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点到直线的距离公式的妙用

2018-03-06韩文美

新高考·高一数学 2017年8期
关键词:代数个数光线

韩文美

1.巧解参数问题

参数的值的求解主要包括点的坐标中的参数、直线方程中的参数、曲线方程中的参数等,根据位置关系的转化,巧妙利用点到直线的距离公式,进而达到求解参数的值的目的.

例1 (2015.安徽文改编)直线3x+4y=b与圆x2+y2-2x-2y+l=0相切,则b=____.

分析 先根据圆的一般方程配方得到圆心坐标与半径,利用直线与圆相切的关系,结合点到直线的距离公式建立关系式,进而求解对应的参数值.

点评 涉及参数的求解问题,往往是通过直线与圆的位置关系、直线与曲线的位置关系等,结合点到直线的距离公式来巧妙转化,建立相关的等式或不等式,进而得以求解.

分析 先確定线段AB的长度与直线AB的方程,把面积问题转化为点C到直线AB的距离问题,通过求解点C的坐标的解的个数来判断点C的个数.

点评 直接确定三角形中顶点C的个数问题无法下手,而通过构造点C与对应的直线AB,利用点到直线的距离公式把几何问题转化为代数问题,通过求解二次方程的根的个数来处理几何量的确定问题,方法巧妙,形数结合.

2.妙求直线方程

有时在求解直线方程时,可以巧妙借助题目条件,利用点到直线的距离公式加以转化,巧妙转换角度而达到求解直线方程的目的.

例3 已知圆C:x2+y2-4x-4y+7=0,自点A(-3,3)发出的光线l射到x轴上,被x轴反射,若其反射光线所在的直线与圆C相切,求光线l所在的直线方程,

分析 通过题目分析,若其反射光线所在的直线与网C相切,则光线l与圆C关于x轴对称的圆C1相切,设出光线l所在的直线方程,利用点到直线的距离公式来分析与求解.

点评 通过对称性的转化,把直线与网的位置关系与反射光线、对称圆等相关知识加以综合,结合求解直线方程的方法、点到直线的距离公式等加以巧妙转化与综合.值问题,可联想两点间的距离公式,若x与y满足一次关系式,即可转化为点到直线的距离公式来巧妙转化与求解.

例4 已知实数x,y满足方程x+y1=0,试求代数式x2+2x+y2+1的最小值,

分析 根据代数式的变形x2+2x+y2+1=(x+1)2+y2,把问题巧妙地转化为直线x+y-1=O上一动点P(x,y)到定点(-1,0)距离的平方和的最小值问题,利用点到直线的距离公式来直观求解,

点评 此类问题由数想形,将代数问题转化为几何问题,构造几何图形,对求解具有特殊结构的代数式的最值问题有着意想不到的神奇效果.

其实,点到直线的距离公式在其他一些场合也有非常不错的应用,特别是直线与圆的位置关系问题,以及其他的涉及代数、三角函数等知识,利用点到直线的距离公式,能让大家体验到一种全新的数学解题方法,充分地体现了解析几何与代数等相关知识的完美结合.endprint

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