2016_2017学年高中数学第二章解析几何初步2.1.5平面直角坐标系中的距离公式高效测评
高中数学第二章解析几何初步2.1.5平面直角坐标系中的距离公式北师大版必修
用解析法证明几何问题 用解析法证明:ABCD 为矩形,M 是任一点.求证:|AM|2+|CM|2 =|BM|2+|DM|2.
[思路探究] 建立坐标系,设出点的坐标,代入已知化简即得.
解析: 分别以 AB,AD 所在直线为 x 轴、y 轴建立平面直角坐标系(如图), 设 M(x,y),B(a,0),C(a,b),则 D(0,b),又 A(0,0).
75 答案: 5
4.已知点 A(-1,2),B(2, 7),在 x 轴上求一点 P,使|PA|=|PB|,并求|PA| 的值.
解析: 设所求的点为 P(x,0),于是有 |PA|= x+12+0-22= x2+2x+5, |PB|= x-22+0- 72= x2-4x+11, 由|PA|=|PB|得 x=1,所以所求点为 P(1,0), 且|PA|= 1+12+0-22=2 2.
6-1 5 方法二:∵kAC=2--2=4,
-3-1 4 kAB=3--2=-5, ∴kAC·kAB=-1,即 AB⊥AC. ∵|AB|= 3+22+-3-12= 41, |AC|= 2+22+6-12= 41, ∴|AB|=|AC|, 因此△ABC 是等腰直角三角形.
[规律方法] 这类判断三角形、四边形形状的问题,证明方式通常有以下两 种:
(1)利用两点间距离公式,考查边的长度特征(等腰、等边、满足勾股定理的逆 定理等);
(2)利用直线平行、垂直的判定方法,考查边的位置关系.
1.在直线 l:3x-y+1=0 上求一点 P,使点 P 到两点 A(1,-1),B(2,0)的
距离相等. 解析: 方法一:设 P 点坐标为(x,y),
由点 P 在 l 上和点 P 到 A,B 两点距离相等建立方程组
高中数学 第二章 平面解析几何初步 2.1 平面直角坐标系中的基本公式 2.1.1 数轴上的基本公式
2.1.1 数轴上的基本公式1.给出下列命题:①零向量只有大小没有方向;②向量的数量是一个正实数;③一个向量的终点坐标就是这个向量的坐标;④两个向量相等,它们的坐标也相等,反之数轴上两个向量的坐标相等,则这两个向量也相等.其中正确的有( B )(A)0个(B)1个(C)2个(D)3个解析:由向量定义知:①不正确;由于向量的数量可以是任一个实数,故②不正确;一个向量的坐标等于终点坐标减去起点坐标,故③不正确;由向量与其数量关系知④正确,所以选B.2.已知数轴上两点A(x),B(2-x2)且点A在点B的右侧,则x的取值X围是( D )(A)(-1,2) (B)(-∞,-1)∪(2,+∞)(C)(-2,1) (D)(-∞,-2)∪(1,+∞)解析:点A在点B的右侧,所以x>2-x2,x2+x-2>0,得x<-2或x>1.故选D.3.当数轴上的三点A,B,O互不重合时,它们的位置关系有六种不同的情形,其中使AB=OB-OA 和||=||-||同时成立的情况有( B )(A)1种(B)2种(C)3种(D)4种解析:AB=OB-OA恒成立,而||=||-||,只能是A在O,B的中间,有两种可能性.4.若数轴上A点的坐标为-1,B点的坐标为4,P点在线段AB上,且=,则P点的坐标为( A )(A)2 (B)-2 (C)0 (D)1解析:设P点的坐标为x,则AP=x+1,PB=4-x,由=,得=,解得x=2.5.数轴上A,B两点的坐标分别为x1,x2,则下列式子中不一定正确的是( B )(A)|AB|=|x1-x2| (B)|BA|=x2-x1(C)AB=x2-x1 (D)BA=x1-x2解析:B中|BA|=|x2-x1|,|BA|不一定等于x2-x1,因为x2-x1可能为负值.6.设M,N,P,Q是数轴上不同的四点,给出以下关系:①MN+NP+PQ+QM=0;②MN+PQ-MQ-PN=0;③PQ-PN+MN-MQ=0;④QM=MN+NP+ PQ.其中正确的序号是.解析:由向量的运算法则知①显然正确;MN+PQ-MQ-PN=MN+PQ+QM+NP= MP+PM=0.故②正确;PQ-PN+MN-MQ=PQ+NP+MN+QM=NQ+QN=0,故③正确; MN+NP+PQ=MQ,与QM不相等,故④错. 答案:①②③7.已知数轴上不同的两点A(a),B(b),则在数轴上满足条件|PA|=|PB|的点P的坐标为( C )(A)(B)(C)(D)b-a解析:设点P的坐标为x.因为|PA|=|PB|,所以|a-x|=|b-x|,即a-x= ±(b-x),解得x=,故选C.8.下列各组点:①M(a)和N(2a);②A(b)和B(2+b);③C(x)和D(x-a);④E(x)和F(x2).其中后面的点一定位于前面的点的右侧的是( B )(A)①(B)②(C)③(D)④解析:因为AB=(2+b)-b=2>0,所以点B一定在点A的右侧.9.在数轴上求一点,使它到点A(-9)的距离是它到点B(-3)的距离的2倍.解:设所求点为P(x),由题意,得d(A,P)=2d(B,P),即|x+9|=2|x+3|,解得x=3或x=-5.故P(3)或P(-5)为所求的点.10.甲、乙两人从A点出发背向行进,甲先出发,行进10 km后,乙再出发.甲的速度为每小时8 km,乙的速度为每小时6 km.当甲离开A点的距离为乙离开A点的距离的2倍时,甲、乙两人的距离是多少?解:以A为原点,以甲行进方向为正方向建立数轴,设乙出发后t h,甲到A点的距离是乙到A点的距离的2倍,则甲的坐标为8t+10,乙的坐标为-6t.由两点间的距离公式得8t+10=2×6t,解得t=.d(甲,乙)=|-6t-(8t+10)|=10+14t=45(km).故甲、乙两人相距45 km.11.(1)如果不等式|x+1|+|x-3|>a恒成立,求a的X围;(2)如果不等式|x+1|+|x-3|<a无解,求a的X围.解:法一设f(x)=|x+1|+|x-3|,由数轴上的距离公式化简得f(x)=画出f(x)图象如图所示.(1)由于函数f(x)的最小值为4,所以要想|x+1|+|x-3|>a恒成立,需a<4.(2)由于f(x)min=4,故要使|x+1|+|x-3|<a无解,要满足a≤4.法二(1)要使|x+1|+|x-3|>a恒成立,只需a小于|x+1|+|x-3|的最小值,而|x+1|+|x-3|表示数轴上的点到A(-1)与B(3)的距离之和,则|x+1|+|x-3|的最小值为|3-(-1)|=4,所以a<4.(2)由(1)知|x+1|+|x-3|的最小值为4,则要使|x+1|+|x-3|<a无解,只需满足a≤4即可.。
2016_2017学年高中数学第二章解析几何初步章末高效整合课件北师大版必修2
倾斜角的范围确定倾斜角; (2)结合图形,先求 k 的边界值,再结合 k 的变化确定范围.
