资源简介 第2课时 点到直线的距离公式学习 目标 1. 利用坐标法和向量法推导点到直线的距离公式,体会向量法和坐标法的差异. 2. 会求点到直线的距离,能运用点到直线的距离公式解决一些简单问题.新知初探基础落实一、 概念表述1. 点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0(A,B不同时为0)的距离d=.如图,|PQ|=||=|·n|(M(x,y)为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,是在n上的投影向量).直线方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)中,A=0或B=0时,点到直线的距离公式也成立,但由于此时直线是与坐标轴垂直的特殊直线,故也可采用数形结合法求点到直线的距离.二、 概念辨析:判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.(1) 点P(x0,y0)到直线y=kx+b的距离为.( × )(2) 直线外一点与直线上任一点距离的最小值就是点到直线的距离.( √ )(3) 若A,B两点到直线l的距离相等,则连接A,B两点的直线与l平行.( × )(4) 点P(x0,y0)到直线y=b(b≠0)的距离d=y0-b.( × )典例精讲能力初成探究1 求点到直线的距离例1 (教材P77例5补充)求点P0(-1,2)到下列直线的距离.(1) 2x+y-10=0;【解答】 由点到直线的距离公式知d===2.(2) x=2;【解答】 方法一:直线方程可化成x-2=0,由点到直线的距离公式知d==3.方法二:如图,因为直线x=2与y轴平行,所以d=|-1-2|=3.(例1(2)答)(3) y-1=0.【解答】 方法一:由点到直线的距离公式得d==1.方法二:如图,因为直线y-1=0与x轴平行,所以d=|2-1|=1.(例1(3)答)使用点到直线的距离公式时,首先要把直线方程化为一般式.已知点到直线的距离求参数时,一般只需根据点到直线的距离公式列方程求解参数即可.探究2 点到直线的距离公式的综合应用例2-1 已知直线l过点P(2,-1),若原点到直线l的距离为2,求直线l的方程.【解答】 当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=2,符合题意.当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y+1=k(x-2),即kx-y-2k-1=0,由点到直线的距离公式得=2,解得k=,所以直线l的方程为3x-4y-10=0.故直线l的方程为x=2或3x-4y-10=0.解决有限制条件的点到直线的距离问题时需注意分类讨论,利用数形结合的思想,直观地观察一些量的变化,从而达到解决问题的目的.变式2-1 (教材P80第13题)已知点A(a,6)到直线3x-4y=2的距离d分别为下列各值:(1) d=4;(2) d>4.求a的取值范围.【解答】 (1) 由d==4,解得a=2或a=.故a的取值范围为.(2) 由d=>4,解得a<2或a>.故a的取值范围为(-∞,2)∪.例2-2 (教材P77例6补充)在△ABC中,已知点A(3,2),B(-1,5),点C在直线3x-y+3=0上.若△ABC的面积为10,求点C的坐标.【解答】 由两点式得直线AB的方程为=,即3x+4y-17=0,|AB|==5.设AB边上的高为d,由|AB|=5,△ABC的面积为10,得S=|AB|×d=10,所以d=4.设C(x,3x+3),由点到直线的距离公式得d==4,解得x=-1或x=,所以点C的坐标为(-1,0)或.随堂内化及时评价1. 若点P在直线x+y-4=0上,O是坐标原点,则|OP|的最小值为( B )A. B. 2C. D. 2【解析】 点O到直线x+y-4=0的距离d==2,所以|OP|的最小值为2.2. 已知直线l过两直线x-y+1=0和x+y-1=0的交点,且原点到l的距离等于1,则直线l共有( B )A. 0条 B. 1条C. 2条 D. 3条【解析】 联立得所以两直线交点的坐标为(0,1).