人教A版 (2019)选择性必修 第一册2.3 直线的交点坐标与距离公式示范课课件ppt
展开1.经历用坐标法、向量法推导点到直线的距离公式的运算过程.2.掌握点到直线的距离公式,并能灵活应用.
通过研究点到直线的距离公式,发展数学运算与逻辑推理素养.
问题导学预习教材必备知识探究
互动合作研析题型关键能力提升
拓展延伸分层精练核心素养达成
WEN TI DAO XUE YU XI JIAO CAI BI BEI ZHI SHI TAN JIU
问题导学预习教材 必备知识探究
1.思考 (1)如图,平面直角坐标系中,已知点P(x0,y0),直线l:Ax+By+C=0(A≠0,B≠0),怎样求出点P到直线l的距离呢?
提示 根据定义,点P到直线l的距离是点P到直线l的垂线段的长,如图,
设点P到直线l的垂线为l′,垂足为Q,
(2)上述推导过程有什么特点?反思求解过程,你能发现出现这种状况的原因吗?提示 推导过程思路自然,但运算量较大,一是求点Q的坐标复杂,二是代入两点间的距离公式化简复杂.
(3)向量是解决空间距离、角度问题的有力工具,怎样用向量方法求点到直线的距离呢?
(1)概念: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______.(2)公式:点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0(A,B不同时为0)的距离
2.填空 点到直线的距离
可以验证,当A=0或B=0时,上述公式仍然成立.
温馨提醒 (1)运用公式前首先应把直线方程化为一般式.(2)注意公式特征,分子绝对值符号里面是把坐标(x0,y0)代入直线方程的左边得到的.当A=0,或B=0时,上述公式仍然成立.
(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. ( )
HU DONG HE ZUO YAN XI TI XING GUAN JIAN MENG LI TI SHENG
互动合作研析题型 关键能力提升
例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________.
得|3m+5|=|m-7|,
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.
(2)已知点(a,1)到直线x-y+1=0的距离为1,则a的值为________.
例2 求经过两直线l1:x-3y-4=0与l2:4x+3y-6=0的交点,且与点A(-3,1)的距离为5的直线l的方程.
①当l与x轴垂直时,方程为x=2,
即4x-3y-10=0.综上,所求直线l的方程为x=2或4x-3y-10=0.
法二 设l的方程为4x+3y-6+λ(x-3y-4)=0,即(4+λ)x+(3-3λ)y-(6+4λ)=0.∵点A(-3,1)到l的距离为5,
∴直线l的方程为x=2或4x-3y-10=0.
解这类题目常用的方法是待定系数法,即根据题意设出方程,然后由题意列方程求参数,也可以综合应用直线的有关知识,充分发挥几何图形的直观性,判断直线l的特征,然后由已知条件写出l的方程.特别提醒 (1)利用点斜式求直线方程时,勿忘讨论直线斜率不存在的情况,如法一.(2)法二中利用过两直线交点的直线系方程求解,避免了分类讨论.
训练2 求过点P(1,2)且与点A(2,3),B(4,-5)的距离相等的直线l的方程.
解 法一 由题意知kAB=-4,线段AB的中点为C(3,-1),所以过点P(1,2)与直线AB平行的直线方程为y-2=-4(x-1),即4x+y-6=0.此直线符合题意.
即3x+2y-7=0.
此直线也符合题意.故所求直线l的方程为4x+y-6=0或3x+2y-7=0.
法二 显然所求直线的斜率存在,设直线方程为y=kx+b,
即4x+y-6=0或3x+2y-7=0.
例3 (1)已知O为原点,点P在直线x+y-1=0上运动,那么|OP|的最小值为( )
(2)当点P(3,2)到直线mx-y+1-2m=0的距离最大时,m的值是________.
解析 直线mx-y+1-2m=0可化为y-1=m(x-2).由直线点斜式方程可知直线恒过定点Q(2,1)且斜率为m,结合图象(图略)可知当PQ与直线mx-y+1-2m=0垂直时,
解决有限制条件的点到直线的距离的问题需注意分类讨论,利用数形结合的思想,直观地观察一些量的变化,从而达到解决问题的目的.
训练3 (1)动点P(x,y)在直线x+y-4=0上,O为原点,求|OP|最小时点P的坐标;
解 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).
(2)求过点P(1,2)且与原点距离最大的直线方程.
