人教B版(2019)高中数学 选择性必修第一册 2.2.4 点到直线的距离课件(共52张PPT)+教案

文档属性

名称 人教B版(2019)高中数学 选择性必修第一册 2.2.4 点到直线的距离课件(共52张PPT)+教案
格式 zip
文件大小 2.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2020-09-14 09:21:05

文档简介

(共52张PPT)
1.了解点到直线的距离公式的推导方法.
2.掌握点到直线距离的公式,并能灵活应用于求平行线间的距离等问题.
3.初步掌握解析法研究几何问题的方法.
学习目标
XUE
XI
MU
BIAO




知识梳理
题型探究
随堂演练
课时对点练
1
知识梳理
PART
ONE
知识点一 点到直线的距离
1.定义:平面内点到直线的距离,等于过这个点作直线的垂线所得_______
的长度.
2.图示:
3.公式:d=
.
垂线段
知识点二 两条平行直线间的距离
1.定义:两条平行线之间的距离等于其中一条直线上
到另一条直线的距离.
2.图示:
3.求法:转化为点到直线的距离.
4.公式:两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0之间的距离d

.(A,B不全为0,C1≠C2)
任意一点
思考辨析
判断正误
SI
KAO
BIAN
XI
PAN
DUAN
ZHENG
WU
1.点P(x0,y0)到直线y=kx+b的距离为
.(  )
2.直线外一点与直线上一点的距离的最小值是点到直线的距离.(  )
3.两平行线间的距离是一条直线上任意一点到另一条直线的距离,也可以看作是两条直线上各取一点的最短距离.(  )
4.直线x=x1与直线x=x2的距离为d=x2-x1.(  )
×


×
2
题型探究
PART
TWO
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,
③x=3.
解 x=3可化为x-3=0,
(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 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)两点的距离相等,
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)与点B(-4,5)到直线l的距离相等,
即x+3y-5=0.
综上所述,直线l的方程为x=-1或x+3y-5=0.
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,
即x+3y-5=0.
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.
反思感悟
(1)应用点到直线的距离公式时应注意的三个问题
①直线方程应为一般式,若给出其他形式应化为一般式.
②当点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)当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.

(2)已知坐标平面内两点A(3,2)和B(-1,4)到直线mx+y+3=0的距离相等,
则实数m的值为_________.
得|3m+5|=|m-7|,
二、两平行线间的距离
例2 (1)已知两平行直线l1:3x+5y+1=0和l2:6x+10y+5=0,则l1与l2间
的距离为_______.
(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______________.
2x-y+1=0
解析 设直线l的方程为2x-y+C=0,
∴直线l的方程为2x-y+1=0.
反思感悟
跟踪训练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,
(2)已知△ABC的两顶点A,B在直线l1:2x-y+3=0上,点C在直线l2:2x-y-1=0上,若△ABC的面积为2,则AB边的长为_____.
解析 点C到AB的距离即为l1与l2之间的距离,
三、距离公式的应用
例3 (1)已知实数x,y满足6x+8y-1=0,则
的最小值为____.
∴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 设经过点A和点B的直线分别为l1,l2,
②求d取最大值时,两条直线的方程.
所以d取最大值时两平行线的斜率k=-3,
两直线的方程分别为3x+y-20=0或3x+y+10=0.
反思感悟
(1)
可表示为点(x,y)与点(a,b)之间的距离,将“数”转化为“形”,从而利用图形的直观性解决问题.
(2)两平行线间的距离可转化为两点间的距离,通过两点间的距离利用数形结合思想得到两平行线间距离的最值.
跟踪训练3 (1)已知P,Q分别是直线3x+4y-5=0与6x+8y+5=0上的动点,则|PQ|的最小值为

解析 两平行线间的距离就是|PQ|的最小值,3x+4y-5=0可化为6x+8y-10=0,
(2)动点P(x,y)在直线x+y-4=0上,O为原点,则|OP|最小时点P的坐标为________.
(2,2)
解析 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所在的直线方程为y=x.
∴点P的坐标为(2,2).
3
随堂演练
PART
THREE
1.已知原点O(0,0),则点O到直线x+y+2=0的距离等于
1
2
3
4
5

2.已知点(a,1)到直线x-y+1=0的距离为1,则a的值为

1
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4
5
3.直线x-2y-1=0与直线x-2y-C=0的距离为
,则C的值为
A.9
B.11或-9
C.-11
D.9或-11

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5
解得C=-9或11.
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5
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
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5
5.直线3x-4y-27=0上到点P(2,1)距离最近的点的坐标是___________.
(5,-3)
解析 由题意知过点P作直线3x-4y-27=0的垂线,
设垂足为M(图略),则|MP|为最小距离,
∴所求点的坐标为(5,-3).
1.知识清单:
(1)点到直线的距离.
(2)两平行线之间的距离.
2.方法归纳:公式法、分类讨论、数形结合.
3.常见误区:求两条平行线之间的距离时,只需把两直线方程化成一般式,且x与y的系数对应相同.
课堂小结
KE
TANG
XIAO
JIE
4
课时对点练
PART
FOUR
基础巩固
1
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2.已知点M(1,4)到直线l:mx+y-1=0的距离为3,则实数m等于

