劉慧
若 A(x1,y1)、B(x2,y2),則 AB = (x1 - x2) 2 + (y1 - y2) 2 , 該公式稱為兩點間的距離公式.兩點間的距離公式是 解析幾何中重要的解題“工具”,在解題中應(yīng)用廣泛.下 面結(jié)合實例來談一談兩點間的距離公式的應(yīng)用技巧.
一、求點的坐標(biāo)
兩點間的距離公式說明了兩個點的坐標(biāo)之間的 關(guān)系.在由一段距離求其中一個端點的坐標(biāo)時,我們可 借助兩點間的距離公式,建立關(guān)于這個端點的坐標(biāo)的 方程,通過解方程求得點的坐標(biāo).
例1
解:
由于已知 |PA| = 3|PB| 以及點 A、B 的坐標(biāo),所以可 設(shè)出 P(a,b) ,根據(jù)兩點間的距離公式建立關(guān)于 x、y 的 方程,據(jù)此可求得點 P 的坐標(biāo).
二、證明三點共線
證明三點共線問題比較常見.求解此類問題,可利 用兩點間的距離公式分別求得其中任意兩點間的距 離,使得其中兩條較短的線段之和等于較長的線段 長,便可證明三點共線.
例2
證明:
三條線段中的兩條線段之和等于第三條線段的 長,則此三點必共線.解答本題,只需利用兩點間的距 離公式證明 |AB| + |AC| = |BC| 即可.
三、求解與線段長有關(guān)的平面幾何問題
解答與線段長有關(guān)的平面幾何問題,往往要將數(shù) 形結(jié)合起來,通過建立合適的平面直角坐標(biāo)系,求得 或設(shè)出各個點的坐標(biāo),即可利用兩點間的距離公式求 出各條線段的長.
例3
證明:
先根據(jù)已知圖形的特點,建立平面直角坐標(biāo)系, 分別寫出或設(shè)出O、A、B、C四點的坐標(biāo);然后利用兩點 間的公式求出 |AB|、|AC|、|AO|、|OC| ,即可證明結(jié)論.對 于某些與線段長有關(guān)的平面幾何問題,若容易建立平 面直角坐標(biāo)系,并容易寫出相關(guān)點的坐標(biāo),則可以考 慮利用兩點間的距離公式來建立等量關(guān)系.在解答此 類問題時,靈活運用數(shù)形結(jié)合思想,可使問題快速獲 解.
四、求無理函數(shù)的最值
有些無理函數(shù)的根號下的式子是二次函數(shù)式,經(jīng) 過配方后,把它看成兩點間的距離,就可以利用兩點 間的距離公式和平面幾何圖形的性質(zhì)來求最值.
例4
解:
函數(shù)式中的兩個根式可配湊成兩個完全平方式 的和,于是根據(jù)其幾何意義,將其看作兩點間的距離, 構(gòu)造出幾何圖形,利用三角形的兩邊之和大于第三邊 的公理和兩點間的距離公式,即可求得無理函數(shù)式的 最小值.
五、證明無理不等式
對于某些無理不等式,若根號下的式子可以看成 兩點間的距離,則可以從它的幾何意義入手,通過構(gòu) 建平面直角坐標(biāo)系,利用兩點間的距離公式來建立等 量關(guān)系式,把無理不等式證明問題轉(zhuǎn)化為平面幾何最 值問題,利用平面幾何圖形的性質(zhì)加以證明.
例5
證明:
觀察所要證明的不等式,可以發(fā)現(xiàn)該式可看作兩 點間的距離的開方,于是構(gòu)造幾何圖形,利用三角形 三邊之間的關(guān)系來建立不等關(guān)系式,借助兩點間的距 離公式證明結(jié)論.若代數(shù)式中出現(xiàn)兩組完全平方式的 和,則可從其幾何意義入手,將其看作兩點之間的距 離,借助兩點之間的距離和平面幾何圖形的性質(zhì)來求 解,就會達到出奇制勝的效果.
從以上分析可以看出,兩點間的距離公式看似很 簡單,在解題中應(yīng)用卻十分廣泛.運用該公式,可以求 點的坐標(biāo),證明三點共線,證明與線段長有關(guān)的平面 幾何問題,求無理函數(shù)最值,證明無理不等式,等等.同 時,我們也可以看出,無論解答何種解析幾何問題,都 需將數(shù)形結(jié)合起來,這樣才能有效地提升解題的效率.
(作者單位:江蘇省淮安市楚州中學(xué))