直线的交点坐标与距离公式(提高)
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第二节直线的交点坐标与距离公式直线的交点坐标与距离公式是平面解析几何中非常基础的内容。
它们可以帮助我们确定两条直线的交点坐标以及一个点到直线的距离,是解决许多几何问题的重要工具。
在本篇文章中,我将详细介绍直线的交点坐标与距离公式。
一、直线的交点坐标公式假设有两条直线L1和L2,分别表示为:L1:y=m1x+c1L2:y=m2x+c2其中m1、m2分别是L1和L2的斜率,c1、c2分别是L1和L2的截距。
我们可以通过解以上两个方程组来求解直线L1和L2的交点的坐标(x0,y0)。
解法一:代入法将L1的方程代入L2的方程中,得到:y=m2x+c2m1x+c1=m2x+c2整理得到:x=(c1-c2)/(m2-m1)将x的值带入L1或L2的方程中,即可得到y的值。
根据这个方法,我们可以求得两条直线的交点坐标。
解法二:消元法将L1和L2的方程相减,可以消去y,得到:m1x+c1-(m2x+c2)=0整理得到:(m1-m2)x+(c1-c2)=0解方程可以得知:x=(c2-c1)/(m1-m2)将x的值带入L1或L2的方程中,即可得到y的值。
通过以上两种解法,我们可以求得直线L1和L2的交点的坐标(x0,y0)。
二、点到直线的距离公式同时,我们也可以通过公式求解一个点P(x1,y1)到直线L1: y = mx+ c的距离。
有一种基本的方法是绘制垂线。
首先,我们可以找到点P到直线L1的垂线的方程,将其表示为L2、L2的斜率是m的相反数(-1/m),并且通过点P(x1,y1)。
垂线L2的方程为:L2:y=(-1/m)x+(y1+x1/m)我们可以通过求解L1和L2的交点坐标来确定点P到直线L1的距离。
交点的坐标为(x0,y0)。
距离点P到直线L1的距离利用勾股定理可以得到:d=√((x0-x1)²+(y0-y1)²)将交点的坐标(x0,y0)带入上式即可求得点P到直线L1的距离。
总结:直线的交点坐标与距离公式是解析几何中重要的工具。
两直线的位置关系、交点坐标与距离公式编稿:丁会敏 审稿:王静伟【学习目标】1.掌握解方程组的方法,求两条相交直线的交点坐标.2.掌握两点间距离公式,点到直线距离公式,会求两条平行直线间的距离.3.熟练掌握两条直线平行与垂直的充要条件.【要点梳理】【高清课堂:两直线的交点与点到直线的距离381525 知识要点1】要点一:直线的交点求两直线与的交点坐标,只需求两直线方程联立所得方程组的解即可.若有,则方程组有无穷多个解,此时两直线重合;若有,则方程组无解,此时两直线平行;若有,则方程组有唯一解,此时两直线相交,此解即两直线交点的坐标.要点诠释:求两直线的交点坐标实际上就是解方程组,看方程组解的个数.要点二:过两条直线交点的直线系方程一般地,具有某种共同属性的一类直线的集合称为直线系,它的方程叫做直线系方程,直线系方程中除含有以外,还有根据具体条件取不同值的变量,称为参变量,简称参数.由于参数取法不同,从而得到不同的直线系.过两直线的交点的直线系方程:经过两直线,交点的直线方程为,其中是待定系数.在这个方程中,无论取什么实数,都得不到,因此它不能表示直线.要点三:两直线平行设两条不重合的直线的斜率分别为.若,则与的倾斜角与相等.由,可得,即.因此,若,则.反之,若,则.要点诠释:1.公式成立的前提条件是①两条直线的斜率存在分别为;②不重合;2.当两条直线的斜率都不存在且不重合时,的倾斜角都是,则.要点四:两直线垂直21tan tan αα=21k k =1111110(0)A x B y C A B C ++=≠2222220(0)A x B y C A B C ++=≠11122200A xB yC A x B y C ++=⎧⎨++=⎩111222A B CA B C ==111222A B C A B C =≠1122A BA B ≠,x y 1111:0l A x B y C ++=2222:0l A x B y C ++=111222()0A x B y C A x B y C λ+++++=λλ2220A x B y C ++=2l 21,l l 21,k k 21//l l 1l 2l 1α2α21αα=21//l l 21k k =21k k =21//l l 2121//k k l l =⇔21k k ,21l l 与21l l 与90︒21//l l设两条直线的斜率分别为.若,则.要点诠释:1.公式成立的前提条件是两条直线的斜率都存在;2.当一条垂直直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0时,两条直线也垂直.要点五:两点间的距离公式两点间的距离公式为.要点诠释:此公式可以用来求解平面上任意两点之间的距离,它是所有求距离问题的基础,点到直线的距离和两平行直线之间的距离均可转化为两点之间的距离来解决.另外在下一章圆的标准方程的推导、直线与圆、圆与圆的位置关系的判断等内容中都有广泛应用,需熟练掌握.要点六:点到直线的距离公式点到直线的距离为要点诠释:(1)点到直线的距离为直线上所有的点到已知点的距离中最小距离;(2)使用点到直线的距离公式的前提条件是:把直线方程先化为一般式方程;(3)此公式常用于求三角形的高、两平行线间的距离及下一章中直线与圆的位置关系的判断等.要点七:两平行线间的距离本类问题常见的有两种解法:①转化为点到直线的距离问题,在任一条直线上任取一点,此点到另一条直线的距离即为两直线之间的距离;②距离公式:直线与直线的距离为要点诠释:(1)两条平行线间的距离,可以看作在其中一条直线上任取一点,这个点到另一条直线的距离,此点一般可以取直线上的特殊点,也可以看作是两条直线上各取一点,这两点间的最短距离;(2)利用两条平行直线间的距离公式时,一定先将两直线方程化为一般形式,且两条直线中x ,y 的系数分别是相同的,才能使用此公式.【典型例题】类型一、判断两直线的位置关系例1.是否存在实数a ,使三条直线,,能围成一个三角形?请说明理由.【思路点拨】 要使三条直线能围成一个三角形,则它们中任意两条都不平行,且三条直线不相交于同一点.【答案】a ≠1且a ≠-1且a ≠―221,l l 21,k k 21l l ⊥121-=⋅k k 12121-=⋅⇔⊥k k l l 111222()()P x y P x y ,,,12P P =00()P x y ,0Ax By C ++=d 00()P x y ,0Ax By C ++=P 10Ax By C ++=20Ax By C ++=d 2221||BA C C d +-=1:10l ax y ++=2:10l x ay ++=3:0l x y a ++=【解析】(1)当时,,即a=±1.(2)当时,―a=―1,即a=1.(3)当时,,即a=1.(4)当与、相交于同一点时,由得交点(―1―a ,1),将其代入ax+y+1=0中,得a=―2或a=1.故当a ≠1且a ≠-1且a ≠―2时,这三条直线能围成一个三角形.【总结升华】 本例分类讨论时容易疏忽某种情况,特别是三条直线相交于同一点这种情况更要注意.举一反三:【变式1】直线5x+4y ―2m ―1=0与直线2x+3y ―m=0的交点在第四象限,求m 的取值范围.【答案】【解析】解得所以,解得.类型二、过两条直线交点的直线系方程例2.求经过两直线2x ―3y ―3=0和x+y+2=0的交点且与直线3x+y ―1=0平行的直线方程.【思路点拨】 可先求出交点坐标,再根据点斜式求出所要求的直线方程;也可利用直线系(平行系或过定点系)求直线方程.【答案】15x+5y+16=0【解析】解法一:设所求的直线为,由方程组得.∵直线和直线3x+y ―1=0平行,∴直线的斜率k=―3.∴根据点斜式有,即所求直线方程为15x+5y+16=0.12//l l 1a a-=-13//l l 23//l l 11a-=-1l 2l 3l 10x ay x y a ++=⎧⎨++=⎩3,22⎛⎫-⎪⎝⎭54210,230,x y m x y m +--=⎧⎨+-=⎩23727m x m y +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩2307207m m +⎧>⎪⎪⎨-⎪<⎪⎩3,22m ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭l 233020x y x y --=⎧⎨++=⎩3575x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩l l 73355y x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫--=--- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦解法二:∵直线过两直线2x ―3y ―3=0和x+y+2=0的交点,∴设直线的方程为2x ―3y ―3+(x+y+2)=0,即(+2)x+(―3)y+2―3=0.