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3.已知直线3x+4y-3=0与直线6x+my+14=0平行,则它们之间的距离是
A.1
B.2
C.
D.4

4.直线l1:2x+y-4=0,l2:2x+y+2=0,则与直线l1与l2距离相等的直线方程为
A.2x+y-1=0
B.2x+y=0
C.2x+y-2=0
D.x-2y-1=0

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解析 令所求直线方程为2x+y+c=0,
即|c+4|=|c-2|,解得c=-1,
故所求直线方程为2x+y-1=0.
5.(多选)已知点A(-3,-4),B(6,3)到直线l:ax+y+1=0的距离相等,则实数a的值等于


化简得|3a+3|=|6a+4|,
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6.(多选)若点P在直线3x+y-5=0上,且点P到直线x-y-1=0的距离为
,则点P的坐标为
A.(1,2)
B.(2,1)
C.(2,-1)
D.(-1,2)


解析 P在直线3x+y-5=0上,
令P(x0,-3x0+5),
即|2x0-3|=1,
解得x0=1或x0=2,
∴点P坐标为(1,2)或(2,-1).
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7.过点P(1,2)且与原点距离最大的直线方程为______________.
x+2y-5=0
解析 由题意知,过点P且与OP垂直的直线到原点O的距离最大,
∵kOP=2,
即x+2y-5=0.
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8.经过点P(-3,4),且与原点的距离等于3的直线l的方程为__________________
_________.
x=-3或7x+24y
-75=0
解析 (1)当直线l的斜率不存在时,原点到直线l:x=-3的距离等于3,满足题意;
(2)当直线l的斜率存在时,
设直线l的方程为y-4=k(x+3),
即kx-y+3k+4=0.
直线l的方程为7x+24y-75=0.
综上可知,直线l的方程为x=-3或7x+24y-75=0.
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9.已知直线l在两坐标轴上的截距相等,且点P(4,3)到直线l的距离为
,求直线l的方程.
解 由题意知,若截距为0,可设直线l的方程为y=kx.
若截距不为0,设所求直线l的方程为x+y-a=0(a≠0).
解得a=1或a=13.
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10.已知正方形的中心为点M(-1,0),一条边所在直线的方程是x+3y-5=0,求正方形其他三边所在直线的方程.
设与x+3y-5=0平行的直线为x+3y+c=0(c≠-5),
解得c=7(舍c=-5),
∴直线方程为x+3y+7=0.
设另两条边所在直线方程为3x-y+m=0,
∴|m-3|=6,
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解得m=-3或m=9,
故另两条边所在的直线方程为3x-y-3=0或3x-y+9=0.
综上,其它三边所在的直线方程为x+3y+7=0,3x-y-3=0,3x-y+9=0.
综合运用
11.点P(2,3)到直线l:ax+y-2a=0的距离为d,则d的最大值为
A.3
B.4
C.5
D.7

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当a=0时等号成立.
12.已知点A(1,3),B(3,1),C(-1,0),则△ABC的面积等于
A.3
B.
4
C.5
D.6

解析 设AB边上的高为h,
AB边上的高h就是点C到直线AB的距离,
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13.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
A.2x+3y-18=0
B.2x-y-2=0
C.3x-2y+18=0或x+2y+2=0
D.2x+3y-18=0或2x-y-2=0

解析 当直线l的斜率不存在时,直线方程为x=3,不合题意,
故直线l的斜率存在,设为k,
直线l的方程为y-4=k(x-3),
即kx-y-3k+4=0,
即|-5k+2|=|k+6|,
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14.与三条直线l1:x-y+2=0,l2:x-y-3=0,l3:x+y-5=0可围成正方形的直线方程为_______________________.
x+y=0或x+y-10=0
设正方形另一边所在直线方程为x+y+c=0(c≠-5),
解得c=0或c=-10,
故所求直线方程为x+y=0或x+y-10=0.
拓广探究
15.已知点M(a,b)在直线4x-3y+c=0上,若(a-1)2+(b-1)2的最小值为4,则实数c的值为
A.-21或19
B.-11或9
C.-21或9
D.-11或19

解析 (a-1)2+(b-1)2表示点M(a,b)与点N(1,1)之间的距离的平方,
即(a-1)2+(b-1)2=|MN|2,
∴|MN|min=2.
又点M(a,b)在直线4x-3y+c=0上,
∴点N(1,1)到直线4x-3y+c=0的距离为2,
即|c+1|=10,∴c=-11或c=9.
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16.已知入射光线在直线l1:2x-y=3上,经过x轴反射到直线l2上,再经过y轴反射到直线l3上.若点P是直线l1上某一点,求点P到直线l3的距离.
解 如图所示,结合图形可知,直线l1∥l3,
则直线l1上一点P到直线l3的距离即为l1与l3之间的距离.
由题意知l1与l2关于x轴对称,
故l2的方程为y=-2x+3,l2与l3关于y轴对称,故l3的方程为y=2x+3.
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