1、2.3 直线的交点坐标与距离公式 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 第二章 直线和圆的方程 学 习 任 务核 心 素 养 1.探索并掌握点到直线的距离公式和两条平行直线间的距离公式.2.会求点到直线的距离与两平行直线间的距离.通过研究点到直线及两平行线间的距离公式，提升数学抽象、数学运算及逻辑推理素养.情境导学探新知 NO.1知识点1 知识点2 知识点3 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.(1)若已知直线l的方程和点P的坐标(x0，y0)，如何求P到直线l的距离？
2、(2)如果利用一个向量在另一个向量上的投影，如何求点到直线的距离？知识点 1 点到直线的距离(1)定义：点到直线的距离，就是点到直线的的长度(2)公式：点 P(x0，y0)到直线 l：AxByC0 的距离 d_.|Ax0By0C|A2B2垂线段1.(1)在使用点到直线距离公式时对直线方程有什么要求？(2)点P(x0，y0)到直线xa和直线yb的距离能否用点到直线的距离公式？有没有更简单的方法提示(1)直线方程应为一般式(2)可以用点到直线的距离公式求解，也可以用下列方法求解：P(x0，y0)到xa的距离d|ax0|；P(x0，y0)到yb的距离d|by0|.1.原点到直线x2y50的距离d_.
3、5 d|5|1222 5.知识点 2 投影向量设 M(x，y)是直线 l 上的任意一点，n 是与直线 l 的方向向量垂直的单位向量，则PQ 是PM 在 n 上的投影向量，|PQ|PM n|.知识点 3 两条平行直线间的距离(1)定义：两条平行直线间的距离是指夹在这两条平行直线间的的长(2)求法：两条平行直线间的距离转化为求到的距离(3)公式：两条平行直线 l1：AxByC10 与 l2：AxByC20 之间的距离 d|C1C2|A2B2.公垂线段点直线2.(1)在使用两平行线间距离公式时，对直线方程的形式有何要求？(2)当两直线都与x轴(或y轴)垂直时，两条平行直线间的距离如何求？提示(1)两
4、直线的方程为一般式且x，y的系数分别相同(2)两直线都与x轴垂直时，l1：xx1，l2：xx2，则d|x2x1|；两直线都与y轴垂直时，l1：yy1，l2：yy2，则d|y2y1|.2.两条平行直线5x12y10,5x12y100之间的距离为()A 9169 B 113 C 913 D1 C 由两条平行直线的距离公式得：d|110|52122 913.合作探究释疑难 NO.2类型1 类型2 类型3 类型4 类型1 点到直线的距离【例1】(对接教材P77例题)(1)已知两点A(3,2)和B(1,4)到直线mxy30的距离相等，则m的值为()A0或12 B12或6C12或12D0或12(2)已知点
5、P(m，n)是直线2xy50上任意一点，则m2n2的最小值为_(3)当点P(3,2)到直线mxy12m0的距离最大时，m的值为_(1)B(2)5(3)1(1)依题意得|3m5|m21|m7|m21，即|3m5|m7|，(3m5)2(m7)2，展开合并同类项得8m244m240，即2m211m60，解得m12或m6，故选B(2)因为m2n2 是点P(m，n)与原点O间的距离，所以根据直线的性质，原点O到直线2xy50的距离就是m2n2的最小值根据点到直线的距离公式可得d52212 5.故答案为 5.(3)直线方程可化为m(x2)y10，令x20，y10，得x2y1.即直线mxy12m0 恒过定点
6、Q(2,1)且斜率为m，当PQ与直线mxy12m0垂直时，点P到直线的距离最大 此时m21321，所以m1.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，直接利用点到直线的距离公式即可(2)若已知点到直线的距离求参数值时，只需根据点到直线的距离公式列出关于参数的方程即可跟进训练1(1)点P(2m，m2)到直线xy70的距离的最小值为()A4B2 3C4 2D3 2(2)垂直于直线x3y50且与点P(1,0)的距离是3 105的直线l的方程为_(1)D(2)3xy90或3xy30(1)点P(2m，m2)到直线xy70的距离 d|m22m7|2m1262 623 2，
