5.2

垂线与距离

理解垂直、垂线段和点到直线的距离,掌握过一点作已知直线垂线的唯一性及垂线段最短。

11 分钟相交线与平行线
本文章目录

01 · 出发点

从“垂线与距离”中的对象与问题出发

研究平面内直线的位置关系,用角的关系判定和证明平行。

具体到“垂线与距离”,先辨认题目中的对象、已知条件和所求结论,再判断需要计算、作图、建模还是证明。

02 · 概念

垂线与距离的定义、条件与表示

两条直线相交成直角时互相垂直。在同一平面内,经过一点有且只有一条直线垂直于已知直线,这一点可以在直线上,也可以在直线外。从直线外一点到已知直线的垂线段最短,其长度就是点到直线的距离。

理解垂直、垂线段和点到直线的距离,掌握过一点作已知直线垂线的唯一性及垂线段最短。

03 · 方法

线角关系的条件——结论双向链

  1. 01

    识别截线以及同位角、内错角、同旁内角的位置关系。

  2. 02

    判定平行时由角的关系推出直线关系;使用性质时由直线平行推出角的关系。

  3. 03

    证明中逐句写出依据,复杂图形可添加辅助线,把目标转化为已知角关系。

04 · 例题

把方法落到具体问题

1确认过一点的唯一垂线与距离

PP 在直线 ll 外,过点 PPPAlPA\perp l,垂足为 AA,且 PA=5PA=5。还能否过 PP 作另一条不同的垂线?点 PPll 的距离是多少?

  1. 1

    经过点 PP 存在一条直线垂直于 ll,题中已作出的直线 PAPA 满足这一条件。

  2. 2

    由过一点作已知直线垂线的唯一性,不存在另一条经过 PP 且不同于 PAPA 的垂线。

  3. 3

    点到直线的距离取唯一垂线段的长度,因此 d(P,l)=PA=5d(P,l)=PA=5

05 · 辨析

容易忽略的条件与边界

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本节小结

  • 理解垂直、垂线段和点到直线的距离,掌握过一点作已知直线垂线的唯一性及垂线段最短。
  • “可以作出”说明垂线存在,“只能作一条”说明垂线唯一。垂线段是几何对象,点到直线的距离则是这条垂线段的长度数值。
  • 过点 PP 的垂线唯一,点 PP 到直线 ll 的距离为 55