∵直线与直线3x+y -1=0平行,∴,解得.从而所求直线方程为15x+5y+16=0.【总结升华】直线系是直线和方程理论的发展,是数学符号语言中一种有用的工具,是一种很有用的解题技巧,应注意掌握和应用. 举一反三:【变式1】求证:无论m 取什么实数,直线(2m ―1)x+(m+3)y ―(m ―11)=0都经过一个定点,并求出这个定点的坐标.证法一:对于方程(2m ―1)x+(m+3)y ―(m ―11)=0,令m=0,得x ―3y ―11=0;令m=1,得x+4y+10=0.解方程组,得两直线的交点为(2,―3).将点(2,―3)代入已知直线方程左边,得(2m ―1)×2+(m+3)×(―3)―(m ―11)=4m ―2―3m ―9―m+11=0.这表明不论m 取什么实数,所给直线均经过定点(2,―3).证法二:将已知方程以m 为未知数,整理为(2x+y ―1)m+(―x+3 y+11)=0.由于m 取值的任意性,有,解得.所以所给的直线不论m 取什么实数,都经过一个定点(2,―3).类型三:两条直线平行的条件例3.已知ABCD 的三个顶点的坐标分别是A (0,1),B (1,0),C (4,3),求顶点D 的坐标.【答案】 (3,4)【解析】解法1:设D (m ,n ),线段AC 的中点为E (2,2),所以线段BD 的中点为E (2,2),则,解得m=3,n=4,所以D (3,4).解法2:设D (m ,n ),由题意得AB ∥DC ,AD ∥BC ,则有k AB =k DC ,k AD =k BC ,所以,解得m=3,n=4,所以D (3,4).【总结升华】 解决此类问题的关键是充分利用几何图形的几何性质,并用解析几何中的相关知识解决.解决本题的关键是如何利用平行四边形的几何性质,其出发点是已知平行四边形的三个顶点如何作出第四个顶点,这两种作法对应着两种解法.举一反三:l l λλλλl 2323311λλλ+--=≠-112λ=31104100x y x y ---⎧⎨++=⎩2103110x y x y +-=⎧⎨-++=⎩23x y =⎧⎨=-⎩122022m n +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩013104130041nmn m --⎧=⎪⎪--⎨--⎪=⎪--⎩【变式1】与直线平行,并且距离等于的直线方程是____________。
两条直线的交点坐标及两点间的距离公式要求出两条直线的交点坐标,可以将两条直线的方程联立,得到如下方程组:a1x+b1=a2x+b2(1)y=a1x+b1通过对方程组进行求解,可以得到两条直线的交点坐标。
首先,我们可以将方程(1)两边关于x进行整理,得到:(a1-a2)x=b2-b1再将这个结果代入方程y=a1x+b1中,可以求解出y的值。
现在,我们来看一个具体的实例来说明如何通过方程组来计算两条直线的交点坐标。
假设有两条直线分别为y=2x+1和y=-3x+4我们可以将这两条直线的方程联立,得到方程组如下:2x+1=-3x+4(2)y=2x+1将方程(2)两边关于x进行整理,得到:5x=3解方程5x=3,可以得到x=3/5再将这个结果代入方程y=2x+1中,可以求解出y的值。
代入x=3/5,可以得到y=2*(3/5)+1=6/5+1=11/5因此,两条直线的交点坐标为(3/5,11/5)。
接下来,我们来介绍一下两点间的距离公式。
两点间的距离公式可以通过勾股定理推导得到。
假设有平面上的两个点A(x1,y1)和B(x2,y2),则点A和点B之间的距离可以表示为:d=√((x2-x1)²+(y2-y1)²)这个公式可以通过勾股定理的推导得到。
假设有直角三角形ABC,其中角C为直角,AB为斜边,AC为边长为a,BC为边长为b,AB为边长为c。
根据勾股定理可以得到a²=b²+c²。
将直角三角形ABC的顶点A(x1,y1)和B(x2,y2)的坐标代入,可以得到:c²=(x2-x1)²+(y2-y1)²开方后可以得到两点间的距离d,即:d=√((x2-x1)²+(y2-y1)²)这就是两点间的距离公式。
通过这个公式,我们可以计算出平面上两个点之间的距离,进而可以用来计算两条直线的距离。
总结起来,要确定两条直线的交点坐标,可以通过解直线方程组来计算。
两直线的交点坐标和距离公式直线是平面几何中最基本的图形之一,计算两条直线的交点坐标和距离是解决许多几何问题的基础。
在本文中,我们将详细介绍如何计算两条直线的交点坐标和距离的公式和方法。
首先,我们需要了解什么是直线。
在平面几何中,直线是由一组点组成的,这些点在同一条直线上,且直线上的任意两点可以确定直线的一条直线是由两个不同的点定义。
那么,如何计算两条直线的交点坐标呢?要计算两条直线的交点,我们需要利用直线的方程。
在平面几何中,直线可以由一般方程、点斜式方程和两点式方程表示。
1.一般方程:Ax+By+C=0。
其中A、B、C是常数。
2.点斜式方程:y-y1=m(x-x1)。
其中m是斜率,(x1,y1)是直线上的一个点。
3.两点式方程:(y-y1)/(x-x1)=(y2-y1)/(x2-x1)。
其中(x1,y1)和(x2,y2)是直线上的两个点。
像这样,当我们有两条直线的方程时,我们可以通过求解方程组,找到两条直线的交点坐标。
解方程组的方法有多种,比如代入法、消元法和克莱姆法则等。
让我们通过一个具体的例子来说明如何计算两条直线的交点坐标。
例1:已知直线L1的方程为y=2x-1,直线L2的方程为y=-x+3,求两条直线的交点坐标。
解:将L1和L2的方程联立起来,得到方程组:y=2x-1y=-x+3通过消元法,我们可以先将方程组中的y消去。
将L1中的y代入L2的方程中,得到:2x-1=-x+3整理方程,得到:3x=4解方程,得到:x=4/3将x的值代入L1的方程中,得到:y=2*(4/3)-1y=8/3-1y=5/3所以,两条直线的交点坐标为(4/3,5/3)。
接下来,我们将介绍如何计算两条直线的距离。
两条直线的距离是两条直线之间最短的直线距离,也就是垂直于两条直线的连线段的长度。
计算两条直线的距离,我们可以利用点到直线的距离公式来求解。
点到直线的距离公式:d=,Ax+By+C,/√(A^2+B^2)其中,A、B、C是直线的方程中的常数。
第7讲直线的交点坐标与距离公式新课标要求1.能用解方程组的方法求两条直线的交点坐标。
2.探索并掌握平面上两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离。
知识梳理一、直线的交点与直线的方程组解的关系1.两直线的交点(l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0)2.两直线的位置关系二、两点间的距离公式三、点到直线的距离1.概念:过一点向直线作垂线,则该点与垂足之间的距离,就是该点到直线的距离. 2.公式:点P (x 0,y 0)到直线l :Ax +By +C =0的距离 d =|Ax 0+By 0+C |A 2+B 2.四、两平行直线间的距离1.概念:夹在两条平行直线间的公垂线段的长度就是两条平行直线间的距离. 2.公式:两条平行直线l 1:Ax +By +C 1=0与l 2:Ax +By +C 2=0之间的距离d =|C 1-C 2|A 2+B 2.名师导学知识点1 两直线的交点问题【例1-1】(宜昌期末)已知两直线1:3420l x y +-=,2:220l x y ++=,则1l 与2l 的交点坐标为 . 【分析】联立3420220x y x y +-=⎧⎨++=⎩,解得即可.【解答】解:联立3420220x y x y +-=⎧⎨++=⎩,解得22x y =-⎧⎨=⎩.1l ∴与2l 的交点坐标为(2,2)-.故答案为:(2,2)-.【例1-2】(雅安期末)过直线1:240l x y -+=与直线2:10l x y ++=的交点,且过原点的直线方程为( ) A .20x y -=B .20x y +=C .20x y -=D .20x y +=【分析】联立24010x y x y -+=⎧⎨++=⎩,求出两条直线1:240l x y -+=与直线2:10l x y ++=的交点(2,2)-.