7、d有最小值3 2，故选D(2)设与直线x3y50垂直的直线的方程为3xym0，则由点到直线的距离公式知，d|310m|3212|m3|10 3 105.所以|m3|6，即m36.得m9或m3，故所求直线l的方程为3xy90或3xy30.类型2 两条平行线间的距离【例2】(1)两条直线l1：3xy30，l2：6xmy10平行，则它们之间的距离为()A4B2 1313C5 1326D7 1020(2)已知直线l1过点A(0,1)，l2过点B(5,0)，如果l1l2，且l1与l2之间的距离为5，求l1，l2的方程(1)D l1l2，3m610，m2.直线l2的方程为6x2y10，即3xy120.法一
8、：根据两平行直线间的距离公式，得d31232127 1020.法二：在l1上取一点M(0,3)，则点M到l2的距离 d|60231|62227 1020 即为所求(2)解 当直线l1，l2斜率存在时，设直线l1，l2的斜率为k，由斜截式得l1的方程为ykx1，即kxy10，由点斜式得l2的方程为yk(x5)，即kxy5k0，在直线l1上取一点A(0,1)，则点A到直线l2的距离d|15k|1k25，25k210k125k225，k125，l1的方程为12x5y50，l2的方程为12x5y600.若直线l1，l2的斜率不存在，则l1的方程为x0，l2的方程为x5，它们之间的距离为5，同样满足条件
9、 综上可知，满足条件的直线方程有两组，即l1：12x5y50，l2：12x5y600或l1：x0，l2：x5.求两条平行直线间的距离的两种思路？提示(1)利用“化归”思想将两条平行直线间的距离转化为求其中一条直线上任意一点到另一条直线的距离由于这种求法与点的选择无关，因此，选点时，常选取一个特殊点，如直线与坐标轴的交点等，以便于运算(2)利用两条平行直线间的距离公式求解跟进训练2(1)与直线l：5x12y60平行且到l的距离为2的直线的方程是_(2)若动点A(x1，y1)，B(x2，y2)分别在直线l1：xy110和l2：xy10上移动，则AB中点M所在直线的方程为_(1)5x12y320或5
10、x12y200(2)xy60(1)设所求直线的方程为5x12yC0(C6)，由两平行直线间的距离公式，得|C6|521222，解得C32或C20，故所求直线的方程为5x12y320或5x12y200.(2)由题意，得点M所在的直线与直线l1，l2平行，所以设为xyn0，此直线到直线l1和l2的距离相等，所以|n11|2|n1|2，解得n6，所以所求直线的方程为xy60.类型3 利用距离公式解决最值问题【例3】两条互相平行的直线分别过A(6,2)和B(3，1)两点，如果两条平行直线间的距离为d，求：(1)d的取值范围；(2)当d取最大值时，两条直线的方程分别过两点的平行线的距离有没有最大值和最小
11、值？解(1)如图，当两条平行直线与AB垂直时，两平行直线间的距离最大，为d|AB|6322123 10；当两条平行线各自绕点B，A逆时针旋转时，距离逐渐变小，越来越接近于0，所以0d3 10，即所求的d的取值范围是(0,3 10(2)当d取最大值3 10时，两条平行线都垂直于AB，它们的斜率k 1kAB121633.故所求的直线方程分别为 y23(x6)和y13(x3)，即3xy200和3xy100.通过数形结合，运用运动变化的方法，把握住题中的已知点不动，而两条平行线可以绕点转动，我们很容易直观感受到两平行线间距离的变化情况，从而求出两平行线间的距离的取值范围.跟进训练3(1)动点P(x，y
12、)在直线xy40上，O为原点，求|OP|最小时点P的坐标；(2)求过点P(1,2)且与原点距离最大的直线方程解(1)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kOP1，OP所在的直线方程为yx.由yx，xy40，解得x2，y2.点P的坐标为(2,2)(2)由题意知，过点P且与OP垂直的直线到原点O的距离最大，kOP2，所求直线方程为y212(x1)，即x2y50.类型4 对称问题(选讲内容)【例4】已知直线l：y3x3，求：(1)点P(4,5)关于l的对称点坐标；(2)直线yx2关于l的对称直线的方程；(3)直线l关于点A(3,2)的对称直线的方程解(1)设点
