点到直线的距离公式是什么?

如题所述

点到直线的距离公式在空间向量中可以表示为:

假设直线 L 的一般方程为 Ax + By + Cz + D = 0,其中 A、B、C 是直线的方向向量的分量,而 D 是直线的截距。

现在考虑一个空间点 P(x0, y0, z0),我们要求点 P 到直线 L 的距离。

    首先,找到直线 L 上的一点 Q(a, b, c),其中 Q 是直线上最靠近点 P 的点。这可以通过将 x、y、z 替换为参数 t 的表达式得到。

    接下来,找到向量 PQ (P 到 Q 的向量),表示为向量 V = PQ = (a - x0, b - y0, c - z0)。

    点 P 到直线 L 的距离等于向量 V 在直线 L 的方向向量 (A, B, C) 上的投影长度。

    投影长度公式:点 P 到直线 L 的距离 d = |V · n| / |n|,其中 n = (A, B, C) 是直线的方向向量, · 表示向量的点积。

    所以,点 P 到直线 L 的距离可以表示为:

    d = |(a - x0, b - y0, c - z0) · (A, B, C)| / √(A^2 + B^2 + C^2)

    注意,如果直线 L 是由两点 P1(x1, y1, z1) 和 P2(x2, y2, z2) 所确定的,也可以使用这些点来计算直线的方向向量 (A, B, C) = (x2 - x1, y2 - y1, z2 - z1),然后代入公式计算点 P 到直线 L 的距离。

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