[规范解答]
(1)由斜率公式得
1-1 kAB=1--1=0, 3+1-1 kBC= 2-1 = 3. 3+1-1 3 kAC= 2--1 = 3 . . ∵tan 0° =0,∴AB 的倾斜角为 0° . ∵tan 60° = 3,∴BC 的倾斜角为 60° 3 . ∵tan 30° = 3 ,∴AC 的倾斜角为 30°
(2)圆与圆的位置关系 圆与圆的位置关系可分为五种:相离、外切、相交、内切、内含. 判断圆与圆的位置关系常用几何法: 设两圆圆心分别为 O1、O2,半径为 r1、r2(r1≠r2), 则 |O1O2| > r1 + r2 相离; |O1O2| = r1 + r2 外切; |r1 - r2| < |O1O2| < r1 + r2相交;|O1O2|=|r1-r2|内切;0<|O1O2|<|r1-r2|内含.
2.(1)当 a 为何值时,直线 l1:y=-x+2a 与直线 l2:y=(a2-2)x+2 平行? (2)当 a 为何值时,直线 l1:y=(2a-1)x+3 与直线 l2:y=4x-3 垂直?
解析: (1)直线 l1 的斜率 k1=-1, 直线 l2 的斜率 k2=a2-2, ∵l1∥l2,∴a2-2=-1 且 2a≠2. 解得 a=-1. 所以当 a=-1 时, 直线 l1:y=-x+2a 与直线 l2:y=(a2-2)x+2 平行.
第二章
解析几何初步
知能整合提升
1.直线的方程 (1)直线的倾斜角 在直角坐标系中,对于与 x 轴相交的直线,以 x 轴为基准,x 轴正向与直线 向上的方向所成的角叫做直线的倾斜角,当直线与 x 轴平行或重合时,规定它的 .因此,倾斜角的范围是[0° ). 倾斜角为 0° ,180° (2)直线的斜率 直线倾斜角 α 的正切值叫做这条直线的斜率,即斜率 k=tan α.设两点 P1(x1, y2-y1 y1),P2(x2,y2)(x1≠x2),则过这两点的斜率 k=x2-x1.
高中数学 第二章 平面解析几何初步 2.1 平面直角坐标
2.1 平面直角坐标ຫໍສະໝຸດ 中的基本公式课程目标1.理解实数与数轴上的点的对应关 系,理解实数与位移的对应关系. 2.掌握数轴上两点间的距离公式,理 解数轴上的向量加法的坐标运算. 3.探索并掌握平面直角坐标系中两 点的距离公式和中点公式. 4.通过对两点的距离求解过程的探 索,进一步体会“坐标法”的基本思 想,学会构造直角三角形解决问题的 基本思路.
思考 4 点 P(x,y)关于点 G(x0,y0)的对称点的坐标是什么?
提示:点 P(x,y)关于点 G(x0,y0)的对称点的坐标为(2x0-x,2y0-y).
思考 5 教材中的“?”
如果数轴上的单位长取作 1 cm,你能在数轴上标出数 0.001,0.000 1 和 2对应的点吗?你能说明在数轴上确实存在这些点吗?
若 AB∥x 轴或与 x 轴重合,则|AB|=|x2-x1|;若 AB∥y 轴或与 y 轴重合,则 |AB|=|y2-y1|.
思考 3 算术平方根 ������2 + ������2的几何意义是什么?
提示: ������2 + ������2表示点(x,y)到原点的距离.
3.中点公式 (1)直线上的中点坐标公式. 已知数轴上两点 A(x1),B(x2),则线段 AB 的中点 M 的坐标为������1+2������2. (2)平面内的中点坐标公式. 设平面内两点 A(x1,y1),B(x2,y2)的中点 M(x,y),则 x=������1+2������2,y=������1+2 ������2.
2.平面直角坐标系中的基本公式 平面直角坐标系中两点 A(x1,y1),B(x2,y2)的距离公
式:d(A,B)= (������2-������1)2 + (������2-������1)2.
