内容正文:
第二章直线和圆的方程静
2.3直线的交点坐标与距离公式
重点和难点
课标要求
1.掌握两条直线的交点坐标
重点:两直线的交点坐标,点到直线的距离公式:
2.掌握两点间的距离公式.
难点:点到直线的距离公式的推导
3.掌握点到直线的距离公式.
4.理解两条平行直线间的距离公式.
LHBIA
必备知识梳理
1AABB1101111111111011101111110011111101101101111111110111011011011
基础梳理
知识点1
两条直线的交点
1.两条直线的交点及交点坐标
划重点
已知两条不重合的直线L1:A1x十B1y十C1=0(A1,B1不同
将两条直线的方程联立,得
A1x+B1y+C1=0,
时为0),l2:A2x十B2y+C2=0(A2,B2不同时为0),如果这两条
方程组
A2x+B2y+C2=0.
直线相交,则交点一定同时在这两条直线上,交点坐标就是这两个
方程组有唯一解,则两条直线相
方程联立所得的方程组的唯一解。◆重直
交,此解就是交点的坐标;若方
程组无解,则两条直线无公共
2.方程组解的数量与两条直线的位置关系
,点,此时两条直线平行;若方程
组有无穷多解,则两条直线重合
A1x+B1y+C1=0,
方程组
的解
唯一解
无数解
无解
A2x+B2y+C2=0
直线1与12的公共点个数
1个
无数个
0个
敲黑板⊙
直线1与l2的位置关系
相交
平行
(1)利用两,点间距离公式可以
重合
将有关的几何问题转化成代数问题
(此时方程组中的两个方程可化成同一个方程)
进行研究,如√(x十1)严十y-1D
知识点(2两点间的距离
可看作点(x,y)与点(-1,1)之
P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点间的距离公式|P1P2=
间的距离
(2)已知斜率为k的直线上
√(x2一x1)十(小y2一y1)严,如图1.◆题黑顿
的两点P1(x1y1),P2(x2y2),由
(两点间的距离公式与两,点的先后顺序无关)
两,点间的距离公式可得P1Pz=
特别地,(1)原点O(0,0)与任一点P(x,y)间的距离OP|=
√(x2-x1)2+y2-y1)=|x2
√x2+y2;
x1|·√1+k2=|y2-y1·
(2)当P1P2平行于x轴时,|P1P2=|x2一x1,如图2;
√小十后≠0),道也是以后在
(3)当P1P2平行于y轴时,|P1P2=|y2-y1,如图3.
解析几何中经常会用到的弦长
公式
(这两种特殊情形可以由公式得到,也可以由图形更加直观地看出来)
57
重难点手册高中数学选择性必修第一册RJA
ky
1P(x2y,)
P(x2,y2)
P()
P(x2,y2)
HPQl=y-y
Q
Px1,y)
P(x,y)
PQ=x-7
图1
图2
图3
划重点
知识点(3点到直线的距离公式
(1)公式的特征:
(1)定义
(分子:将点的坐标代入直
线方程的左边,加绝对值)
点P。到直线1的距离是指从点P。到直线l的垂线段PQ
Azo+Byo+CI
的长度,其中Q为垂足.实质上,点到直线的距离是直线上的点与
√A+B
直线外该点的连线的最短距离:
↓
(分母:直线方程中x,y系数
(2)公式
平方和的算术平方根)
已知一个定点P(xo,yo),一条直线为l:Ax十By十C=0,则
(2)适用条件:应用此公式
定点P到这条直线1的距离为d=A。十By+C
时,若给出的直线方程不是一般
◆划重点。
√A2+B2
式,则应先把方程化为一般式,
再利用公式求解」
(3)点到几种特殊直线的距离
①点P(xo,yo)到x轴的距离d=|yo;
②点P(xo,yo)到y轴的距离d=|xo;
敲黑板⊙
③点P(xo,yo)到与x轴平行的直线y=b(b≠0)的距离d=
(1)两条平行直线间的距离
|y0一b;(通过画出草图能直观得到)》
公式适用于两条直线的方程都
④点P(xoyo)到与y轴平行的直线x=a(a≠0)的距离d=
是一般式,并且x,y的系数分
别对应相等的情况,否则必须先
lxo-al.
