Расстояние от точки до прямой
Пусть прямая l задана уравнением и точка
, не принадлежащая прямой l.
Обозначим через d расстояние от точки до прямой l.
Тогда
. (70)
x |
y |
O |
l |
![]() |
![]() |
d |
Пример 24. Дано каноническое уравнение прямой . Написать: а) общее уравнение прямой;б) уравнение прямой в отрезках; в) уравнение прямой с угловым коэффициентом.
Решение. а) приведем данное уравнение к общему знаменателю и преобразуем его к виду (56):
,
- общее уравнение прямой;
б) полученное общее уравнение преобразуем к виду (57): ,
или
- уравнение прямой в отрезках;
в) разрешим полученное общее уравнение прямой относительно у, получим уравнение (62): ,
. Здесь
,
Пример 25. Составить уравнение прямой, проходящей через точку параллельно вектору
.
Решение. Используя уравнение (58), получим: .
Здесь вектор является направляющим вектором.
Пример 26. Составить уравнение прямой, проходящей через точку и отсекающей на оси ординат отрезок
. Определить угол наклона этой прямой к оси Ох.
Решение. Воспользуемся уравнением прямой в отрезках (57): . По условию
. Так как искомая прямая проходит через точку
, то координаты этой точки удовлетворяют уравнению (57). Подставляя числовые данные в это уравнение, получим:
,
,
значит искомое уравнение прямой имеет вид
. Для нахождения угла между полученной прямой и осью Ох, преобразуем это уравнение к виду (62):
или
. Угловой коэффициент
, но
, то есть
. Поэтому
.
Пример 27. Найти прямую, проходящую через точку пересечения прямых ,
и образуют угол
с осью Ох.
Решение.Найдем координаты точки пересечения данных прямых:
Значит точка пересечения данных прямых . Для составления уравнения искомой прямой воспользуемся уравнением (61). Здесь
- координаты точки А,
, поэтому уравнение прямой примет вид:
или
.
Пример 28. Даны сторона параллелограмма , две вершины
и
, а также
. Составить уравнения остальных сторон.
Решение. Проверим, проходит ли данная прямая через указанные точки. Для этого подставим координаты точек А и С в уравнение прямой.
:
,
, значит прямая
не проходит через точку А.
:
,
, поэтому данная прямая проходит через вершину С. Пусть это сторона DC.
x |
y |
-3 |
![]() |
C |
A |
Так как в параллелограмме противоположные стороны попарно параллельны, найдем уравнение стороны, проходящей через точку А параллельно данной прямой. Найдем угловой коэффициент этой прямой:
,
,
, здесь
.
В силу условия (65) , тогда уравнение стороны АВ примет вид
или
Найдем уравнение стороны ВС, проходящей через точку С под углом к стороне DC. Угловой коэффициент прямой DC
. Найдем
, используя условие (63):
,
,
,
,
Составим уравнение стороны ВС, пользуясь уравнением (61): ,
или
.
Пример 29. Дан треугольник с вершинами ,
и
. Составить уравнение и найти длину высоты СН.
Решение. Найдем уравнение стороны АВ, используя уравнение (60):
,
или
Угловой коэффициент прямой АВ .
Высота тогда по условию (66)
или
.
Составим уравнение высоты СН, пользуясь уравнением (61): ,
,
или
.
Длину высоты СН найдем по формуле (70), как расстояние от точки до прямой АВ
:
Таким образом, уравнение высоты СН , а длина высоты СН равна 6.
Пример 30. При каком значении а прямые и
а) параллельны; б) перпендикулярны?
Решение. а) нормальный вектор прямой
, прямой
-
. Из условия параллельности двух прямых (68)
,
,
,
Таким образом, при и
данные прямые параллельны.
б) согласно условию перпендикулярности двух прямых (69), получаем:
,
,
,
.
Значит, при данные прямые перпендикулярны.