由交点到原点的距离为1,可知只有1条直线满足题意.3. 已知点M(1,2),点P(x,y)在直线2x+y-1=0上,则|MP|的最小值是( B )A. B.C. D. 3【解析】 点M到直线2x+y-1=0的距离,即为|MP|的最小值,所以|MP|的最小值为=.4. (多选)若点A(a,1)到直线3x-4y=1的距离为1,则实数a的值可能为( AB )A. 0 B.C. 5 D. -【解析】 点A(a,1)到直线3x-4y=1的距离为=1,即=1,解得a=0或a=.5. (2025·常州期末)点(3,2)到直线λx+y-2λ+1=0的距离的最大值为( D )A. 10 B.C. 4 D.【解析】 由λx+y-2λ+1=0得λ(x-2)+y+1=0,联立得故直线λx+y-2λ+1=0过定点P(2,-1).记点(3,2)为点Q,如图,当PQ与直线λx+y-2λ+1=0垂直时,点(3,2)到直线λx+y-2λ+1=0的距离有最大值,最大值为|PQ|==.(第5题答)配套新练案一、 单项选择题1. 已知P为x轴上一点,点P到直线3x-4y+6=0的距离为6,那么点P的坐标为( C )A. (8,0) B. (-12,0)C. (8,0)或(-12,0) D. (0,0)【解析】 设P(a,0),则=6,解得a=8或a=-12,故点P的坐标为(8,0)或(-12,0).2. 已知直线(2+m)x+(1-2m)y+4-3m=0恒经过点P,则点P到直线l:3x+4y-4=0的距离是( B )A. 6 B. 3C. 4 D. 7【解析】 直线方程(2+m)x+(1-2m)y+4-3m=0可变形为m(x-2y-3)+(2x+y+4)=0,联立解得所以P(-1,-2),从而点P到直线l:3x+4y-4=0的距离d==3.3. 已知直线l过点(1,2),当原点到直线l的距离最大时,直线l的方程为( A )A. x+2y-5=0 B. 2x+y-4=0C. x+3y-7=0 D. 3x+y-5=0【解析】 由已知得直线l过点(1,2),且垂直于(0,0)与(1,2)两点的连线,所以直线l的斜率k=-,从而直线l的方程为y-2=-(x-1),即x+2y-5=0.4. 已知点P(-2,1)到直线l:3x-4y+m=0的距离为1,则实数m的值为( D )A. -5或-15 B. -5或15C. 5或-15 D. 5或15【解析】 因为点P(-2,1)到直线l:3x-4y+m=0的距离为1,所以=1,解得m=15或5.二、 多项选择题5. 已知A(-2,-4),B(1,5)两点到直线l:ax+y+1=0的距离相等,则实数a的值可能为( AB )A. -3 B. 3C. -2 D. 1【解析】 因为A(-2,-4),B(1,5)两点到直线l:ax+y+1=0的距离相等,所以=,即|2a+3|=|a+6|,化简得a2=9,解得a=±3.6. 已知平面上一点M(5,0),若某直线上存在一点P,使|PM|=4,则称该直线为“切割型直线”.下列直线中是“切割型直线”的是( BC )A. y=x+1 B. y=2C. y=x D. y=2x+1【解析】 由题意知点M到“切割型直线”的距离小于等于4.点M(5,0)到直线 y=x+1的距离d==3>4,故A错误;点M(5,0)到直线y=2的距离d=2<4,所以在直线y=2上存在点P,使|PM|=4,故B正确;点M(5,0)到直线y=x的距离d==4,故C正确;点M(5,0)到直线y=2x+1的距离d==>4,故D错误.三、 填空题7. 若点P在直线3x+y-5=0上,且点P到直线x-y-1=0的距离为,则点P的坐标为(1,2)或(2,-1).【解析】 因为点P在直线3x+y-5=0上,所以可设P(a,5-3a).由点P到直线x-y-1=0的距离为,得=,所以|4a-6|=2,解得a=1或a=2,从而点P的坐标为(1,2)或(2,-1).8. 已知直线l过两直线x-2y+4=0与4x+3y+5=0的交点,且点A(-1,-2)到直线l的距离为1,则直线l的方程为4x+3y+5=0或x+2=0.【解析】 联立解得所以直线l过点(-2,1).