将系数化为对应相等才能套用
知识点(4两条平行直线间的距离公式
公式
(1)定义
(2)两条平行直线间的距离
可以转化为点到直线的距离!
两条平行直线间的距离是指夹在两条平行直线间的公垂线段
(3)①两直线都与x轴垂
的长。
直时,l1:x=x1,l2:x=x2,则
(2)公式
d=x2-x1;
设有两条平行直线l1:Ax十By+C1=0,l2:Ax+By+C2=
②两直线都与y轴垂直
时,l1:y=y1,l2:y=y2,则d=
|C1-C2
0,则它们之间的距离为d=
敲黑板。
y2-y1.
√JA2+B2
重难拓展
重难点1坐标法(或解析法)
1.坐标法的定义
通过建立平面直角坐标系,设出已知点的坐标,表示出未知点
的坐标,把几何问题转化为代数问题,从而通过代数运算解决几何
58
第二章直线和圆的方程
问题,这种解决问题的方法叫作坐标法,也称为解析法.心划重点
划重点
2.坐标法解决问题的一般步骤
建立适当的平面直角坐标
(1)建立适当的平面直角坐标系;
系对简化计算很重要,建立平面
(2)设出已知点的坐标,表示出未知点的坐标;
直角坐标系应遵循以下原则:
(3)利用已学的坐标公式列出方程(组),通过计算得出代数结论;
(1)要使尽可能多的已知,点
(4)得到几何问题的结论,
落在坐标轴上,这样便于计算,
用框图表示如图.
(2)如果图形中有互相垂直
几何问题
建立坐标系
代数问题
的两条线段,可以考虑将其所在
直线作为坐标轴;
几何结论
代数结论
(3)如果图形具有中心对称
性,可以考虑将图形的中心作为
例①在△ABC中,AD是BC边上的中线,求证:|AB|2+
坐标原点;
1ACI2=2(|AD12+|DC12).
(4)如果图形具有轴对称性,
证明以D为原点,BC边所在直线为x轴建立平面直角坐标系,如图所示
可以考虑将对称轴作为坐标轴】
设A(b,c),C(a,0),B(一a,0)
因为|AB12=(a+b)2+c2,|AC2=(a-b)2+
(-c)2,lAD12=b2+c2,|DC|2=a2,
所以|AB|2+|AC12=2(a2+b2+c2),|AD2+B
1DC12=a2+b2+c2,
所以|AB2+|AC2=2(AD12+|DCI2).
拓视野⊙
重难点②过两条直线交点的直线系方程
点斜式y一y0=(x一xo)
例2[回归教材P80T16]已知入为任意实数,当入变化时,
和斜截式y=kx十b都是交点
方程3x十4y一2+λ(2x+y+2)=0表示什么图形?图形有何
直线系方程。
特点?
①将点斜式整理为y一y。
解析当入变化时,方程3x十4y一2十入(2x十y十2)=0表示直线,这些
(x一xo)=0,对照交点直线
直线都经过直线3x十4y一2=0与直线2x十y十2=0的交点(一2,2).
系方程,其中入就是一,y一y0
深挖教材
=0是直线L1,x-x0=0是直
过两条直线交点的直线系方程
线L2,故y-y0=k(x-x0)是
设直线l1:A1x十B1y十C1=0与直线l2:A2x十B2y十C2=0相交,
过点(xo,y0)除x=x0外的所
则过L1,l2的交点的直线系方程为A1x十+B1y十C1十入(A2x十B2y十C2)
有直线.餐得
=0(其中入为参数).
②同①可说明直线系方程
(注意,此时直线系中不包括直线1)
y=kx十b(b为已知,k为参数)
上面的直线系方程可以改写为m(A1x十B1y十C1)十n(A2x十B2y
是过点(0,b)除x=0(即y轴)
(此为斜载式下直线
十C2)=0(其中m,n为参数,且m2十n2≠0).◆扬视野D
一所过定点的坐标)
(当m=1,n=0时,此方程即为直线l1的方程;当m=0,n=1时,此方程即为直
外的所有直线。
线12的方程)
变式①(2026·浙江宁波宁海中学检测)若直线1经过两直
线2x一3y一3=0和x十y十2=0的交点,且斜率为一3,则直线L
的方程为
59
重难点手册高中数学选择性必修
第一册
RJA
VIABAAI1IIIAA11I11111011101111111111111111111111111111111111011113111111101111
关键能力提升
111111目111ii111
题型1直线的交点问题
(2)特殊解法(直线系法):先设出过两直
1.直线交于同一点
线交点的直线系方程,再结合条件利用待定系
例3若直线11:x十2y一4=0与直线12:
数法求出参数,最后确定直线方程」
kx一y+2k十1=0的交点位于第一象限,则实
例④(2026·湖北武汉六中月考)已知直
数k的取值范围是().