高中数学第二章解析几何初步2.1.5平面直角坐标系中的
2.1.5 平面直角坐标系中的距离公式[A.基础达标]1.若点P (3,a )到直线x +3y -4=0的距离为1,则a 值为( )A. 3 B .-33C.33或- 3 D.3或-33 解析:选D.由点到直线的距离公式可得, 1=|3×1+a ×3-4|12+(3)2,解得a =3或-33. 2.点P (4,a )到直线4x -3y =1的距离不大于3,则a 的取值范围为( ) A .[0,10] B .(0,10)C .[313,13] D .(-∞,0)∪[10,+∞)解析:选A.点P (4,a )到直线4x -3y =1的距离不大于3,则|16-3a -1|42+(-3)2≤3.解得0≤a ≤10.3.若x 轴上的点P 到原点的距离等于到点M (3,-1)的距离,则点P 的坐标为( ) A .(3,0) B .(-1,0) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫53,0 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0 解析:选C.设P (x ,0),则|PO |=|PM |,即 x 2=(x -3)2+(0+1)2,整理得x 2=x 2-6x +9+1,解得x =53,故P ⎝ ⎛⎭⎪⎫53,0. 4.直线l 过点A (3,4),且与点B (-3,2)的距离最大,则l 的方程为( ) A .3x -y -5=0 B .3x -y +5=0 C .3x +y +13=0 D .3x +y -13=0解析:选D.当l ⊥AB 时符合要求,因为k AB =4-23-(-3)=13,所以l 的斜率为-3,又过A (3,4), 故l 的方程为3x +y -13=0.5.两平行直线l 1,l 2分别过点P (-1,3),Q (2,-1),它们分别绕P ,Q 旋转,但始终保持平行,则l 1,l 2之间的距离的取值范围是( )A .(0,+∞)B .[0,5]C .(0,5]D .[0,17]解析:选C.设直线l 1,l 2之间的距离为d ,当两直线重合时,距离最小d =0,但两直线平行,故d >0.当l 1和l 2与PQ 垂直时,两直线距离d 最大, d =|PQ |=(-1-2)2+(3+1)2=5,所以0<d ≤5.6.直线3x -4y -6=0与3x -4y +7=0之间的距离d 为________.解析:d =|-6-7|32+(-4)2=135. 答案:1357.已知定点A (0,1),点B 在直线x +y =0上运动,当线段AB 最短时,点B 的坐标为________.解析:设B 点的坐标为(x ,y ),|AB |2=x 2+(y -1)2,又y =-x, 则|AB |2=x 2+(x +1)2=2x 2+2x +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+12. 当x =-12时,即在⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,12处|AB |取最小值. 即点B 的坐标为(-12,12).答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,12 8.若在△ABC 中,A (1,3),B (3,1),C (-1,0),则△ABC 的面积等于________.解析:设AB 边上的高为h, 则S △ABC =12|AB |·h .|AB |=(3-1)2+(1-3)2=2 2. AB 边上的高h 就是点C 到AB 的距离.AB 边所在直线的方程为y -31-3=x -13-1,即x +y -4=0.点C (-1,0)到x +y -4=0的距离h =|-1+0-4|12+12=52.因此,S △ABC =12×22×52=5.答案:59.已知直线l 经过点P (-2,5),且斜率为-34.(1)求直线l 的方程;(2)若直线m 与l 平行,且点P 到直线m 的距离为3,求直线m 的方程. 解:(1)由点斜式方程得,y -5=-34(x +2),所以l 的方程为3x +4y -14=0.(2)设m 的方程为3x +4y +C =0, 则由平行直线间的距离公式得, |C +14|5=3,得C =1或-29. 所以直线m 的方程为3x +4y +1=0或3x +4y -29=0.10.直线l 经过点P (2,-5),且与点A (3,-2)和点B (-1,6)的距离之比为1∶2,求直线l 的方程.解:由题意知,直线l 的斜率存在.设斜率为k ,点A ,B 到直线l 的距离分别为d 1,d 2. 因为直线l 过点P (2,-5),所以直线l 的方程为y +5=k (x -2), 即kx -y -2k -5=0.点A 到直线l 的距离d 1=|3k -(-2)-2k -5|k 2+1=|k -3|1+k2, 点B 到直线l 的距离d 2=|k ×(-1)-6-2k -5|k 2+1=|3k +11|1+k2, 又d 1∶d 2=1∶2,所以|k -3||3k +11|=12,化简得k 2+18k +17=0,解得k =-1或k =-17. 故所求直线l 的方程为x +y +3=0或17x +y -29=0.[B.能力提升]1.已知平行四边形相邻两边所在的直线方程是l 1:x -2y +1=0和l 2:3x -y -2=0,此四边形两条对角线的交点是(2,3),则平行四边形另外两边所在直线的方程是( )A .2x -y +7=0和x -3y -4=0B .x -2y +7=0和3x -y -4=0C .x -2y +7=0和x -3y -4=0D .2x -y +7=0和3x -y -4=0解析:选B.法一:因为另两边分别与l 1,l 2平行且到P (2,3)的距离分别相等,所以设l 3:x -2y +c 1=0,l 4:3x -y +c 2=0,由点到直线的距离公式得出c 1=7,c 2=-4.法二:l 1的对边与l 1平行应为x -2y +c =0形式排除A ,D ;l 2的对边也与l 2平行,应为3x -y +c 1=0形式排除C ,所以选B.2.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 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,10a ,则线段AB 的长为( )A .11B .10C .9D .8解析:选B.直线2x -y =0的斜率为2,x +ay =0的斜率为-1a.因为两直线垂直,所以-1a =-12,所以a =2.所以直线方程为x +2y =0,中点P (0,5),则OP =5.在直角三角形中斜边的长度|AB |=2|OP |=2×5=10,所以线段AB 的长为10,故选B.3.已知a ,b ,c 为某一直角三角形的三边长,c 为斜边长,若点P (m ,n )在直线ax +by +2c =0上,则m 2+n 2的最小值为________.解析:由题设a 2+b 2=c 2,m 2+n 2表示直线l :ax +by +2c =0上的点P (m ,n )到原点O的距离的平方,故当PO ⊥l 时,m 2+n 2取最小值d ,所以d =⎝ ⎛⎭⎪⎫2c a 2+b 22=4c 2a 2+b2=4.答案:44.在△ABC 中,A (3,3),B (2,-2),C (-7,1),则∠A 的平分线AD 所在直线的方程为________.