资源简介 第2课时 距离公式的综合应用 [教学方式:拓展融通课——习题讲评式教学][课时目标]1.进一步掌握距离公式的应用,初步掌握用坐标法(解析法)研究几何问题.2.能根据点到直线的距离公式和两平行线间的距离公式解决相关问题.题型(一) 坐标法及应用[例1] 已知在等腰梯形ABCD中,AB∥DC,对角线为AC和BD.求证:AC=BD.听课记录:|思|维|建|模| 用坐标法解题时,虽然平面图形的几何性质不依赖于平面直角坐标系的建立,但不同的平面直角坐标系会使我们的计算有繁简之分,因此在建立平面直角坐标系时必须“避繁就简”. [针对训练]1.建立适当的平面直角坐标系,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.题型(二) 与平面图形有关的距离问题[例2] 已知 ABCD,A(1,2),B(2,4),C,求:(1)点D的坐标及点A到直线CD的距离;(2)平行四边形ABCD的面积.听课记录:|思|维|建|模| 与三角形、四边形有关的问题要在坐标法解题的大背景下,善于发现、利用几何特征,并借助直线方程、距离公式进行解决. [针对训练]2.如图,已知 ABCD的面积为8,A为原点,点B的坐标为(2,-1),点C,D在第一象限.(1)求直线CD的方程;(2)若BC=,求点D的横坐标.题型(三) 平行直线间的距离的最值问题[例3] 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.求:(1)d的变化范围;(2)当d取最大值时,两条直线的方程.听课记录:|思|维|建|模|应用数形结合思想求最值(1)解决此题的关键是理解式子表示的几何意义,将“数”转化为“形”,从而利用图形的直观性加以解决.(2)数形结合、运动变化的思想方法在解题的过程中经常用到.当图形中的元素运动变化时我们能直观观察到一些量的变化情况,进而可求出这些量的变化范围. [针对训练]3.设两条平行直线的方程分别为x+y+a=0,x+y+b=0.已知a,b是方程x2+x+c=0的两个实根,且0≤c≤,则这两条平行直线之间的距离的最大值为 . 第2课时 距离公式的综合应用[题型(一)][例1] 证明:如图所示,建立平面直角坐标系,设A(0,0),B(a,0),C(b,c),则点D的坐标是(a-b,c).∴AC==,BD==.故AC=BD.[针对训练]1.证明:设△ABC是等腰三角形,以底边CA所在直线为x轴,过顶点B且垂直于CA的直线为y轴,建立平面直角坐标系.设A(a,0),B(0,b)(a>0,b>0),则C(-a,0).直线AB的方程为+=1,即bx+ay-ab=0.直线BC的方程为+=1,即bx-ay+ab=0.设底边AC上任意一点为P(t,0)(-a≤t≤a),则点P到直线AB的距离为PE==,点P到直线BC的距离为PF==,点A到直线BC的距离为h==.所以PE+PF=+==h.因此,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.[题型(二)][例2] 解:(1)设点D(x0,y0),则线段BD的中点坐标为,依题意,线段AC的中点坐标为,由平行四边形性质知解得x0=-,y0=3,所以点D的坐标为.直线CD的斜率k==2,直线CD的方程为y-5=2,即2x-y+4=0,所以点A(1,2)到直线CD的距离d==.(2)由(1)知,线段CD的长CD==,所以平行四边形ABCD的面积S=CD·d=×=4.[针对训练]2.解:(1)因为四边形ABCD是平行四边形,所以AB∥CD,所以kCD=kAB=-.设直线CD的方程为y=-x+m(m>0),即x+2y-2m=0.因为 ABCD的面积为8,AB=,所以AB与CD的距离为.易知直线AB的方程为x+2y=0,于是=,解得m=±4.又m>0,所以m=4,故直线CD的方程为x+2y-8=0.(2)设点D的坐标为(a,b).因为BC=,所以AD=.所以解得或故点D的横坐标为或2.[题型(三)][例3] 解:(1)如图,显然有0而AB==3.故所求的d的变化范围为(0,3].(2)由图可知,当d取最大值时,两直线与AB垂直.而kAB==,所以所求直线的斜率为-3.