八種方法推證點到直線的距離公式

2022-08-25 17:09:13 字數 954 閱讀 2896

問題:求證:點的距離為:.

一. 運用兩點間距離公式(略)

二. 利用三角形面積公式(略)

三. 巧用兩點間距離公式

證明:作直線m,過且與直線l垂直,設垂足為,則直線 m的方程為:,由此得:, ①

因為點在直線l上,知,即

所以,即

把①和②兩邊平方後相加,整理得到

,故變形得

∴四. 巧用配方法

證明:設是直線l上任意一點,∵=

∴當時,等式成立。∴,即

五.由向量方法推導

證明:由直線方程:,可得直線法向量為=(a,b),設過點作直線垂線,垂足為,則向量,即,所以且

又因為點在直線上,所以就有:

,,又因為a,b不同時為0,

即:.六. 利用習題結論巧推

老教材代數課本(人教版,下冊.必修)第15頁習題十五第6題:

已知:,當即.

上式實為柯西不等式的最簡形式,很容易證明.故略去。

下面給出點到直線的距離公式的最簡推導。

已知則點到直線的距離即為點p到直線l上任意點所鏈結的線段中的最**段.設直線l上任意一點,點p到直線l的距離為,則:

=,時等號成立

七.運用直線的引數方程推導

證明:當時易驗證公式成立,下證時的情形:

(1)b>0時,過點p作直線l的垂線,垂足為h,則直線ph的標準引數方程為:

將直線ph的引數方程代入直線l的方程得:

,解之得點h對應的引數

(2)當時,直線ph的標準引數方程為:

可得,八. 構造引理推導

引理:如圖1,直角三角形mpn中,,則點p到直線mn的距離d滿足

證明:由直角三角形的面積公式得:,

即,即,所以

下面就用引理證明點的距離為:

證明:當時易證公式成立.

當時,如圖2所示,過點的兩條直線,分別交直線

、,則.=所以

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