2013高中数学 2.1.6 点到直线的距离（2）暑期学案 新人教A版必修2

用心 爱心 专心 1 2 1 62 1 6 第二节第二节 点到直线的距离 点到直线的距离 学习导航 知识网络 点到直线的距离公式 两条平行直线之间的距离公式 直 接 运 用 公 式 求 值 对 称 问 题 的 运 用 平 面 几 何 中 的 运 用 学习要求 1 巩固点到直线的距离公式及两平行直线间的距离公式 2 掌握点 直线关于点成中心对称 或关于直线成轴对称 的点 直线的求解方法 3 能运用点到直线的距离公式及两平行直线间的距离公式灵活解决一些问题 课堂互动 自学评价 1 若与关于点对称 000 Q xy Q x y P a b 则 0 2 xx a 0 2 yy b 2 若与关于直线 000 Q xy Q x y 对称 0 CByAx 则与的中点落在直线上 000 Q xy Q x y0 CByAx 且与的连线与垂直 0 QQ0 CByAx 精典范例 例 1 在直线上找一点 使它到原点和直线的距离相等 30 xy 320 xy 分析 直线 与直线30 xy 平行 即可算出它们之间的距离 然后利用两点之间的距离公式算出该点的坐320 xy 标 解 直线与之间的距离为 30 xy 320 xy 22 2 0 10 5 13 设直线上的点满足题意 则 30 xy 00 P xy 00 22 2 00 30 10 5 xy xy 用心 爱心 专心 2 解得或 0 0 3 5 1 5 x y 0 0 3 5 1 5 x y 所求点的坐标为或 3 1 5 5 31 55 点评 本题主要利用两条平行直线之间的距离公式解决问题 是对上节课所学内容的一个复 习与巩固 例 2 求直线关于点对称的直线方程 211160 xy 0 1 P 分析 解题的关键是中心对称的两直线互相平行 并且两直线与对称中心的距离相等 解 设所求直线的方程为 2110 xyC 由点到直线的距离公式可得 2222 0 11 16 0 11 211211 C 舍去 或 16C 38C 所以 所求直线的方程为 211380 xy 点评 本题也可以利用点与点的对称 设直线上任意一点211160 xy 000 A xy 在直线上 所以 与对称的点为 000 A xy211160 xy 00 211160 xy 0 1 P 则 解得 然后将 的值代入 A x y 0 0 2 xx 0 1 2 yy 0 xx 0 2yy 0 x 0 y 求出所求直线 比较而言 此法注重轨迹的推导过程 而前面的方法比 00 211160 xy 较简便 为求直线关于点对称的直线方程的基本方法 直线关于点对称的问题 例 3 已知直线 1 l01 yx 求直线关于直线对称的直线 的方程 2 l032 yx 2 l 1 ll 分析 直线关于直线对称 可以在上任意取两个点 再分别求出这两个点关于直线的对 2 l 1 l 称点 最后利用两点式求出所要求的方程 这里可以通过求出交点这个特殊点以简化计算 解 由 解得 过点 032 01 yx yx 3 5 3 2 y x l 2 5 3 3 P 又显然是直线上一点 设关于直线的对称点为 1 1 Q 2 lQ 1 l 00 Q xy 则 00 0 0 11 10 22 1 1 1 1 xy y x 解得 即 0 0 0 2 x y 0 2 Q 因为直线 经过点 所以由两点式得它的方程为 lP Q042 yx 点评 本题为求直线关于第三条直线对称的直线方程的基本方法 两条直线关于第三条直线 对称的问题 注意 这里有一种特殊情况 直线关于直线对称的直线方程为 0 CByAxyx 0AyBxC 用心 爱心 专心 3 例 4 建立适当的直角坐标系 证明 等腰三角形底边上任意一点到两腰的距离之和等于一 腰上的高 分析 要证明的结论中涉及的都是点到直线的距离 故可考虑用点到直线的距离公式计算距 离 因此必须建立直角坐标系 证明 设是等腰三角形 以底边ABC CA 所在直线为轴 过顶点且垂直与的直线为轴 建立直角坐标系 如图 设xBCAy 0 aA 则 0 bB0 a0 b 0 aC 直线的方程 AB1 b y a x 即 0 abaybx 直线的方程 BC1 b y a x 