13、P关于直线l的对称点为P(x，y)，则线段PP的中点在直线l上，且直线PP垂直于直线l，即y523x423，y5x431，解得x2，y7.P点坐标为(2,7)(2)解方程组y3x3，yx2，得x52，y92，则点52，92 在所求直线上 在直线yx2上任取一点M(2,0)，设点M关于直线l的对称点为M(x0，y0)，则y023x0223，y0 x0231，解得x0175，y095.点M175，95 也在所求直线上 由两点式得直线方程为y929592x52175 52，化简得7xy220，即为所求直线方程(3)在直线l上取两点E(0,3)，F(1,0)，则E，F关于点A(3,2)的对称点分别为E
14、(6,1)，F(7,4)因为点E，F在所求直线上，所以由两点式得所求直线方程为y141x676，即3xy170.1直线关于点的对称(1)直线关于点的对称直线的求法：方法一：在已知直线上取两点，根据点的中心对称的方法求出对称点，再由对称点确定对称直线；方法二：在已知直线上取一点，求出它关于已知点的对称点，再利用对称直线与原直线平行求直线方程(2)直线AxByC0关于原点对称的直线方程是A(x)B(y)C0.2点关于直线的对称(1)若点P关于直线l的对称点为P，则直线l为线段PP的垂直平分线，于是有等量关系：a.kPPkl1(直线l的斜率存在且不为零)；b.线段PP的中点在直线l上；(2)如图，已
15、知P(x，y)，直线l：AxByC0，求点P关于直线l的对称点P(x，y)可以分两步来求：第一步，直线PP和l垂直，故kPPk11；第二步，PP的中点刚好在直线l上，即点xx2，yy2满足直线方程AxByC0，得到Axx2Byy2C0.联立式可以解出x，y.(3)常见的点关于直线对称的点的坐标之间的关系总结如下：点A(a，b)关于x轴的对称点为A(a，b)；点B(a，b)关于y轴的对称点为B(a，b)；点C(a，b)关于直线yx的对称点为C(b，a)；点D(a，b)关于直线yx的对称点为D(b，a)跟进训练4.如图，一束光线从原点O(0,0)发出，经过直线l：8x6y25反射后通过点P(4,3
16、)，求反射光线的方程及光线从O点到达P点所走过的路程解 设原点关于l的对称点A的坐标为(a，b)，由直线OA与l垂直和线段AO的中点在l上得 ba43 1，8a26b225，解得a4，b3，A的坐标为(4,3)反射光线的反向延长线过A(4,3)，又由反射光线过P(4,3)，两点纵坐标相等，故反射光线所在直线方程为y3.由方程组y3，8x6y25，解得x78，y3，由于反射光线为射线，故反射光线的方程为y3x78.由光的性质可知，光线从O到P的路程即为AP的长度|AP|，由A(4,3)，P(4,3)知，|AP|4(4)8，光线从O经直线l反射后到达P点所走过的路程为8.当堂达标夯基础 NO.31
17、 3 5 2 4 1(多选题)已知点(a,1)到直线xy10的距离为1，则a的值可能为()A1 B1 C 2 D 2CD 由题意知|a11|12121，即|a|2，a 2.2 1 3 4 5 2两平行直线xy10与2x2y10之间的距离是()A3 24B 24C2D1A 2x2y10可化为xy 12 0，由两平行直线间的距离公式得d12112123 24.3 1 2 4 5 3已知点M(1,2)，点P(x，y)在直线2xy10上，则|MP|的最小值是()A 10B3 55C 6D3 5B 点M到直线2xy10的距离，即为|MP|的最小值，所以|MP|的最小值为|221|2212 3 55.4
18、1 2 3 5 4已知直线l与两直线l1：2xy30和l2：2xy10的距离相等，则l的方程是_2xy10 设l的方程为2xym0，由题意知|m3|5|m1|5，解得m1.故所求直线方程为2xy10.2 4 5 1 3 5与直线3x4y10垂直，且与点(1，1)距离为2的直线方程为_4x3y30或4x3y170 设所求直线方程为4x3yC0.则|4131C|42322，即|C7|10.解得C3或C17.故所求直线方程为4x3y30或4x3y170.回顾本节知识，自我完成以下问题：(1)试写出点到直线的距离公式 提示 点P(x0，y0)到直线AxByC0的距离公式为d|Ax0By0C|A2B2.(2)试写出两条平行线间的距离公式 提示 两条平行直线AxByC10与AxByC20间的距离为d|C1C2|A2B2.(3)如何解决与距离有关的最值问题？提示 利用对称转化为两点之间的距离问题 利用所求式子的几何意义转化为点到直线的距离 利用距离公式将问题转化为二次函数的最值问题点击右图进入 课 后 素 养 落 实 谢谢观看 THANK YOU!