线l经过直线2x-y一3=0和4x-3y一5=0
A(-62》
的交点P,且垂直于直线x十y一2=0,则直线
L的方程为
B(2副
解析方法一
由/2xy-3=
得=2,
"4x-3y-5=0y=1,
c(-o,2)u(2+
即点P的坐标为(2,1).
因为直线1与直线x十y一2=0垂直,
D(o,2》u(6,+∞)
所以直线1的斜率为1.
由点斜式得直线1的方程为y一1=1·(x一2),
解析(题干给出两直线的交点在第一象限,故可考虑先
即x-y-1=0.
由两条直线的方程求出它们的交,点坐标》
方法二直线1的方程可设为2x一y-3十入(4x一
|x+2y-4=0,①
联立
3y一5)=0(其中为常数),
kx-y+2k+1=0,②
即(2+4)x-(1+3λ)y-5λ-3=0.
由①得x=4-2y,代入②得k(4-2y)-y+2k
因为直线1与直线x十y一2=0垂直,
+1=0,
整理得-(2k十1)y十6k十1=0,解得y=
6k+1
所以2+
1+3λ
·(-1)=-1,解得λ=-1.
2k+1’
故直线1的方程为x一y一1=0.
所以x=4-2y=4-2·
6k+12-4k
2k十12k+1'
答案x-y-1=0.
故11与l2的交点为A
/2-4k6k+1\
题型(2两点间距离公式的应用
2k+1'2k+1/
2-4k、
1.求两点间的距离问题
2k+1>0,
③
对于任意两点A(x1,y1),B(x2,y2)间的
因为点A在第一象限,所以
特0
④
距离公式AB=√(x2一x1)十(y2-y1),习
由③得(2-4k)(2k+1)>0,
惯上是用第二个点的坐标减去第一个点相应
的坐标.当两点确定的直线垂直于x轴或y轴
所以(4k-2)(2k十1)<0,解得一
⑤
时,A,B间的距离可直接用两点的纵坐标或横
由④得(6k十1)(2k+1)>0,解得<-
或>
坐标之差的绝对值求出.
例⑤已知直线l1:x十2y一10=0,l2:
日,结合⑤得-日<k<2
2x-y-10=0,l3:(a+1)x+(2-a)y+a+
答案A
10=0(a∈R),l1与l2相交于点M.
2.过两直线交点的直线系方程的应用
(1)若l3过点M,求a的值;
(1)常规解法(方程组法):一般是先解方
(2)设直线l3过定点N,求MN.
程组求出交点坐标,再结合其他条件写出直线
解析(1)(观察发现1,l2不含参数,它们的交点坐标容
方程
易求出,将交,点坐标代入l的方程,即可求出a)
60
,第二章直线和圆的方程
联立区+2)-10=0解得=6所以M(6,2.
2x-y-10=0,
。=4或-9
y=2,
代入l3的方程得(a+1)·6十(2-a)·2+a+
答案C
10=0,解得a=-4.
变式2(1)已知直线1与两直线11:2x一
(2)直线l3的方程可化为a(x-y+1)十(x+
y十3=0和l2:2x一y一1=0平行且距离相
红一y+1=0,.得2
x=一4,
2y+10)=0,令
所以
等,求1的方程;
x+2y+10=0,y=-3,
(2)已知直线l1过点A(0,1),l2过点
N(-4,-3),
B(5,0),如果11∥12,且11与12之间的距离为
|MN|=√/(-4-6)2+(-3-2)2=55.