解析:设M (x ,y )为∠A 的平分线AD 上任意一点,由已知可求得AC 边所在直线的方程为x -5y +12=0,AB 边所在直线的方程为5x -y -12=0.由角平分线的性质,得 |x -5y +12|26=|5x -y -12|26, 所以x -5y +12=5x -y -12,或x -5y +12=y -5x +12,即y =-x +6或y =x .结合图形可知k AC <k AD <k AB ,即15<k AD <5,所以y =-x +6不合题意,舍去.故∠A 的平分线AD 所在直线的方程为y =x . 答案:y =x5.已知过点A (1,1)且斜率为-m (m >0)的直线l 与x 轴,y 轴分别交于点P ,Q ,过点P ,Q 分别作直线2x +y =0的垂线,垂足分别为R ,S ,求四边形PRSQ 的面积的最小值.解:由已知得直线l 的方程为y -1=-m (x -1),则P ⎝⎛⎭⎪⎫1+1m,0,Q (0,1+m ),从而可得直线PR ,QS 的方程分别为x -2y -m +1m=0,x-2y +2(m +1)=0.又因为PR ∥QS ,所以|RS |=|2m +2+1+1m |5=3+2m +1m5,又因为|PR |=2+2m 5,|QS |=m +15,四边形PRSQ 为直角梯形(或矩形),所以S 四边形PRSQ =12⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2+2m 5+m +15·3+2m +1m 5=15(m +1m +94)2-180. 令f (m )=m +1m,可证f (m )在(0,1]上是递减的,在[1,+∞)上是递增的.所以f (m )min =f (1)=2.所以S ≥15(2+94)2-180=185,即四边形PRSQ 的面积的最小值为185.6.(选做题)如图所示,已知A (-2,0),B (2,-2),C (0,5),过点M (-4,2)且平行于AB 的直线l 将△ABC 分成两部分,求此两部分面积的比.解:法一:由已知可得k AB =-12,过点M (-4,2)且平行于AB 的直线l 的方程为x +2y=0.直线AC 的方程为5x -2y +10=0,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =0,5x -2y +10=0,得直线l 与AC 的交点坐标P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-53,56,所以|CP ||CA |=|x P ||x A |=56, 所以两部分的面积之比为5262-52=2511.法二:由两点式得直线AB 的方程为y +22=x -2-4,即x +2y +2=0.设过点M (-4,2)且平行于AB 的直线l 的方程为x +2y +m =0,将点M (-4,2)的坐标代入得m =0,所以过点M (-4,2)且平行于AB 的直线l 的方程为x +2y =0,此直线将三角形的面积分成两部分,其中△CPQ 的边PQ 上的高d 1=105=25,△ABC 的边AB 上的高d 2=125=1255,△CPQ 的面积与△ABC 的面积之比为S △CPQ S △ABC =|PQ |·d 1|AB |·d 2=d 21d 22=2536,所以两部分的面积之比为25361-2536=2511.。
【数学】2.1.5 平面直角坐标系中的距离 课件(北师大必修2)
4.我们两条 平行直线间的距离便成为新的课题.
知识探究(一):点到直线的距离
思考1:你能设计一个方案求点P(x0,y0) 到直线l:Ax+By+C=0的距离吗?
y
B Q
P o
A l
x
思考2:根据上述分析,点P(x0,y0)到直 线l:Ax +By +C=0的距离为:
第二章 解析几何初步
2.1.5 平面直角坐标系中的距离公式
一、两点间的距离:连结两点的线段的长度
A B
如图:线段AB的长就是点A、B之间的距离
A B
二、数轴上两点间的距离公式为: AB x x
B A
平面内任意两点间的距离
例如:已知平面上两点P1(x1,y1), P2(x2,y2),如 何求P1,P2的距离 P1P2 ? y P1(x1,y1)
P2(x2,y2)
o
x
| P P | 1 2
( x2 x1 ) ( y2 y1 )
2
2
特别地,原点O(0,0)与任意一点P(x,y)的距离为
练习
OP
x y
2
2
1、求下列两点间的距离:
(1)、A(6,0),B(-2,0) (2)、A(0,-4),B(0,-1)
(3)、A(6,0),B(0,-2)
d | Ax0 By0 C | A B
2 2
这是点到直线的距离公式.当直线l平行 于坐标轴时,公式是否成立?
知识探究(二):两平行直线的距离
思考1:两条平行直线的相对位置关系常 通过距离来反映,两平行直线间的距离 的含义是什么?
A
B
思考2:根据上述思路,你能推导出两平 行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0 (C1≠C2)之间的距离d的计算公式吗?
2016-2017学年高中数学 第二章 解析几何初步章末整合课件 北师大版必修2
专题一
专题二
专题三
专题四
专题一 用待定系数法求直线或圆的方程 求直线的方程、圆的方程是本章的一个重要内容,其方法主要有两 种:直接法和待定系数法,其中待定系数法应用最广泛,它是指首先 设出所求直线的方程或圆的方程,然后根据题目条件确定其中的参 数值,最后代入方程即得所要求的直线方程或圆的方程. 选择合适的直线方程、圆的方程的形式是很重要的.一般情况下, 与截距有关的,可设直线的斜截式方程或截距式方程;与斜率有关 的,可设直线的斜截式或点斜式方程等.与圆心和半径相关时,常设 圆的标准方程,其他情况下设圆的一般方程.
为半径的
圆; 当 a=1 时,P 点的轨迹为直线 x=0,即 y 轴.
专题一
专题二
专题三
专四题四
专题三 数形结合思想的应用 数形结合思想,其实质是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来, 即把代数中的“数”与几何中的“形”结合起来认识问题、理解问题 并解决问题的思维方法.数形结合一般包括两个方面,即以“形”助 “数”,以“数”解“形”. 本章直线的方程和直线与圆的位置关系中有些问题,如距离、倾斜 角、斜率、直线与圆相切等都很容易转化成“形”,因此这些问题若 利用直观的几何图形处理会得到很好的效果.
要求的点.故|PN|-|PM|的最大值为
5 2
−
1=2.故选
2
D.
答案:D
考点一
考点二
考点一:直线与直线的方程
1.
(2015
福建高考,文
5)若直线������������
+
������ ������
=1(a>0,b>0)过点(1,1),则
a+b
的最小值等于( )
2016_2017学年高中数学第二章解析几何初步2.1.2直线的方程第二课时直线方程的两点式和一般式
[边听边记]
y-3 x+2 (1)由两点式得-1-3=4+2,化简得 2x+3y-5=0.
x y (2)由截距式得4+-5=1,化简为 5x-4y-20=0. (3)当直线过原点时,所求直线方程为 3x-2y=0; x y 当直线不过原点时,设直线方程为a+a=1. 2+3 因为直线过点 P(2,3),所以 a =1,即 a=5. 直线方程为 y=-x+5. 所以所求直线方程为 3x-2y=0 或 x+y-5=0.