利用两点式方程能求出过点(2,1)P -且过原点(0,0)的直线方程. 【解答】解:联立24010x y x y -+=⎧⎨++=⎩,解得两条直线1:240l x y -+=与直线2:10l x y ++=的交点(2,1)-.∴过点(2,1)P -且过原点(0,0)的直线方程为:12y x =-,即20x y +=.【例1-3】(芜湖期末)若三条直线2380x y ++=,10x y --=和0x ky +=交于一点,则k 的值为( ) A .2-B .12-C .2D .12【分析】通过解方程组可求得其交点,将交点坐标代入0x ky +=,即可求得k 的值. 【解答】解:依题意,238010x y x y ++=⎧⎨--=⎩,解得12x y =-⎧⎨=-⎩,∴两直线2380x y ++=和10x y --=的交点坐标为(1,2)--.直线0x ky +=,2380x y ++=和10x y --=交于一点, 120k ∴--=,12k ∴=-.故选:B .【变式训练1-1】(阎良区期末)直线5y x =-+与直线1y x =+的交点坐标是( ) A .(1,2)B .(2,3)C .(3,2)D .(2,1)【分析】联立51y x y x =-+⎧⎨=+⎩,能求出直线5y x =-+与直线1y x =+的交点坐标.【解答】解:联立51y x y x =-+⎧⎨=+⎩,得23x y =⎧⎨=⎩,∴直线5y x =-+与直线1y x =+的交点坐标是(2,3).故选:B .【变式训练1-2】(安庆期末)直线210x y ++=与直线20x y -+=的交点在( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【分析】联立21020x y x y ++=⎧⎨-+=⎩,解得x ,y .即可判断出结论.【解答】解:联立21020x y x y ++=⎧⎨-+=⎩,解得1x =-,1y =.∴交点(1,1)-在第二象限.【变式训练1-3】(庐江县期中)直线230x y k +-=和直线120x ky -+=的交点在x 轴上,则k 的值为() A .24-B .24C .6D .6±【分析】联立230120x y k x ky +-=⎧⎨-+=⎩,由直线230x y k +-=和直线120x ky -+=的交点在x 轴上,得到24032k y k+==+,由此能求出k . 【解答】解:联立230120x y k x ky +-=⎧⎨-+=⎩,解得236322432k x k k y k ⎧-=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩, 直线230x y k +-=和直线120x ky -+=的交点在x 轴上, 24032k y k+∴==+, 解得24k =-. 故选:A .知识点2 直线过定点问题【例2-1】(宿迁期末)设直线2(3)260x k y k +--+=过定点P ,则点P 的坐标为( ) A .(3,0)B .(0,2)C .(0,3)D .(2,0)【分析】对于任意实数k ,直线2(3)260x k y k +--+=恒过定点,则与k 的取值无关,则将方程转化为(2)(236)0y k x y -+-+=.让k 的系数和常数项为零即可.【解答】解:解:方程2(3)260x k y k +--+=可化为(2)(236)0y k x y -+-+=, 对于任意实数k ,当202360y x y -=⎧⎨-+=⎩时,直线2(3)260x k y k +--+=恒过定点,由当202360y x y -=⎧⎨-+=⎩,得0x =,2y =.故定点坐标是(0,2). 故选:B .【例2-2】(江阴市期中)直线:1(2)l y k x -=+必过定点( ) A .(2,1)-B .(0,0)C .(1,2)-D .(2,1)--【分析】由已知可得直线l 过两直线20x +=与10y -=的交点,联立求解得答案. 【解答】解:由直线:1(2)l y k x -=+, 得2010x y +=⎧⎨-=⎩,解得21x y =-⎧⎨=⎩.∴直线:1(2)l y k x -=+必过定点(2,1)-.故选:A .【变式训练2-1】(黄浦区期末)已知a R ∈,若不论a 为何值时,直线:(12)(32)0l a x a y a -++-=总经过一个定点,则这个定点的坐标是( ) A .(2,1)-B .(1,0)-C .21(,)77-D .12(,)77-【分析】先变形解析式得到关于a 的不定方程(321)(2)0a y x x y --++=,由于a 有无数个解,则3210y x --=且20x y +=,然后求出x 和y 的值即可得到定点坐标.【解答】解:由直线:(12)(32)0l a x a y a -++-=,知(321)(2)0a y x x y --++=. 不论a 为何值时,直线:(12)(32)0l a x a y a -++-=总经过一个定点,即a 有无数个解, 3210y x ∴--=且20x y +=, 27x ∴=-,17y =,∴这个定点的坐标是21(,)77-.故选:C .【变式训练2-2】(慈溪市期末)直线1(y kx k k =++为常数)经过定点( ) A .(1,1)B .(1,1)-C .(1,1)-D .(1,1)--【分析】令参数k 的系数等于零,求得x 、y 的值,可得结论.【解答】解:对于直线1(1)1y kx k k x =++=++,令10x +=,可得1y =,可得它经过的定点坐标为(1,1)-, 故选:B .知识点3 两点间距离公式的应用【例3-1】(南充期末)已知点(1A ,0,2)与点B (1,3-,1),则||(AB = )A .2B C .3D 【分析】根据题意,由点的坐标结合空间两点间距离的计算公式计算可得答案.【解答】解:根据题意,点(1A ,0,2)与点B (1,3-,1),则||AB 故选:D .【例3-2】(临川区校级一模)已知ABC ∆的三个顶点的坐标分别为(3,4)A ,(5,2)B ,(1,4)C --,则这个三角形是( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形D .等腰直角三角形【分析】由三角形的三个顶点的坐标分别求出三边长,再由勾股定理的逆定理能得到这个三角形是直角三角形.【解答】解:ABC ∆的三个顶点的坐标分别为(3,4)A ,(5,2)B ,(1,4)C --,||AB ∴=,||BC ,||AC =,222AC BC AB ∴=+, ABC ∴∆是直角三角形.故选:B .【变式训练3-1】(琼山区校级期末)已知ABC ∆的顶点坐标为(7,8)A ,(10,4)B ,(2,4)C -,则BC 边上的中线AM 的长为( )A .8B .13C .D 【分析】由中点坐标公式求得BC 中点的坐标,再由两点间的距离公式求得AM 的长. 【解答】解:由(10,4)B ,(2,4)C -,得10262M x +==,4402M y -==, 即M 坐标为(6,0).又(7,8)A ,||AM ∴= 故选:D .【变式训练3-2】(雁江区校级月考)如图,已知等腰梯形ABCD ,用坐标法证明:AC BD =.【分析】根据题意,建立坐标系,设出A、B的坐标,分析可得C、D的坐标,由两点间距离公式计算AC、BD的值,分析可得答案.【解答】证明:根据题意,如图以BC为x的轴建立坐标系,BC的中点为坐标原点建立坐标系,设(,0)B a-,A,(,)b c-,则(,0)C a,(,)D b c,则ACBD,则有AC BD=.知识点4 点到直线的距离【例4-1】(金凤区校级期末)已知点(2,1)P-.(1)若一条直线经过点P,且原点到直线的距离为2,求该直线的一般式方程;(2)求过点P且与原点距离最大的直线的一般式方程,并求出最大距离是多少?【分析】(1)当l的斜率k不存在时,直接写出直线方程;当l的斜率k存在时,设:1(2)l y k x+=-,即210kx y k---=.由点到直线的距离公式求得k值,则直线方程可求;(2)由题意可得过P点与原点O距离最大的直线是过P点且与PO垂直的直线,求出OP所在直线的斜率,进一步得到直线l的斜率,得到直线l的方程,再由点到直线的距离公式得最大距离.【解答】解:(1)①当l的斜率k不存在时,l的方程为2x=;②当l的斜率k存在时,设:1(2)l y k x+=-,即210kx y k---=.2=,34k⇒=;得:34100l x y--=.故所求l 的方程为:20x -= 或34100x y --=;(2)由题意可得过P 点与原点O 距离最大的直线是过P 点且与PO 垂直的直线, 由l OP ⊥,得1l OP k k =-,12l OPk k =-=, 由直线方程的点斜式得12(2)y x +=-,即250x y --=.