平面上两点间的距离【学习导航】知识网络中点坐标学习要求1.掌握平面上两点间的距离公式、中点坐标公式;2.能运用距离公式、中点坐标公式解决一些简单的问题.【课堂互动】自学评价(1)平面上两点之间的距离公式为.(2)中点坐标公式:对于平面上两点,线段的中点是,则.【精典范例】例1:(1)求A(-1,3)、B(2,5)两点之间的距离;(2)已知A(0,10),B(a,-5)两点之间的距离为17,求实数a的值.【解】(1)由两点间距离公式得AB=(2)由两点间距离公式得,解得a=.故所求实数a的值为8或-8.例2:已知三角形的三个顶点,试判断的形状.分析:计算三边的长,可得直角三角形.【解】,
∵,∴为直角三角形.点评:本题方法多样,也可利用、斜率乘积为-1,得到两直线垂直.例3:已知的顶点坐标为,求边上的中线的长和所在的直线方程.分析:由中点公式可求出中点坐标,分别用距离公式、两点式就可求出的长和所在的直线方程.【解】如图,设点.∵点是线段的中点,∴,即的坐标为.由两点间的距离公式得.因此,边上的中线的长为.由两点式得中线所在的直线方程为,即.点评:本题是中点坐标公式、距离公式的简单应用.例4.已知是直角三角形,斜边的中点为,建立适当的直角坐标系,证明:.证:如图,以的直角边所在直线为坐标轴,建立适当的直角坐标系,设两点的坐标分别为,∵是的中点,∴点的坐标为,即.由两点间的距离公式得所以,.追踪训练一
1.式子可以理解为()两点(a,b)与(1,-2)间的距离两点(a,b)与(-1,2)间的距离两点(a,b)与(1,2)间的距离两点(a,b)与(-1,-2)间的距离2.以A(3,-1),B(1,3)为端点的线段的垂直平分线的方程为()2x+y-5=02x+y+6=0x-2y=0x-2y-8=03.线段AB的中点坐标是(-2,3),又点A的坐标是(2,-1),则点B的坐标是.4.已知点,若点在直线上,求取最小值.解:设点坐标为,∵在直线上,∴,,∴的最小值为.【选修延伸】对称性问题例5:已知直线,(1)求点关于对称的点;(2)求关于点对称的直线方程.分析:由直线垂直平分线段,可设,有垂直关系及中点坐标公式可求出点;而关于点对称的直线必平行,因此可求出对称的直线方程.【解】(1)设,由于⊥,且中点在上,有,解得 ∴(2)在上任取一点,如,则关于点对称的点为.
∵所求直线过点且与平行,∴方程为,即.例6:一条光线经过点,射在直线上,反射后,经过点,求光线的入射线和反射线所在的直线方程.分析:入射光线和反射光线所在直线都经过反射点,反射直线所在直线经过点关于直线的对称点.【解】入射线所在的直线和反射线所在的直线关于直线对称,设点关于直线对称点的坐标为,因此的中点在直线上,且所在直线与直线垂直,所以,解得.反射光线经过两点,∴反射线所在直线的方程为.由得反射点.入射光线经过、两点,∴入射线所在直线的方程为.点评:求点关于直线的对称点,通常都是根据直线垂直于直线,以及线段的中点在直线上这两个关系式列出方程组,然后解方程组得对称点的坐标.思维点拔:平面上两点间的距离公式为,线段中点坐标为.平面上两点间距离公式及中点坐标公式有着广泛的应用,如:计算图形面积,判断图形形状等.同时也要注意掌握利用中点坐标公式处理对称性问题.追踪训练二1.点(-1,2)关于直线x+y-3=0的对称点的坐标为()(1,4)(-1,4)(1,-4)(-1,-4)
2.直线3x-y-2=0关于x轴对称的直线方程为.3.已知点,试求点的坐标,使四边形为等腰梯形.答案:点的坐标为或.4.已知定点,,,求的最小值.(数形结合:将看成是轴上的动点与两点的距离和,利用对称性,得到最小值为).
平面上两点间的距离分层训练1.若,则下面四个结论:①;②;③;④.其中,正确的个数是()(A)1个. (B)2个.(C)3个. (D)4个.2.点关于点的对称点的坐标是 ( )(A) (B)(C) (D)3.若过点的直线交轴于点点,且,则直线的方程为()(A) (B)(C) (D)4.直线关于点对称的直线的方程是 ()(A) (B)(C) (D).5.如果直线与直线关于直线对称,那么 ( )(A) (B)(C) (D).6.若直线在轴上的截距为-2,上横坐标分别是3,-4的两点的线段长为14,则直线的方程为.
7.已知的三个顶点,,,则边上的中线所在直线的方程为.8.若直线过点,且被坐标轴截得的线段的中点恰为,则直线的方程是.9.若点的横坐标分别为,直线的斜率为,则.10.已知直线和点,过点作直线与直线相交于点,且,求直线的方程.11.过点作直线,使它被直线和所截得的线段恰好被平分,求直线的方程..拓展延伸12.(1)已知点,,在轴上求一点,使得最小;(2)已知点,,在轴上求一点,使得最大,并求最大值.13.求函数的最小值及相应的值.