当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y-1=k(x+2),即kx-y+2k+1=0,则点A(-1,-2)到直线l的距离d==1,解得k=-,此时直线l的方程为4x+3y+5=0;当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=-2,点A(-1,-2)到直线l的距离为|-1-(-2)|=1,满足条件.综上,直线l的方程为4x+3y+5=0或x+2=0.四、 解答题9. 已知正方形的中心为直线2x-y+2=0与x+y+1=0的交点,正方形一边所在的直线l的方程为x+3y-5=0,求正方形其他三边所在直线的方程.【解答】 设与直线l:x+3y-5=0平行的边所在直线l1的方程为x+3y+c=0(c≠-5).由得正方形的中心为P(-1,0).由点P到两直线l,l1的距离相等,得=,解得c=7或c=-5(舍去),所以l1:x+3y+7=0.又正方形另两边所在直线与l垂直,所以设另两边所在直线的方程为3x-y+a=0.因为正方形的中心到四条边的距离相等,所以=,得a=9或a=-3,从而另两条边所在直线的方程分别为3x-y+9=0,3x-y-3=0.综上,正方形其他三边所在直线的方程分别为3x-y+9=0,x+3y+7=0,3x-y-3=0.10. (1) 求过点P(0,2)且与点A(1,1),B(-3,1)等距离的直线l的方程.【解答】 因为点A(1,1)与B(-3,1)到y轴的距离不相等,所以直线l的斜率存在,设为k.又直线l在y轴上的截距为2,所以直线l的方程为y=kx+2,即kx-y+2=0.由点A(1,1)与B(-3,1)到直线l的距离相等,得=,解得k=0或k=1,所以直线l的方程是y=2或x-y+2=0.(2) 已知直线l经过直线2x+y-5=0与x-2y=0的交点P,求点A(5,0)到l的距离的最大值.【解答】 由解得所以点P的坐标为(2,1).设d为点A到l的距离,则d≤|PA|,当且仅当l⊥PA时等号成立,所以dmax=|PA|=.11. 已知点P(a,b)在线段AB上运动,其中A(1,0),B(0,1),那么(a+2)2+(b+2)2的取值范围是.【解析】 由(a+2)2+(b+2)2联想到两点间的距离公式.设点Q的坐标为(-2,-2),又点P的坐标为(a,b),所以|PQ|=,于是问题转化为求|PQ|2的最大值与最小值.如图,当点P与点A或点B重合时,|PQ|取得最大值,即为=.当PQ⊥AB时,|PQ|取得最小值,此时|PQ|为点Q到直线AB的距离,由A,B两点的坐标可得直线AB的方程为x+y-1=0,则点Q到直线AB的距离d===,所以≤(a+2)2+(b+2)2≤13.(第11题答)12. (多选)已知点A(4,-3),B(2,-1)和直线l:4x+3y-2=0,若在坐标平面内存在一点P,使|PA|=|PB|,且点P到直线l的距离为2,则点P的坐标为( BD )A. B. (1,-4)C. D.【解析】 设点P的坐标为(a,b).方法一:由|PA|=|PB|,知点P在AB的垂直平分线上.由题意知AB的中点为(3,-2),且kAB==-1,所以AB的垂直平分线的斜率为1,从而AB的垂直平分线的方程为y+2=x-3,即x-y-5=0.方法二:因为|PA|=|PB|,所以=,整理可得a-b-5=0,即点P所在直线的方程为x-y-5=0.因为点P(a,b)在直线x-y-5=0上,所以a-b-5=0①.因为点P(a,b)到直线l:4x+3y-2=0的距离为2,所以=2,即4a+3b-2=±10②.联立①②解得a=1,b=-4或a=,b=-,所以点P的坐标为(1,-4)或.13. 已知直线l1:mx+y-m-2=0,l2:3x+4y-n=0.设直线l1过定点P.(1) 求点P的坐标;【解答】 直线l1:mx+y-m-2=0,即m(x-1)+y-2=0,令x-1=0,y-2=0,得x=1,y=2,所以直线l1过定点P(1,2).(2) 若点P到直线l2的距离为,求直线l2的方程;【解答】 定点P(1,2)到直线l2:3x+4y-n=0的距离为=,解得n=3或n=19,故直线l2的方程为3x+4y-3=0或3x+4y-19=0.