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直线到直线的距离公式推导过程

2025-09-22 11:17:17

问题描述:

直线到直线的距离公式推导过程,有没有人理理我呀?急死啦!

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2025-09-22 11:17:17

直线到直线的距离公式推导过程】在解析几何中,求两条平行直线之间的距离是一个常见问题。这条距离的计算方法不仅在数学中有重要意义,在工程、物理等领域也有广泛应用。本文将对“直线到直线的距离公式”进行推导,并通过总结与表格形式清晰展示其推导过程。

一、基本概念

设两条直线为:

- 直线 $ L_1: Ax + By + C_1 = 0 $

- 直线 $ L_2: Ax + By + C_2 = 0 $

这两条直线是平行的,因为它们的斜率相同(系数 $ A $ 和 $ B $ 相同),但截距不同。

二、推导思路

要计算这两条平行直线之间的距离,可以选取一条直线上的一点,然后计算该点到另一条直线的距离。

假设点 $ P(x_0, y_0) $ 在直线 $ L_1 $ 上,则它满足方程:

$$

Ax_0 + By_0 + C_1 = 0

$$

根据点到直线的距离公式,点 $ P $ 到直线 $ L_2 $ 的距离为:

$$

d = \frac{Ax_0 + By_0 + C_2}{\sqrt{A^2 + B^2}}

$$

由于 $ Ax_0 + By_0 = -C_1 $,代入上式得:

$$

d = \frac{-C_1 + C_2}{\sqrt{A^2 + B^2}} = \frac{C_2 - C_1}{\sqrt{A^2 + B^2}}

$$

三、结论

因此,两条平行直线 $ Ax + By + C_1 = 0 $ 和 $ Ax + By + C_2 = 0 $ 之间的距离公式为:

$$

d = \frac{C_2 - C_1}{\sqrt{A^2 + B^2}}

$$

四、总结与表格

步骤 内容
1 设两条平行直线分别为 $ L_1: Ax + By + C_1 = 0 $ 和 $ L_2: Ax + By + C_2 = 0 $
2 选择直线 $ L_1 $ 上一点 $ P(x_0, y_0) $,满足 $ Ax_0 + By_0 + C_1 = 0 $
3 使用点到直线的距离公式:$ d = \frac{Ax_0 + By_0 + C_2}{\sqrt{A^2 + B^2}} $
4 代入 $ Ax_0 + By_0 = -C_1 $ 得:$ d = \frac{C_2 - C_1}{\sqrt{A^2 + B^2}} $
5 得出最终公式:$ d = \frac{C_2 - C_1}{\sqrt{A^2 + B^2}} $

五、注意事项

- 公式适用于平行直线;

- 若直线不是标准形式,需先化为一般式 $ Ax + By + C = 0 $;

- 公式中的 $ A $ 和 $ B $ 必须一致,否则两条直线不平行。

通过上述推导过程可以看出,直线到直线的距离公式是基于点到直线距离公式的应用,具有明确的几何意义和实用价值。

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