故所求的直线方程分别为y-2=-3(x-6)和y+1=-3(x+3),即3x+y-20=0和3x+y+10=0.[针对训练]3.解析:因为a,b是方程x2+x+c=0的两个实根,由根与系数的关系可得a+b=-1,ab=c,所以(a-b)2=(a+b)2-4ab=1-4c∈.又两条平行直线间的距离d==,所以≤d≤,所以两条平行直线间距离的最大值为.答案:1 / 2(共42张PPT)距离公式的综合应用[教学方式:拓展融通课——习题讲评式教学]第2课时课时目标1.进一步掌握距离公式的应用,初步掌握用坐标法(解析法)研究几何问题.2.能根据点到直线的距离公式和两平行线间的距离公式解决相关问题.CONTENTS目录123题型(一) 坐标法及应用题型(二) 与平面图形有关的距离问题题型(三) 平行直线间的距离的最值问题4课时检测题型(一) 坐标法及应用01[例1] 已知在等腰梯形ABCD中,AB∥DC,对角线为AC和BD.求证:AC=BD.证明:如图所示,建立平面直角坐标系,设A(0,0),B(a,0),C(b,c),则点D的坐标是(a-b,c).∴AC==,BD==.故AC=BD.|思|维|建|模| 用坐标法解题时,虽然平面图形的几何性质不依赖于平面直角坐标系的建立,但不同的平面直角坐标系会使我们的计算有繁简之分,因此在建立平面直角坐标系时必须“避繁就简”.1.建立适当的平面直角坐标系,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.针对训练证明:设△ABC是等腰三角形,以底边CA所在直线为x轴,过顶点B且垂直于CA的直线为y轴,建立平面直角坐标系.设A(a,0),B(0,b)(a>0,b>0),则C(-a,0).直线AB的方程为+=1,即bx+ay-ab=0.直线BC的方程为+=1,即bx-ay+ab=0.设底边AC上任意一点为P(t,0)(-a≤t≤a),则点P到直线AB的距离为PE==,点P到直线BC的距离为PF==,点A到直线BC的距离为h==.所以PE+PF=+==h.因此,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.题型(二) 与平面图形有关的距离问题02[例2] 已知 ABCD,A(1,2),B(2,4),C,求:(1)点D的坐标及点A到直线CD的距离;解:设点D(x0,y0),则线段BD的中点坐标为,依题意,线段AC的中点坐标为,由平行四边形性质知解得x0=-,y0=3,所以点D的坐标为.直线CD的斜率k==2,直线CD的方程为y-5=2,即2x-y+4=0,所以点A(1,2)到直线CD的距离d==.(2)平行四边形ABCD的面积.解:由(1)知,线段CD的长CD==,所以平行四边形ABCD的面积S=CD·d=×=4.|思|维|建|模|与三角形、四边形有关的问题要在坐标法解题的大背景下,善于发现、利用几何特征,并借助直线方程、距离公式进行解决.2.如图,已知 ABCD的面积为8,A为原点,点B的坐标为(2,-1),点C,D在第一象限.(1)求直线CD的方程;针对训练解:因为四边形ABCD是平行四边形,所以AB∥CD,所以kCD=kAB=-.设直线CD的方程为y=-x+m(m>0),即x+2y-2m=0.因为 ABCD的面积为8,AB=,所以AB与CD的距离为.易知直线AB的方程为x+2y=0,于是=,解得m=±4.又m>0,所以m=4,故直线CD的方程为x+2y-8=0.(2)若BC=,求点D的横坐标.解:设点D的坐标为(a,b).因为BC=,所以AD=.所以解得或故点D的横坐标为或2.题型(三) 平行直线间的距离的最值问题03[例3] 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.求:(1)d的变化范围;解:如图,显然有0故所求的d的变化范围为(0,3].(2)当d取最大值时,两条直线的方程.解:由图可知,当d取最大值时,两直线与AB垂直.而kAB==,所以所求直线的斜率为-3.故所求的直线方程分别为y-2=-3(x-6)和y+1=-3(x+3),即3x+y-20=0和3x+y+10=0.