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专题2.3 直线的交点坐标与距离公式(期中复习讲义)
【人教A版】高二数学人教A版选择性必修第一册
目录
专题2.3 直线的交点坐标与距离公式(期中复习讲义) 1
知识点1 直线的交点坐标 1
知识点2 两点间的距离 1
知识点3 点到直线的距离 1
知识点4 两条平行直线间的距离与对称 2
【题型1 求两直线的交点坐标】 2
【题型2 两点间的距离】 2
【题型3 点到直线的距离】 3
【题型4 两条平行直线间的距离】 4
【题型5 距离最值与对称】 4
【综合·培优提升】 5
【重难点】
★重点:
1.两直线交点(联立方程组)
2.两点间距离
3.点到直线距离
4.两平行直线距离
5.对称与距离最值.
▲难点:
1.点到直线距离公式的分子绝对值与分母
2.两平行线距离要先化为同系数
3.距离最值常转化为点到直线(或点到点)的距离
4.对称问题的计算.
知识点1 直线的交点坐标
【重难点】
★重点:
1.联立两直线方程求解即为交点
▲难点:
1.无解表示平行(无交点),无穷多解表示重合
2.三条直线共点需先求两线交点再代入第三条.
(1)求法:解二元一次方程组,所得 即两直线交点.
(2)位置:唯一解⇔相交;无解⇔平行;无穷解⇔重合.
(3)共点:三条直线共点 ⇔ 其中两条的交点满足第三条方程.
知识点2 两点间的距离
【重难点】
★重点:
1.
▲难点:
1.坐标差的顺序不影响平方结果
2.利用距离判断三角形的形状(等边、等腰、直角).
(1)公式:、 间的距离 .
(2)特例:到原点的距离 .
(3)应用:比较三边长度判断三角形形状;利用勾股定理判定直角.
知识点3 点到直线的距离
【重难点】
★重点:
1.
▲难点:
1.直线方程必须先化为一般式 再代入
2.分子要取绝对值.
(1)公式:点 到直线 l: 的距离 .
(2)前提:直线须写成一般式,A、B 为对应系数.
(3)几何意义:d 是点 P 到直线 l 的垂线段长度(最短距离).
知识点4 两条平行直线间的距离与对称
【重难点】
★重点:
1.平行线距离 (系数已统一为 )
2.点关于点、关于直线对称
▲难点:
1.两平行线必须化为 x、y 系数相同才能套公式
2.对称点的中点在对称轴上且连线与轴垂直.
(1)平行线距离:: 与 : 的距离 .若系数不同,先化为相同系数.
(2)点关于点对称:中点公式:若 M 为 P、P' 中点,则 .
(3)点关于直线对称:连线段被对称轴垂直平分(中点在轴上,连线斜率与轴斜率乘积为 ).
【题型1 求两直线的交点坐标】
【例1】求直线 : 与 : 的交点坐标.
【答案】见【详解】。
【详解】
由 得 ,代入 : ⇒ ⇒ ,.
故交点为 .答案:.
【变式1-1】直线 与 的交点为 ______.
【答案】见【详解】。
【详解】
由第二式 ,代入第一式: ⇒ ⇒ ,
.答案:.
【变式1-2】直线 与 的交点坐标是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】判定依据:由 得 ,代入 得 ,,。
【详解】
A:。由判定依据计算/推理可知该项正确。
B:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
C:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
D:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
故选 A.
【变式1-3】三条直线 、、 交于同一点,求实数 a.
【答案】见【详解】。
【详解】
先解前两条:由 得 ,代入 得
⇒ ⇒ ,,交点 .代入第三条: ⇒ .答案:.
【题型2 两点间的距离】
【例2】已知 、,则 ______.
【答案】见【详解】。
【详解】
.答案:.
【变式2-1】已知 、,则 ______.
【答案】见【详解】。
【详解】
.答案:.
【变式2-2】点 与 之间的距离为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】判定依据:。
【详解】
A:。由判定依据计算/推理可知该项正确。
B:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
C:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
D:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
故选 A.
【变式2-3】已知 、、,判断 的形状.
【答案】见【详解】。
【详解】
,,.
因为 ,故 为等腰三角形(底边 ).
答案:等腰三角形.
