VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 10 bài viết Khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng, nhằm giúp các em học tốt chương trình Toán 10.
Nội dung bài viết Khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng:
Khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng. Cho điểm M(x0; y0) và đường thẳng ∆: Ax + By + C = 0. Khi đó, khoảng cách từ điểm M đến đường thẳng ∆ được tính theo công thức d (M, ∆) = |Ax0 + By0 + C| √A2 + B2. BÀI TẬP DẠNG 4. Ví dụ 1. Tìm khoảng cách từ điểm M(1; 2) đến đường thẳng (D): 4x + 3y − 2 = 0. Áp dụng công thức tính khoảng cách ta có d(M, D) = |4 · 1 + 3 · 2 − 2| √42 + 32 = 85. Ví dụ 2. Tìm những điểm nằm trên đường thẳng ∆: 2x + y − 1 = 0 và có khoảng cách đến (D): 4x + 3y − 10 = 0 bằng 2. Ví dụ 3. Viết phương trình của đường thẳng đi qua điểm A(1, −3) và có khoảng cách đến điểm M0(2, 4) bằng 1. Lời giải. Giả sử đường thẳng ∆ đi qua điểm A(1; −3) có hệ số góc k. Khi đó phương trình ∆ có dạng: y + 3 = k(x − 1) ⇔ kx − y − k − 3 = 0. Vậy phương trình ∆: 24x − 7y − 45 = 0.
Ví dụ 4. Viết phương trình của đường thẳng (D) song song với (D0): 3x + 4y − 1 = 0 và cách (D0) một đoạn bằng 2. Đường thẳng (D) ∥ (D0) nên phương trình đường thẳng (D): 3x + 4y + c = 0. Lấy điểm M(−1; 1) ∈ (D0), theo đề ta có: d(D, D0) = d(M, D) = 2 ⇔ | − 3 + 4 + c|5 = 2 ⇔ |c + 1| = 10 ⇔ c = 9, c = −11. Với c = 9 ta có D : 3x + 4y + 9 = 0. Với c = −11 ta có D : 3x + 4y − 11 = 0. Ví dụ 5. Cho điểm A(−1, 2) và hai đường (∆): x − y − 1 = 0,(∆0): x + 2y − 5 = 0. Tìm trên đường thẳng (∆) một điểm M sao cho khoảng cách từ M đến (∆0) bằng AM.
Ví dụ 6. Tìm phương trình của đường thẳng cách điểm M(1, 1) một khoảng bằng 2 và cách điểm M0 (2, 3) một khoảng bằng 4. Giả sử phương trình cần tìm là ∆: Ax + By + C = 0. Theo đề ta có: d(M, ∆) = 2 ⇔ |A + B + C| √A2 + B2 = 2 ⇔ |A + B + C| = 2√A2 + B2. Từ (1) và (2) ta có |2A + 3B + C| = 2|A + B + C| ⇔ 2A + 3B + C = 2(A + B + C), 2A + 3B + C = −2(A + B + C) ⇔ B − C = 0, 4A + 5B + 3C = 0. Thay B = C và (1) ta được |A + 2B| = 2√A2 + B2 ⇒ 3A2 − 4BA = 0. Với A = 0, chọn B = C = 1, ta được đường thẳng ∆1: y + 1 = 0. Với A = 4, chọn B = 3 ⇒ A = 4, C = 3. Ta có đường thẳng ∆2 : 4x + 3y + 3 = 0. Giải phương trình bậc hai theo ẩn A, ta có ∆0 = 4B2 − 1020B2 = −1016B2 ≤ 0. Trường hợp B = 0, ta có ∆0 = 0, phương trình có nghiệm kép A = 0, vô lý. Vậy có hai đường thẳng thỏa mãn yêu cầu.