解析:
(1)由点斜式可得直线方程为
3 y-3=-5(x+2). 化为一般式为 3x+5y-9=0. x y (2)由直线方程的截距式可得-3+4=1, 化为一般式得 4x-3y+12=0.
合作探究· 课堂互动
直线方程的两点式方程和截距式 求满足下列条件的直线方程: (1)过点 A(-2,3),B(4,-1); (2)在 x 轴、y 轴上的截距分别为 4,-5; (3)过点 P(2,3),且在两坐标轴上的截距相等.
(4)特别地,当 A、B 两点为直线与坐标轴的交点(非原点)时,两点式可化为 截距式,所以截距式是两点式的特殊情况. (5)截距式方程的适用条件是 a≠0,b≠0,即截距式方程不能表示过原点的直 线,也不能表示与坐标轴平行的直线.
直线方程的一般式
不同时为0 表示的是 关于 x , y 的二元一次方程 Ax + By + C = 0(A , B__________) 一条直线 ,我们把它叫作直线方程的一般式. __________
[自主练习] 1.下面四个说法中正确的是( )
A.经过定点 P0(x0,y0)的直线都可以用方程 y-y0=k(x-x0)表示 y1), P2(x2, y2)的直线都可以用方程(y-y1)(x2 B. 经过任意两个不同的点 P1(x1, -x1)=(x-x1)(y2-y1)表示 x y C.不经过原点的直线都可以用方程a+b=1 表示 D.经过定点 A(0,b)的直线都可以用方程 y=kx+b 表示
高中数学 第二章 解析几何初步 1 1.5 平面直角坐标系中的距离公式课件高一数学课件
∴25k2+10k+1=25k2+25, ∴k=152. ∴l1 的方程为 12x-5y+5=0,l2 的方程为 12x-5y-60=0. 若 l1、l2 的斜率不存在, 则 l1 的方程为 x=0,l2 的方程为 x=5, 它们之间的距离为 5,同样满足条件,则满足条件的直线方 程有以下两组:
即 P 到原点的距离为 10 或 0. 答案:10 或 0
第十六页,共三十八页。
已知一直线经过点 P(1,2),并且与点 A(2,3)和 B(0, -5)的距离相等,求此直线的方程.
【解】 (1)当直线斜率不存在时,直线方程为 x=1.点 A 和 点 B 到直线 x=1 的距离相等,均为 1.
第十七页,共三十八页。
第二十七页,共三十八页。
【正解】 若直线 l1 斜率存在,则设直线 l1 的斜率为 k, ∵l1∥l2,∴l2 的斜率也为 k. 由斜截式得 l1 的方程 y=kx+1,即 kx-y+1=0, 由点斜式可得 l2 的方程 y=k(x-5),即 kx-y-5k=0. 在直线 l1 上取点 A(0,1), 则点 A 到直线 l2 的距离 d=|11++5kk2|=5,
(2)当直线斜率存在时,设该直线方程为
y-2=k(x-1),即 kx-y-k+2=0.
由题意得|2k--31-2+k+k22|=
|5-k+2| -12+k2
.
解得 k=4,
∴直线方程为 4x-y-2=0.
综上知直线 l 的方程为 x=1 或 4x-y-2=0.
第十八页,共三十八页。
【规律总结】 当直线与坐标轴垂直时,求点到直线的距离 可不用距离公式,借助图像直接求出横坐标差的绝对值或纵坐标 差的绝对值即得距离.运用距离公式时,务必把直线方程化为一 般式.
2017-2018学年高中数学 第二章 平面解析几何初步 2.1.2 平面直角坐标系中的基本公式 新人教B版必修2
规律方法 (1)也可以B为原点,BC所在直线为x轴建立直角 坐标系,计算也不复杂. (2)配方法求最值是重要方法,应掌握好. (3)选择恰当坐标系的原则是“避繁就简”.
跟踪演练 3 已知△ABC 是直角三角形,斜边 BC 的中点为 M,建立适当的直角坐标系.证明:AM=12BC. 证明 如图所示,以Rt△ABC的直角边AB所在 直线为x轴,AC所在直线为y轴,建立直角坐标系,
即C(3,3).
要点三 坐标法的应用 例3 已知正三角形ABC的边长为a,在平面上求一点P,使|PA|2 +|PB|2+|PC|2最小,并求此最小值. 解 以BC所在直线为x轴,BC的垂直平分线为y轴,建立直角 坐标系如图.
则 A0, 23a,B-a2,0,Ca2,0 设 P(x,y)则|PA|2+|PB|2+|PC|2
=x2+y- 23a2+x+a22+y2+x-2a2+y2 =3x2+3y2- 3ay+54a2=3x2+3y- 63a2+a2≥a2,
当且仅当 x=0,y= 63a 时,等号成立, ∴所求最小值为 a2,此时 P 点坐标为 P0, 63a是正△ABC 的中心.
3.坐标法应用的注意点: 一些平面几何问题用坐标法解决更简单,但要把坐标系建立 在适当的位置上,注意利用图形的几何性质. (1)要使尽可能多的已知点、直线落在坐标轴上; (2)如果图形中有互相垂直的两条直线,则考虑其作为坐标轴;
第二章——
平面解析几何初步
2.1.2 平面直角坐标系中的基本公式
[学习目标] 1.通过数轴上两点的距离公式的探索,掌握平面直角坐标系 中两点的距离公式和中点公式. 2.通过对两点的距离公式的推导过程的探索,体会算法. 3.进一步体会“坐标法”的基本思想,逐步学会用“坐标法” 解决有关问题.