5,求11,l2的方程,
2.两点间距离公式的逆向运用
2.点到直线距离公式的逆用
例⑥(2026·江西南昌一中检测)在已知
例⑧已知点P(x,y)在直线3x+4y一
直线2x一y=0上存在一点P,使它到点
5=0上运动,求|3x+4y+10|的值
M(5,8)的距离为5,求直线PM的方程.
解析,点P在直线2x一y=0上,
解析|3x+4y+10=3x+4y+10.
√32+4
∴.可设点P的坐标为(a,2a),
∴.√/(a-5)2+(2a-8)2=5,
V32+4=5.3x+4y+10l
5
即502-42a+64=0,解得a=2或
5
而3x+4y+10即为点P(x,y)到直线1:3x十
P2,)减P(号,
4y+10=0的距离,又点P在直线l1:3x+4y-5=0
∴直线PM的方程为y8_5或y一8=x-5
上运动,且1/亿,所以3x+4y十10_-5-101
S
5
4-82-564
-832-5’
5
5
3,所以|3x+4y+10=15.
即4x-3y十4=0或24x-7y-64=0.
变式3已知动点P,Q分别在直线11:
题型③点到直线的距离公式的应用
3x+4y-5=0和直线12:3x+4y+10=0上
1.点到直线的距离公式
运动,则|PQ的最小值为
如果已知点P。的坐标为(xoyo),求P。
题型(④与平面内距离公式有关的综
到已知直线L:Ax十By十C=0的距离,可直接
合问题
应用公式d=Axo十By十C
1.与三角形、四边形有关的综合问题
√JA2+B2
例9已知点A(2,1),B(3,4),C(-2,
例7若点A(3,4),B(5,3)到直线1:2x+
-1).
ay十1=0的距离相等,则a=().
(1)求△ABC的面积;
A.4
B.-4
(2)求∠ABC的平分线所在直线的方程.
C4或9
D-4或%
解析(I)方法一设AB边上的高为h,则h就
是,点C到AB所在直线的距离.
解析(条件给出点A,B到直线L的距斋相等,该距离又
|AB|=√(3-2)2+(4-1)2=√10.
能用,点到直线的距离公式计算,故由此可建立方程求a)
由题意得,|2X3+a·4+1_12×5+a·3+1l
由两点式可得AB边所在直线的方程为y
4-1
√22+a
√22+a2
所以|4a+7=|3a+11|,
3-2,即3x-y-5=0.
x-2
故4a+7=3a+11或4a+7=-3a-11,解得:
点C(-2,一1)到直线3x-y-5=0的距离h=
61
重难点手册高中数学选择性必修第一册RJA
13×(-2)-(-1)-51=√10,
2.最值问题
√32+(-1)2
例10(2026·江苏连云港高级中
所以Sae=号×ABXh=号×V面X而-
学月考)在平面直角坐标系中,点A(2,
5.(无论用哪个底及对应的高,得出的结果都是一样的)
3),B(1,1),直线l:x+y+1=0.
方法二BA=(-1,-3),BC=(-5,-5)
(1)在直线L上找一点C,使得|AC+|BC
S8e=2×1(-1DX(-5)-(-3)X(-51=
最小,并求出这个最小值和点C的坐标;
2
(2)在直线L上找一点D,使得|AD
|5一15引=5.(三角形面积公式的向量坐标形式)
BD川最大,并求出这个最大值和点D的坐标.
(2)由(1)知,边AB所在直线方程为3.x-y一5
解析(1)设,点A(2,3)关于直线1:x十y+1=0
=0,
的对称点为A'(x,y),
边BC所在直线方程为y一4=
4-(-1)
3-(-2)
x-3),
y-3
x-2
=1,
即x-y+1=0.
则
设∠ABC的平分线上任意一,点M的坐标为(x,y),
x+2+y+3+1=0,
22
则点M到边BC,BA的距离相等,
x=一4,
则3x=y-5-1zy+1,即13x-y-51=
解得
即A'(-4,-3)
y=-3,
√10
②
5|x-y+1,
所以直线A'B的方程为y十3x十4
1+31+41
整理得(3-√5)x+(5-1)y-5-√5=0或
即4x-5y+1=0.
(3+√5)x-(1+5)y+√5-5=0.
当,点C为直线4x-5y十1=0与直线x十y十1=0
数形结合知,角平分线所在直线的斜率应为正,
的交点时,AC川+BC取得最小值.