即直线250x y --=是过P 点且与原点O.【例4-2】(韶关期末)已知点(1,3)A 和点(5,2)B 到直线l 的距离相等,且l 过点(3,1)-,则直线l 的方程为()A .410x y ++=或3x =B .410x y +-=或3x =C .410x y ++=D .410x y +-=【分析】先求出直线AB 的斜率,由点(1,3)A 和点(5,2)B 到直线l 的距离相等,且l 过点(3,1)-,得到直线l 与直线AB 平行,且直线l 过点(3,1)-,或直线l 的方程为3x =,由此能求出直线l 的方程. 【解答】解:点(1,3)A 和点(5,2)B ,231514AB k -∴==--, 点(1,3)A 和点(5,2)B 到直线l 的距离相等,且l 过点(3,1)-,∴直线l 与直线AB 平行,且直线l 过点(3,1)-,或直线l 的方程为3x =, ∴直线l 的方程为:11(3)4y x +=--,或3x =,整理得:410x y ++=或3x =. 故选:A .【变式训练4-1】(保山期末)若直线l 过点,倾斜角为120︒,则点(1,到直线l 的距离为( )A B C D 【分析】先求出直线的斜率,再利用点斜式求直线的方程,点到直线的直线间的距离公式求得结果.【解答】解:直线l 过点,倾斜角为120︒,故直线的斜率为tan120︒=故直线l 的方程为2)y x -=-0y +-.则点(1,到直线l =, 故选:C .【变式训练4-2】(新课标Ⅲ)点(0,1)-到直线(1)y k x =+距离的最大值为( )A .1BCD .2【分析】直接代入点到直线的距离公式,结合基本不等式即可求解结论.【解答】解:因为点(0,1)-到直线(1)y k x =+距离d == 要求距离的最大值,故需0k >;可得212kdk+=1k =时等号成立; 故选:B .知识点5 两平行线间距离公式及其应用【例5-1】(张家界期末)直线3430x y +-=与直线690x my ++=平行,则它们的距离为( ) A .65B .32C .125D .2【分析】由题意利用两条直线平行的性质求得m ,再利用两条平行直线间的距离公式,求得它们的距离. 【解答】解:直线3430x y +-=,即6860x y +-=, 它与直线690x my ++=平行,∴66689m -=≠,求得8m =, 32=, 故选:B .【例5-2】(广州期末)若两平行直线20(0)x y m m ++=>与30x ny --=,则(m n +=) A .0B .1C .1-D .2-【分析】两直线20(0)x y m m ++=>与30x ny --=平行,可得20n --=,解得n ,再利用平行线之间的距离公式即可得出.【解答】解:两直线20(0)x y m m ++=>与30x ny --=平行, 20n ∴--=,解得2n =-.又两平行直线20(0)x y m m ++=>与30x ny --=,∴=2m =.0m n ∴+=.故选:A .【变式训练5-1】(靖远县期末)已知直线240x y +-=与直线230x my m +++=平行,则它们之间的距离为( ) ABCD【分析】根据题意,由直线平行的判断方法可得m 的值,进而由平行线间距离公式计算可得答案. 【解答】解:根据题意,直线240x y +-=与直线230x my m +++=平行,则有224m =⨯=, 则两直线的方程为240x y +-=与直线2470x y ++=,则它们之间的距离d ==; 故选:C .【变式训练5-2】(连云港期末)两条平行直线6450x y -+=与32y x =的距离是( )ABCD【分析】把已知两直线方程变形,再由两平行线间的距离公式求解. 【解答】解:由6450x y -+=,得53202x y -+=, 由32y x =,得320x y -=,则两条平行直线6450x y -+=与32y x =5|0|-=. 故选:D .【变式训练5-3】(广东期末)已知直线1:(1)2l x m y m ++=-与2:24160l mx y ++=,若12//l l ,则实数m 的值为( ) A .2或1-B .1C .1或2-D .2-【分析】由2(1)40m m +-=,解得m .经过验证即可得出. 【解答】解:由2(1)40m m +-=,解得1m =或2-. 经过验证可得:2m =-时重合,舍去. 故选:B .【变式训练5-4】(崇左期末)已知直线1:20l x y n ++=,2:440l x my +-=互相平行,且1l ,2l 之间的距离(m n += )A .3-或3B .2-或4C .1-或5D .2-或2【分析】由240m -=,解得m .利用平行线之间的距离公式即可得出. 【解答】解:由240m -=,解得2m =.满足12//l l .2l 的方程为220x y +-=,则|2|3n +=, 解得1n =或5-, 故3m n +=±. 故选:A .知识点6 运用距离公式解决最值问题【例6-1】(北碚区校级期末)已知ABC ∆的三个顶点(1,2)A ,(2,1)B ,(3,3)C ,若ABC ∆夹在两条斜率为1的平行直线之间,则这两条平行直线的距离的最小值是( )A B C D【分析】分别过A 、B 、C 三个点,作斜率为1的三条直线,再利用两条平行直线间的距离公式,求得结果.【解答】解:分别过A 、B 、C 三个点,作斜率为1的三条直线: 1:21l y x -=-,即10x y -+=. 2:12l y x -=-,即10x y --=. 3:33l y x -=-,即0x y -=.显然,ABC ∆夹在两条斜率为1的平行直线1l 和3l 之间,且直线1l 和3l 之间的距离为d =,故选:B .【例6-2】(鼓楼区校级期中)已知直线1:4270l x y +-=和2:210l x y +-=,直线m 分别与1l ,2l 交于A ,B 两点,则线段AB 长度的最小值为 .【分析】利用平行线之间的距离公式即可得出. 【解答】解:由题知,2:4220l x y +-=,两直线间的距离d ==.【变式训练6-1】(闵行区校级模拟)过点(1,2)-且与原点的距离最大的直线方程是 . 【分析】过点(1,2)P -且与原点的距离最大的直线l 满足:l OP ⊥.则1l OP k k =-,即可得出. 【解答】解:过点(1,2)P -且与原点的距离最大的直线l 满足:l OP ⊥. 1l OP k k ∴=-,12l k ∴=. ∴直线l 的方程 为:12(1)2y x -=+,化为250x y -+=. 故答案为:250x y -+=.【变式训练6-2】(和平区校级期末)已知点(2,5)A 和点(4,7)B ,点P 在y 轴上,若||||PA PB +的值最小,则点P 的坐标为 .【分析】点(2,5)A 关于y 轴的对称点为(2,5)A '-,直线A B '的方程为得755((2))4(2)y x --=----,令0x =,解得y 即可得出.【解答】解:点(2,5)A 关于y 轴对称的点(2,5)A '-, 连接A B '与y 轴交于点P ,此时||||PA PB +的值最小, 设直线A B '的解析式得755((2))4(2)y x --=----,即11733y x =+,令0x =,得173y =, 所以17(0,)3P . 故答案为:17(0,)3. 名师导练A 组-[应知应会]1.(辽源期末)点(3,1)到直线3420x y -+=的距离是( ) A .45B .75C .425D .254【分析】根据题意,由点到直线的距离公式计算可得答案. 【解答】解:根据题意,点(3,1)到直线3420x y -+=的距离75d ==; 故选:B .2.(宁波期末)直线6820x y +-=与6830x y +-=间的距离为( ) A .1B .3C .110D .25【分析】由题意利用两条平行直线直线间的距离公式,求得结果. 【解答】解:直线6820x y +-=与6830x y +-=110=, 故选:C .3.(内江期末)已知点(1,3)M 到直线:10l mx y +-=的距离等于1,则实数m 等于( ) A .34B .43C .43-D .34-【分析】根据题意,由点到直线的距离公式可得1d ==,解可得m 的值,即可得答案.【解答】解:根据题意,点(1,3)M 到直线:10l mx y +-=的距离等于1, 则有1d =,解可得34m =-;故选:D .4.(兴庆区校级期末)设有直线(3)1y k x =-+,当k 变动时,所有直线都经过定点( ) A .(0,0)B .(0,1)C .(3,1)D .