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专题16 两点间距离公式
1.如图①,我们在“格点”直角坐标系上可以清楚看到:要找 或 的长度,显然是转化为
求 或 的斜边长.
下面:以求 为例来说明如何解决:
从坐标系中发现: , .所以 , ,所以由勾股
定理可得: .
下面请你参与:
(1)在图①中: 4 , , .
(2)在图②中:设 , , , ,试用 , , , 表示 , ,
.
(3)(2)中得出的结论被称为“平面直角坐标系中两点间距离公式”,请用此公式解决如下题
目:
已知: , , 为坐标轴上的点,且使得 是以 为底边的等腰三角形.请求出
点的坐标.
【解答】解:(1) , , ;
(2)结合图形可得: , , .(3)若点 在 轴上,设点 的坐标为 ,
则 ,即 ,
解得: ,
即点 的坐标为 ;
若点 在 轴上,设点 的坐标为 ,
则 ,即 ,
解得: ,
即点 的坐标为 .
综上可得点 的坐标为 或 .
故答案为:4,3,5; , , .
2.阅读材料:
两点间的距离公式:如果平面直角坐标系内有两点 , 、 , ,那么 、 两点的距
离 ,则 .
例如:
若点 , ,则 ,
若点 , ,且 ,则 .
根据实数章节所学的开方运算即可求出满足条件的 的值.
根据上面材料完成下列各题:
(1)若点 , ,则 、 两点间的距离是 .
(2)若点 ,点 在 轴上,且 、 两点间的距离是5,求 点坐标.【解答】解:(1) , ,
,
故答案为: ;
(2)设 ,
点 在轴上,
,
,
,且 、 两点间的距离是5,
,
整理得 ,
,
或 ,
或 ,
或 .
3.先阅读下列文字,再回答后面的问题:
已知在平面直角坐标系内有两点 , 、 , ,其两点间的距离可用公式
表示,同时,当两点所在的直线在坐标轴上或平行于坐标轴或垂直于
坐标轴时,两点间的距离公式可简化为 或 .
(1)已知 、 ,试求 、 两点间的距离;
(2)已知 、 在平行于 轴的直线上,点 的纵坐标为5,点 的纵坐标为 ,试求 、
两点间的距离.【解答】解:(1) 、
、 两点间的距离 .
(2) 、 在平行于 轴的直线上,点 的纵坐标为5,点 的纵坐标为 ,
、 两点间的距离 .
4.阅读下列一段文字,然后回答下列问题:
已知平面内两点 , 、 , ,则这两点间的距离可用下列公式计算:
.
例如:已知 、 ,则这两点的距离 .
特别地,如果两点 , 、 , 所在的直线与坐标轴重合或平行于坐标轴或垂直于坐标
轴,那么这两点间的距离公式可简化为 或 .
(1)已知 、 ,试求 、 两点间的距离;
(2)已知 、 在平行于 轴的同一条直线上,点 的纵坐标为5,点 的纵坐标为 ,试求
、 两点间的距离;
(3)已知 的顶点坐标分别为 、 、 ,你能判定 的形状吗?请说
明理由.
【解答】解:(1) ;
(2) ;
(3) 为直角三角形.理由如下:
, , ,
,
为直角三角形.5.先阅读一段文字,再回答下列问题,已知在平面内两点坐标 , , , ,其两点
间距离公式为 ,同时,当两点所在直线在坐标轴上或平行于 轴或垂
直于 轴时,两点间距离公式可化简为 或 .
(1)已知 , ,则 、 两点间的距离为 ;
(2)已知 , 在平行于 轴的直线上,点 的纵坐标为5,点 的纵坐标为 ,则 , 两
点间的距离为 ;
(3)已知 , 在平行于 轴的直线上,点 的横坐标为5.且 , 两点间的距离为3,则点
的横坐标为 ;
(4)已知一个三角形各顶点坐标为 , , ,请判定此三角形的形状,并说明
理由.
【解答】解:(1)根据两点间距离公式可得: ;
(2)由题意可得: ;
(3)点 的横坐标为 或 ;
(4)由两点间距离公式可得: ,
,
,
,
是等腰三角形.
