第三章 § 3.3 直线的交点坐标与距离公式
3.3.3 点到直线的距离
3.3.4 两条平行直线间的距离1.了解点到直线距离公式的推导方法;
2.掌握点到直线距离公式,并能灵活应用于求平行线间的距离等问题;
3.初步掌握用解析法研究几何问题.
问题导学 题型探究 达标检测
学习目标问题导学 新知探究 点点落实
知识点一 点到直线的距离
思考1 如图,点P(x0,y0)到直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)的距
离d同线段PS,PR,RS间存在什么关系?
答案
思考2 根据思考1的思路,点P到直线
Ax+By+C=0的距离d怎样用A,B,C及x0,y0表示?思考3 点到直线的距离公式对于A=0或B=0时的直线是否仍然适用
?
答案 仍然适用,
①当A=0,B≠0时,直线l的方程为By+C=0,
答案
②当B=0,A≠0时,直线l的方程为Ax+C=0
,答案
1.定义:点到直线的 的长度.
2.图示:
垂线段
3.公式:
.知识点二 两条平行直线间的距离
思考 直线l1:x+y-1=0上有A(1,0)、B(0,1)、C(-1,2)三点,直线l2:
x+y+1=0与直线l1平行,那么点A、B、C到直线l2的距离分别为多少?
有什么规律吗?
答案 点A、B、C到直线l2的距离分别为
规律是当两直线平行时,一条直线上任一点到另一条直线的距离都相等.
答案1.定义:夹在两平行线间的 的长.
2.图示:
3.求法:转化为点到直线的距离.
公垂线段
答案 返回题型探究 重点难点 个个击破
类型一 点到直线的距离
例1 (1)求点P(2,-3)到下列直线的距离.
②3y=4;
解 3y=4可化为3y-4=0,
解析答案③x=3.
解 x=3可化为x-3=0,
解析答案(2)求过点M(-1,2),且与点A(2,3),B(-4,5)距离相等的直线l的方程.
解析答案反思与感悟解 方法一 当过点M(-1,2)的直线l的斜率不存在时,
直线l的方程为x=-1,恰好与A(2,3),B(-4,5)两点距离相等,
故x=-1满足题意,
当过点M(-1,2)的直线l的斜率存在时,
设l的方程为y-2=k(x+1),即kx-y+k+2=0.
由点A(2,3)与B(-4,5)到直线l的距离相等,
综上所述直线l的方程为x=-1或x+3y-5=0.
解析答案反思与感悟反思与感悟
方法二 由题意得l∥AB或l过AB的中点,
当l∥AB时,
设直线AB的斜率为kAB,直线l的斜率为kl,
当l过AB的中点(-1,4)时,
直线l的方程为x=-1.
综上所述,直线l的方程为x=-1或x+3y-5=0.反思与感悟
(1)应用点到直线的距离公式应注意的三个问题
①直线方程应为一般式,若给出其他形式应化为一般式.
②点P在直线l上时,点到直线的距离为0,公式仍然适用.
③直线方程Ax+By+C=0,当A=0或B=0时公式也成立,但由于直线
是特殊直线(与坐标轴垂直),故也可用数形结合求解.
(2)用待定系数法求直线方程时,首先考虑斜率不存在是否满足题意.跟踪训练1 (1)若点(4,a)到直线4x-3y=0的距离不大于3,则a的取
值范围是__________.
解析答案(2)已知直线l过点P(3,4)且与点A(-2,2),B(4,-2)等距离,则直线l的
方程为_____________________________.
解析答案
解析 过点P(3,4)且斜率不存在时的直线x=3与A、B两点的距离不相等,
故可设所求直线方程为y-4=k(x-3),
即kx-y+4-3k=0,
∴所求直线l的方程为2x+3y-18=0或2x-y-2=0.
2x-y-2=0或2x+3y-18=0类型二 两平行线间的距离
例2 (1)两直线3x+y-3=0和6x+my-1=0平行,则它们之间的距离
为____.
将直线3x+y-3=0化为6x+2y-6=0,
解析答案(2)已知直线l与两直线l1:2x-y+3=0和l2:2x-y-1=0的距离相等,
则l的方程为____________.
解析 设直线l的方程为2x-y+c=0,
解析答案反思与感悟
得c=1,
∴直线l的方程为2x-y+1=0.
2x-y+1=0反思与感悟跟踪训练2 (1)求与直线l:5x-12y+6=0平行且到l的距离为2的直线
方程;
解析答案解 方法一 设所求直线的方程为5x-12y+C=0,
故所求直线的方程为5x-12y+32=0或5x-12y-20=0.
