点到直线的距离公式

教育知识 2026-02-22 10:08:44 齐锦灵

点到直线的距离公式】在解析几何中,计算一个点到一条直线的距离是常见的问题之一。这个距离在数学、物理以及工程等领域都有广泛的应用。掌握点到直线的距离公式,有助于解决许多实际问题。

一、公式概述

点到直线的距离公式用于计算平面上任意一点到给定直线的最短距离(即垂直距离)。该公式基于点与直线之间的几何关系,结合向量和代数知识推导而来。

二、公式内容

设直线的一般方程为:

$$

Ax + By + C = 0

$$

点 $ P(x_0, y_0) $ 到这条直线的距离 $ d $ 的公式为:

$$

d = \frac{Ax_0 + By_0 + C}{\sqrt{A^2 + B^2}}

$$

三、公式说明

- A、B、C 是直线的一般方程中的系数;

- x₀、y₀ 是点的坐标;

- 分母 $\sqrt{A^2 + B^2}$ 表示直线法向量的长度;

- 分子 $ Ax_0 + By_0 + C $ 表示点代入直线方程后的绝对值,表示点与直线的“偏差”。

四、使用步骤

步骤 内容
1 确定直线的一般方程 $ Ax + By + C = 0 $
2 读取点的坐标 $ (x_0, y_0) $
3 将点代入公式 $ d = \frac{Ax_0 + By_0 + C}{\sqrt{A^2 + B^2}} $
4 计算结果,得到点到直线的距离

五、应用实例

示例 直线方程 点坐标 距离计算
1 $ 2x + 3y - 6 = 0 $ $ (1, 1) $ $ d = \frac{21 + 31 - 6}{\sqrt{2^2 + 3^2}} = \frac{1}{\sqrt{13}} $
2 $ x - y + 5 = 0 $ $ (0, 0) $ $ d = \frac{0 - 0 + 5}{\sqrt{1^2 + (-1)^2}} = \frac{5}{\sqrt{2}} $
3 $ 4x + 0y - 8 = 0 $ $ (3, 2) $ $ d = \frac{43 + 02 - 8}{\sqrt{4^2 + 0^2}} = \frac{4}{4} = 1 $

六、注意事项

- 公式适用于平面直角坐标系;

- 若直线为斜率形式(如 $ y = kx + b $),需先将其转换为一般式再代入公式;

- 公式中的绝对值确保距离为非负数。

七、总结

点到直线的距离公式是解析几何中的重要工具,能够快速准确地求出点与直线之间的最短距离。通过理解公式的结构与使用方法,可以更好地应用于实际问题中,提高解题效率和准确性。

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