平面直角坐标系中的公式
d(A,B)
( 4) 7
2 2
65
〖课堂检测1〗
课本第71页练习A, 1.求两点间的距离。
【例2】已知:点A(1,2),B(3,4),C(5,0)
求证:三角形ABC是等腰三角形。 证明:因为 d(A,B)= 2 2
d(A,C)= 2 5 d(C,B)= 2 5 即|AC|=|BC|且三点不共线 所以,三角形ABC为等腰三角形。
〖课堂检测2〗 已知:A(1,1)B(5,3)
C(0,3)求证:三角形ABC是直角三角形
【例3】证明平行四边形四条边的平方 和等于两条对角线的平方和的两倍.
y D (b-a, c) C (b, c) x
A(0,0)
B(a,0)
该题用的方法----坐标法。可以将几何问题 转化为代数问题。记住结论。
合作探究(二):中点公式 2、中点公式:已知A(x1,y1), B(x2,y2),M(x,y)是线段AB的 中点,计算公式如下
x1 x 2 x 2 y1 y 2 y 2
【例4】已知 :平行四边形ABCD的三个顶点坐标
A(- 3,0),B(2,-2),C(5,2).求:顶点D的坐标。
解:因为平行四边形的两条对角线中点相同, 所以它们的中点的坐标也相同. 设D 点的坐标为(x,y). 则
x 2 35 2 2 y2 02 2 2
第二章平面解析几何初步p6521平面直角坐标系中的基平面直角坐标系中的基本公式本公式211第二章来自平面解析几何初步P65
2.1平面直角坐标系中的基 本公式
2.1.1.数轴上的基本公式
数轴上两点的距离
A
B
o x1
x2
A x1
o
B x2
[高中数学必修2]第二章 平面解析几何初步 知识梳理
第二章 平面解析几何初步2.1 平面直角坐标系中的基本公式1.数轴上的基本公式(1)数轴上的点与实数的对应关系直线坐标系:一条给出了原点、度量单位和正方向的直线叫做数轴,或说在这条直线上建立了直线坐标系。
数轴上的点与实数的对应法则:点P ←−−−→一一对应实数x 。
记法:如果点P 与实数x 对应,则称点P 的坐标为x ,记作P(x),当点P(x)中x >0时,点P 位于原点右侧,且点P 与原点O 的距离为|OP|=x ;当点P 的坐标P(x)中x <0时,点P 位于原点左侧,且点P 与原点O 的距离|OP|=-x 。
可以通过比较两点坐标的大小来判定两点在数轴上的相对位置。
(2)向量位移是一个既有大小又有方向的量,通常叫做位移向量,简称为向量。
从点A 到点B的向量,记作AB 。
线段AB 的长叫做向量AB 的长度,记作|AB|。
我们可以用实数表示数轴上的一个向量AB ,这个实数叫做向量AB 的坐标或数量。
例如:O 是原点,点A 的坐标为x 1,点B 的坐标为x 2,则AB=OB-OA ,所以AB=x 2-x 1。
注:①向量AB 的坐标用AB 表示,当向量AB 与其所在的数轴(或与其平行的数轴)的方向相同时,规定AB=|AB |;方向相反时,规定AB=-|AB |;②注意向量的长度与向量的坐标之间的区别:向量的长度是一个非负数,而向量的坐标是一个实数,可以是正数、负数、零。
③对数轴上任意三点A 、B 、C ,都有关系AC=AB+BC ,可理解为AC 的坐标等于首尾相连的两向量AB ,BC 的坐标之和。
(3)数轴上的基本公式在数轴上,如果点A 作一次位移到点B ,接着由点B 再作一次位移到点C ,则位移AC叫做位移AB 与位移BC 的和,记作:AC AB BC =+ 。
对数轴上任意三点A 、B 、C ,都有关系AC=AB+BC 。
已知数轴上两点A(x 1),B(x 2)则AB=x 2-x 1,d(A,B)=|x 2-x 1|。
【课堂新坐标】2016-2017学年高中数学苏教版必修二课件:第二章 平面解析几何初步-2.1-2.1.2-第1课时
探究1 对于直线y=kx+1,是否存在k使直线不过第三象限?若存在,k的 取值范围是多少?
【提示】 直线y=kx+1过定点(0,1),直线不过第三象限,只需k<0.
探究2 已知直线l的方程是2x+y-1=0,求直线的斜率k在y轴上的截距 b,以及与y轴交点P的坐标. 【提示】 ∵2x+y-1=0可变形为y=-2x+1,斜率k=-2.令x=0,得y =1,即b=1,直线l与y轴的交点为(0,1).
【答案】 y=-x+5
2.过点P(1,1)平行于x轴的直线方程为________,垂直于x轴的直线方程为 ________. 【解析】 过点P(1,1)平行于x轴的直线方程为y=1,垂直于x轴的直线方程 为x=1.
【答案】 y=1 x=1
3.若直线l过点A(-1,1),B(2,4),则直线l的方程为________.
4-1 【解析】 k= =1,l的方程为y-1=1· (x+1),即y=x+2. 2--1
【答案】 y=x+2
教材整理2
直线的斜截式方程
阅读教材P82探究以上部分内容,完成下列问题.
y=kx+b 斜截式方程:__________________ ,它表示经过点P(0,b),且斜率为k的
截距 . 直线方程.其中b为直线与y轴交点的纵坐标,称其为直线在y轴上的______
【导学
【解析】 直线x+y+1=0变成斜截式得y=-x-1,故该直线的斜率为- 1,在y轴上的截距为-1.若直线的倾斜角为α,则tan α=-1,即α=135° .
【答案】 135° ,-1
5.求经过点A(-3,4),且在两坐标轴上的截距之和为12的直线方程.
【解】 设直线方程为y-4=k(x+3)(k≠0). 当x=0,y=4+3k, 4 当y=0,x=- k-3,
2016-2017学年高中数学-第二章-解析几何初步-2
2
2
3.解析法
根据图形特点,建立适当的直角坐标系,利用坐标解决有关问题,这
种方法叫坐标的方法,也称为解析法.
思考辨析
判断下列说法是否正确,正确的在后面的括号内打“ ”,错误的
打“×”.
(1)平面直角坐标系中两点间的距离公式不适用于两点在坐标
轴上的情形.
(2)点 A(x0,y 0)关于直线 y=x 对称点 A'的坐标为(y0,x 0).
|AB|= (2 -1 )2 + (2 -1 )2 .平面内任一点 P(x,y)与原点的距离
|OP|= 2 + 2 .
