高二上同学们正在学习平面解析几何的知识,其中有关已知点的坐标和直线的方程,怎样求点到直线的距离?
一般方法是:设点到直线的垂线段为,垂足为,由可知直线的斜率为,依据点斜式可写出直线的方程,并由与的方程求出点的坐标;由此根据两点距离公式求出,得到点到直线的距离.
教材中作了这样的解释“这个方法虽然思路自然,但是运算较繁”,面对教材的这一解释,在本节古今中外,凡是有杰出贡献的科学家,他们都有一个共同的特点——用辨证的、批判的眼光去观察周围的事物,通过自己的独立思考,发现新的问题.你是就此停下,按照教材去阅读、领会教材给出的证明方法,还是继续独立地去探究,能否用上面所介绍的方法比较简便地证明出点到直线的距离公式呢?那么就要研究上面的证法为什么运算比较繁,能否通过巧妙的变换使得运算变得简单呢?通过研究不难发现,上面的证法之所以比较繁,是由于要通过解方程组求出交点的坐标,然后再代入到两点间的距离公式进行计算,且这两个步骤运算都比较繁,要简化运算,就要尝试去避开这些较为复杂的运算.于是,只要围绕证明的目标,利用整体思想,直接构造以为元的方程,这一证法还是非常简便的.