python 点到线段的距离,python如何求两点距离
本文将介绍几种推导点到线距离公式的方法。
默认情况下,直线方程为
,A,B不为0,斜率为
,该点的坐标是P(x0,y0),而该点
到达
距离是。
推导1(面积法):
如上图所示,设置
,
,由R,S直线表示
打开,获取:
,
,
所以:
,
,
所以:
,
,
所以:
,
所以从三角形面积公式:
,
有:
推导2(三角函数斜率法):
如上图所示,直线的倾角为,与推导1相同。
,
,
再次拥有
和三角函数公式。
,
代入,有:
推导3(寻点法):
如上图:因为
,所以
,
所以线性PQ方程是:
,
同时发生的
,
找到Q点的坐标如下
,
所以:
推导4(圆切线法):
如上图所示,以P点为圆心,做一个圆和一条直线。
切线,这个圆的方程式是:
,
联立线性方程
y的消除:
,
根据相切条件:
,
即:
,
解决方案:
推导5(函数极值法):
如上图所示,这个问题可以转化为求一条直线。
移动点Q使PQ的距离最短。当然,我们已经知道D是最短的。这样问题就变成了一个二元函数的条件极值问题。该功能是:
,D是一个函数,条件是
求最小值,由于距离总是大于0,我们考虑二元二次函数在根号中的极值问题,我们用拉格朗日乘子法。
制造
,
因此
,
解决方案:
,
将它代入函数得到:
推导6(对称点寻找法):
如上图所示,设置
是
关于直线
对称点,所以有:
,
解决方案:
,
,
所以:
推导7(测高法):
如上图所示,R和S的坐标可以从线性方程中得到,即
,
,所以三角形ROS的面积是:
,
所以:
,
所以:
推导8(相似三角形法):
如图所示,
,
,所以
,所以
,
可以从直线段比公式(三衡老师:定段比公式和定理)得出:
,
但是
,
因此。
总结:平面解析几何的主要研究对象是直线和圆锥曲线,而平面几何的主要研究对象是直线和由线段组成的几何图形。因此,在解析几何的问题中,常常利用平面几何的知识带来更简洁的过程。同时我们可以发现,即使是一个简单的问题也会有很多不同的方法,每一种方法都是一个知识点的应用。善于发现和比较这些方法,会使我们的思维更加开放,更具创新性。
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