|思|维|建|模|应用数形结合思想求最值(1)解决此题的关键是理解式子表示的几何意义,将“数”转化为“形”,从而利用图形的直观性加以解决.(2)数形结合、运动变化的思想方法在解题的过程中经常用到.当图形中的元素运动变化时我们能直观观察到一些量的变化情况,进而可求出这些量的变化范围.针对训练3.设两条平行直线的方程分别为x+y+a=0,x+y+b=0.已知a,b是方程x2+x+c=0的两个实根,且0≤c≤,则这两条平行直线之间的距离的最大值为_____________. 解析:因为a,b是方程x2+x+c=0的两个实根,由根与系数的关系可得a+b=-1,ab=c,所以(a-b)2=(a+b)2-4ab=1-4c∈.又两条平行直线间的距离d==,所以≤d≤,所以两条平行直线间距离的最大值为.课时检测041345678910111213141521.以A(5,5),B(1,4),C(4,1)为顶点的△ABC的形状是 ( )A.直角三角形 B.等边三角形C.等腰非等边三角形 D.等腰直角三角形√解析:根据两点间的距离公式,得AB==,AC==,BC==3,所以AB=AC≠BC,且AB2+AC2≠BC2,故△ABC是等腰非等边三角形.1567891011121314152342.已知直线l1:mx-y-2m=0,直线l2与l1平行且经过点Q(-1,4),则l1,l2之间距离的最大值是 ( )A.6 B.5C.4 D.3√解析:直线l1:mx-y-2m=0,即y=m(x-2),恒过定点A(2,0).显然若直线l2平行于l1且过点Q,则l1,l2之间距离的最大值为AQ==5.1567891011121314153423.已知两条直线3ax-y-2=0和(2a-1)x+5ay-1=0分别过定点A,B,则AB的值为 ( )A. B.C. D.√解析:直线3ax-y-2=0经过定点A(0,-2).(2a-1)x+5ay-1=0化为a(2x+5y)-x-1=0,令解得x=-1,y=,即直线(2a-1)x+5ay-1=0过定点B.则AB==.1567891011121314153424.已知A,B两点分别在两条互相垂直的直线2x-y=0和x+ay=0上,且线段AB的中点为P,则线段AB的长为( )A.11 B.10C.9 D.8√156789101112131415342解析:因为直线2x-y=0和x+ay=0互相垂直,所以2×=-1,解得a=2.所以线段AB的中点为P(0,5).设A(m,2m),B,则解得所以A(4,8),B(-4,2),所以AB==10.1567891011121314153425.已知点P为x轴上的点,A(-1,2),B(0,3),以A,B,P为顶点的三角形的面积为,则点P的坐标为( )A.(4,0)或(10,0) B.(4,0)或(-10,0)C.(-4,0)或(10,0) D.(-4,0)或(11,0)√156789101112131415342解析:根据题意,设点P的坐标为(x0,0),则kAB==1,故直线AB为y-3=x,即x-y+3=0,故P到直线AB上的距离为d==,又因为AB==,所以S△ABC=AB·d=××=,解得x0=4或x0=-10,即点P的坐标为(4,0)或(-10,0).1567891011121314153426.已知直线l:y=k(x-2)+1(k∈R)上存在一点P,满足OP=1,其中O为坐标原点.则实数k的取值范围是 ( )A. B.C. D.√解析:因为直线l:y=k(x-2)+1(k∈R)上存在一点P,使得OP=1,所以原点O到直线l的距离小于等于1,即≤1,解得0≤k≤,即实数k的取值范围是.1567891011121314153427.若动点A(x1,y1),B(x2,y2)分别在直线l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0上移动,则AB的中点M到原点距离的最小值为( )A.3 B.2C. D.4√解析:由题意,知点M在直线l1与l2之间且与两条直线距离相等的直线上,设该直线方程为x+y+c=0,则=,即c=-6,∴点M在直线x+y-6=0上,∴点M到原点的距离的最小值就是原点到直线x+y-6=0的距离,即=3.1567891011121314153428.