(2,1)【分析】根据直线恒过定点的求法,直接求出定点. 【解答】解:当3x =时,不论k 为何值,1y =,即过(3,1), 故选:C .5.(沙坪坝区校级期中)已知直线1:10l x ay +-=与2:210l x y -+=平行,则1l 与2l 的距离为( )A .15B C .35D 【分析】直线1:10l x ay +-=与2:210l x y -+=平行,即可得到a ,然后利用平行线之间的距离公式求解即可.【解答】解:直线1:10l x ay +-=与2:210l x y -+=平行,可得12a =-,则由两平行直线的距离公式可得d ,则1l 与2l , 故选:D .6.(包头期末)点(,)P x y 在直线20x y +-=上,O 是坐标原点,则||OP 的最小值是( )A .1BC .2D .【分析】||OP ∴的最小值是点O 到直线20x y +-=的距离,利用点到直线的距离公式能求出||OP 的最小值. 【解答】解:点(,)P x y 在直线20x y +-=上,O 是坐标原点, ||OP ∴的最小值是点O 到直线20x y +-=的距离,∴则||OP 的最小值是d ==故选:B .7.(河池期末)点2(2,)P m m 到直线70x y ++=的距离的最小值为( )A .4B .C .D .【分析】利用点到直线的距离公式可得:点2(2,)P m m 到直线70x y ++=的距离22d ==【解答】解:点2(2,)P m m 到直线70x y ++=的距离22632d ==故选:D .8.(江阴市期中)直线l 过(1,2)P ,且(2,3)A ,(4,5)B -到l 的距离相等,则直线l 的方程是( ) A .460x y +-=B .460x y +-=C .2370x y +-=或460x y +-=D .3270x y +-=或460x y +-=【分析】由条件可知直线平行于直线AB 或过线段AB 的中点,当直线//l AB 时,利用点斜式求出直线方程;当直线经过线段AB 的中点(2,3)时,易得所求的直线方程.【解答】解:设所求直线为l ,由条件可知直线l 平行于直线AB 或过线段AB 的中点, (1)AB 的斜率为35424+=--,当直线//l AB 时,直线l 的方程是24(1)y x -=--,即460x y +-=, (2)当直线l 经过线段AB 的中点(3,1)-时,l 的斜率为213132+=--,直线l 的方程是32(1)2y x -=--,即3270x y +-=,故所求直线的方程为3270x y +-=,或460x y +-=. 故选:D .9.(平顶山期末)已知(1,2)P -,(2,4)Q ,直线:3l y kx =+.若P 点到直线l 的距离等于Q 点到直线l 的距离,则(k = ) A .2.3或6B .23C ..0D ..0或23【分析】由已知结合点到直线的距离公式即可求解.=,解得0k=或23.故选:D.10.(昆山市期中)已知(2,3)M-,(6,2)N,点P在x轴上,且使得PM PN+取最小值,则点P的坐标为( )A.(2,0)-B.12(5,0)C.14(5,0)D.(6,0)【分析】根据点M、N在x轴的同侧,求出点M关于x轴的对称点M',得出PM PN+的最小值是||M N',再利用直线M N'求得点P的坐标.【解答】解:点(2,3)M-,(6,2)N在x轴的同侧,如图所示;则点M关于x轴的对称点M'的坐标为(2,3)--,此时||PM PN M N+='的值最小,此时直线M N'的方程为26 3226y x--=----,令0y=,解得145 x,所以PM PN+取最小值时,点14(5P,0).故选:C.11.(宝安区校级模拟)已知0x<<,0y<<M M的最小值为( )A .B .C .2D .【分析】本题要根据M 表达式的特点联系两点间的距离公式,然后运用数形结合法可得到M 取最小的点(,)x y 的情况,即可计算出M 的最小值.【解答】解:根据题意,可知(,)x y 与点A 0)的距离;(,)x y 与点B 的距离;(,)x y 与点C 的距离;(,)x y 与点D 的距离.M 表示点(,)x y 到A 、B 、C 、D 四个点的距离的最小值.则可画图如下:(,)x y 在线段AC 上,(,)x y 在线段BD 上,∴点(,)x y 既在线段AC 上,又在线段BD 上, ∴点(,)x y 即为图中点P .M ∴的最小值为||||AC BD +=故选:D .12.(多选)(江阴市期中)若两条平行直线1:20l x y m -+=与2:260l x ny +-=之间的距离是则m n +的可能值为( ) A .3B .17-C .3-D .17【分析】利用两条直线平行的性质求出n ,再利用两条平行直线间的距离求出m ,可得m n +的值.【解答】解:直线1:20l x y m -+=与2:260l x ny +-=平行, 则122n-=,解得4n =-; 所以2:230l x y --=;所以直线1l 与2l 间的距离是d ==所以|3|10m +=, 解得13m =-或7m =;当13m =-时,13417m n +=--=-; 当7m =时,743m n +=-=; 所以m n +的可能值为3或17-. 故选:AB .13.(多选)(山东模拟)若三条直线1:10l ax y ++=,2:10l x ay ++=,3:0l x y a ++=不能围成三角形,则a 的取值为( ) A .1a =B .1a =-C .2a =-D .2a =【分析】1l 和3l 平行,或2l 和3l 平行,1l 和2l 平行以及三线交于同一个点,分类讨论,利用两条直线平行的条件分别求得m 的值,综合可得结论.【解答】解:由于1l 的斜率a -,3l 的斜率为1-, 则由题意可得1l 和3l 平行,或2l 和3l 平行,1l 和2l 平行. 若1l 和3l 平行,则111a =,求得1a =; 若2l 和3l 平行,则111a=,求得1a =.若1l 和2l 平行,则11a a=,求得1a =±. 当三条直线1:10l ax y ++=,2:10l x ay ++=,3:0l x y a ++=交于同一个点时,2a =-; 综上可得,实数a 所有可能的值为1-,1,2-, 故选:ABC .14.(田家庵区校级期末)原点(0,0)到直线:20l x y -+=的距离是 . 【分析】由题意利用点到直线的距离公式,求得结果.【解答】解:原点(0,0)到直线:20l x y -+==15.(尖山区校级期末)两条平行直线110l y -+=与2:230l ax y +-=之间的距离为 . 【分析】利用平行线,求解a ,然后利用平行线之间的距离公式求解即可.【解答】解:两条平行直线110l y -+=与2:230l ax y +-=,可得a =-所以2302l y -+=,所以两条平行直线110l y -+=与2:230l ax y +-=3|1|14-+=.故答案为:14. 16.(嘉兴期末)直线1:0l x y m --=与直线2:30l mx y -+=平行,则m = ;1l 与2l 之间的距离为 . 【分析】由题意利用两条直线平行的性质求出m 的值,再利用两条平行直线间的距离公式,求得结果. 【解答】解:直线1:0l x y m --=与直线2:30l mx y -+=平行, 0m ∴≠,1311m m-=≠--,则1m =.=故答案为:1;17.(金华期末)已知直线:(1)2l x m y m ++=-,则当0m =时,直线l 的倾斜角为 ;当m 变化时,直线l 过定点 .【分析】取0m =化简直线方程,求得直线的斜率,再由斜率等于倾斜角的正切值求直线的倾斜角;利用直线系方程的逆用求直线所过定点.【解答】解:当0m =时,直线:(1)2l x m y m ++=-化为2x y +=, 直线的斜率1k =-,设倾斜角为(0)θθπ<, 由tan 1θ=-,得34πθ=; 化直线:(1)2l x m y m ++=-为2(1)0x y m y +-++=. 联立2010x y y +-=⎧⎨+=⎩,解得31x y =⎧⎨=-⎩.∴当m 变化时,直线l 过定点(3,1)-.故答案为:34π;(3,1)-. 18.(镇江期末)已知直线1:0l x y a ++=与直线2:0l x y +=a 的值为 . 【分析】利用平行线之间的距离公式即可得出.2a =±.故答案为:2±.19.(珠海期末)已知平面直角坐标系xOy 中,点(4,1)A ,点(0,4)B ,直线:31l y x =-,则直线AB 与直线l 的交点坐标为 .【分析】先利用两点式方程求出直线AB 的方程,再联立方程组能求出两直线的交点坐标. 