6.阅读下列一段文字,然后回答下列问题.已知在平面内两点 , 、 , ,其两点
间的距离 ,同时,当两点所在的直线在坐标轴或平行于坐标轴或垂直
于坐标轴时,两点间距离公式可简化为 或 .(1)已知 、 ,试求 、 两点间的距离;
(2)已知 、 在平行于 轴的直线上,点 的纵坐标为4,点 的纵坐标为 ,试求 、
两点间的距离;
(3)已知一个三角形各顶点坐标为 、 、 ,你能判定此三角形的形状吗?说
明理由.
【解答】解:(1) ;
(2) ;
(3) 是等腰三角形,
理 由 如 下 : , ,
,
则 ,
是等腰三角形.
7.先阅读一段文字,再回答下列问题:
已 知 在 平 面 内 两 点 坐 标 , , , , 其 两 点 间 距 离 公 式 为
,同时,当两点所在的直线在坐标轴上或平行于 轴或垂直于 轴,
距离公式可简化成 或 .
(1)已知 , ,试求 , 两点的距离;
(2)已知 、 在平行于 轴的直线上,点 的纵坐标为5,点 的纵坐标为 ,试求 ,
两点的距离.
(3)已知一个三角形各顶点坐标为 , , ,你能断定此三角形的形状吗?说
明理由.
【解答】解:(1) 、 ,;
(2)设点 的坐标为 ,则点 的坐标为 ,
;
(3) 为等腰三角形.
理由如下:
, , ,
, , ,
,
为等腰三角形.
8.阅读材料:
两点间的距离公式:如果直角坐标系内有两点 , 、 , ,那么 、 两点的距离
.则 .
例如:若点 , ,则 ,
根据上面材料完成下列各题:
(1)若点 , ,则 、 两点间的距离是 .
(2)若点 ,点 在坐标轴上,且 、 两点间的距离是5,求 点坐标.
(3)若点 , ,且 、 两点间的距离是5,求 的值.
【解答】解:(1) 点 , ,
;
故答案为 ;
(2)当 点在 轴上,设 ,而点 , 、 两点间的距离是5,
,解得 或 ,
此时 点坐标为 或 ;
当 点在 轴上,设 ,
而点 , 、 两点间的距离是5,
,解得 或 ,
此时 点坐标为 或 ;
综上所述, 点坐标为 或 或 或 ;
(3) 点 , ,且 、 两点间的距离是5,
,
整理得 ,
解得 , ,
即 的值为 或6.
9.在平面直角坐标系中,有 , , 三点.
(1)当点 在 轴上时,求点 的坐标;
(2)当 轴时,求 , 两点间的距离;
(3)当 轴于点 ,且 时,求点 的坐标.
【解答】解:(1) 点 在 轴上,
,解得 ,
点坐标为 ;
(2) 轴,
、 点的纵坐标相同,
,解得 ,, ,
, 两点间的距离 ;
(3) 轴, ,
,解得 ,
点坐标为 或 .
10.问题情境:
在平面直角坐标系 中有不重合的两点 , 和点 , ,小明在学习中发现,若
,则 轴,且线段 的长度为 ;若 ,则 轴,且线段 的长度
为 ;
【应用】:
(1)若点 、 ,则 轴, 的长度为 3 .
(2)若点 ,且 轴,且 ,则点 的坐标为 .
【拓展】:
我们规定:平面直角坐标系中任意不重合的两点 , , , 之间的折线距离为
;例如:图1中,点 与点 之间的折线距离为 ,
.
解决下列问题:
(1)如图2,已知 ,若 ,则 ;
(2)如图2,已知 , ,若 ,则 .
(3)如图3,已知 ,点 在 轴上,且三角形 的面积为3,则 .【解答】解:【应用】:
(1) 的长度为 .
故答案为:3.
(2)由 轴,可设点 的坐标为 ,
,
,解得: ,
点 的坐标为 或 .
故答案为: 或 .
【拓展】:
(1) , .
故答案为: .
(2) , , ,
,解得: .
故答案为:2或 .
(3)由点 在 轴上,可设点 的坐标为 ,
三角形 的面积为3,
,解得: .
当点 的坐标为 时, ;当点 的坐标为 时, , .
