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点到直线距离公式推导过程

点到直线距离公式推导过程

更新时间:2024-04-15 22:39:47

点到直线距离公式推导过程

点到直线距离公式的推导过程如下:假设直线的解析式为ax+by+c=0,点的坐标为(x0,y0)。

根据向量的内积公式,点到直线的距离等于点到直线上一点的连线向法向量的投影。

直线的法向量为(b,-a),那么点到直线的距离公式为:

d = |(x0-x)*b + (y0-y)*(-a) + c| / sqrt(a^2 + b^2)

其中,(x,y)为直线上任意一点的坐标。

这个公式可以通过向量的内积和向量的模长计算得出。

点到直线的距离公式描述了一个点到一条直线的垂直距离。在数学中,这个公式被定义为:

d = |Ax + By + C| / √(A^2 + B^2)

其中 A, B, C 是直线上的坐标(Ax, By, C = 0),x0 和 y0 是点的坐标(x0, y0)。

公式推导过程如下:

1. 首先,我们知道点到线段的距离可以通过点到直线上的垂线段的长度来表示。设点 P 和线段 AB 的垂直交点为 O,则 P 和 O 构成了线段 AB 的垂足。

2. 点到线段的距离 d 可表示为:

d = |Ox - Ax | + |Oy - By |

3. 将点 P 的坐标代入上述公式,得到:

d = |Px - Ax | + |Py - By |

4. 因为线段 AB 的长度可以用坐标 A 和 B 来表示,我们可以将上式改写为:

d = |Px - Ax | + |Py - By | = |Px - (Ax + By) | + |Py - (By + Ay) |

5. 化简这个等式,得到:

d = |Px - (Ax + By) | + |Py - (By + Ay) | = |Px - Ax + Py - By |

6. 将上式整理得到:

d = |Px - Ax + Py - By | = |(Ax + By) - (Ax + By) |

7. 根据等式的性质,我们得到:

d = |(Ax + By) + C| / √(A^2 + B^2)

8. 其中,C 是直线上的任意一点,且满足 Ax + By + C = 0,即 C = -Ax - By。

9. 因此,点到直线的距离公式为:d = |(Ax + By) + C| / √(A^2 + B^2)。

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