【解答】解:平面直角坐标系xOy 中,点(4,1)A ,点(0,4)B ,直线:31l y x =-, 直线AB 的方程为:040414x y --=--,整理得:34160x y +-=, 联立3134160y x x y =-⎧⎨+-=⎩,得433x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩.∴直线AB 与直线l 的交点坐标为4(3,3).故答案为:4(3,3).20.(苏州期末)已知A ,B 两点分别在两条互相垂直的直线20x y -=和5x ay +=上,且线段AB 的中点为(0,5)P ,则||AB = .【分析】由两直线互相垂直可得2a =,AB 为直角三角形AOB 的斜边,直角三角形斜边的中线PO 的长为斜边AB 的一半,且||5PO =,由此能求出||AB .【解答】解:由已知两直线互相垂直可得:21(1)0a ⨯+-⨯=, 解得2a =,线段AB 中点为(0,5)P ,且AB 为直角三角形AOB 的斜边, 联立2025x y x y -=⎧⎨+=⎩,得(1,2)O ,||OP ∴直角三角形斜边的中线PO 的长为斜边AB的一半,且||PO =||2||AB PO ∴==,故答案为:21.(昆山市期中)在平面直角坐标xOy 中,已知(4,3)A ,(5,2)B ,(1,0)C ,平面内的点P 满足PA PB PC ==,则点P 的坐标为 .【分析】设出点(,)P x y ,利用两点间的距离公式列方程求出x 、y 的值. 【解答】解:设点(,)P x y ,由PA PB PC ==, 得22222222(4)(3)(5)(2)(4)(3)(1)x y x y x y x y ⎧-+-=-+-⎨-+-=-+⎩, 化简得24x y x y -=⎧⎨+=⎩,解得31x y =⎧⎨=⎩,所以点P 的坐标为(3,1). 故答案为:(3,1).22.(新余期末)已知直线:2(2)l y ax a =+-过一、三、四象限,其中a Z ∈,则点(1,3)A -到直线l 的距离为 .【分析】由直线:2(2)l y ax a =+-过一、三、四象限得到02a <<,又a Z ∈,所以1a =,所以直线l 的方程为:21y x =-,即210x y --=,再利用点到直线距离公式即可求出结果. 【解答】解:直线:2(2)l y ax a =+-过一、三、四象限,∴2020a a >⎧⎨-<⎩,02a ∴<<,又a Z ∈,1a ∴=,∴直线l 的方程为:21y x =-,即210x y --=,∴点(1,3)A -到直线l==. 23.(乐山期末)已知两条直线1:420l mx y +-=和2:10l x my ++=. (1)当12//l l 时,求m 的值;(2)在(1)的条件下,求1l 、2l 间的距离.【分析】(1)根据题意,分析可得240m -=,解可得2m =±,分别验证2m =和2m =-时,两直线是否平行,即可得答案;(2)由(1)的结论,结合平行线间距离公式计算可得答案.【解答】解:(1)根据题意,直线1:420l mx y +-=和2:10l x my ++=.若12//l l ,必有240m -=,解可得2m =±,当2m =时,直线1:210l x y +-=,直线2:210l x y ++=,两直线平行,符合题意,当2m =-时,直线1:210l x y -+=,直线2:210l x y -+=,两直线重合,不符合题意,故2m =;(2)由(1)的结论,直线1:210l x y +-=,直线2:210l x y ++=,直线1l 、2l 间的距离d == 24.(宁德期末)已知直线:260l x y --=与x 轴的交点为A ,且点A 在直线m 上.(1)若m l ⊥,求直线m 的方程;(2)若点(1,1)B 到直线m 的距离等于2,求直线m 的方程.【分析】(1)求出A 的坐标,求出直线m 的斜率,从而求出直线m 的方程即可;(2)通过讨论直线的斜率是否存在,结合点到直线的距离公式,求出直线方程即可.【解答】解:(1)依题意得(3,0)A ,2l k =,若m l ⊥,则12m K =-, ∴直线AB 的方程为10(3)2y x -=--, 即230x y +-=(或13)22y x =-+ (2)当直线斜率不存在时,3x =符合题意,当直线斜率存在时,设其方程为(3)y k x =-,点(1,1)B 到直线m 的距离等于2, ∴2=,解得:34k =, 综上,所求直线方程为3490x y --=或3x =.25.(新都区期末)已知ABC ∆的三个顶点坐标为(3,1)A -,(3,3)B -,(1,7)C .(1)求BC 边的中线所在直线方程的一般式方程;(2)求ABC ∆的面积.【分析】(1)利用中点坐标公式、两点式即可得出.(2)三角形的面积公式即可计算得解.【解答】解:(1)设BC 的中点M 的坐标为(,)x y , 所以3122x +==,3722y -+==,即点M 的坐标为(2,2).由两点式得:580x y-+=.所以BC边的中线所在直线方程的一般式方程为:580x y-+=;(2)直线BC的方程为:5120x y+-=.A BCd-==||BC11||2622ABC A BCS BC d∆-==⨯.26.(沭阳县期中)已知直线:(12)(1)720l m x m y m++-++=.(1)求证:不论m为何实数,直线l恒过一定点M;(2)过定点M作一条直线1l,使夹在两坐标轴之间的线段被M点平分,求直线1l的方程.【分析】(1)根据题意,将直线的方程整理得:(2)(27)0x y m x y-++++=,令20270x yx y-+=⎧⎨++=⎩,解可得x、y的值,即可得直线恒过定点的坐标,分析可得答案;(2)根据题意,设直线1l,与x轴的交点为(,0)a,与y轴的交点为(0,)b,分析可得M为AB的中点,由中点坐标公式分析AB的坐标,进而分析可得答案.【解答】解:(1)证明:直线l整理得:(2)(27)0x y m x y-++++=,令20270x yx y-+=⎧⎨++=⎩解得:31xy=-⎧⎨=-⎩,则无论m为何实数,直线l恒过定点(3,1)--,(2)根据题意,设直线1l,与x轴的交点为(,0)a,与y轴的交点为(0,)b,过定点(3,1)M--作一条直线1l,使夹在两坐标轴之间的线段被M点平分,即M为AB的中点,则有3212ab⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,解可得6a=-,2b=-,即直线1l过(6,0)-,(0,2)-,则直线1l的方程为123y x=--,即360x y++=.27.(宁城县期末)已知点ABC∆三顶点坐标分别是(1,0)A-,(1,0)B,(0,2)C,(1)求A到BC边的距离d;(2)求证AB边上任意一点P到直线AC,BC的距离之和等于d.【分析】(1)求出直线BC 的方程,利用点到直线的距离公式求出即可;(2)设(,0)P t ,11t -,求出直线AC 的方程,由点到直线的距离公式,证明即可.【解答】解:(1)直线BC 的方程为:12y x +=,即220x y +-=,A 到BC 边的距离d ==, (2)设(,0)P t ,11t -,直线AC 的方程是12y x -+=,即220x y -+=,∴则P 到直线AC 的距离为11)d t ==+,则P 到直线BC 的距离为2)d t -,∴12d d +=故原命题成立.B 组-[素养提升]1.(尖山区校级期末)已知在ABC ∆中,顶点(4,2)A ,点B 在直线:20l x y -+=上,点C 在x 轴上,则ABC ∆的周长的最小值 .【分析】设点(4,2),点A 关于直线:20l x y -+=对称的点为(,)D x y ,则点(,)D a b 与点(4,2)A 的中点在直线20x y -+=上,且直线AD 一定垂直于直线20x y -+=,列方程组求出(0,6)D 根据对称原理,ABC ∆的周长的最小值为:AC BA BC DC CD CA DB BA ++=++=+,即DB BA +的最小值,设点(0,6)D 关于x 轴的对称为点(0,6)E -,直线EA 与x 轴交于一点,当点B 处在这个点时,DB BA +取得最小值此时DB BA EA +=,由此能求出ABC ∆的周长的最小值.【解答】解:在ABC ∆中,顶点(4,2)A ,点B 在直线:20l x y -+=上,点C 在x 轴上, 设点(4,2),点A 关于直线:20l x y -+=对称的点为(,)D x y则点(,)D a b 与点(4,2)A 的中点在直线20x y -+=上且直线AD 一定垂直于直线20x y -+=,∴422022214a bba++⎧-+=⎪⎪⎨-⎪=-⎪-⎩,解得0a=,6b=,D∴点坐标为(0,6)D根据对称原理,ABC∆的周长的最小值为:AC BA BC DC CD CA DB BA++=++=+,即DB BA+的最小值,设点(0,6)D关于x轴的对称为点(0,6)E-,直线EA与x轴交于一点,当点B处在这个点时,DB BA+取得最小值此时DB BA EA+=ABC ∴∆的周长的最小值为故答案为:2.(兰州期末)已知点(2,1)P-.(1)求过P点与原点距离最大的直线l的方程,最大距离是多少?(2)是否存在过P点与原点距离为6的直线?若存在,求出方程;若不存在,请说明理由.【分析】(1)过P点与原点O距离最大的直线是过P点且与PO垂直的直线,由l OP⊥,得1l OPk k=-,即可得出.(2)只需比较“过P点与原点距离最大的直线l中最大距离”与6的大小,即可判断是否存在.【解答】解:(1)过P点与原点O距离最大的直线是过P点且与PO垂直的直线,由l OP⊥,得11 OPk k=-,所以12 OPk k==.由直线方程的点斜式得12(2)y x+=-,即250x y--=.即直线250x y--=是过P点且与原点O.(2)过P的直线,因此不存在过点P点且到原点距离为6的直线.。
