平面上两点间的距离
【学习导航】
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.
(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
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【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=0
2x+y+6=0
x-2y=0
x-2y-8=0
3.
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
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∴
(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
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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).
中点坐标
EMBED
Equation.DSMT4