线间的距离
(1)距离公式:两条平行直线,,
它们之间的距离为 .
【注意】在使用公式时,两直线方程中和的系数对应相等。
(2)两平行线间的距离另外一种解法:
转化为点到直线的距离,在任一条直线上任取一点(一般取直线上的特殊点),此点到另一条直线的距离即为两直线之间的距离。
【例3】直线:与:之间的距离为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】已知直线,.若,求与的距离.
易错点提示1、任何直线都可以使用距离相关公式。2、平行线之间的距离公式需要相同的A和B。
巩固加练
1.(-1,0)到直线y=x+3的距离为( )
A.1 B.2 C. D.2
2.若直线1:x+ay+6=0与2:(a-2)x+3y+2a=0平行,则1与2间的距离为( )
A. B. C. D.
3.若点在直线上,则点P到坐标原点的最小距离为( )
A. B. C.1 D.
4.已知,,则与直线平行且距离为2的直线方程为( )
A. B.
C.或 D.或
5.(多选)到直线的距离等于的直线方程可能为( )
A. B. C. D.
6.已知直线l经过2x+y-5=0与x-2y=0的交点,则点A(5,0)到l的距离的最大值为________.
7.在平面直角坐标系xOy中,P是曲线y=x+(x>0)上的一个动点,则点P到直线x+y=0的距离的最小值是________.
8. 的四条边所在直线的方程分别是,,,,求的面积.
9.已知直线和,若直线到直线的距离与到直线的距离之比为,求直线的方程。
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第二章 直线和圆的方程
2.3直线的交点坐标与距离公式
2.3.3-2.3.4点到直线的距离公式 两条平行直线间的距离
学习目标探索并掌握平面上点到直线的距离,两平行线间的距离。
问题 市政修路时需要测算楼房墙体到路边白线的垂直安全距离,还要核算两条平行非机动车道之间的标准宽度,该怎样通过道路对应的直线算式算出这两组垂直距离?
参考答案 将楼房看作定点、道路白线写成直线方程,代入点到直线距离公式,就能求出楼房到道路的垂直安全间距。在其中一条平行车道上任取一个点,计算该点到另一条车道直线的距离,数值就是两条车道的宽度。
一、点到直线的距离
知识梳理
(1)定义:点到直线的垂线段的长度.
(2)距离公式:点到直线的距离.
【注意】(1)直线方程应用一般式,若给出其他形式,应先化成一般式再用公式.
(2)点到直线的距离是直线上的点与直线外一点的最短距离;
(3)点到直线的距离公式适用任何情况,当点P在直线上时,它到直线的距离为0.
【例1】点到直线的距离等于___________.
【答案】
【解析】由题意知:直线,故点到直线的距离为.
【变式1-1】已知两点到直线的距离相等,则( )
A.2 B. C.2或 D.2或
【答案】D
【解析】因为两点到直线的距离相等,
所以有,或,故选:D
【变式1-2】已知的三个顶点是,则的面积为________.
【答案】
【解析】设所在直线方程为,把点,的坐标代入可求得,求得,,直线的方程为,即,
点到直线的距离.
【例2】点P为直线上任意一个动点,则P到点的距离的最小值为_______.
【答案】3
【解析】由题意得当点P和点的连线和直线垂直时距离最小,此时距离等于点到直线的距离,故P到点的距离的最小值为3
【变式2-1】点到直线的距离的取值范围为____.
【答案】
【解析】记为点到直线的距离,
则,其中;
当变化时,的最大值为5,最小值为,
则的最大值为的最小值为,即距离的取值范围为.
2、 两平行直线间的距离
(1)距离公式:两条平行直线,,
它们之间的距离为:
【注意】在使用公式时,两直线方程中和的系数对应相等。
(2)两平行线间的距离另外一种解法:
转化为点到直线的距离,在任一条直线上任取一点(一般取直线上的特殊点),此点到另一条直线的距离即为两直线之间的距离。
【例3】直线:与:之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由可得,即与平行,故与之间的距离为.故选:B
【变式3-1】已知直线,.若,求与的距离.
【答案】
【解析】由,得,解得或.
当时,两直线方程均为,不合题意;
当时,方程为,即,
方程为,即,所求距离为
易错点提示1、任何直线都可以使用距离相关公式。2、平行线之间的距离公式需要相同的A和B。
巩固加练
1.(-1,0)到直线y=x+3的距离为( )
A.1 B.2 C. D.2
【答案】B
【解析】点坐标为(-1,0),由y=x+3得x-y+3=0,则圆心到直线的距离d==.
2.若直线1:x+ay+6=0与2:(a-2)x+3y+2a=0平行,则1与2间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为a=0或a=2时,1与2均不平行,所以a≠0且a≠2.因为1∥2,所以=≠,所以解得a=-1,所以1:x-y+6=0,2:x-y+=0,所以1与2之间的距离d==.故选B.
3.若点在直线上,则点P到坐标原点的最小距离为( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【解析】由题意得:点在直线上,则点P到坐标原点的最小距离为原点到直线的距离,即,故选:C
4.已知,,则与直线平行且距离为2的直线方程为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【解析】由题意得,直线的方程为,即,
设所求直线的方程为,则,解得或,
∴所求直线的方程为或.故选:C.
5.(多选)到直线的距离等于的直线方程可能为( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】因为所求直线与直线的距离为,所以可得所求直线与已知直线平行,设所求直线方程为:,,,解得:或,
故所求直线方程为:或,故选:CD
6.已知直线l经过2x+y-5=0与x-2y=0的交点,则点A(5,0)到l的距离的最大值为________.
【答案】
【解析】联立方程,解得:,故交点坐标为,直线l经过点,
则点A(5,0)到l的距离的最大值为AB的长,且
7.在平面直角坐标系xOy中,P是曲线y=x+(x>0)上的一个动点,则点P到直线x+y=0的距离的最小值是________.
【答案】4
【解析】 由题意可设P(x0>0),
则点P到直线x+y=0的距离d==≥=4,当且仅当2x0=,即x0=时取等号.故所求最小值是4.
8. 的四条边所在直线的方程分别是,,,,求的面积.
【答案】9
【解析】由,,联立求得交点,由,,联立得交点,由,联立得交点,由点到的距离,,
故
9.已知直线和,若直线到直线的距离与到直线的距离之比为,求直线的方程。
【答案】或
【解析】直线可化为,
所以,且直线与直线1与2平行,所以设直线的方程为 (c≠-2且c≠-9).
由题意可得:,解得:或,
故直线的方程为或.
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