人教A版(2019)高中数学 选择性必修第一册 2.3.3 点到直线的距离公式2.3.4 两条平行直线间的距离(课件+学案共2份打包)

文档属性

名称 人教A版(2019)高中数学 选择性必修第一册 2.3.3 点到直线的距离公式2.3.4 两条平行直线间的距离(课件+学案共2份打包)
格式 zip
文件大小 2.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2020-09-14 10:06:42

文档简介

(共57张PPT)
1.掌握点到直线距离的公式,会用公式解决有关问题.
2.掌握两条平行直线间的距离公式,并会求两条平行直线间的距离.
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 点到直线的距离、两条平行线间的距离
?
点到直线的距离
两条平行直线间的距离
定义
点到直线的
的长度
夹在两条平行直线间
的长
图示
?
?
垂线段
公垂线段
公式(或求法)
点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离
d=_____________
两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0之间的距离
d=__________
思考1 点P
(x0,y0)到直线x=a和直线y=b的距离怎样计算?
答案 P(x0,y0)到x=a的距离d=|a-x0|;
P(x0,y0)到y=b的距离d=|b-y0|.
思考2 两直线都与坐标轴平行,可以利用公式求距离吗?
答案 可以.
应用公式时要把直线方程都化为一般式方程.
思考辨析
判断正误
SI
KAO
BIAN
XI
PAN
DUAN
ZHENG
WU
1.当点P(x0,y0)在直线l:Ax+By+C=0上时,点到直线的距离公式不适用了.
(  )
×
3.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.(  )
4.两平行线间的距离是一条直线上任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.(  )
×


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.
则点P(2,-3)到该直线的距离为
解 3y=4可化为3y-4=0,
②3y=4.
(2)求垂直于直线x+3y-5=0且与点P(-1,0)的距离是
的直线l的方程.
解 设与直线x+3y-5=0垂直的直线的方程为3x-y+m=0,
则由点到直线的距离公式知,
所以|m-3|=6,即m-3=±6.
得m=9或m=-3,
故所求直线l的方程为3x-y+9=0或3x-y-3=0.
反思感悟
点到直线的距离的求解方法
(1)求点到直线的距离时,只需把直线方程化为一般式方程,直接应用点到直线的距离公式求解即可.
(2)对于与坐标轴平行(或重合)的直线x=a或y=b,求点到它们的距离时,既可以用点到直线的距离公式,也可以直接写成d=|x0-a|或d=|y0-b|.
(3)若已知点到直线的距离求参数时,只需根据点到直线的距离公式列方程求解参数即可.
跟踪训练1 (1)点P(-1,2)到直线2x+y-10=0的距离为______.
(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________.
二、两平行线间的距离
例2 (1)求两条平行直线3x+4y-12=0与mx+8y+6=0之间的距离;
∴直线6x+8y+6=0即为3x+4y+3=0.
(2)求到直线3x-4y+1=0的距离为3,且与此直线平行的直线的方程.
解 设所求直线方程为3x-4y+m=0,
解得m=16或m=-14.
故所求的直线方程为
3x-4y+16=0或3x-4y-14=0.
延伸探究 把本例(2)改为“直线l与直线3x-4y+1=0平行且点P(2,3)到直线l的距离为3,求直线l的方程”.
解 由直线l平行于直线3x-4y+1=0,可设l的方程为3x-4y+c=0,
解得c=21或c=-9,
所以,所求直线方程为
3x-4y+21=0或3x-4y-9=0.
反思感悟
求两条平行直线间距离的两种方法
(1)转化法:将两条平行线间的距离转化为一条直线上一点到另一条直线的距离,即化线线距为点线距来求.
(2)公式法:设直线l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0,则
两条平行直线间的距离d=
.
跟踪训练2 (1)已知直线5x+12y-3=0与直线10x+my+20=0平行,则它们之间的距离是

即5x+12y+10=0,
(2)已知直线l1,l2是分别经过A(1,1),B(0,-1)两点的两条平行直线,当l1,l2间的距离最大时,直线l1的方程是______________.
x+2y-3=0
解析 当两条平行直线与A,B两点的连线垂直时,两条平行直线间的距离最大.
因为A(1,1),B(0,-1).
即x+2y-3=0.
三、距离的综合应用
例3 两条互相平行的直线分别过点A(6,2)和B(-3,-1),并且各自绕着A,B旋转,如果两条平行直线间的距离为d.求:
(1)d的变化范围;
解 如图,显然有0(2)当d取最大值时,两条直线的方程.
解 由图可知,当d取最大值时,两直线与AB垂直.
所以所求直线的斜率为-3.
故所求的直线方程分别为
y-2=-3(x-6)和y+1=-3(x+3),
即3x+y-20=0和3x+y+10=0.
反思感悟
应用数形结合思想求最值
(1)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.
(2)数形结合、运动变化的思想方法在解题中经常用到.当图形中的元素运动变化时我们能直观观察到一些量的变化情况,进而可求出这些量的变化范围.
跟踪训练3 已知△ABC的顶点坐标为A(1,1),B(m,
),C(4,2),1即x-3y+2=0.
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随堂演练
PART
THREE
1.已知点(a,1)到直线x-y+1=0的距离为1,则a的值为

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2.两平行直线x+y-1=0与2x+2y+1=0之间的距离是

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3.已知点M(1,2),点P(x,y)在直线2x+y-1=0上,则|MP|的最小值是

