01 · 出发点
把几何最短长度化为坐标公式
坐标几何不仅判断对象是否相交,还要定量描述它们相隔多远。两点距离来自勾股定理,点到直线距离是所有连线中的最短长度。
两直线交点由方程组确定。平行直线之间的距离可以转化为任取一点到另一条直线的距离,公式使用前应把两条一般式的 x,y 系数化为相同。
02 · 概念
交点、点线距离与平行线距离
两点 P1(x1,y1),P2(x2,y2) 的距离为 (x2−x1)2+(y2−y1)2。点 P(x0,y0) 到 Ax+By+C=0 的距离为 A2+B2∣Ax0+By0+C∣。
平行线 Ax+By+C1=0 与 Ax+By+C2=0 的距离为 A2+B2∣C1−C2∣。若系数尚未统一,不能直接相减常数项。
03 · 方法
标准化方程后计算距离
- 01
求交点时联立两直线方程,消元后将坐标代回两式检查。
- 02
求距离时先辨认对象类型,把直线整理成 A,B 不同时为零的一般式。
- 03
代入公式保留绝对值,化简根式,并用距离为非负数及量级直观复核。
04 · 例题
把方法落到具体问题
求点 P(2,−1) 到直线 3x−4y+5=0 的距离。
解
- 1
直线系数 A=3,B=−4,C=5,点坐标 x0=2,y0=−1。
- 2
分子为 ∣3×2−4×(−1)+5∣=∣15∣=15,分母为 32+(−4)2=5。
- 3
相除得到 d=515=3;结果为正,且直线系数按 3−4−5 结构归一化正确。
05 · 辨析
容易忽略的条件与边界
回看
本节小结
- 交点问题对应二元一次方程组,结果必须同时满足两式。
- 点到直线距离公式含绝对值并除以法向量长度。
- 平行线距离公式要求两方程的 x,y 系数完全相同。