即 0 abaybx 设底边上任意一点为AC 0 xP axa 则到的距离PAB 2222 ba xab ba abbx PE 到的距离PBC 2222 bxabb ax PF abab 到的距离ABC 2222 2 ba ab ba abba h 2222 b axb ax PEPF abab 故原命题得证 22 2ab h ab 点评 本题主要利用点到直线的距离公式进行简单的几何证明方面的运用 运用代数方法研 究几何问题 自主训练一 点在轴上 若它到直线Px 的距离等于 则的坐标是或 4330 xy 1P 2 0 1 0 2 直线关于点对称的直线的方程为 43 xy 1 2 P3100 xy 3 光线沿直线 1 照射到直线 2 上后反射 求反射线所在直线 的l032 yxl40 xy 3 l 用心 爱心 专心 4 方程 解 由 解得 230 40 xy xy 7 11 x y 过点 3 l 7 11 P 又显然是直线上一点 设关于直线的对称点为 1 1 Q 1 lQ 2 l 00 Q xy 则 00 0 0 11 40 22 1 1 1 1 xy y x 解得 即 0 0 5 5 x y 5 5 Q 因为直线 经过点 所以由两点式得它的方程为 lP Q2150 xy 求证 等腰三角形底边延长线上任一点到两腰 所在直线 的距离的差的绝对值等于一 腰上的高 分析 要证明的结论中涉及的都是点到直线的距离 故可考虑用点到直线的距离公式计算距 离 因此必须建立直角坐标系 证明 设是等腰三角形 以底边所在直线为轴 过顶点且垂直于的直ABC CAxBCA 线为轴 建立直角坐标系 如图 y 设 0 A a 0 Bb 0 0 ab 则 直线方程为 0 Ca AB 即 1 xy ab 0bxayab 直线方程为 BC1 xy ab 即 0bxayab 设或是底边延长线上任意一点 0 P x xa xa 则到距离为PAB 2222 bxabb xa PD abab 到距离为PBC 2222 bxabb xa PE abab 到距离为ABC AC B E D P O x y 用心 爱心 专心 5 2222 2baabab h abab 当时 xa 2222 2 b xab xaab PDPE abab 22 2ab h ab 当时 xa 2222 2 b axb xaab PDPE abab 22 2ab h ab 当或时 xa xa PDPEh 故原命题得证 学习延伸 一 数列与函数 例 分别过两点作两条平行线 求满足下列条件的两条直线方程 3 0 0 4 BA 1 两平行线间的距离为 2 这两条直线各自绕 旋转 使它们之间的距离取最4AB 大值 分析 两条平行直线分别过 4 0 A 两点 因此可以设出这两条直线的方程之间 注意斜率是否存在 再利用两条平行 0 3 B 直线之间的距离公式 列出方程 解出所要求的直线的斜率 这两条平行直线与 垂直时 两直线之间距离最大 AB 解 1 当两直线的斜率不存在时 方程分别为 满足题意 0 4 xx 当两直线的斜率存在时 设方程分别为 与 4 xky3 kxy 即 与 由题意 解得 04 kykx03 ykx4 1 34 2 k k 24 7 k 所以 所求的直线方程分别为 028247 yx072247 yx 综上 所求的直线方程分别为 028247 yx072247 yx 或 0 4 xx 2 结合图形 当两直线与垂直时 两直线之间距离最大 最大值为 同上可AB 5AB 求得两直线的方程 此时两直线的方程分别为 01634 yx0934 yx 点评 设直线方程时一定要先考虑直线的斜率是否存在 利用平行直线之间的距离公 式列出相应的方程 解出相应的未知数 体现了数形结合的思想 通过图形 发现问 题的本质 思维点拔 对称问题 在遇到对称问题时关键是分析出是属于什么对称情况 这里大致可以分为 点关与点对称 点关于直线对称 直线关于点对称 直线关于直线对称这四种情况 一旦确定为哪种情况后 对应本节课的四种基本方法进行求解 自主训练二 1 两平行直线 分别过 1 l 2 l 1 0 A 0 5 B 用心 爱心 专心 6 之间的距离为 求两直线方 1 l 2 l 程 若 之间的距离为 求的取值