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5
解析 点M到直线2x+y-1=0的距离,即为|MP|的最小值,
4.直线3x-4y-27=0上到点P(2,1)距离最近的点的坐标是_________.
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(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,则|MP|最小,
∴所求点的坐标为(5,-3).
5.与直线3x-4y+1=0垂直,且与点(-1,-1)距离为2的直线方程为____________________________.
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4x+3y-3=0或4x+3y+17=0
解析 设所求直线方程为4x+3y+C=0.
解得C=-3或C=17.
故所求直线方程为4x+3y-3=0或4x+3y+17=0.
1.知识清单:
(1)点到直线的距离公式.
(2)两条平行线间的距离.
2.方法归纳:数形结合法、解方程(组)法.
3.常见误区:利用距离公式时直线方程形式不是一般式;忽略直线方程的特殊形式.
课堂小结
KE
TANG
XIAO
JIE
4
课时对点练
PART
FOUR
1.原点到直线x+2y-5=0的距离为

基础巩固
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2.已知直线l1:x+y+1=0,l2:x+y-1=0,则l1与l2之间的距离为

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3.已知点(a,2)(a>0)到直线l:x-y+3=0的距离为1,则a等于

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4.已知直线3x+my-3=0与6x+4y+1=0互相平行,则它们之间的距离是

解析 ∵3x+my-3=0与6x+4y+1=0平行,
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5.(多选)已知A(-2,-4),B(1,5)两点到直线l:ax+y+1=0的距离相等,则实数a的值可能为
A.-3
B.3
C.-2
D.1

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解得a=-3或a=3.
6.若点(2,k)到直线5x-12y+6=0的距离是4,则k的值是________.
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7.已知点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______________.
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(1,2)或(2,-1)
解析 设点P的坐标为(a,5-3a),
所以点P的坐标为(1,2)或(2,-1).
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_________________
________.
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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.求过点P(0,2)且与点A(1,1),B(-3,1)等距离的直线l的方程.
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解 方法一 ∵点A(1,1)与B(-3,1)到y轴的距离不相等,
∴直线l的斜率存在,设为k.
又直线l在y轴上的截距为2,则直线l的方程为y=kx+2,即kx-y+2=0.
由点A(1,1)与B(-3,1)到直线l的距离相等,
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解得k=0或k=1.
∴直线l的方程是y=2或x-y+2=0.
方法二 当直线l过线段AB的中点时,直线l与点A,B的距离相等.
∵AB的中点是(-1,1),又直线l过点P(0,2),
∴直线l的方程是x-y+2=0;
当直线l∥AB时,直线l与点A,B的距离相等.
∵直线AB的斜率为0,∴直线l的斜率为0,
∴直线l的方程为y=2.
综上所述,满足条件的直线l的方程是x-y+2=0或y=2.
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10.已知正方形的中心为直线x-y+1=0和2x+y+2=0的交点,正方形一边所在直线方程为x+3y-2=0,求其他三边所在直线的方程.
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所以中心坐标为(-1,0).
设正方形相邻两边方程为x+3y+m=0和3x-y+n=0.
因为正方形中心到各边距离相等,
所以m=4或m=-2(舍去),n=6或n=0.
所以其他三边所在直线的方程为x+3y+4=0,3x-y=0,3x-y+6=0.
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11.直线l过点A(3,4)且与点B(-3,2)的距离最远,那么l的方程为
A.3x-y-13=0
B.3x-y+13=0
C.3x+y-13=0
D.3x+y+13=0

综合运用
解析 由已知可知,l是过A且与AB垂直的直线,
由点斜式得,y-4=-3(x-3),即3x+y-13=0.
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12.过两直线x-y+1=0和x+y-1=0的交点,并与原点的距离等于1的直线共有
A.0条
B.1条
C.2条
D.3条

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∴两直线交点坐标为(0,1),
由交点到原点的距离为1可知,只有1条直线符合条件.
13.已知直线l与直线l1:2x-y+3=0和l2:2x-y-1=0的距离相等,则l的方程是____________.
2x-y+1=0
解析 方法一 由题意可设l的方程为2x-y+c=0,
即|c-3|=|c+1|,解得c=1,则直线l的方程为2x-y+1=0.
方法二 由题意知l必介于l1与l2中间,故设l的方程为2x-y+c=0,
则直线l的方程为2x-y+1=0.
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解析 设P(x,y),A(2,-1),
则点P在直线x+y-3=0上,
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|PA|的最小值为点A(2,-1)到直线x+y-3=0的距离
15.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,则点P到直线l3的距离为

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拓广探究
解析 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.
由两平行线间的距离公式,得l1与l3间的距离
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16.已知直线l:x-2y+8=0和两点A(2,0),B(-2,-4).
(1)在直线l上求一点P,使|PA|+|PB|最小;
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解 设A关于直线l的对称点为A′(m,n),
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故A′(-2,8).
因为P为直线l上的一点,
则|PA|+|PB|=|PA′|+|PB|≥|A′B|,
当且仅当B,P,A′三点共线时,|PA|+|PB|取得最小值,为|A′B|,点P即是直线A′B与直线l的交点,
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故所求的点P的坐标为(-2,3).
解 A,B两点在直线l的同侧,P是直线l上的一点,
则||PB|-|PA||≤|AB|,
当且仅当A,B,P三点共线时,||PB|-|PA||取得最大值,为|AB|,
点P即是直线AB与直线l的交点,又直线AB的方程为y=x-2,
(2)在直线l上求一点P,使||PB|-|PA||最大.
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故所求的点P的坐标为(12,10).