《直线的交点坐标与距离公式》知识拓展知识要点1.两条直线的交点坐标已知两条直线11112222:0,:0l A x B y C l A x B y C ++=++=相交,设这两条直线的交点为P ,则点P 既在直线1l 上,也在直线2l 上.所以点P 的坐标既满足直线1l 的方程1A x +110B y C +=,也满足直线2l 的方程2220A x B y C ++=,即点P 的坐标是方程组1112220,0A x B y C A x B y C ++=⎧⎨++=⎩的解.解这个方程组就可以得到这两条直线的交点坐标. 2.两点间的距离公式()()111222,,,P x y P x y 两点间的距离公式12PP =.特别地,原点(0,0)O 与任一点(,)P x y 间的距离||OP =3.点到直线的距离公式平面上任意一点()00,P x y 到直线:0(,l Ax By C A B ++=不同时为0)的距离d =.4.两条平行直线间的距离两条平行直线间的距离是指夹在这两条平行直线间的公垂线段的长.一般地,两条平行直线(1122:0,:0,l Ax By C l Ax By C A B ++=++=不同时为0,且1C ≠)2C 的距离d =.问题探究问题1,如何求两直线的交点坐标?求过两直线交点的直线方程的方法?提示(1)求两条直线的交点坐标,一般思路是解由这两条直线方程组成的方程组,以方程组的解为坐标的点即为交点.(2)求过两直线交点的直线方程,一般思路是先解方程组求出两直线的交点坐标,再结合其他条件写出直线方程.也可借助直线系方程,利用待定系数法求出直线方程,这样能简化解题过程.问题2两直线方程构成的方程组的解的个数与两直线的位置关系怎样对应?提示方程组有唯一解⇔两直线相交;方程组无解⇔两直线平行;方程组有无数组解⇔两直线重合.这样可以把两直线的位置关系问题转化为方程组解的个数问题,从而用代数的方法解决几何问题.问题3如果已知直线的斜率为k ,那么直线上的两点()()111222,,,P x y P x y 之间的距离可以怎么表示?提示1212PP x ==-,或1212(0)PP y y k =-≠,这也是以后经常会用到的弦长公式. 问题4利用距离公式应注意的问题有哪些?提示(1)点()00,P x y 到直线x a =的距离0d x a =-,,到直线y b =的距离0d y b '=-;(2)已知点到直线的距离求直线方程时,一般考虑用待定系数法,此时必须讨论直线斜率是否存在;(3)利用两平行线间的距离公式时,两条直线方程中,x y 的系数要相等.。
直线的交点坐标与距离公式在平面几何中,直线是直角坐标系中的基本图形之一、直线的交点坐标和距离公式在解决直线的相关问题时非常有用。
接下来,我将详细介绍直线的交点坐标和距离公式。
1.直线的交点坐标公式:设直线L1的方程为y=k1x+b1,直线L2的方程为y=k2x+b2、若L1和L2有交点,则交点的坐标(x0,y0)满足以下等式:k1x0+b1=k2x0+b2解上述等式可以得到交点的横坐标x0。
将x0带入其中一个直线的方程,可以求得交点的纵坐标y0。
如果两条直线平行,则它们没有交点。
2.直线的距离公式:设点P到直线L的距离为d。
L的一般方程为Ax+By+C=0。
点P的坐标为(x0,y0)。
则点P到直线L的距离d可以由以下公式计算:d=,Ax0+By0+C,/√(A^2+B^2)以上就是直线的交点坐标和距离公式的基本内容。
下面我们将通过具体的例子来进一步理解和应用这些公式。
例1:求直线y=2x+3和y=-x+4的交点坐标。
解:将两个方程相等,得到:2x+3=-x+43x=1x=1/3将x=1/3带入其中一个方程,可以求得y的值:y=2*(1/3)+3=7/3因此,这两条直线的交点坐标为(1/3,7/3)。
例2:求点(1,-2)到直线3x-4y+5=0的距离。
解:由于A=3,B=-4,C=5,将这些值代入距离公式中,可以得到:d=,3*1-4*(-2)+5,/√(3^2+(-4)^2)=,3+8+5,/√(9+16)=16/√25=16/5因此,点(1,-2)到直线3x-4y+5=0的距离为16/5通过以上两个例子,我们可以看到直线的交点坐标和距离公式在解决直线相关问题时的重要性。
它们能够帮助我们简单、快速地求解直线的交点和距离,为我们的几何计算提供便利。
除了直线的交点坐标和距离公式,还有其他的直线相关的公式和定理,如直线的斜率公式、两直线垂直的判定等等。
通过深入学习和理解这些公式和定理,我们将能够更好地应用它们解决各种几何问题,提高我们的数学能力。
直线的交点坐标与距离公式首先,我们来看两条直线的交点坐标公式。
假设有两条直线L1和L2,它们的方程分别是:L1: ax + by = cL2: dx + ey = f其中a、b、c、d、e、f为已知常数,x和y为未知变量。
为了求解L1和L2的交点坐标(x0,y0),我们可以通过以下步骤进行计算:1.将L1和L2的方程联立,得到以下方程组:ax + by = cdx + ey = f2.使用消元法或代入法解方程组,求解出x和y的值。
-对于消元法,我们可以通过消去x或y来求解另一个变量。
例如,可以通过将L1的方程乘以e,将L2的方程乘以b,然后将它们相减,得到可解的方程。
-对于代入法,我们可以先求解出一个变量,然后将它代入到另一个方程中求解另一个变量。
3.将求解得到的x和y的值代入L1或L2中,验证它们是否满足直线的方程。
通过上述步骤,我们可以求解出直线L1和L2的交点坐标(x0,y0)。
接下来,我们来看点到直线的距离公式。
假设有一条直线L,它的方程为:L: ax + by + c = 0其中a、b、c为已知常数,x和y为未知变量。
设点P的坐标为(x1,y1),我们希望求出点P到直线L的距离d。
为了求解点到直线的距离d = ,ax1 + by1 + c,/ √(a^2 + b^2)使用上述公式,我们可以按照以下步骤来计算点到直线的距离:1. 将点P的坐标代入直线L的方程,计算得到ax1 + by1 + c的值。
2.将步骤1中计算得到的值代入到距离公式中,计算得到点P到直线L的距离d。
通过上述步骤,我们可以求解出点P到直线L的距离d。
总结起来,直线的交点坐标与距离公式是数学和几何问题求解的基本工具。
对于直线的交点坐标,我们通过联立直线的方程,并使用消元法或代入法来求解变量的值,从而得到交点的坐标。
对于点到直线的距离,我们使用距离公式,将点的坐标代入直线的方程,并进行运算,最后得到点到直线的距离。
这两个公式广泛应用于解决直线相关的几何和数学问题,例如计算两条直线的交点、判断点是否在直线上以及计算点到直线的最短距离等。