故(3十W5)x-(1十√5)y十√5-5=0满足题意
x=-
14x-5y+1=0,
3
方法总结
联立
解得
x+y+1=0,
1
关于角平分线的几个常用的几何特征
y=-
3
(1)角平分线上任意一点到角两边的距离相等.
所以c(-号吉》。
(2)角的两边所在直线关于角平分线所在直线
对称.
即|AC|+|BC|的最小值为|A'B「=
(3)角的一边所在直线上的点关于角平分线所
√(1+4)2+(1+3)2=√41.
在直线的对称,点在角的另一边所在直线上,特别
(2)由题意知直线AB的方程为}二3=一2。
地,如图1,在△ABC中,点A关于∠ABC的平分
131-2,整
线的对称,点在直线BC上,点C关于∠ABC的平
理得2x一y一1=0,当点D为直线2x一y-1=0与
直线x十y十1=0的交点时,|AD|一|BD|最大
分线的对称点在直线AB上.
R
由
2x-y-1=0
0解得=0,即D(0,-1D,
x+y+1=0
y=-1,
从而||AD|一|BD||的最大值为|AB|=
√(2-1)2+(3-1)z=5
图1
图2
变式④已知m,n,p,g均为实数,则
(4)角平分线性质定理:
如图2,在△ABC中,∠BAC的平分线交BC
√(m-p)2+(n-饣-1)2+√(m-q)2+(n-q-3)2
BD
AB
的最小值为().
所在直线于点D,则
DC
A.1
B.√2
C.3
D.2
62
第二章直线和圆的方程通
3.坐标法的应用
在Rt△ACB中,|AB|=500,
AC=400-100=300,
400
A
例1口已知A,B两个城市在一条河同侧
500
且分别距这条河400m和100m,A,B两城市
由勾股定理,得|BC引=400,
100
B
P
之间的距离为500m.把这条河看作一条直线,
所以,点B的坐标为(400,100)
点A(0,400)关于x轴的对称点
今在这条河边上建一座提水站,供A,B两城
为A'(0,一400),连接A'B交x轴于
市用水,要使提水站到A,B两城市铺设的水
点P,连接AP,则AP=A'P.
管长度之和最小,则提水站应建在什么地方?
解析如图,以河所在直线为x轴,过,点A作AO
易得直线AB的方程为)y-号一40
垂直x轴于点O,以OA所在的直线为y轴,建立平
令y=0,得x=320,即点P的坐标为(320,0).
面直角坐标系,则,点A的坐标为(0,400),
故将提水站(点P)建在距O点320m处时,其到
过,点B作BC⊥AO于点C
A,B两城市铺设的水管长度之和最小,
图HHHH
核心素养聚焦
IIMMMIEIEIAIMINEINMIIEIBMABEMEAIMMEIMIBMEIMMEIMMDBEIMM011M0110MAM1M01101
考向①直线位置关系的应用
考向(2平面内的距离
例四(经典·上海卷)若关于x,y的方
例3(经典·江苏卷)在平面直角坐标系
x+my=2,
程组
有无穷多解,则实数m的值
Oy中,P是曲线y=x十4(x>0)上的一个
mx+16y=8
为
动点,则点P到直线x十y=0的距离的最小
|x+my=2,
值是
解析若关于x,y的方程组
有无穷
m,x+16y=8
解析设P(c,x+4),x>0,
多解,
则点P到直线x十y=0的距离d=
则直线x十my=2和mx+16y=8重合,则有
1×16=m×m,即m2=16,解得m=士4.
x十x4
2x+4
当=4时,两直线重合,方程组有无数组解,符
=4,
√2
√2
√2
合题意;
当=一4时,两直线平行,方程组无解,不符合
当且仅当2x=4
T)
题意.
即x=√2时取等号,
综上所述,m=4.
故,点P到直线x十y=0的距离的最小值是4.
答案4.
答案4.