做一做1 点A(2,3)到点B(3,5)的距离是到点C(4,7)的距离的(
A.1 倍
B.
1
2
C.
1
3
)
1
D.
4
解析:点 A(2,3)到点 B(3,5)的距离为 (3-2)2 + (5-3)2 = 5;点 A(2,3)
探究一
探究二
探究三
探究四
易错辨析
1
2
3
4
1.若点A(1,3)与点B(m,7)之间的距离等于5,那么实数m的值为(
A.4
B.-2 C.-4或2
D.4或-2
解析:由已知得|AB|= (1-m)2 + (3-7)2=5,因此|1-m|=3,
解得 m=4 或 m=-2.
答案:D
5
)
1
2
3
4
5
2.已知点A(-3,-4)和点B(6,3)到直线l:ax+y+1=0的距离相等,则实数a
到点 C(4,7)的距离为 (4-2)2 + (7-3)2 =2 5,
高中数学第二章平面解析几何初步2.1平面直角坐标系中的基本公式2.1.2平面直角坐标系中的基本公式
课堂探究(tànjiū)·素养提升
类型(lèixí两ng点)一的距离(jùlí)公式 【例 1】已知点 A(-3,4),B(-2, 3 ),试在 x 轴上找一点 P,使得 d(P,A)=d(P,B). 并求出 d(P,A).
解:设 P(x,0),由题意得 d(P,A)= x 32 0 42 = x2 6x 25 ,
d(P,B)= x 22 0 3 2 = x2 4x 7 ,
由 d(P,A)=d(P,B),即 x2 6x 25 = x2 4x 7 得 x=-9,
故 P(-9,0),d(P,A)= 9 32 0 42 =2 13 .
2021/12/12
第十一页,共二十三页。
变式训练(xùnliàn)1-1:已知三点A(3,2),B(0,5),C(4,6),则△ABC的形状是( )
故点 M 的坐标为( 0 b , c 0 ),即( b , c ).
22
22
由两点的距离公式得 d(B,C)= c2 b2 ,
d(A,M)=
b2 c2
=
b2 c2 ,
44
2
故 1 d(B,C)=d(A,M),即|AM|= 1 |BC|.
2
2
2021/12/12
第十九页,共二十三页。
类型(lèixíng两)四点间距离公式(gōngshì)的综合应用
2021/12/12
第八页,共二十三页。
3.已知线段AB的中点在坐标(zuòbiāo)原点,且A(x,2),B(3,y),则x+y等于( ) D
(A)5
(B)-1
(C)1
(D)-5
解析:因为 AB 的中点为坐标原点,则有 x 3 =0, 2 y =0,
2
全国通用高中数学第二章平面解析几何初步2.1平面直角坐标系中的基本公式练习新人教B版必修2(202
(全国通用版)2018-2019高中数学第二章平面解析几何初步2.1 平面直角坐标系中的基本公式练习新人教B版必修2编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((全国通用版)2018-2019高中数学第二章平面解析几何初步2.1 平面直角坐标系中的基本公式练习新人教B版必修2)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(全国通用版)2018-2019高中数学第二章平面解析几何初步2.1 平面直角坐标系中的基本公式练习新人教B版必修2的全部内容。
2。
1平面直角坐标系中的基本公式1对于数轴上的任意三点A,B,O,下列关于有向线段的数量关系不恒成立的是()A。
AB=OB—OA B。
AO+OB+BA=0C.AB=AO+OB D。
AB+AO+BO=0解析:AB+AO+BO=AB+BO+AO=AO+AO=2AO,AO不一定为0,故D项不恒成立。
答案:D2在数轴上,E,F,P的坐标分别为-3,-1,13,则EP+PF=()A.2B.—2C.6 D。
-6解析:EP+PF=13-(-3)+(-1)—13=16-14=2。
答案:A3点A(2a,1)与B(2,a)之间的距离为()A。
(a—1) B.(1-a) C.|a—1|D。
5(a—1)2解析:由两点的距离公式,可得A,B之间的距离为d(A,B)=|a-1|.答案:C4已知平行四边形的三个顶点坐标为(3,-2),(5,2),(—1,4),则第四个顶点不可能是()A.(9,-4)B.(1,8)C。
(-3,0) D.(1,—3)解析:设第四个顶点的坐标为(x,y),然后分情况讨论.(1)若点(3,—2),(5,2)为平行四边形的对顶点,则有,解得x=9,y=—4,即(9,-4);(2)若(5,2),(—1,4)为对顶点,同理可求第四个顶点为(1,8);(3)若(3,—2),(-1,4)为对顶点,同理可求第四个顶点为(-3,0).故应选D.答案:D5已知△ABC的三个顶点的坐标为A(,2),B(0,1),C(0,3),则此三角形的形状是()A。
北师大版高中数学必修二第2章解析几何初步2.1.5.1平面直角坐标系中的距离公式课件
-3-
第1课时 两点间的距离公式
M 目标导航 Z 知识梳理 D典例透析 S随堂演练
UBIAODAOHANG HISHI SHULI IANLI TOUXI
UITANGYANLIAN
1. 两点间的距离公式 (1)数轴上:一般地, 数轴上两点 A, B 对应的实数分别为 xA , xB ,则 |AB|=|xB -xA |. (2)平面直角坐标系中:一般地, 若两点 A, B 对应的坐标分别为 A(x1 , y1 ), B(x2 ,y2 ),则有两点 A,B 间的距离公式 |AB|= (������ 2-������1 )2 + (������2 -������1 )2.
-8-
第1课时 两点间的距离公式
题型一 题型二 题型三
M 目标导航 Z 知识梳理 D典例透析 S随堂演练
UBIAODAOHANG HISHI SHULI IANLI TOUXI
UITANGYANLIAN
反思利用两点间的距离公式求参数的值的方法及技巧:(1)常用方 法是待定系数法,即先设出所求点的坐标,利用两点间的距离公式 建立方程,再利用方程的思想求解参数.(2)解决此类问题时,常常需 要结合图形,直观地找出点与点、点与线、线与线的位置关系,然 后利用相关性质转化成我们熟悉的问题来解决.