【题型3 点到直线的距离】
【例3】点 到直线 的距离为 ______.
【答案】见【详解】。
【详解】
.答案:.
【变式3-1】原点 到直线 的距离为 ______.
【答案】见【详解】。
【详解】
.答案:.
【变式3-2】点 到直线 的距离为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】判定依据:。
【详解】
A:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
B:。由判定依据计算/推理可知该项正确。
C:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
D:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
故选 B.
【变式3-3】点 到直线 l 的距离为 ,且 l 经过原点,求 l 的方程.
【答案】见【详解】。
【详解】
设 l:( 不全为 ).
由距离公式 ,平方得 ⇒
⇒ ⇒ .
若 ,则 l:(y 轴),验证 成立;
若 ,取 ,得 l:,验证
成立.故 l 的方程为 或 .
【题型4 两条平行直线间的距离】
【例4】两平行直线 : 与 : 之间的距离为 ______.
【答案】见【详解】。
【详解】
系数已统一,.答案:.
【变式4-1】直线 与 之间的距离为 ______.
【答案】见【详解】。
【详解】
.答案:.
【变式4-2】平行直线 与 之间的距离为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】判定依据:。
【详解】
A:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
B:。由判定依据计算/推理可知该项正确。
C:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
D:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
故选 B.
【变式4-3】求直线 与 之间的距离.
【答案】见【详解】。
【详解】
先将第二式乘 得 ,与第一式系数统一.
.答案:.
【题型5 距离最值与对称】
【例5】求点 到直线 l: 的最短距离.
【答案】见【详解】。
【详解】
点到直线的最短距离即垂线段长:.
答案:.
【变式5-1】点 关于点 的对称点 B 的坐标为 ______.
【答案】见【详解】。
【详解】
M 为 中点,故 .答案:.
【变式5-2】在直线 l: 上求一点 P,使它与原点的距离最小,并求此最小值.
【答案】见【详解】。
【详解】
原点 O 到直线 l 的垂足即为距离最小的点 P,最小距离
.
过 O 且垂直于 l 的直线方向为 ,设 代入 l:
⇒ ⇒ ,故 .答案:,最小值为 .
【变式5-3】求点 关于直线 l: 的对称点 A'.
【答案】见【详解】。
【详解】
设 ,则 中点 在 l 上:
⇒ ;
又 与 l 垂直,l 斜率为 ,故 斜率为 ,即 ⇒
⇒ .联立得 ⇒ ⇒ ,.
答案:.
【综合·培优提升】
【培优1】过点 的直线 l 与两坐标轴的正半轴围成三角形,求所围成三角形面积的最小值.
【答案】见【详解】。
【详解】
设 l 在 x、y 轴正截距为 a、b(),则 l:,
且过 :.面积 .
由 ,得 ,;
等号当且仅当 ,即 、 时成立.故面积最小值为 .
答案:.
【培优2】求点 到动直线 l:()的距离的最大值.
【答案】见【详解】。
【详解】
先求直线族恒过的定点:按 m 整理 ,令
且 ,解得定点 .
点 P 到该直线族的距离不超过 (当直线垂直于 时取到最大).
.
故最大距离为 .答案:.
【培优3】在直线 上求一点 P,使 P 到 和 的距离之和最小,并求最小值.
【答案】见【详解】。
【详解】
作 关于直线 (即 )的对称点 A'.
A 到轴垂足:过 A 且法向 的直线参数 ,代入得
⇒ ,垂足 ,故 .
最小距离和 ,此时 P 为
与 的交点: 方程 ,联立 ⇒
⇒ ,,即 .答案:,最小值为 .
【培优4】在 x 轴上求一点 P,使 P 到 与 的距离相等.
【答案】见【详解】。
【详解】
设 .,.
相等得 ⇒ .取正号无解;
取负号 ⇒ ⇒ .故 .答案:.
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专题2.3 直线的交点坐标与距离公式(期中复习讲义)
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专题2.3 直线的交点坐标与距离公式(期中复习讲义) 1
知识点1 直线的交点坐标 1
知识点2 两点间的距离 1
知识点3 点到直线的距离 1
知识点4 两条平行直线间的距离与对称 2
【题型1 求两直线的交点坐标】 2
【题型2 两点间的距离】 2
【题型3 点到直线的距离】 2
【题型4 两条平行直线间的距离】 3
【题型5 距离最值与对称】 3
【综合·培优提升】 3
【重难点】
★重点:
1. 两直线交点(联立方程组)
2. 两点间距离
3. 点到直线距离
4. 两平行直线距离
5. 对称与距离最值.