直线的交点坐标与距离公式 B一、目标与策略明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件,要做到心中有数!学习目标:1.掌握解方程组的方法,求两条相交直线的交点坐标.2.掌握两点间距离公式,点到直线距离公式,会求两条平行直线间的距离.学习策略:在用二元一次方程来表示直线的基础上,通过二元一次联立方程组有解或无解来讨论两条直线相交、平行或重合;对于点到直线的距离,通过坐标法求解,要把坐标系建立在适当的位置.二、学习与应用直线方程的几种形式:1.点斜式: 2.斜截式: 3.两点式: 4.截距式: 5.一般式:“凡事预则立,不预则废”.科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性.我们要在预习的基础上,认真听讲,做到眼睛看、耳朵听、心里想、手上记.知识回顾——复习学习新知识之前,看看你的知识贮备过关了吗?要点一、直线的交点求两直线1111110(0)A x B y C A B C ++=≠与2222220(0)A x B y C A B C ++=≠的交点坐标,只需求两直线方程联立所得方程组11122200A x B y C A x B y C ++=⎧⎨++=⎩的解即可.若有111222A B C A B C ==,则方程组有___ _______解,此时两直线___ _______;若有111222A B C A B C =≠,则方程组___ _______解,此时两直线___ _______;若有1122A B A B ≠,则方程组有___ _______解,此时两直线__________,此解即两直线交点的___ _______. 要点诠释:求两直线的交点坐标实际上就是解方程组,看方程组解的个数.要点二、过两条直线交点的直线系方程一般地,具有某种共同属性的一类直线的集合称为直线系,它的方程叫做 ,直线系方程中除含有,x y 以外,还有根据具体条件取不同值的变量,称为参变量,简称参数.由于 不同,从而得到不同的直线系.过两直线的交点的直线系方程:经过两直线1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=交点的直线方程为111222()0A x B y C A x B y C +++++=λ,其中λ是待定系数.在这个方程中,无论λ取什么实数,都得不到2220A x B y C ++=,因此它不能表示直线2l .要点三、两点间的距离公式两点111222()()P x y P x y ,,,间的距离公式为12PP = . 要点诠释:此公式可以用来求解平面上 两点之间的距离,它是所有求距离问题的基础,点到直线的距离和两平行直线之间的距离均可转化为两点之间的距离来解决.另外在下一章圆的标准方程的推导、直线与圆、圆与圆的位置关系的判断等内容中都有广泛应用,需熟练掌握.要点四、点到直线的距离公式点00()P x y ,到直线0Ax By C ++=的距离为d = .要点诠释:(1)点00()P x y ,到直线0Ax By C ++=的距离为直线上所有的点到已知点P 的距离中要点梳理——预习和课堂学习认真阅读、理解教材,尝试把下列知识要点内容补充完整,带着自己预习的疑惑认真听课学习.课堂笔记或者其它补充填在右栏.预习和课堂学习更多知识点解析请学习网校资源ID :#36615#401655距离.(2)使用点到直线的距离公式的前提条件是:把直线方程先化为 ; (3)此公式常用于求三角形的高、两平行间的距离及下一章中直线与圆的位置关系的判断等.要点五、两平行线间的距离本类问题常见的有两种解法:①转化为 到 的距离问题,在任一条直线上任取一点,此点到另一条直线的距离即为两直线之间的距离;②距离公式:直线10Ax By C ++=与直线20Ax By C ++=的距离为d =. 要点诠释:(1)两条平行线间的距离,可以看作在其中一条直线上任取一点,这个点到另一条直线的距离,此点一般可以取直线上的特殊点,也可以看作是两条直线上各取一点,这两点间的最短距离;(2)利用两条平行直线间的距离公式d = 时,一定先将两直线方程化为 形式,且两条直线中x ,y 的 分别是相同的以后,才能使用此公式.类型一、判断两直线的位置关系例1.是否存在实数a,使三条直线1:10l ax y ++=,2:10l x ay ++=,3:0l x y a ++=能围成一个三角形?请说明理由.【解析】典型例题——自主学习认真分析、解答下列例题,尝试总结提升各类型题目的规律和技巧,然后完成举一反三.课堂笔记或者其它补充填在右栏.更多精彩内容请学习网校资源ID :#36621#401655【总结升华】举一反三:【变式1】直线5x+4y―2m―1=0与直线2x+3y―m=0的交点在第四象限,求m的取值范围.【答案】【解析】类型二、过两条直线交点的直线系方程例2.求经过两直线2x―3y―3=0和x+y+2=0的交点且与直线3x+y―1=0平行的直线方程.【答案】【解析】【总结升华】举一反三:【变式1】求证:无论m取什么实数,直线(2m―1)x+(m+3)y―(m―11)=0都经过一个定点,并求出这个定点的坐标.证法一:证法二:类型三、对称问题例3.已知直线l1:2x+y―4=0,求l1关于直线l:3x+4y―1=0对称的直线l2的方程.【答案】【解析】解法一:解法二:【总结升华】举一反三:【变式1】(1)求点P(x0,y0)关于直线x―y+C=0的对称点坐标;(2)求直线l1:Ax+By+C=0关于直线l2:x+y―3=0的对称直线l3的方程.【答案】例4.在直线l:3x―y―1=0上求一点P,使得:(1)P到A(4,1)和B(0,4)的距离之差最大;(2)P到A(4,1)和C(3,4)的距离之和最小.【答案】【解析】【总结升华】举一反三:【变式1】已知点M(3,5),在直线l:x―2y+2=0和y轴上各找一点P和Q,使△MPQ 周长最小.【答案】【解析】类型四、两点间的距离例5.已知直线l过点P(3,1),且被两平行直线l1:x+y+1=0,l2:x+y+6=0截得的线段长为5,求直线l的方程.【答案】【解析】【总结升华】举一反三:【变式1】如图,直线l 上有两点A 、B ,A 点和B 点的横坐标分别为x 1,x 2,直线l 方程为y=kx+b ,求A 、B 两点的距离.【答案】例6.已知函数22()2248f x x x x x =-++-+,求()f x 的最小值,并求取得最小值时x 的值.【答案】 【解析】【总结升华】举一反三:【变式1】试求22()(1)1(2)4f x x x =+++-+的最小值.【答案】【解析】类型五、点到直线的距离例7.已知在△ABC 中,A (1,1),(,)Bmm ,C (4,2)(1<m <4),求m 为何值时,△ABC 的面积S 最大?【答案】 【解析】【总结升华】举一反三:【变式1】l过点M(-2,1),且与点A(-1,2),B(3,0)的距离相等,求直线l的方程.【答案】【解析】法一:法二:【变式2】若点P (a ,b )在直线x+y+1=0上,求22222a b a b +--+的最小值.【答案】类型六、两平行直线间的距离例8.两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 .(1)求d 的变化范围;(2)当d 取最大值时,求两条直线的方程.【答案】【解析】【总结升华】举一反三:【变式1】已知直线l1:2x―y+a=0(a>0),直线l2:―4x+2y+1=0和直线l3:x+y―1=0,且l1与l2的距离是75 10.(1)求a的值;(2)能否找到一点P,使得P点同时满足下列三个条件:①P是第一象限的点;②P点到l1的距离是P点到l2的距离的12;③P点到l1的距离与P点到l2的距离之比是25∶.若能,求P点坐标;若不能,请说明理由.【答案】【解析】三、测评与总结要想学习成绩好,总结测评少不了!课后复习是学习不可或缺的环节,它可以帮助我们巩固学习效果,弥补知识缺漏,提高学习能力.知识点:直线的交点坐标与距离公式测评系统分数:模拟考试系统分数:如果你的分数在85分以下,请进入网校资源ID :#36613#401653 进行巩固练习,如果你的分数在85分以上,请进入网校资源ID :#36645#401655 进行能力提升.我的收获习题整理题目或题目出处 所属类型或知识点 分析及注意问题成果测评 现在来检测一下学习的成果吧!请到网校测评系统和模拟考试系统进行相关知识点的测试.自我反馈 学完本节知识,你有哪些新收获?总结本节的有关习题,将其中的好题及错题分类整理.如有问题,请到北京四中网校的“名师答疑”或“互帮互学”交流.好题错题注:本表格为建议样式,请同学们单独建立错题本,或者使用四中网校错题本进行记录.○网○校○重○要○资○源知识导学:直线的交点坐标与距离公式(提高)(#401655)若想知道北京四中的同学们在学什么,请去“四中同步”看看吧!和四中的学生同步学习,同步提高!更多资源,请使用网校的学习引领或搜索功能来查看使用.对本知识的学案导学的使用率:□ 好(基本按照学案导学的资源、例题进行复习、预习和进行课堂笔记等,使用率达到80%以上)□ 中(使用本学案导学提供的资源、例题和笔记,使用率在50%-80%左右)□ 弱(仅作一般参考,使用率在50%以下)学生:_______________ 家长:______________ 指导教师:_________________请联系北京四中网校当地分校以获得更多知识点学案导学.。