(3) 过点P引直线l,使直线l分别交x轴、y轴的正半轴于A,B两点,当△AOB的面积最小时,求直线l的方程.【解答】 设A(a,0),B(0,b),a>0,b>0,则P,A,B三点共线,所以=,从而 ab=2a+b≥2.令t=ab>0,则有t2-8t≥0,解得t<0(舍)或t≥8,所以t的最小值为8.所以△AOB的面积S=ab≥4,当且仅当a=2,b=4时取等号,此时直线l的斜率为-2,所以直线l的方程为y-2=-2(x-1),即2x+y-4=0.第2课时 点到直线的距离公式学习 目标 1. 利用坐标法和向量法推导点到直线的距离公式,体会向量法和坐标法的差异. 2. 会求点到直线的距离,能运用点到直线的距离公式解决一些简单问题.新知初探基础落实一、 概念表述1. 点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0(A,B不同时为0)的距离d= .如图,|PQ|=||= (M(x,y)为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,是在n上的投影向量).直线方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)中,A=0或B=0时,点到直线的距离公式也成立,但由于此时直线是与坐标轴垂直的特殊直线,故也可采用数形结合法求点到直线的距离.二、 概念辨析:判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.(1) 点P(x0,y0)到直线y=kx+b的距离为.( )(2) 直线外一点与直线上任一点距离的最小值就是点到直线的距离.( )(3) 若A,B两点到直线l的距离相等,则连接A,B两点的直线与l平行.( )(4) 点P(x0,y0)到直线y=b(b≠0)的距离d=y0-b.( )典例精讲能力初成探究1 求点到直线的距离例1 (教材P77例5补充)求点P0(-1,2)到下列直线的距离.(1) 2x+y-10=0;(2) x=2;(3) y-1=0.使用点到直线的距离公式时,首先要把直线方程化为一般式.已知点到直线的距离求参数时,一般只需根据点到直线的距离公式列方程求解参数即可.探究2 点到直线的距离公式的综合应用例2-1 已知直线l过点P(2,-1),若原点到直线l的距离为2,求直线l的方程.解决有限制条件的点到直线的距离问题时需注意分类讨论,利用数形结合的思想,直观地观察一些量的变化,从而达到解决问题的目的.变式2-1 (教材P80第13题)已知点A(a,6)到直线3x-4y=2的距离d分别为下列各值:(1) d=4;(2) d>4.求a的取值范围.例2-2 (教材P77例6补充)在△ABC中,已知点A(3,2),B(-1,5),点C在直线3x-y+3=0上.若△ABC的面积为10,求点C的坐标.随堂内化及时评价1. 若点P在直线x+y-4=0上,O是坐标原点,则|OP|的最小值为( )A. B. 2C. D. 22. 已知直线l过两直线x-y+1=0和x+y-1=0的交点,且原点到l的距离等于1,则直线l共有( )A. 0条 B. 1条C. 2条 D. 3条3. 已知点M(1,2),点P(x,y)在直线2x+y-1=0上,则|MP|的最小值是( )A. B.C. D. 34. (多选)若点A(a,1)到直线3x-4y=1的距离为1,则实数a的值可能为( )A. 0 B.C. 5 D. -5. (2025·常州期末)点(3,2)到直线λx+y-2λ+1=0的距离的最大值为( )A. 10 B.C. 4 D.配套新练案一、 单项选择题1. 已知P为x轴上一点,点P到直线3x-4y+6=0的距离为6,那么点P的坐标为( )A. (8,0) B. (-12,0)C. (8,0)或(-12,0) D. (0,0)2. 已知直线(2+m)x+(1-2m)y+4-3m=0恒经过点P,则点P到直线l:3x+4y-4=0的距离是( )A. 6 B. 3C. 4 D. 73. 