3.3.3点到直线的距离
两点间距离公式xyP1(x1,y1)P2(x2,y2)Q(x2,y1)O
问题:点到直线的距离是怎样定义的?·点到直线的距离的定义:过点作直线的垂线,垂足为点,线段的长度叫做点到直线的距离.·
lP.oxy:Ax+By+C=0(x0,y0)点到直线的距离Q
POyxlQP(x0,y0)l:Ax+By+C=0问题:求点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离?
xyP0(x0,y0)O|y0||x0|x0y0【特殊情形1】点到坐标轴的距离0
点到直线距离【特殊情形2】xyP0(x0,y0)O|x1-x0||y1-y0|x0y0y1x10
oxyPQ·l··推导思路1:①求垂线方程②求交点坐标③求两点间的距离求点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离。其中A≠0且B≠0此方法思路自然,但运算较为繁琐.【一般情形】0
若直线不平行于坐标轴(即A≠0且B≠0),由可得它的斜率是直线PQ的方程是即与联立,解得
思路二:间接法xyO面积法求出求出求出利用勾股定理求出点到直线的距离SR求出点的坐标R求出点的坐标S
思路二:P(x0,y0),l:Ax+By+C=0,设AB≠0,OyxldQPRS
OyxldQPRS由三角形面积公式可得:A=0或B=0,此公式也成立,但当A=0或B=0时一般不用此公式计算距离.注:在使用该公式前,须将直线方程化为一般式.
xyoP0(x0,y0)Q.xyoP0(x0,y0)Q.
例1:求点P(-1,2)到直线①2x+y-10=0;②3x=2;③2y+3=0的距离。解:①根据点到直线的距离公式,得②如图,直线3x=2平行于y轴,Oyxl:3x=2P(-1,2)用公式验证,结果怎样?
解:③如图,直线2y+3=0平行于x轴,用公式验证,结果怎样?yOxl:2y+3=0P(-1,2)
练习1.求下列点到直线的距离:点到直线的距离为0表示什么?
练习2:求下列点到直线的距离:(1)O(0,0),3x+2y-26=0;(2)A(-2,3),3x+4y+3=0;(3)B(1,0),(4)C(1,-2),4x+3y=0.答案:
例2已知点A(1,3),B(3,1),C(-1,0),求△ABC的面积.xyo123123-1ABCh
练习2.直线l经过原点,且点M(5,0)到直线l的距离等于3,求l的方程1.动点P在直线x+y-4=0上,O为原点,则|OP|的最小值为()2.1.C答案:A.B.2D.4C.
解:设P(x,0),根据P到l1、l2距离相等,列式为=解得:所以P点坐标为:P在x轴上,P到直线l1:x-y+7=0与直线l2:12x-5y+40=0的距离相等,求P点坐标。3.典型例题
4.在抛物线y=4x2上求一点P,使P到直线l:y=4x-5的距离最短,并求出这个最短距离.典型例题解:依题意设P(x,4x2),则P到直线l:4x-y-5=0的距离为
5直线l经过点P(-2,1),且A(-1,3)到l的距离等于1,求直线l的方程.解:①若l的斜率不存在,则l的方程为:x=-2,显然符合要求。②若l的斜率存在,设为k,则l的方程为:y-1=k(x+2),即:kx-y+2k+1=0由A到l的距离为1得:所以k=综上所述,所求直线方程为:x=-2,或3x-4y+10=0
6.练习△ABC中,A(3,3),B(2,-2),C(-7,1),求∠A的平分线AD所在直线的方程。解:由已知可求的AC边所在的直线方程为x-5y+12=0AB边所在的直线方程为5x-y-12=0,设M(x,y)为∠A的平分线AD上任意一点。由角平分线的定义得:整理得:y=-x+6或y=x结合图形可知:故∠A的平分线AD所在直线的方程是y=x。
小结:1.点到直线距离公式:注意用该公式时应先将直线方程化为一般式;2.当A=0或B=0(直线与坐标轴垂直)时,仍然可用公式,这说明了特殊与一般的关系.
3.3.4《两平行线间的距离》
例3:求平行线2x-7y+8=0与2x-7y-6=0的距离。Oyxl2:2x-7y-6=0l1:2x-7y+8=0P(3,0)两平行线间的距离处处相等在l2上任取一点,例如P(3,0)P到l1的距离等于l1与l2的距离❋直线到直线的距离转化为点到直线的距离
任意两条平行直线都可以写成如下形式:l1:Ax+By+C1=0l2:Ax+By+C2=0Oyxl2l1PQ思考:任意两条平行线的距离是多少呢?注:用两平行线间距离公式须将方程中x、y的系数化为对应相同的形式。(两平行线间的距离公式)
例3已知直线l1:2x-7y-8=0,l2:6x-21y-1=0,求直线l1与l2间的距离。解:设l1与x轴的交点为A,A点的坐标为:(4,0)。根据点到直线的距离公式:点A到l2的距离为xyol1l2A(4,0).
求与直线l:5x-12y+6=0平行且到l的距离为2的直线的方程.解:由题意设所求直线的方程为则直线l与的距离,化简得|6-m|=26,即6-m=26,6-m=-26,解得m=-20,m=32则所求直线的方程为5x-12y-20=0或5x-12y+32=0故答案为:5x-12y-20=0或5x-12y+32=0
例4、过点(1,2),且与点A(2,3)和B(4,-5)距离相等的直线L的方程。
(1)点到直线距离公式:,(2)两平行直线间的距离:,小结:注意用该公式时应先将直线方程化为一般式;注意用该公式时应先将两平行线的x,y的系数整理为对应相等的形式。