(本小题满分12分)设点P的坐标为,直线l的方程为.请写出点P到直线l的距离,并加以证明.-高三数学

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(本小题满分12分)设点P的坐标为,直线l的方程为.请写出点P到直线l的距离,并加以证明.-高三数学

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(本小题满分12分)设点P的坐标为,直线l的方程为.请写出点P到直线l的距离,并加以证明.
题型:解答题难度:偏易来源:不详

答案

解:点P到直线l的距离公式为.   ————3分
证法1:过点P作直线l的垂线,垂足为H.若A = 0,则直线l的方程为,此时点P到直线l的距离为,而,可知结论是成立的.                                        ————5分
,则直线PH的斜率为,方程为,与直线l的方程联立可得

解得
————9分
据两点间距离公式得

————12分
证法2:若B = 0,则直线l的方程为,此时点P到直线l的距离为

,则直线l的方程为,此时点P到直线l的距离为

,过点P作y轴的垂线,交直线l于点Q,过点P作直线l于y轴的垂线,交直线l于点Q,设直线l的倾斜角为,则
因为

所以,.综上,
证法3:过点P作直线l的垂线,垂足为H.则直线PH的一个方向向量对应于直线l的一个法向量,而直线l的一个法向量为,又线段PH的长为d,所以

设点H的坐标为,则,可得

把点H的坐标代入直线l的方程得

整理得,解得
证法4:过点P作直线l的垂线,垂足为H.在直线l上任取一点Q,直线PH的一个方向向量为,据向量知识,向量在向量上的投影的绝对值恰好是线段PH的长,因此

因为,而点满足,所以.因此

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