已知直线l过点(1,2),当原点到直线l的距离最大时,直线l的方程为( )A. x+2y-5=0 B. 2x+y-4=0C. x+3y-7=0 D. 3x+y-5=04. 已知点P(-2,1)到直线l:3x-4y+m=0的距离为1,则实数m的值为( )A. -5或-15 B. -5或15C. 5或-15 D. 5或15二、 多项选择题5. 已知A(-2,-4),B(1,5)两点到直线l:ax+y+1=0的距离相等,则实数a的值可能为( )A. -3 B. 3C. -2 D. 16. 已知平面上一点M(5,0),若某直线上存在一点P,使|PM|=4,则称该直线为“切割型直线”.下列直线中是“切割型直线”的是( )A. y=x+1 B. y=2C. y=x D. y=2x+1三、 填空题7. 若点P在直线3x+y-5=0上,且点P到直线x-y-1=0的距离为,则点P的坐标为 .8. 已知直线l过两直线x-2y+4=0与4x+3y+5=0的交点,且点A(-1,-2)到直线l的距离为1,则直线l的方程为 .四、 解答题9. 已知正方形的中心为直线2x-y+2=0与x+y+1=0的交点,正方形一边所在的直线l的方程为x+3y-5=0,求正方形其他三边所在直线的方程.10. (1) 求过点P(0,2)且与点A(1,1),B(-3,1)等距离的直线l的方程.(2) 已知直线l经过直线2x+y-5=0与x-2y=0的交点P,求点A(5,0)到l的距离的最大值.11. 已知点P(a,b)在线段AB上运动,其中A(1,0),B(0,1),那么(a+2)2+(b+2)2的取值范围是 .12. (多选)已知点A(4,-3),B(2,-1)和直线l:4x+3y-2=0,若在坐标平面内存在一点P,使|PA|=|PB|,且点P到直线l的距离为2,则点P的坐标为( )A. B. (1,-4)C. D.13. 已知直线l1:mx+y-m-2=0,l2:3x+4y-n=0.设直线l1过定点P.(1) 求点P的坐标;(2) 若点P到直线l2的距离为,求直线l2的方程;(3) 过点P引直线l,使直线l分别交x轴、y轴的正半轴于A,B两点,当△AOB的面积最小时,求直线l的方程.(共42张PPT)第二章 直线和圆的方程2.3 直线的交点坐标与距离公式第2课时 点到直线的距离公式学习 目标 1. 利用坐标法和向量法推导点到直线的距离公式,体会向量法和坐标法的差异.2. 会求点到直线的距离,能运用点到直线的距离公式解决一些简单问题.新知初探 基础落实直线方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)中,A=0或B=0时,点到直线的距离公式也成立,但由于此时直线是与坐标轴垂直的特殊直线,故也可采用数形结合法求点到直线的距离.二、 概念辨析:判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.(2) 直线外一点与直线上任一点距离的最小值就是点到直线的距离. ( )(3) 若A,B两点到直线l的距离相等,则连接A,B两点的直线与l平行. ( )(4) 点P(x0,y0)到直线y=b(b≠0)的距离d=y0-b. ( )×√××典例精讲 能力初成 (教材P77例5补充)求点P0(-1,2)到下列直线的距离.(1) 2x+y-10=0;1求点到直线的距离【解答】探究1(2) x=2;【解答】方法二:如图,因为直线x=2与y轴平行,所以d=|-1-2|=3.(3) y-1=0.【解答】方法二:如图,因为直线y-1=0与x轴平行,所以d=|2-1|=1.使用点到直线的距离公式时,首先要把直线方程化为一般式.已知点到直线的距离求参数时,一般只需根据点到直线的距离公式列方程求解参数即可. 已知直线l过点P(2,-1),若原点到直线l的距离为2,求直线l的方程.点到直线的距离公式的综合应用【解答】探究22-1解决有限制条件的点到直线的距离问题时需注意分类讨论,利用数形结合的思想,直观地观察一些量的变化,从而达到解决问题的目的. (教材P80第13题)已知点A(a,6)到直线3x-4y=2的距离d分别为下列各值:(1) d=4;(2) d>4.求a的取值范围.