解 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,
TUO ZHAN YAN SHEN FEN CENG JING LIAN HE XING SU YANG DA CHENG
拓展延伸分层精练 核心素养达成
1.点(2,5)到直线y=2x的距离为( )
解析 直线y=2x可化为2x-y=0,由点到直线的距离公式得
2.(多选)直线l过点B(3,3),若A(1,2)到直线l的距离为2,则直线l的方程可以为( )A.3x+4y-21=0 B.4x+3y-21=0C.x=3 D.y=3解析 当直线 l的斜率不存在时,直线l的方程为x=3满足条件.直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y-3=k(x-3),即kx-y+3-3k=0.
所以直线l的方程为3x+4y-21=0.综上,可得直线l的方程为x=3或3x+4y-21=0.
解析 设与直线3x+y-2=0平行的直线方3x+y+m=0,
则m=±10,所以直线l的方程是3x+y±10=0.
4.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
解析 直线方程可变形为y=-a(x-2),据此可知直线恒过定点M(2,0),当直线l⊥PM时,d有最大值,
化简得|3a+3|=|6a+4|,
6.倾斜角为60°,且与原点的距离是5的直线方程为_______________________ ____________________.
7.经过两直线x+3y-10=0和3x-y=0的交点,且和原点相距为1的直线的条数为________.
解析 设所求直线l的方程为x+3y-10+λ(3x-y)=0,即(1+3λ)x+(3-λ)y-10=0,
所以λ=±3,即直线方程为x=1或4x-3y+5=0,所以和原点相距为1的直线的条数为2.
8.在坐标平面内,与点(1,2)的距离为1,且与点B(3,1)的距离为2的直线共有______条.
解析 由题意可知,所求直线显然不与y轴平行,∴可设直线方程为y=kx+b,即kx-y+b=0.
9.已知△ABC三个顶点的坐标A(-1,3),B(-3,0),C(1,2),求△ABC的面积S.
点A到直线BC的距离为d,即为BC边上的高,
即△ABC的面积为4.
10.已知直线l经过点P(-2,1),且与直线x+y=0垂直.(1)求直线l的方程;
解 (1)由题意知直线l的斜率为1,所求直线方程为y-1=x+2,即x-y+3=0.(2)由直线m与直线l平行,可设直线m的方程为x-y+c=0,
解得c=1或c=5.所以所求直线m的方程为x-y+1=0或x-y+5=0.
11.(多选)已知在△ABC中,A(3,2),B(-1,5),点C在直线3x-y+3=0上.若△ABC的面积为10,则点C的坐标可以为( )
解析 设P(x,y),A(2,-1),则点P在直线x+y-3=0上,
13.已知直线l经过直线2x+y-5=0与x-2y=0的交点,(1)点A(5,0)到l的距离为3,求l的方程;
解 经过两已知直线交点的直线系方程为(2x+y-5)+λ(x-2y)=0,即(2+λ)x+(1-2λ)y-5=0,∵点A(5,0)到l的距离为3,
∴l的方程为x=2或4x-3y-5=0.
(2)求点A(5,0)到l的距离的最大值.
所以交点P的坐标为(2,1),如图,
过P作任一直线l,设d为点A到l的距离,则d≤|PA|(当l⊥PA时等号成立).
14.已知直线l:y=2ax+(a-2)过第一、三、四象限,其中a∈Z,则点A(1,-3)
到直线l的距离为________.
解析 因为直线l:y=2ax+(a-2)过第一、三、四象限,
所以0<a<2,又a∈Z,所以a=1,所以直线l的方程为y=2x-1,即2x-y-1=0,
高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第一册2.3 直线的交点坐标与距离公式公开课课件ppt: 这是一份高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第一册2.3 直线的交点坐标与距离公式公开课课件ppt,共23页。PPT课件主要包含了学习目标,情境导学,求PQ的长,新知探究,问题探究,公式解析,小试牛刀,典例解析,归纳总结,跟踪训练等内容,欢迎下载使用。
人教A版 (2019)选择性必修 第一册2.3 直线的交点坐标与距离公式优质课件ppt: 这是一份人教A版 (2019)选择性必修 第一册2.3 直线的交点坐标与距离公式优质课件ppt,共19页。PPT课件主要包含了学习目标,新知学习,思路一直接法,思路简单运算繁琐,思路二向量法,典例剖析,跟踪训练,B31,还有其他方法吗,新知讲解等内容,欢迎下载使用。
高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第一册2.3 直线的交点坐标与距离公式获奖课件ppt: 这是一份高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第一册2.3 直线的交点坐标与距离公式获奖课件ppt,文件包含233点到直线的距离公式课件pptx、233点到直线的距离公式教案docx、233同步测试《点到直线的距离》同步测试docx、233同步讲练点到直线的距离公式docx等4份课件配套教学资源,其中PPT共24页, 欢迎下载使用。