考查内容
核心素养
试题难度
考查内容
核心素养
试题难度
考查直线的一般方程与两逻辑推理、数
考查点到直线的距离公式、
逻辑推理、数
★★☆☆☆
★★☆☆☆
条直线的位置关系
学运算
基本不等式等基本知识
学运算
63“61++1,即6=
1
1
1
+1
471
图1
图2
可以看出当a增大时,b也增大.当a+∞时,b→2,即b<
2;当a→0时,直线y=ax十b接近于y=b;当y=b时,如
8器--分16号,
图2,SABc
C02-12
2,6=
6>19棕上可如,1号<名J
2.(1)由题意知,直线11过的定点是A(0,0),
直线L2的方程可化为x+3一m(y+1)=0,
令r+3=0,
x=一3,
得
y+1=0,y=-1,
所以l2过的定点是B(-3,一1).
当m=0时,l1:y=0,l2:x=一3,所以l1⊥l2
当m≠0时,l1:y=一mx,l2:y=
1
所以两直线的斜率之积为-m·=一1,故、
m
要求PA|·|PB的最大值,需先找PA|,PB满足的关系,怎
么找?已有点A,B的坐标,不妨来香看看△PAB的形状,仔细观
察会发现l1⊥L2,于是如国1,PA⊥PB,放可由勾股定理建立
|PA与PB的关系
所以对任意的m∈R,总有l1⊥L2,故PA|2+|PB2=|AB|2=
(-3-0)2+(-1-0)2=10,
所以PA·PB1≤PA十PB-5,取等条件是IPA=
2
|PB=5,故PA|·|PB|的最大值为5.
y
P
图1
(2)依题意可设1的截距式方程为后+名=1>0,b>0,
a
则Aa,0,B0,6),直线1过点M2,1→2+合-1.①
因为MA=(a-2,-1),MB=(-2,b-1),所以|MA·
|MB|=-MA·MB=-[(a-2)·(-2)+(-1)·(b
如图2,注意到A,M,B三点共线,且,点M在点A,B之间,
故MA1·lMB引=-MA·M店,而MA·M店可用M,A,
B三点的坐标计算,放可借此表示MA|·|MB
1)]=2a+b-5.
②
24
(由①求②的最小值,这是典型的“1”的代换模型,可借此海“积
定”,用基本不等式求②的最小值)
2a+6=a+》1=(2+6)(层+君)-4+会+0+
b
a
1+2+≥2√会,西+5=9,
a
a
代A@得1MA1·MB≥9-5=4,政等条件是会-2。
即a=b,结合①得a=b=3,满足a>0,b>0,
所以当MA·MB最小时,直线1的方程为号+兰=1,
化为一般式方程得x十y一3=0.
y
A
图2
2.3直线的交点坐标与距离公式
变式孤练
[变式1]15.x+15y十16=0.[因为直线1过已知两直线的交
点,所以直线1的方程可设为2x一3y一3十入(x十y十2)=0
(其中入为常数),即(十2)x十(a-3)y十2入-3=0.
①
又直线1的斜率为3,测号3,解得1-号将号
3-A
代入①式并整理得15x+5y十16=0,即为所求直线l的
方程.]
[变式2](1)设所求直线的方程为2x一y十c二0(c≠3,c≠
-1),
平行直线系方程
3-c
则由题意可得
1-1-c
/22+(-1)2
V2+(-,解得c=1,
故直线1的方程为2x一y十1=0.
(与两直线Ax十By十C1=0,Ax十By十C2=0平行且距离相等的
直钱为Ax+By十CC=0
2
(2)①当直线的斜率存在时,设直线的斜率为k,由斜截式得
l1的方程为y=kx十1,即kx一y十1=0;
由点斜式可得l2的方程为y=k(x一5),即kx一y一5k=0.
则直线,与,间的距离d=+5融=5,
√1+k2
256+10+1=23适+25,话-号,
故11的方程为12x一5y+5=0,l2的方程为12x一5y
60=0.
②若1,l2的斜率不存在,则l1的方程为x=0,l2的方程为
x=5,它们之间的距离为5,同样满足条件.
综上所述,满足条件的直线方程有两组,
即l1:12x-5y+5=0,l2:12x-5y-60=0;或l1:x=0,
12:x=5.
方法总结
解决两条平行直线间的距离问题的方法
(1)转化为点到直线的距离,体现了转化与化归的数学
思想
(2)直接使用公式d=1C-C2
,其中l1:Ax十By+
/A2+B2
C1=0,l2:Ax+By+C2=0,需注意此时直线l1与l2的方
程为一般式且x,y的系数分别对应相同.
