解析几何中经常会计算距离:点到点、点到直线、平行的直线之间、点到平面等等。为了高效的解决这类问题,自然需要几个公式!
点到点的距离
两点
分析:把两点放到平面直角坐标系中,连接两点作为对角线,分别过两点作平行于坐标轴的直线...,相信已经很明显了:出现了直角三角形,由勾股定理得出结论。
点到直线的距离
点
证明一:假设点
又因为
解方程得
利用两点的距离公式,可得
证明二:因为点
易知
同样使用两点的距离公式,求得距离。当然也可直接求点
证明三:设
根据柯西不等式,可知:
因为
点
直线到直线的距离
两条平行直线
间的距离为
证明:分别取两条直线上的点
利用柯西不等式,可得
所以
点到平面的距离
点
证明:设
可得
由于平面上任意一点与定点之间的最短距离就是点到平面的距离,因而所求距离为
注意:证明中不等式是通过柯西不等式获得。该方法同样适用于点到直线的情况,可作为证明三;而同样的点到平面的距离,也可用点关于平面的对称点公式来计算距离。
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