故答案为:4或8.
11.先阅读下列一段文字,在回答后面的问题.
已知在平面内两点 , 、 , ,其两点间的距离公式 ,
同时,当两点所在的直线在坐标轴或平行于坐标轴或垂直于坐标轴时,两点间距离公式可简化为
或 .
(1)已知 、 ,试求 、 两点间的距离;
(2)已知 、 在平行于 轴的直线上,点 的纵坐标为5,点 的纵坐标为 ,试求 、
两点间的距离.
(3)已知一个三角形各顶点坐标为 、 、 ,你能判定此三角形的形状吗?说
明理由.
【解答】解:(1) 、 ,
,即 、 两点间的距离是13;
(2) 、 在平行于 轴的直线上,点 的纵坐标为5,点 的纵坐标为 ,
,即 、 两点间的距离是6;
(3) 是等腰三角形,理由如下:
一个三角形各顶点坐标为 、 、 ,
, , ,
,
是等腰三角形.
12.先阅读下列一段文字,再回答后面的问题:已知在平面直角坐标系内两点 , , ,
,其两点间的距离 ,同时,当两点所在的直线在坐标轴或平行于坐标轴或垂直于坐标轴时,两点间距离公式可简化为 或 .
(1)已知 , ,试求 , 两点间的距离;
(2)已知线段 轴, ,若点 的坐标为 ,试求点 的坐标;
(3)已知一个三角形各顶点坐标为 , , ,你能判定此三角形的形状吗?说
明理由.
【解答】解:(1) , 两点间的距离 ;
(2) 线段 轴,
、 的横坐标相同,
设 ,
,解得 或 ,
点坐标为 或 ;
(3) 为等腰三角形.
理由如下:
, , ,
, , ,
,
为等腰三角形.
13.阅读一段文字,再回答下列问题:已知在平面内两点的坐标为 , , , ,则该
两点间距离公式为 ,同时,当两点在同一坐标轴上或所在直线平行于
轴、平行于 轴时,两点间的距离公式可化简成 和 .
(1)若已知两点 , ,试求 , 两点间的距离;(2)已知点 , 在平行于 轴的直线上,点 的纵坐标为7,点 的纵坐标为 ,试求 ,
两点间的距离;
(3)已知一个三角形各顶点的坐标为 , , , , ,你能判定这三点是否
共线?若共线请说明理由,若不共线请求出图形的面积.
【解答】解:(1) 点 , ,
,
即 , 两点间的距离是 ;
(2) 点 , 在平行于 轴的直线上,点 的纵坐标为7,点 的纵坐标为 ,
,
即 , 两点间的距离是9;
(3)这三点不共线,
该三角形为直角三角形.
理由: 一个三角形各顶点的坐标为 , , , , ,
, ,
,
,
是直角三角形,
.
14.先阅读下列一段文字,再回答后面的问题.
对于平面直角坐标系中的任意两点 , 、 , ,其两点间的距离公式为
,同时,当两点所在的直线在坐标轴或平行于坐标轴或垂直于坐标轴时,两点间距离公式可简化为 或 .
(1)若 、 ,试求 、 两点间的距离;
(2)若 、 都在平行于 轴的同一条直线上,点 的横坐标为3,点 的横坐标为 ,试求
、 两点间的距离.
(3)若已知一个三角形各顶点坐标为 、 、 ,你能判定此三角形的形状吗?
请说明理由.
【解答】解:(1) 、 ,
;
(2) 、 都在平行于 轴的同一条直线上,点 的横坐标为3,点 的横坐标为 ,
;
(3) 为等腰直角三角形,理由为:
、 、 ,
,
,
(2) ,
,
则 为等腰直角三角形.
15.在平面直角坐标系 中,对于任意两点 , ,我们把 , 两点横坐标差的绝对值与它
们纵坐标差的绝对值的和叫做 , 两点间的折线距离,记作 .
即:如果 , , , .那么 .(1)已知 , ,求出 的值;
(2)已知 , ,且 ,求 的取值范围;
(3)已知 , ,动点 ,若 , 两点间的折线距离与 , 两点间的折线
距离的差的绝对值是3,直接写出 的值并画出所有符合条件的点 组成的图形.