(3)如果直线方程为l1:y=kx十b1,l2:y=kx十b2,那
么这两条直线间的距离d=b,一b
√1+k2
[变式3]3.[(观察发现直线L1,l2中x和y的系数对应相同,且常
数项不同,所以两直线平行,我们不妨先画图,看能否找到PQ何时
最小)如图,P,Q分别在l1,l2上运动,当PQ⊥l1且PQ⊥12
时,|PQ最小,此时|PQ|即为平行线11与12之间的距离
d,所以1PQ1m=d=-5-10=3.]
/32+42
p
[变式4们B[(由目标式的形式联想到两点之闻的距离公式,于是我们
先把对应的点写出来,再来观察)设P(m,n),A(p,p十1),B(q,q十
3),则√(m-)+(n--1)2+√(m-q)2+(n-q-3)2
=|PA|十PB|.(故只需求|PA十PB的最小值,怎么求?先
看P,其横坐标和纵坐标n无关,所以点P可任意运动,再看A,
B,与P不同,它们的横、纵坐标有关系,故尝试翻译此关系,找到
A,B的运动规律,如何翻译?以A为例.我们可以设A的坐标为
(红,y),结合所给坐标寻找x,y满足的关系)设A(x,y),与
x=p,①
A(p,p十1)对比可得
①代入②,消去p得
y=p+1,②
y=x+1,即x一y+1=0,所以A为直线1:x-y十1=0上
的动点,同理,B为直线L2:x一y十3=0上的动点.(不难发现
L1儿2,图形比较特殊,放接下来可尝试画图分析|PA|十|PB何时
最小)如图1,当点P在平面内运动时,有|PA|十PB|≥
|AB|,
③
直线l1与l2之间的距离d=-
1-3
√12+(-1)2
=√2,由图1可
知,AB|≥d=√2,结合③得|PA+|PB|≥√2,取等条件
是P在线段AB上,且AB⊥l1和l2,如图2,所以
√(m-p)2+(n-p-1)2+√(m-q)2+(n-q-3)的最
小值为√2.]
B
图1
图2
基础过关练
1.B
〔2-4
2.A[联立
/x+2y-4=0,
。解得
x=2k十1'
即直线l1
kx-y十2k+1=0
6k+1
y=2k+11
与直线,的交点为(发背赞》.由感意可得
普0
赞o,
解得-一日<及<号,即实数及的取值范制是(言,号)门
3.C[l1:x-2y+m=0(m>0),可化为2x-4y+2m=0.
l1∥l2,
m=-4,5=12m-(-6)l=12m+6l
√22+42
2W5
.2m+6=10.又m>0,.m=2.故m+n=-2.]
34.[设A0,2),B4,0),则线段AB的中点为(2,1D,直
4.
A,B两点经折叠可重合意味着A,B两点关于
幕直线对称
线AB的斜率-号号,则线段AB的垂直平分线
方程为y-1=2(x-2),即2x-y-3=0.又点(7,3)与点(m,
n-31
m-7-2
n)重合,则有
即m+2m-13=0,
2x27”3告-3=0
2m-n+5=0,
2
fm=
解得
31
n=5,
5.过点P(3,0)且与y轴平行的直线为x=3,此时它被两条已
知直线所截得的线段不被点P平分,因此x=3不符合题
意.可设所求直线1的方程为y=k(x一3),
解方程组y=(x-3),
2x-y-2=0,
交点A(货-号),
解方程组=(x-3),
x+y+3=0,
交点B(装)
由题意可得点P是线段AB的中点,结合中点坐标公式可得
(号++》)=3且(“+)=-0,
解得k=8.
.所求直线1的方程为y=8(x一3),即8x一y一24=0.
综合提能练
1.B[将直线l:mx-y-4m-8=0变形为y+8=m(x
x-4=0,
4),令
工=4,则直线1恒过点(4,一8).不
解得
y+8=0,
y=-8,
妨设为B(4,一8),所以点A到直线L的最远距离为1AB,
此时直线l⊥AB.又|AB|=√(2-4)2+(-4+8)2=2√5,
若AB不与直线l垂直,则,点A到直线l的距离d<
AB,可画图进行理解
所以点A到直线1的距离的最大值是2√5.]
25