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点到直线的距离公式推导过程 点到直线的距离公式

一、点到直线的距离公式推导过程

本文将介绍几种推导点到直线的距离公式的方法。

本文默认情况下,直线的方程为

,A,B均不为0,斜率为

,点的坐标为P(x0,y0),点

的距离为

推导一(面积法):

如上图所示,设

,由R,S在直线

上,得到:

所以:

所以:

于是:

所以从三角形面积公式知:

从而有:

推导二(三角函数斜率法):

如上图所示,直线的倾角为α,同推导一,

又有

及三角函数公式

代入消去α,便有:

推导三(求点法):

如上图所示:因为

点到直线的距离公式推导过程 点到直线的距离公式  数学辅导  第1张

,所以

所以直线PQ方程为:

联立

求出Q点的坐标为

所以:

推导四(造圆切线法):

如上图所示,以点P为圆心,作圆与直线

相切,则此圆的方程为:

联立直线方程

消去y得:

由相切的条件知:

即:

解得:

推导五(函数极值法):

如上图所示,该问题可以转化为求直线

上一动点Q,使得PQ的距离最短,当然我们已经知道d是最短的,这样,问题就变为了一个二元函数的条件极值问题,函数为:

,d就是函数,条件就是

,求最小值,由于距离始终大于0,我们考虑根号里面的二元二次函数极值问题,我们采用拉格朗日乘数法。

所以

解得:

代入函数中,即得:

推导六(对称求点法):

如上图所示,设

关于直线

的对称点,于是有:

解得:

所以:

推导七(求高法):

如上图所示,由直线方程可求得R、S的坐标,即

,于是三角形ROS的面积为:

,p分页标题e

所以:

所以:

推导八(相似三角形法):

如图所示,

,于是

,于是

由直线分线段比公式(三横先生:定比分点公式及定理)可得:

所以

平面解析几何主要的研究对象是直线与圆锥曲线,而平面几何主要的对象是直线以及由线段组成的几何图形,因此在解析几何的问题中,往往使用平面几何的知识就能带来更加简洁的过程,我们可以发现,即便是一个简单的问题,也会有许多不同的办法,每一种办法都是一个知识点的应用,善于发现并比较这些方法,会更让我们的思维开阔,创新就是这么来的!

二、点到直线的距离公式

1点到直线的距离公式

公式当中的直线方程为Ax+By+C=0,点P的坐标为(x0,y0)。

2点到直线距离的衍生公式

公式①:设直线l1的方程为

直线l2的方程为

则 2条平行线之间的间距:

公式②:设直线l1的方程为

直线l2的方程为

则 2条直线的夹角

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