利用导数的数学本质功能和正交向量的性质探究点到直线的距离

来源 :未来英才 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zl8566102
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:在数学中,求证点到直线距离的公式具有多种方式,本文主要研究通过导数的数学本质功能和正交向量的性质对点到直线的距离进行探讨。
  关键词:导数数学本质;正交向量形式;点;直线;距离
  导数在数学中的本质就是瞬时变化,其是微积分中的基础概念,并且尤为重要,其主要是通过极限概念实现函数局部的线性逼近,比如在运动学中,物体位移相对于时间导数来说就是物体的瞬时速度,导数实际上就是函数图像中的斜率值。正交向量指的是二维或者三维空间中两个或者三个向量为90°,正交向量的几何就是正交向量组。在数学中,导数及正交向量是尤为重要的概念,在学习过程中要重视从多方面对其本质进行理解。通过导数数学本质及正交向量性质对点到直线距离进行探究,主要是将正交向量積和方程导数相结合实现的。基于此,本文就讲此过程详细的进行论述。数学中,点到直线的距离公式有很多求证方法,这里是一种利用导数的数学本质功能和正交向量的性质探究点到直线的距离的方法,将“方程导数”、“正交向量积”结起来,探究点到直线的距离。
  一、导数的数学本质功能
  数学中,导数(Derivative)是微积分中的重要基础概念。当自变量的增量趋于零时,因变量的增量与自变量的增量之商的极限。在一个函数存在导数时,称这个函数可导或者可微分。可导的函数一定连续,不连续的函数一定不可导。
  导数实质上就是一个求极限的过程,导数的四则运算法则来源于极限的四则运算法则。
  二、对圆的方程求导的数学意义
  在平面内,设圆心O的坐标为(a1,b1), 圆的半径为r, 则,圆的方程为:(xa1)2+(y- b1) 2=r2 ----------------①式
  我们不是一般性地将①式视为,动点(x,y)到定点(a1,b1)的距离d的函数特殊情况(此时,距离d为常数r)。
  距离d的函数f(d)= f(x,y)=(x- a1)2+(y- b1) 2---------②式
  对①式、②式进行求导,则有,
  f/(d)= f/(x,y)=2(x- a1)·(x- a1)/+2(yb1) ·(y- b1) /=0
  化简则有,(x- a1)·(x- a1)/+(y- b1) ·(yb1) /=0 -----③式
  即:(x- a1)·x/+(y- b1) ·y/=0 ----------------④式
  x·x/+y·y/= a1·x/+ b1 ·y/
  观察③式、④式,可以视为:向量OM与向量n正交。
  其中,过动点M(x,y)、圆心O(a1,b1)的半径向量OM【记作:向量OM=((xa1),(y- b1))】
  过动点M(x,y)的切线向量n【记作:向量n=((x- a1)/,(y- b1) /)】
  三、根据正交向量的性质求索直线外一点到直线最小距离
  我们设过动点M(x,y)的切线方程的一般式为 :
  A x+B y+C=0 ---------------⑤式
  因为切线与圆的半径正交,则有OM半径向量=( A, B)
  根据向量内积其数学意义:本向量模长与“彼向量模长在本向量模长上投影长”的乘积,且有OM·n=|OM||n|cosθ。
  于是则,|OM·n|≦|OM||n|| cosθ|
  取等号时即为圆心到切线的最小距离。
  最小
  参考文献
  [1] 苏怀堂, 韩静波. 高中数学中导数几何意义的妙用[J]. 新课程·下旬, 2015(11).
  [2] 王楠. 利用导数的数学本质功能和正交向量的性质探究点到直线的距离[J]. 中学生数理化:学研版, 2017(5):47-47.
  [3] 李红武, 王骁力. 空间直线的向量表示及其在求点到空间直线距离的应用[J]. 南阳师范学院学报, 2009, 8(3):24-26.
其他文献
1945年5月8日,德国法西斯无条件投降。关押在德国东普士 纳粹集中营里的中国姑娘赤英和与她生死之交的二位捷克小姐 妹——米拉、弗拉斯塔,走出地狱之门,一直向东跑去,奔向生
李兆麟,原名李超兰,辽宁省辽阳县小荣官屯(今属灯塔市)人,1910年11月2日出生。1932年5月加入中国共青团,同年转为中共党员。1931年“九一八”事变后,李兆麟来到了北平,参加了
最近中央电视台《东方时空》专栏播放了企业家余彭年创业致富、办慈善事业的动人事迹,令人钦佩。余彭年已是84岁高龄的老人,他历尽千辛万苦在香港、台湾、深圳等地经商做生意
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
国家发展改革委价格监测中心编制的国际市场商品价格指数显示,受油脂油料、原油及成品油等品种价格下降的影响,9月份国际市场初级产品价格水平下降。与上月相比,中价国际A(现
20 0 0年 1月 5~ 6日 ,福建省地方志第五次工作会议暨表彰大会在福州隆重举行。全省各地、市、县 (区 )地方志编纂机构的负责人 ,省直有关编纂单位的负责人 ,受表彰的先进集体
提到一氧化氮(NO),人们的第一印象往往是汽车尾气、工业废气等空气污染物,谁能想到它可以在体内产生化学作用,为人类健康带来福祉呢?然而,当1998年三位科学家由于发现一氧化
据美国媒体报道,美国南加州大学研究人员以年龄超过30岁的双胞胎共计5000多人为研究对象,通过分析他们的饮食和生活习惯,来了解经常借酒消愁与酗酒和抑郁症的关系。研究人员
背痛的种类不少,但无一例外都会让人感到痛苦不堪。根据背痛的方式和程度,可将其分成五个类型。但如果背部疼痛剧烈,最好的办法就是尽早看医生,以免耽误治疗。1背部僵硬背部
扫房洗车洗澡洗衣……春暖花开,你想把生活的每个细节都弄得干干净净,清爽地进入最好的季节。但是你清扫血液了吗?血液是生命的根本,其中不仅有氧、葡萄糖、胆固醇、脂肪等许