,公式得证。
证:点P到直线上任意一点的距离的 最小值 就是点P到直线的距离。在上取任意点用两点的距离公式有 为了利用条件上式变形一下,配凑系数处理得:
当且仅当时取 等号 所以最小值就是
三、不等式法
证:点P到直线上任意一点Q的距离的最小值就是点P到直线的距离。由 柯西不等式
当且仅当时取等号所以最小值就是
四、转化法
证:设直线的倾斜角为过点P作PM∥轴交于M显然所以
易得∠ MPQ =或∠MPQ=
在两种情况下都有所以
证:P作PM∥轴交于M,过点P作PN∥轴交于N
由解法三知;同理得
在Rt△MPN中,PQ是 斜边 上的高
六、参数方程法
证:过点作直线 交直线 于点Q。
由直线参数方程的几何意义知,将代入得
整理后得
当时,我们讨论与的 倾斜角 的关系:
当为锐角时()有
当为 钝角 时()有
得到的结果和上述形式相同,将此结果代入①得
七、向量法
证:如图1,设直线的一个 法向量 ,Q直线上任意一点,则。从而点P到直线的距离为: