指从点到直线的最短距离,即点到直线的垂线段的长度,可以通过代数公式计算。

基本概念

  • 点到直线距离:点到直线的垂线段长度
  • 一般式方程:ax + by + c = 0
  • 距离公式:d = |ax₀ + by₀ + c| / √(a² + b²)
    • (x₀, y₀)是点的坐标
    • a,b,c是直线方程的系数

公式推导要点

  1. 垂线性质
    • 垂线与原线斜率互为负倒数
    • 垂线提供最短距离
  2. 距离计算
    • 使用一般式系数
    • 分子表示点到线的代数距离
    • 分母进行标准化

典型例题

  1. 计算点(2,3)到直线2x - y + 4 = 0的距离
d = |2(2) - (3) + 4| / √(2² + (-1)²)
= |4 - 3 + 4| / √5
= 5 / √5
  1. 判断点在直线哪一侧
代入点坐标到ax + by + c
正值:一侧
负值:另一侧
零:在直线上

常见错误

  • 忘记取绝对值
  • 分母忘记开方
  • 系数符号错误
  • 代入坐标顺序混淆

解题技巧

  1. 先将直线方程化为一般式
  2. 明确识别a,b,c系数
  3. 正确代入点坐标
  4. 注意分子取绝对值
  5. 检查计算过程

应用场景

  • 几何优化问题
  • 点到直线的投影
  • 平行线距离计算
  • 区域划分问题

思考问题

  1. 为什么垂线提供最短距离?
  2. 公式中绝对值的几何意义是什么?
  3. 如何利用距离公式解决实际问题?
  4. 点到直线距离与平行线距离有什么关系?

掌握要点

  • 理解距离的几何意义
  • 熟练应用距离公式
  • 会处理不同形式的直线方程
  • 理解公式的推导过程
  • 能解决实际应用问题

知识联系

  • 基础概念
    • 直线方程
    • 点坐标
    • 垂直关系
  • 计算方法
    • 距离公式
    • 代数运算
    • 几何验证
  • 应用扩展
    • 平行线
    • 区域划分
    • 最优化