(5分)如图,在△ABC中,A(5,-2),B(7,4),且AC的中点M在y轴上,BC的中点N在x轴上,则点C的坐标为__________,AC=___________. 解析:设C(x,y),由题意得解得所以点C的坐标是(-5,-4),AC==2.(-5,-4)21567891011121314153429.(5分)经过两条直线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.因为原点到直线的距离d==1,所以λ=±3,即直线方程为x-1=0或4x-3y+5=0,所以所求直线的条数为2.215678910111213141534210.(5分)若某直线被两条平行直线l1:x-y+1=0与l2:x-y+3=0所截得的线段的长为2,则该直线的倾斜角大小为___________. 解析:由两条平行直线的距离公式,可得直线l1:x-y+1=0与l2:x-y+3=0的距离为d==.又直线被两条平行直线l1:x-y+1=0与l2:x-y+3=0所截得的线段的长为2,即该直线与直线l1所成角为30°,又直线l1的倾斜角为45°,则该直线的倾斜角大小为15°或75°.15°或75°15678910111213141534211.(5分)已知点A(-,0),B(cos α,sin α)且AB=2,则α的一个值为______________________________________________.(写出符合题意的一个答案即可) 解析:根据两点间的距离公式,得=2,即sin2α+cos2α+3+2cos α=4,即cos α=0,所以α可以为.15678910111213141534212.(5分)如图,已知直线l1:x+y-1=0,现将直线l1向上平移到直线l2的位置,若l2,l1和坐标轴围成的梯形面积为4,则l2的方程为_____________. 解析:设l2的方程为y=-x+b(b>1),则题图中A(1,0),D(0,1),B(b,0),C(0,b),所以AD=,BC=b,梯形的高h就是两平行直线l1与l2的距离,故h==(b>1),由梯形面积公式得×=4,所以b2=9,b=±3.但b>1,所以b=3,从而得到直线l2的方程为x+y-3=0.x+y-3=015678910111213141534213.(10分)已知△ABC的顶点坐标为A(0,5),B(1,-2),C(-5,4).(1)求△ABC的BC边上的高所在直线的方程;(4分)解:根据两点的斜率公式,可得kBC==-1,根据两条直线垂直时的斜率关系可知,所求直线的斜率为1,而高线经过点A(0,5),由直线斜截式方程得y-5=x,故所求直线的方程是x-y+5=0.156789101112131415342(2)求直线AB的方程及△ABC的面积.(6分)解:根据两点的斜率公式,可得kAB==-7,又因为经过点A(0,5),所以由直线斜截式方程得y-5=-7x,故直线AB的方程是7x+y-5=0,由两点间距离公式可得AB==5,由点到直线距离公式,可得点C到AB的距离是d==,所以△ABC的面积是S△ABC=×5×=18.15678910111213141534214.(10分)如图,正方形ABCD中,在BC上任取一点P(点P不与B,C重合),过点P作AP的垂线PQ交角C的外角平分线于点Q.用坐标法证明:AP=PQ.证明:以B为原点,射线BC,BA分别为x,y轴的正半轴建立平面直角坐标系.如图所示,设正方形的边长为a,则A(0,a),C(a,0),设点P的坐标为(t,0)(0156789101112131415342lCQ:y=x-a ②.联立①②可得Q(a+t,t)(或利用三角形全等求得点Q坐标).∵AP=,PQ=,∴AP=PQ.15678910111213141534215.(15分)已知直线l1:mx+y-m-2=0,l2:3x+4y-n=0.(1)求直线l1的定点P,并求出直线l2的方程,使得定点P到直线l2的距离为;(7分)解:直线l1:mx+y-m-2=0,即m(x-1)+y-2=0,令x-1=0,解得x=1,y=2,可得直线l1的定点P(1,2).