點到線的距離公式證明

2022-01-04 11:10:49 字數 615 閱讀 2550

設點p的座標為,直線l的方程為.請寫出點p到直線l的距離,並加以證明.

解:點p到直線l的距離公式為. ————3分

證法1:過點p作直線l的垂線,垂足為h.若a = 0,則直線l的方程為,此時點p到直線l的距離為,而,可知結論是成立的

若,則直線ph的斜率為,方程為,與直線l的方程聯立可得

解得,9分

據兩點間距離公式得

.證法2:若b = 0,則直線l的方程為,此時點p到直線l的距離為

;若,則直線l的方程為,此時點p到直線l的距離為

;若,,過點p作y軸的垂線,交直線l於點q,過點p作直線l於y軸的垂線,交直線l於點q,設直線l的傾斜角為,則.

因為 ,

,所以,.綜上,.

證法3:過點p作直線l的垂線,垂足為h.則直線ph的乙個方向向量對應於直線l的乙個法向量,而直線l的乙個法向量為,又線段ph的長為d,所以

或設點h的座標為,則,可得

把點h的座標代入直線l的方程得

整理得 ,解得.

證法4:過點p作直線l的垂線,垂足為h.在直線l上任取一點q,直線ph的乙個方向向量為,據向量知識,向量在向量上的投影的絕對值恰好是線段ph的長,因此

因為,而點滿足,所以.因此.

點到直線的距離公式

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點到直線的距離公式

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點到直線的距離公式教學案例

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