内容正文:
1.1.6 平面直角坐标系中的距离公式
预习提要
1.结合几何图形感受距离度量的意义,体会数形结合研究几何问题的思想,做好课前铺垫.
2.研读课本,探究两点间距离公式、点到直线距离公式、两条平行直线间的距离公式,学习推导思路,理解公式适用条件,尝试运用公式完成基础距离计算.
【温故】
两条直线的交点坐标:一般地,对于两条不重合的直线,,可以用直线的斜率(斜率存在时)或 先定性判断两条直线是否相交,若相交,则依据直线方程的概念可知,两条直线交点的坐标就是两个方程的 .因此,可通过求解方程组 得到两条直线的交点坐标.
【知新】
1.两点间的距离公式:在平面直角坐标系中,若两点为,,两点间的距离公式 .
2.点到直线的距离公式:点到直线的距离公式 (其中不全为0).
3.两条平行直线间的距离公式:两条平行直线,(其中不全为0,且)间的距离公式为 (其中不全为0,且).
课前自测
1.过点和的直线与平行,则( )
A.6 B. C.2 D.不确定
2.若点到直线的距离是,则实数a为( )
A. B.5 C.或5 D.或3
3.两条平行直线与间的距离为( )
A. B. C. D.
4.直线l垂直于直线,原点O到l的距离为1,且l与y轴正半轴有交点,则直线l的方程是( )
A. B. C. D.
5.点到直线的距离不超过2,则实数t的取值范围是________.
反思
【拓展】
毕达哥拉斯说:数是万物的尺度. 距离公式以精准的坐标运算量化几何长度,将无形的空间距离转化为可控的代数计算. 从直观测量到公式推演,体现了数学严谨化、标准化的发展逻辑. 熟练运用距离公式,能培养精准运算、数形转化的思维,夯实解析几何的解题根基.
平面距离公式在生活、工程与科技领域应用广泛. 建筑施工测距、地图路网里程测算、无人机定点测距均依托两点距离公式;机械零件校准、轨道偏差检测、光学光路垂直测距,依靠点到直线距离公式,是工程测绘、导航定位、图形校准的基础数学工具.
【思考】
1.两点间距离公式的推导原理是什么,如何规避坐标代入的符号错误?
2.点到直线的距离为何是垂直距离,该公式有哪些专属适用场景?
答案及解析
【温故】
法向量 公共解
【知新】
1.
2.
3.
课前自测
1.答案:B
解析:依题意得,所以,所以.故选B.
2.答案:C
解析:由点到直线的距离公式可得:,解得:或5,故选C.
3.答案:C
解析:由两直线平行,得,所以.故所求距离为.故选C.
4.答案:A
解析:因为直线l与直线垂直,所以可设直线l的方程为.由l与y轴正半轴有交点,知,即直线l的方程为.原点O到l的距离,解得(舍去),所以直线l的方程为.
5.答案:
解析:因为点到直线的距离不超过2,所以,解得,故实数t的取值范围是.
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