点到线段的距离_直线垂直,垂线的性质,点到直线的距离
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兩條直線相交所成的四個(gè)角中,有一個(gè)角是直角時(shí),就說(shuō)這兩條直線互相垂直,其中一條直線叫做另一條直線的垂線,它們的交點(diǎn)叫垂足。
如圖,直線AB與CD垂直于點(diǎn)E,記作:AB⊥CD于點(diǎn)E。
通過(guò)∠BEC=90°可以判定AB⊥CD;反過(guò)來(lái)可以通過(guò)垂直判斷直角,即如果AB⊥CD那么∠BEC=90°。
垂線的性質(zhì):
(1)在同一平面內(nèi),過(guò)一點(diǎn)有且只有一條直線與已知直線垂直。
(2)連接直線外一點(diǎn)與直線上各點(diǎn)的所有線段中,垂線段最短。簡(jiǎn)單說(shuō)成:垂線段最短。
點(diǎn)到直線的距離:
直線外一點(diǎn)到這條直線的垂線段的長(zhǎng)度,叫做點(diǎn)到直線的距離。
下面用一些例子來(lái)理解一下這些性質(zhì)
例題1:如圖,已知AB⊥BC,EA是∠BAD的角平分線,ED是∠ADC的角平分線,AE⊥DE,求證DC⊥BC。
想證明DC⊥BC,根據(jù)垂直的定義,如果∠C是直角那么就可以得到結(jié)論。
因?yàn)锳E⊥DE,所以∠AED=90°(根據(jù)垂直,可以得出∠AED是直角。相比直接給出角的度數(shù),垂直就是一個(gè)隱藏的已知條件,即隱藏著∠AED=90°),根據(jù)三角形內(nèi)角和,∠EAD+∠EDA=90°。
因?yàn)镋A,ED是∠BAD,∠ADC的角平分線,所以∠BAE=∠EAD,∠EDC=∠EDA
所以∠BAD+∠CDA=2(∠EAD+∠EDA)=180°,所以AB//CD(同旁內(nèi)角互補(bǔ),兩直線平行)。因?yàn)锳B⊥BC,所以∠B=90°,∠C=180°-∠B=90°(兩直線平行,同旁內(nèi)角互補(bǔ)),所以DC⊥BC。
垂線段最短(點(diǎn)到直線的距離)
如圖,直線AB外的點(diǎn)P,過(guò)點(diǎn)P做PC⊥AB于點(diǎn)C,那么PC就是垂線段。
如果D,E是直線AB上任意另外兩點(diǎn),根據(jù)垂線段最短可知PC<PD,PC<PE。
我們?cè)購(gòu)闹苯侨切蔚慕嵌闰?yàn)證一下:因?yàn)镻C⊥AB,所以∠PCE是直角,在直角三角形PCE中,PC是直角邊,PE是斜邊。由于直角三角形中直角邊小于斜邊,所以PC<PE。或者根據(jù)勾股定理PC2+CE2=PE2,由于CE2﹥0,所以PC2<PE2,即PC<PE。這些道理都是相通的,可以相互驗(yàn)證。
這個(gè)垂線段的長(zhǎng)度,叫做點(diǎn)P到直線AB的距離。它是非常重要的,在今后坐標(biāo)系中的幾何題中,會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)。由垂線段的這個(gè)性質(zhì),可以延伸到平行線間的距離。
總結(jié)
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