所以C=32,或C=-20,
方法二 设所求直线的方程为5x-12y+C=0,
解得C=32,或C=-20,
故所求直线的方程为5x-12y+32=0或5x-12y-20=0.解析答案
(2)两平行直线l1,l2分别过P1(1,0),P2(0,5),若l1与l2距离为5,求两直
线方程.
解 依题意,两直线的斜率存在,
设l1:y=k(x-1),即kx-y-k=0,
l2:y=kx+5,即kx-y+5=0.
所以l1和l2的方程分别为y=0和y=5或5x-12y-5=0和5x-12y+60=0.类型三 利用距离公式求最值
例3 (1)已知实数x,y满足6x+8y-1=0,则 的最小
值为________.
解析答案
∴上式可看成是一个动点M(x,y)到定点N(0,1)的距离,
即为点N到直线l:6x+8y-1=0上任意一点M(x,y)的距离,
∴S=|MN|的最小值应为点N到直线l的距离,(2)两条互相平行的直线分别过点A(6,2),B(-3,-1),并且各自绕着
点A,B旋转,如果两条平行直线间的距离为d.
①求d的取值范围;
解 设经过A点和B点的直线分别为l1、l2,
解析答案反思与感悟
②求当d取最大值时,两条直线的方程.
两直线的方程分别为3x+y-20=0或3x+y+10=0.反思与感悟
解决此题的关键是理解式子表示的几何意义,将“数”转化为“形
”,从而利用图形的直观性加以解决.跟踪训练3 (1)动点P(x,y)在直线x+y-4=0上,O为原点,求|OP|最
小时P点的坐标;
解 直线上的点到原点距离的最小值即为原点到直线的距离,
此时OP垂直于已知直线,则kOP=1,
∴OP所在直线方程为y=x,
解析答案
∴P点坐标为(2,2).(2)求过点P(1,2)且与原点距离最大的直线方程.
解 由题意知与OP垂直的直线到原点O的距离最大,
∵kOP=2,
解析答案
即x+2y-5=0.类型四 对称问题
解析答案反思与感悟
例4 求点P(-5,13)关于直线l:2x-3y-3=0的对称点P′的坐标.反思与感悟
解 设P′的坐标为(x0,y0),
即2x0-3y0-55=0. ①
即3x0+2y0-11=0. ②
∴P′的坐标为(11,-11).反思与感悟
(2)直线关于直线的对称的求法
求直线l1:A1x+B1y+C1=0关于直线l:Ax+By+C=0对称的直线l2的方程
的方法是转化为点关于直线对称,在l1上任取两点P1和P2,求出P1、P2关
于直线l的对称点,再用两点式求出l2的方程.返回
跟踪训练4 一束光线从原点O(0,0)出发,经过直线l:8x+6y=25反射
后通过点P(-4,3),求反射光线的方程.
解析答案返回
解 设原点关于l的对称点A的坐标为(a,b),
由直线OA与l垂直和线段AO的中点在l上得
∴A的坐标为(4,3).
∵反射光线的反向延长线过A(4,3),又由反射光线过P(-4,3),
两点纵坐标相等,故反射光线所在直线方程为y=3.1 2 3达标检测 4 5
解析答案
1.已知点(a,1)到直线x-y+1=0的距离为1,则a的值为( )
A.1 B.-1
D1 2 3 4 5
解析答案
2.两条平行线l1:3x+4y-2=0,l2:9x+12y-10=0间的距离等( )
解析 l1的方程可化为9x+12y-6=0,
C1 2 3 4 5
3.光线从点A(-3,5)射到x轴上,经反射以后经过点B(2,10),则光线从A
到B的距离为( )
解析 ∵点A关于x轴的对称点A′(-3,-5),
由光的反射理论可知,此即为光线从A到B的距离.
C
解析答案1 2 3 4 5
解析答案
4.两平行直线3x+4y+5=0与6x+ay+30=0间的距离为d,
则a+d=____. 10
∴a+d=10.1 2 3 4 5
解析答案
5.在直线3x-4y-27=0上到点P(2,1)距离最近的点的坐标是
__________.
解析 由题意知过点P作直线3x-4y-27=0的垂线,
设垂足为M,则|MP|为最小,
(5,-3)
∴所求点的坐标为(5,-3).规律与方法
1.点到直线的距离即是点与直线上点连线的距离的最小值,利用点到直线的
距离公式,解题时要注意把直线方程化为一般式.当直线与坐标轴垂直时可
直接求之.
2.利用点到直线的距离公式可求直线的方程,有时需结合图形,数形结合,
使问题更清晰.
3.已知两平行直线,其距离可利用公式d= 求解,也可在已知直线上
取一点,转化为点到直线的距离.
4.对称问题
最常见的是点关于直线对称,其关键是利用“垂直”“中点”,用垂直、平
分两条件列方程组可求解对称点坐标.
返回