【解答】解:(1)由题意可知: , ;
(2) ,
,
;
(3) , ,
由题意可知: ,
当 时,
等式的左边 ,此时不满足题意;
当 时,
等式的左边 ,
即 ,解得: 或 ,
当 时,
等式的左边 ,不符合题意,
综上所述,点 或 ,
如图所示.
16.先阅读下列一段文字,再解答问题:
已 知 在 平 面 内 有 两 点 , , , , 其 两 点 间 的 距 离 公 式 为
;同时,当两点所在的直线在坐标轴上或平行于坐标轴或垂直于坐标
轴时,两点间距离公式可简化为 或 .
(1)已知点 , ,则 5 ;
(2)已知点 , 在平行于 轴的直线上,点 的纵坐标为4,点 的纵坐标为 ,则
;
(3)已知点 和(1)中的点 , ,判断线段 , , 中哪两条线段的长是相等的?
并说明理由.
【解答】解:
(1)依题意, ,
故答案为5;(2) 平行于 轴
;
(3)
点 与点 的纵坐标相同
平行于 轴
由(1)知
线段 , 两条线段的长是相等的.
17.先阅读下列一段文字,再解答问题
已 知 在 平 面 内 有 两 点 , , , , 其 两 点 间 的 距 离 公 式 为
,同时,当两点所在的直线在坐标轴上或平行于坐标轴或垂直于坐
标轴时,两点间距离公式可简化为 或
(1)已知点 , ,试求 , 两点间的距离;
(2)已知点 , 在平行于 轴的直线上,点 的纵坐标为5,点 的纵坐标为 ,试求 ,
两点间的距离;
(3)已知点 , , , ,判断线段 , , 中哪两条是相等的?并说明
理由.
【解答】解:(1)依据两点间的距离公式,可得 ;
(2)当点 , 在平行于 轴的直线上时, ;
(3) 与 相等.理由:
;
;.
.
18.先阅读一段文字,再回答下列问题:已知在平面内两点坐标 , , , ,其两点
间距离公式为 ,同时,当两点所在直线在坐标轴上或平行于 轴或垂
直于 轴时,两点间距离公式可化简为 或 .
(1)已知 、 ,则 , 两点间的距离为 ;
(2)已知 , 在平行于 轴的直线上,点 的纵坐标为5,点 的纵坐标为 ,则 , 两
点间的距离为 ;
(3)已知一个三角形各顶点坐标为 , , ,请判定此三角形的形状,并说明
理由.
【解答】解:(1) 、 ,
.
故答案为: .
(2)设点 的坐标为 ,则点 的坐标为 ,
.
故答案为:6.
(3) 为等腰三角形,理由如下:
, , ,
, , ,
,为等腰三角形.
19.阅读下列一段文字,然后回答下列问题.已知在平面内两点 , 、 , ,其两点
间的距离 同时,当两点所在的直线在坐标轴或平行于坐标轴或垂直
于坐标轴时,两点间距离公式可简化为 或 .
(1)已知 、 ,试求 、 两点间的距离;
(2)已知 、 在平行于 轴的直线上,点 的纵坐标为6,点 的纵坐标为 ,试求 、
两点间的距离.
(3)已知一个三角形各顶点坐标为 、 、 ,请判定此三角形的形状,并说明
理由.
(4)已知一个三角形各顶点坐标为 、 、 ,请判定此三角形的形状,并说明
理由.
【解答】解:(1) ;
(2) ;
(3) 为等腰三角形.理由如下:
, , ,
,
为等腰三角形;
(4) 为等腰直角三角形.理由如下:
, , ,
而 ,
,
为等腰直角三角形.
20.先阅读下列一段文字,再回答后面的问题.已知在平面内两点 , , , ,这两点间的距离 ,同时,
当两点所在的直线在坐标轴或平行于坐标轴或垂直于坐标轴时,两点间距离公式可简化为
或 .
(1)已知 , ,试求 , 两点间的距离;
(2)已知 , 在平行于 轴的直线上,点 的纵坐标为5,点 的纵坐标为 ,试求 ,
两点间的距离.
【解答】解:(1) , 两点间的距离 ;
(2) , 两点间的距离 .