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两直线间距离公式

2025-11-22 09:34:46

问题描述:

两直线间距离公式,求快速帮忙,马上要交了!

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2025-11-22 09:34:46

两直线间距离公式】在解析几何中,计算两条直线之间的距离是一个常见的问题。根据两条直线的位置关系(平行或相交),所使用的公式也有所不同。本文将总结两直线之间距离的计算方法,并通过表格形式清晰展示。

一、概述

在二维平面内,若两条直线不相交,则它们为平行直线;若相交,则它们有唯一的交点,此时两直线之间的距离为0。因此,只有在平行直线的情况下,才存在非零的距离。

二、两直线间距离的计算方法

1. 平行直线间的距离公式

设两条平行直线分别为:

- $ L_1: Ax + By + C_1 = 0 $

- $ L_2: Ax + By + C_2 = 0 $

则这两条直线之间的距离 $ d $ 可以用以下公式计算:

$$

d = \frac{C_1 - C_2}{\sqrt{A^2 + B^2}}

$$

> 注意:此公式适用于两条直线具有相同系数 $ A $ 和 $ B $ 的情况,即斜率相同但截距不同的直线。

2. 一般直线间的距离(非平行)

若两条直线不平行,则它们一定相交,因此两直线之间的距离为0。在这种情况下,不需要使用任何距离公式。

三、常见情况对比表

情况 直线方程形式 是否平行 距离计算公式 说明
平行直线 $ Ax + By + C_1 = 0 $ 和 $ Ax + By + C_2 = 0 $ $ d = \frac{C_1 - C_2}{\sqrt{A^2 + B^2}} $ 需要相同的 $ A $ 和 $ B $ 系数
相交直线 任意直线,如 $ y = kx + b_1 $ 和 $ y = k'x + b_2 $ $ d = 0 $ 有唯一交点,无实际距离
非平行直线 如 $ y = x + 1 $ 和 $ y = 2x + 3 $ $ d = 0 $ 不平行,必相交

四、示例说明

例1:平行直线

直线 $ L_1: 2x + 3y - 5 = 0 $

直线 $ L_2: 2x + 3y + 4 = 0 $

则两直线间的距离为:

$$

d = \frac{-5 - 4}{\sqrt{2^2 + 3^2}} = \frac{9}{\sqrt{13}} \approx 2.49

$$

例2:相交直线

直线 $ L_1: y = x + 1 $

直线 $ L_2: y = 2x + 3 $

由于斜率不同,两直线相交,距离为0。

五、总结

在计算两直线之间的距离时,首先要判断它们是否平行。如果是平行直线,可以使用标准的平行直线距离公式;如果相交,则距离为0。掌握这些方法有助于解决实际问题中的几何计算需求。

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