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课件网) 湘教版2019高一数学(选修一) 第二章 平面解析几何初步 2.4 点到直线的距离 第2课时 点到直线的距离 学习目标 1.领会两点间距离、点到直线的距离公式的推导过程(重点) 2.能灵活运用两点间的距离、点到直线的距离公式解决相关问题(重点) 3.会用坐标法解决几何问题的数学思想(难点) 在铁路的附近,有一大型仓库,现要修建一条公路与之连接起来,易知从仓库垂直于铁路方向所修的公路最短,将铁路看作一条直线l,仓库看作点P,怎样求得仓库到铁路的最短距离呢? 情景导入 如何求已知点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By +C=0 的距离? 如图,过点P0作直线 l 的垂线P0P1,交 l 于点P1(x1,y1),则P0到直线 l 的距离 d =|P0P1|. 由于两条线段P0P1和P0N都与 l 垂直,因此它 们共线,夹角为0或π,则它们表示的向量的数量 积的绝对值等于它们的长度的乘积,即 从P0出发作有向线段表示直线 l 的法向量P0N=(A,B). 新知探究 由此得到 则 又点P1(x1,y1)在直线 l 上,则有Ax1+By1 +C=0. 所以可以得到点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By +C=0 的距离公式: 例3 已知 ABC三个顶点的坐标分别为 A(-1,1),B(2,0), C(3,4). (1)求AB边上的高CD的长; 解: (1) 直线AB的一个方向向量 AB = (3,-1), 因此直线AB的一个法向量 n = (1,3). 故可设直线AB的一般式方程为 x+3y+C=0. 将点A的坐标(-1,1)代入上述方程,得: -1+3×1+C=0 , 解得: C=-2.因此直线AB方程为:x+3y-2=0. 高CD的长即为点C(3,4)到直线AB的距离,则有 例3 已知 ABC三个顶点的坐标分别为 A(-1,1),B(2,0), C(3,4). (2)求 ABC的面积S ABC. 例4 (1)求证:两条平行直线l1:Ax+By+C1=0 与l2:Ax+By+C2=0 的距离是 解:(1)在l1上任取一点P(x1,y1),则Ax1+By1 =-C1. 点P到l2的距离d就是平行直线l1与l2的距离,即 两平行线间的 距离可转化为点到直线的距离. 例4 (2)求平行直线l1:4x-3y+6=0 与l2:4x-3y-8=0的距离. 解:(2)由(1)所得公式,得直线l1与l2的距离 题型1 点到直线的距离 典例剖析 B x+y-1=0或7x+y+5=0 概念归纳 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. 题型2 两条平行线间的距离 典例剖析 C 2x-y+1=0 概念归纳 两条平行直线间距离的三种求法 (1)直接利用两条平行线间的距离公式. (2)在一条直线上任取一点,利用点到直线的距离公式求解 (一般要选特殊的点,如直线与坐标轴的交点、坐标为整数的点). (3)当两条直线都与x轴(或y轴)垂直时,可利用数形结合来解决. ①当两条直线都与x轴垂直时,l1:x=x1,l2:x=x2,则d=|x2-x1|; ②当两条直线都与y轴垂直时,l1:y=y1,l2:y=y2,则d=|y2-y1|. 已知正方形ABCD的一边CD所在直线的方程为x+3y-13=0,对角线AC,BD的交点为P(1,5),求正方形ABCD其他三边所在直线的方程. 典例剖析 题型3 距离公式的综合应用 概念归纳 距离公式综合应用的三种常见类型 (1)最值问题. ①利用对称转化为两点之间的距离问题. ②利用所求式子的几何意义转化为点到直线的距离. ③利用距离公式将问题转化为一元二次函数的最值问题,通过配方求最值. 概念归纳 (2)求参数问题. 利用距离公式建立关于参数的方程或方程组,通过解方程或方程组求值. (3)求方程的问题. 立足确定直线的几何要素———点和方向,利用直线方程的各种形式,结合直线的位置关系(平 ... ...