▲难点:
1. 点到直线距离公式的分子绝对值与分母
2. 两平行线距离要先化为同系数
3. 距离最值常转化为点到直线(或点到点)的距离
4. 对称问题的计算.
知识点1 直线的交点坐标
【重难点】
★重点:
1. 联立两直线方程求解即为交点
▲难点:
1. 无解表示平行(无交点),无穷多解表示重合
2. 三条直线共点需先求两线交点再代入第三条.
(1)求法:解二元一次方程组,所得 即两直线交点.
(2)位置:唯一解⇔相交
(1)无解⇔平行
(2)无穷解⇔重合.
(3)共点:三条直线共点 ⇔ 其中两条的交点满足第三条方程.
知识点2 两点间的距离
【重难点】
★重点:
1.
▲难点:
1. 坐标差的顺序不影响平方结果
2. 利用距离判断三角形的形状(等边、等腰、直角).
(1)公式:、 间的距离 .
(2)特例:到原点的距离 .
(3)应用:比较三边长度判断三角形形状
(1)利用勾股定理判定直角.
知识点3 点到直线的距离
【重难点】
★重点:
1.
▲难点:
1. 直线方程必须先化为一般式 再代入
2. 分子要取绝对值.
(1)公式:点 到直线 l: 的距离 .
(2)前提:直线须写成一般式,A、B 为对应系数.
(3)几何意义:d 是点 P 到直线 l 的垂线段长度(最短距离).
知识点4 两条平行直线间的距离与对称
【重难点】
★重点:
1. 平行线距离 (系数已统一为 )
2. 点关于点、关于直线对称
▲难点:
1. 两平行线必须化为 x、y 系数相同才能套公式
2. 对称点的中点在对称轴上且连线与轴垂直.
(1)平行线距离:: 与 : 的距离 .若系数不同,先化为相同系数.
(2)点关于点对称:中点公式:若 M 为 P、P' 中点,则 .
(3)点关于直线对称:连线段被对称轴垂直平分(中点在轴上,连线斜率与轴斜率乘积为 ).
【题型1 求两直线的交点坐标】
【例1】求直线 : 与 : 的交点坐标.
【变式1-1】直线 与 的交点为 ______.
【变式1-2】直线 与 的交点坐标是( )
A.
B.
C.
D.
【变式1-3】三条直线 、、 交于同一点,求实数 a.
【题型2 两点间的距离】
【例2】已知 、,则 ______.
【变式2-1】已知 、,则 ______.
【变式2-2】点 与 之间的距离为( )
A.
B.
C.
D.
【变式2-3】已知 、、,判断 的形状.
【题型3 点到直线的距离】
【例3】点 到直线 的距离为 ______.
【变式3-1】原点 到直线 的距离为 ______.
【变式3-2】点 到直线 的距离为( )
A.
B.
C.
D.
【变式3-3】点 到直线 l 的距离为 ,且 l 经过原点,求 l 的方程.
【题型4 两条平行直线间的距离】
【例4】两平行直线 : 与 : 之间的距离为 ______.
【变式4-1】直线 与 之间的距离为 ______.
【变式4-2】平行直线 与 之间的距离为( )
A.
B.
C.
D.
【变式4-3】求直线 与 之间的距离.
【题型5 距离最值与对称】
【例5】求点 到直线 l: 的最短距离.
【变式5-1】点 关于点 的对称点 B 的坐标为 ______.
【变式5-2】在直线 l: 上求一点 P,使它与原点的距离最小,并求此最小值.
【变式5-3】求点 关于直线 l: 的对称点 A'.
【综合·培优提升】
【培优1】过点 的直线 l 与两坐标轴的正半轴围成三角形,求所围成三角形面积的最小值.
【培优2】求点 到动直线 l:()的距离的最大值.
【培优3】在直线 上求一点 P,使 P 到 和 的距离之和最小,并求最小值.
【培优4】在 x 轴上求一点 P,使 P 到 与 的距离相等.
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