(共20张PPT)
2.3.3 点到直线的距离公式2.3.4 两条平行线间距离
1.了解点到直线距离公式的推导方法.(重点)
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.(难点)
3.初步掌握用解析法研究几何问题.(重点、难点)
学习目标
探究:根据点到直线的距离定义,求出垂足Q的坐标,利用两点间的距离公式求出|PQ|,就可以得到点P到直线l的距离.
思考:如图,已知点P(x0,y0),直线l:Ax+By+C=0,如何求点P到直线l的距离?
点P到直线l的距离,就是从点P到直线l的垂线段PQ的长度.其中Q是垂足(如图)
方法二:用设而不求法推导
设垂足Q的坐标为(x, y),则
方法三:向量法
因为M(x, y)在直线 l 上,所以 Ax + By + C=0,
所以 Ax + By =-C
方法三:向量法
如图:由直角三角形RPS的面积公式可得:
代入可得点到直线的距离公式:
点到直线的距离公式特点:
①分子是P点代入直线方程;
②分母是直线未知数x, y系数平方和的算术跟;
③运用此公式时要注意直线方程必须是一般式,若给出其他形式,应先化成一般式再用公式;
④当点P0在直线上时,点P0到该直线的距离为0,公式仍然适用。
⑤直线方程 Ax +By + C=0中,A=0或B=0公式也成立。但由于直线是特殊直线(与坐标轴垂直),故也可以用数形结合求解.
点到直线的距离公式几种特殊情形:
两平行线间的距离公式:
(1)概念:夹在两条平行直线间的公垂线段的长度就是两条平行直线间的距离.
(2)公式:两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0之间
的距离
(3)推导:即点P到直线l2的距离
因点P在直线l1上,所以Ax1+By1+C1=0,即Ax1+By1=-C1 ,代入即证。
注意:两直线方程中x,y的系数对应相等
题型一 点到直线的距离
注意: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中,A=0或B=0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.
题型二 两平行线间的距离
例2 两直线3x+y-3=0和6x+my-1=0平行,则它们之间的距离为________.
例3 直线l1过点A(0,1),l2过点B(5,0),如果l1∥l2,且l1到l2的距离为5,求l1,l2的方程.
注意:求两平行线间的距离,一般是直接利用两平行线间的距离公式,
但必须注意两直线方程中x,y的系数对应相等.
[跟踪训练]2 求与直线l:5x-12y+6=0平行且与直线l距离为3的
直线方程.
[解] 设与l平行的直线方程为5x-12y+b=0,根据两平行直线间的距离为3,解得b=45或b=-33.所以所求直线方程为:5x-12y+45=0,或5x-12y-33=0.
(2)若l1,l2的斜率不存在,则l1:x=0,l2:x=5满足条件.
综上,l1:12x-5y+5=0,l2:12x-5y-60=0或l1:x=0,l2:x=5.
题型三 距离公式的综合应用
例4 已知正方形的中心为直线2x-y+2=0,x+y+1=0的交点,正方形一边所在的直线l的方程为x+3y-5=0,求正方形其他三边所在直线的方程.
题型三 距离公式的综合应用
综上:另三边为3x-y+9=0,x+3y+7=0,3x-y-3=0.
例4 已知正方形的中心为直线2x-y+2=0,x+y+1=0的交点,正方形一边所在的直线l的方程为x+3y-5=0,求正方形其他三边所在直线的方程.
题型三 距离公式的综合应用
[跟踪训练] 3 求过点(3,5)的所有直线中,距原点最远的直线方程.
故所求直线方程为:3x+5y-34=0.
(2)两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0之间的距离:
注意:(1)应用点到直线距离公式要求直线方程应为一般式,若给出其他形式应化为一般式.
(2)应用两平行线间的距离公式要求两直线方程中x,y的系数对应相等
知识要点:
【当堂达标】
答案:C
答案:C
答案:A
4.已知两点A(-3,-2)和B(-1,4)到直线x+ay+1=0的距离相等,则实数a为________.
5.已知直线l经过点(-2,3),且原点到直线l的距离等于2,求直线l的方程.
【当堂达标】