∵定点P(1,2)到直线l2:3x+4y-n=0的距离为=,∴n=3或n=19,故直线l2:3x+4y-3=0或3x+4y-19=0.156789101112131415342(2)过点P引直线l分别交x,y轴正半轴于A,B两点,求使得△AOB面积最小时,直线l的方程.(8分)解:设过点P引直线l分别交x,y轴正半轴于A,B两点,设A(a,0),B(0,b),则P,A,B三点共线,=,∴ab=2a+b≥2,令t=ab>0,则有t2-8t≥0,解得t<0(舍去)或t≥8,∴t的最小值为8.∴△AOB面积为ab最小值为4,此时a=2,b=4,直线l的斜率为-2,直线l的方程为y-2=-2(x-1),即2x+y-4=0.课时检测(九) 距离公式的综合应用(标的题目为推荐讲评题,配有精品课件.选择、填空题请在后面的答题区内作答)1.以A(5,5),B(1,4),C(4,1)为顶点的△ABC的形状是 ( )A.直角三角形 B.等边三角形C.等腰非等边三角形 D.等腰直角三角形2.已知直线l1:mx-y-2m=0,直线l2与l1平行且经过点Q(-1,4),则l1,l2之间距离的最大值是 ( )A.6 B.5C.4 D.33.已知两条直线3ax-y-2=0和(2a-1)x+5ay-1=0分别过定点A,B,则AB的值为 ( )A. B.C. D.4.已知A,B两点分别在两条互相垂直的直线2x-y=0和x+ay=0上,且线段AB的中点为P,则线段AB的长为 ( )A.11 B.10C.9 D.85.已知点P为x轴上的点,A(-1,2),B(0,3),以A,B,P为顶点的三角形的面积为,则点P的坐标为 ( )A.(4,0)或(10,0) B.(4,0)或(-10,0)C.(-4,0)或(10,0) D.(-4,0)或(11,0)6.已知直线l:y=k(x-2)+1(k∈R)上存在一点P,满足OP=1,其中O为坐标原点.则实数k的取值范围是 ( )A. B.C. D.7.若动点A(x1,y1),B(x2,y2)分别在直线l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0上移动,则AB的中点M到原点距离的最小值为 ( )A.3 B.2C. D.48.(5分)如图,在△ABC中,A(5,-2),B(7,4),且AC的中点M在y轴上,BC的中点N在x轴上,则点C的坐标为 ,AC= . 9.(5分)经过两条直线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 . 10.(5分)若某直线被两条平行直线l1:x-y+1=0与l2:x-y+3=0所截得的线段的长为2,则该直线的倾斜角大小为 . 11.(5分)已知点A(-,0),B(cos α,sin α)且AB=2,则α的一个值为 .(写出符合题意的一个答案即可) 12.(5分)如图,已知直线l1:x+y-1=0,现将直线l1向上平移到直线l2的位置,若l2,l1和坐标轴围成的梯形面积为4,则l2的方程为 . 13.(10分)已知△ABC的顶点坐标为A(0,5),B(1,-2),C(-5,4).(1)求△ABC的BC边上的高所在直线的方程;(4分)(2)求直线AB的方程及△ABC的面积.(6分)14.(10分)如图,正方形ABCD中,在BC上任取一点P(点P不与B,C重合),过点P作AP的垂线PQ交角C的外角平分线于点Q.用坐标法证明:AP=PQ.15.(15分)已知直线l1:mx+y-m-2=0,l2:3x+4y-n=0.(1)求直线l1的定点P,并求出直线l2的方程,使得定点P到直线l2的距离为;(7分)(2)过点P引直线l分别交x,y轴正半轴于A,B两点,求使得△AOB面积最小时,直线l的方程.(8分)课时检测(九)1.选C 根据两点间的距离公式,得AB==,AC==,BC==3,所以AB=AC≠BC,且AB2+AC2≠BC2,故△ABC是等腰非等边三角形.2.选B 直线l1:mx-y-2m=0,即y=m(x-2),恒过定点A(2,0).显然若直线l2平行于l1且过点Q,则l1,l2之间距离的最大值为AQ==5.3.选C 直线3ax-y-2=0经过定点A(0,-2).(2a-1)x+5ay-1=0化为a(2x+5y)-x-1=0,令解得x=-1,y=,即直线(2a-1)x+5ay-1=0过定点B.