52 + (-3) ,
2
(2)直线 2x+my+2=0 与 x 轴的交点为(-1,0), 与 y 轴的交点为 0,2 ������
, 所以两交点之间的距离为 (-1-0) + 0 + 1+
4 (m≠0). ������2
4
2
2 ������
2
=
答案:(1)( 34,0) (2) 1 + ������2 (m≠0)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2016-2017学年高中数学 第二章 解析几何初步 2.1.5 平面直角坐
标系中的距离公式高效测评 北师大版必修2
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
一、选择题(每小题5分,共20分)
1.已知点A (-2,-1),B (a,3),且|AB |=5,则a 的值为( ) A .1 B .-5 C .1或-5
D .-1或5
解析: 由|AB |= -2-a 2
+ -1-3 2
=5⇒a =1或a =-5,故选C. 答案: C
2.原点到直线x +2y -5=0的距离为( ) A .1 B . 3 C .2
D . 5 解析: 由点到直线的距离公式d =|-5|12
+2
2
= 5.
答案: D
3.已知三点A (3,2)、B (0,5)、C (4,6),则△ABC 的形状是( ) A .直角三角形 B .等边三角形 C .等腰三角形
D .等腰直角三角形
解析: ∵|AB |= 0-3 2
+ 5-2 2
=18,|AC |= 4-3 2
+ 6-2 2
=17,|BC |= 4-0 2
+ 6-5 2
=17,∴|AC |=|BC |≠|AB |,且|AC |2
+|BC |2
≠|AB |2
,∴△ABC 是等腰三角形,故选C.
答案: C
4.设P ,Q 分别为直线3x +4y -12=0与6x +8y +6=0上任意一点,则|PQ |的最小值为( )
A .3
B .4
C .5
D .6
解析: ∵直线3x +4y -12=0与6x +8y +6=0平行,∴|PQ |的最小值就是两条直线之间的距离.在直线3x +4y -12=0上任取一点,如点A (0,3),则它到直线6x +8y +6=0的距离为d =|6×0+8×3+6|62+8
2
=3,即这两条平行直线之间的距离为3,故选A. 答案: A
二、填空题(每小题5分,共10分)
5.点P 与x 轴及点A (-4,2)的距离都是10,则P 的坐标为________.
解析: 设P (x ,y ).则⎩
⎪⎨⎪⎧
|y |=10,
x +4 2+ y -2 2
=100.
当y =10时,x =2或-10;当y =-10时,无解. 则(2,10)或(-10,10). 答案: P (2,10)或P (-10,10)
6.两平行直线l 1:2x +3y -8=0,l 2:2x +3y -10=0间的距离为________. 解析: 方法一:在直线l 1上取一点P (4,0),因为l 1∥l 2, 所以点P 到直线l 2的距离等于l 1与l 2间的距离. 于是d =|2×4+3×0-10|22+32
=213
=213
13. 方法二:由两条平行直线间的距离公式得d =|-8- -10 |22+32
=213
13. 答案:
213
13
三、解答题(每小题10分,共20分)
7.在直线2x -y =0上求一点P ,使它到点M (5,8)的距离为5,并求直线PM 的方程. 解析: ∴点P 在直线2x -y =0上,∴可设P (a,2a ). 根据两点间的距离公式得 |PM |2
=(a -5)2
+(2a -8)2
=52
,
即5a 2
-42a +64=0,解得a =2或a =325,
∴P (2,4)或⎝
⎛⎭
⎪
⎫325,645.
∴直线PM 的方程为y -84-8=x -52-5或y -8645-8=x -5
32
5
-5,
整理得4x -3y +4=0或24x -7y -64=0.
8.求与直线l :5x -12y +6=0平行且到l 的距离为2的直线方程. 解析: 方法一:设所求直线的方程为5x -12y +C =0.
在直线5x -12y +6=0上取一点P 0⎝ ⎛⎭
⎪⎫0,12, 则点P 0到直线5x -12y +C =0的距离为
⎪⎪⎪⎪
⎪⎪-12×12+C 52
+ -12
2
=|C -6|
13
,
由题意,得|C -6|
13=2,
所以C =32,或C =-20.
故所求直线的方程为5x -12y +32=0或5x -12y -20=0. 方法二:设所求直线的方程为5x -12y +C =0, 由两平行直线间的距离公式得2=|C -6|52
+ -12
2
,
解得C =32,或C =-20.
故所求直线的方程为5x -12y +32=0或5x -12y -20=0. 尖子生题库 ☆☆☆
9.(10分)在直线l :3x -y -1=0上求点P 和Q ,使得 (1)点P 到点A (4,1)和B (0,4)的距离之差最大; (2)点Q 到点A (4,1)和C (3,4)的距离之和最小.
解析: (1)如图所示,设点B 关于l 的对称点B ′ 的坐标为(a ,b ), 则k BB ′·k 1=-1,即3×b -4
a
=-1, ∴a +3b -12=0.①
线段BB ′的中点坐标为⎝ ⎛⎭
⎪⎫a 2,
b +42,且中点在直线l 上,
∴3×a 2-b +4
2
-1=0,即3a -b -6=0.②
解①②得a =3,b =3,∴B ′(3,3).
于是直线AB ′的方程为y -13-1=x -43-4
,即2x +y -9=0.
解⎩⎪⎨⎪⎧
3x -y -1=0,2x +y -9=0
得⎩⎪⎨⎪⎧
x =2,
y =5,
即l 与直线AB ′的交点坐标为P (2,5),且此时点P
到点A ,B 的距离之差最大.
(2)如图所示,设点C 关于l 的对称点为C ′,求出C ′的坐标为⎝ ⎛⎭
⎪⎫35,245. ∴AC ′所在直线的方程为19x +17y -93=0,解得直线AC ′和l 交点坐标为⎝
⎛⎭
⎪⎫117,267,
故Q 点坐标为⎝ ⎛⎭
⎪⎫117,267,且此时点P 到点A ,C 的距离之和最小.。