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📚 教材全解

距离与面积计算 - 掌握两点间距离公式、坐标几何中的面积计算和直线交点面积应用

一、教材全解(距离与面积的核心知识)

1. 两点间距离公式

若平面直角坐标系中有两点 \( A(x_1, y_1) \) 和 \( B(x_2, y_2) \),可将 \( AB \) 视为直角三角形的斜边,利用勾股定理推导两点间距离公式:

水平直角边长度为 \( |x_2 - x_1| \),垂直直角边长度为 \( |y_2 - y_1| \),因此距离 \( d \) 为:

\[ d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2} \]

2. 坐标几何中的面积计算(以三角形为例)

计算由坐标点构成的三角形面积,常用"底×高"法:

3. 示例解析

两点间距离:求 \( (2, 3) \) 与 \( (5, 7) \) 的距离。
代入公式: \( x_1=2, y_1=3 \);\( x_2=5, y_2=7 \),则
\[ d = \sqrt{(5-2)^2 + (7-3)^2} = \sqrt{3^2 + 4^2} = \sqrt{25} = 5 \]
三角形面积:直线 \( l_1: 4x - y = 0 \) 与 \( l_2: 2x + 3y - 21 = 0 \) 交于 \( A \),\( l_2 \) 与x轴交于 \( B \),求 \( \triangle AOB \) 的面积。
步骤1:联立 \( l_1 \) 与 \( l_2 \) 求 \( A \):由 \( l_1 \) 得 \( y = 4x \),代入 \( l_2 \) 得 \( 2x + 3(4x) - 21 = 0 \),解得 \( x = \frac{3}{2} \),\( y = 6 \),故 \( A\left( \frac{3}{2}, 6 \right) \)。
步骤2:求 \( l_2 \) 与x轴交点 \( B \):令 \( y = 0 \),得 \( 2x - 21 = 0 \),解得 \( x = \frac{21}{2} \),故 \( B\left( \frac{21}{2}, 0 \right) \)。
步骤3:计算面积:以 \( OB \) 为底(长度 \( \frac{21}{2} \)),\( A \) 的y坐标 \( 6 \) 为高,因此
\[ S = \frac{1}{2} \times \frac{21}{2} \times 6 = \frac{63}{2} \]

二、章节练习(距离与面积的应用)

1. 基础距离计算

(1) 求下列两点间的距离:

- a. \( (1, 2) \) 与 \( (4, 6) \);

- b. \( (-3, 5) \) 与 \( (2, -1) \)。

(2) 点 \( P \) 在直线 \( y = 4 - 3x \) 上,且到原点 \( O(0, 0) \) 的距离为 \( \sqrt{34} \),求 \( P \) 的坐标。

2. 三角形的判定与面积

已知三角形顶点为 \( A(2, 7) \)、\( B(5, -6) \)、\( C(8, -6) \):

(1) 证明 \( \triangle ABC \) 是不等边三角形(三边长度均不同);

(2) 计算 \( \triangle ABC \) 的面积。

3. 直线交点与三角形面积综合

直线 \( l_1: y = 7x - 3 \) 与 \( l_2: 4x + 3y - 41 = 0 \) 交于 \( A \),\( l_2 \) 与x轴交于 \( B \),\( O \) 为原点:

(1) 求 \( A \) 的坐标;

(2) 求 \( B \) 的坐标;

(3) 计算 \( \triangle AOB \) 的面积。

三、章节总结(核心要点与方法)

1. 核心公式

2. 解题步骤

3. 思想方法

4. 易错点