【解答】变式2-1 (教材P77例6补充)在△ABC中,已知点A(3,2),B(-1,5),点C在直线3x-y+3=0上.若△ABC的面积为10,求点C的坐标.【解答】2-2随堂内化 及时评价【解析】B【解析】2. 已知直线l过两直线x-y+1=0和x+y-1=0的交点,且原点到l的距离等于1,则直线l共有 ( )A. 0条 B. 1条 C. 2条 D. 3条B【解析】3. 已知点M(1,2),点P(x,y)在直线2x+y-1=0上,则|MP|的最小值是 ( )B【解析】4. (多选)若点A(a,1)到直线3x-4y=1的距离为1,则实数a的值可能为 ( )AB【解析】5. (2025·常州期末)点(3,2)到直线λx+y-2λ+1=0的距离的最大值为 ( )D配套新练案一、 单项选择题1. 已知P为x轴上一点,点P到直线3x-4y+6=0的距离为6,那么点P的坐标为 ( )A.(8,0) B.(-12,0)C.(8,0)或(-12,0) D.(0,0)C【解析】2. 已知直线(2+m)x+(1-2m)y+4-3m=0恒经过点P,则点P到直线l:3x+4y-4=0的距离是 ( )A. 6 B. 3 C. 4 D. 7B【解析】3. 已知直线l过点(1,2),当原点到直线l的距离最大时,直线l的方程为 ( )A. x+2y-5=0 B. 2x+y-4=0C. x+3y-7=0 D. 3x+y-5=0A【解析】4. 已知点P(-2,1)到直线l:3x-4y+m=0的距离为1,则实数m的值为 ( )A. -5或-15 B. -5或15C. 5或-15 D. 5或15D【解析】二、 多项选择题5. 已知A(-2,-4),B(1,5)两点到直线l:ax+y+1=0的距离相等,则实数a的值可能为 ( )A. -3 B. 3 C. -2 D. 1AB【解析】【解析】点M(5,0)到直线y=2的距离d=2<4,所以在直线y=2上存在点P,使|PM|=4,故B正确;【答案】BC【解析】(1,2)或(2,-1)8. 已知直线l过两直线x-2y+4=0与4x+3y+5=0的交点,且点A(-1,-2)到直线l的距离为1,则直线l的方程为________________________.【解析】当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=-2,点A(-1,-2)到直线l的距离为 |-1-(-2)|=1,满足条件.综上,直线l的方程为4x+3y+5=0或x+2=0.4x+3y+5=0或x+2=0四、 解答题9. 已知正方形的中心为直线2x-y+2=0与x+y+1=0的交点,正方形一边所在的直线l的方程为x+3y-5=0,求正方形其他三边所在直线的方程.【解答】10. (1) 求过点P(0,2)且与点A(1,1),B(-3,1)等距离的直线l的方程.【解答】(2) 已知直线l经过直线2x+y-5=0与x-2y=0的交点P,求点A(5,0)到l的距离的最大值.【解答】11. 已知点P(a,b)在线段AB上运动,其中A(1,0),B(0,1),那么(a+2)2+(b+2)2的取值范围是_____.【解析】【解析】12. (多选)已知点A(4,-3),B(2,-1)和直线l:4x+3y-2=0,若在坐标平面内存在一点P,使|PA|=|PB|,且点P到直线l的距离为2,则点P的坐标为 ( )【解析】设点P的坐标为(a,b).【答案】BD13. 已知直线l1:mx+y-m-2=0,l2:3x+4y-n=0.设直线l1过定点P.(1) 求点P的坐标;【解答】直线l1:mx+y-m-2=0,即m(x-1)+y-2=0,令x-1=0,y-2=0,得x=1,y=2,所以直线l1过定点P(1,2).【解答】(3) 过点P引直线l,使直线l分别交x轴、y轴的正半轴于A,B两点,当△AOB的面积最小时,求直线l的方程.【解答】 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2.3 第2课时 点到直线的距离公式 解析版.docx 2.3 第2课时 点到直线的距离公式 学生版.docx 2.3 第2课时 点到直线的距离公式.pptx