则AB==.4.选B 因为直线2x-y=0和x+ay=0互相垂直,所以2×=-1,解得a=2.所以线段AB的中点为P(0,5).设A(m,2m),B,则解得所以A(4,8),B(-4,2),所以AB==10.5.选B 根据题意,设点P的坐标为(x0,0),则kAB==1,故直线AB为y-3=x,即x-y+3=0,故P到直线AB上的距离为d==,又因为AB==,所以S△ABC=AB·d=××=,解得x0=4或x0=-10,即点P的坐标为(4,0)或(-10,0).6.选C 因为直线l:y=k(x-2)+1(k∈R)上存在一点P,使得OP=1,所以原点O到直线l的距离小于等于1,即≤1,解得0≤k≤,即实数k的取值范围是.7.选A 由题意,知点M在直线l1与l2之间且与两条直线距离相等的直线上,设该直线方程为x+y+c=0,则=,即c=-6,∴点M在直线x+y-6=0上,∴点M到原点的距离的最小值就是原点到直线x+y-6=0的距离,即=3.8.解析:设C(x,y),由题意得解得所以点C的坐标是(-5,-4),AC==2.答案:(-5,-4) 29.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.因为原点到直线的距离d==1,所以λ=±3,即直线方程为x-1=0或4x-3y+5=0,所以所求直线的条数为2.答案:210.解析:由两条平行直线的距离公式,可得直线l1:x-y+1=0与l2:x-y+3=0的距离为d==.又直线被两条平行直线l1:x-y+1=0与l2:x-y+3=0所截得的线段的长为2,即该直线与直线l1所成角为30°,又直线l1的倾斜角为45°,则该直线的倾斜角大小为15°或75°.答案:15°或75°11.解析:根据两点间的距离公式,得=2,即sin2α+cos2α+3+2cos α=4,即cos α=0,所以α可以为.答案:12.解析:设l2的方程为y=-x+b(b>1),则题图中A(1,0),D(0,1),B(b,0),C(0,b),所以AD=,BC=b,梯形的高h就是两平行直线l1与l2的距离,故h==(b>1),由梯形面积公式得×=4,所以b2=9,b=±3.但b>1,所以b=3,从而得到直线l2的方程为x+y-3=0.答案:x+y-3=013.解:(1)根据两点的斜率公式,可得kBC==-1,根据两条直线垂直时的斜率关系可知,所求直线的斜率为1,而高线经过点A(0,5),由直线斜截式方程得y-5=x,故所求直线的方程是x-y+5=0.(2)根据两点的斜率公式,可得kAB==-7,又因为经过点A(0,5),所以由直线斜截式方程得y-5=-7x,故直线AB的方程是7x+y-5=0,由两点间距离公式可得AB==5,由点到直线距离公式,可得点C到AB的距离是d==,所以△ABC的面积是S△ABC=×5×=18.14.证明:以B为原点,射线BC,BA分别为x,y轴的正半轴建立平面直角坐标系.如图所示,设正方形的边长为a,则A(0,a),C(a,0),设点P的坐标为(t,0)(0lCQ:y=x-a ②.联立①②可得Q(a+t,t)(或利用三角形全等求得点Q坐标).∵AP=,PQ=,∴AP=PQ.15.解:(1)直线l1:mx+y-m-2=0,即m(x-1)+y-2=0,令x-1=0,解得x=1,y=2,可得直线l1的定点P(1,2).∵定点P(1,2)到直线l2:3x+4y-n=0的距离为=,∴n=3或n=19,故直线l2:3x+4y-3=0或3x+4y-19=0.(2)设过点P引直线l分别交x,y轴正半轴于A,B两点,设A(a,0),B(0,b),则P,A,B三点共线,=,∴ab=2a+b≥2,令t=ab>0,则有t2-8t≥0,解得t<0(舍去)或t≥8,∴t的最小值为8.∴△AOB面积为ab最小值为4,此时a=2,b=4,直线l的斜率为-2,直线l的方程为y-2=-2(x-1),即2x+y-4=0.1 / 2 展开更多...... 收起↑ 资源列表 1.5 第2课时 距离公式的综合应用.docx 1.5 第2课时 距离公式的综合应用.pptx 课时检测(九) 距离公式的综合应用.docx