易错点

到直线的距离漏判曲线与直线相交

「曲线到直线的距离」是最小值——曲线与直线一旦有公共点,这个距离就是 00,不是把配方或点线距离公式的结果套进绝对值方程解出来的那个数。

易错点

「曲线 CC 到直线 ll 的距离」定义成曲线上的点到 ll 的距离的最小值。这个定义里藏着一个分水岭:

C 与 l 有公共点 ⟹ 距离=0.C\ \text{与}\ l\ \text{有公共点}\ \Longrightarrow\ \text{距离}=0 .

于是任何「把距离写成一个式子、令它等于给定值」的做法,都先要保证曲线与直线不相交;否则解出来的根可能落在「其实已经相交」的一侧,那里真实距离是 00,与方程无关。

两个最常踩的形状

① 圆:忘了先判位置关系。 圆到直线的距离等于

圆心距−r只在 圆心距>r (相离)时成立.\text{圆心距}-r \quad\textbf{只在}\ \text{圆心距}>r\ \textbf{(相离)时成立}.

相切时是 00、相交时也是 00(弦上的点就在 ll 上)。直接写 d−rd-r 而不验一句「d>rd>r」,相交的题会算出一个负数还照抄下去。

② 抛物线 / 一般曲线:绝对值方程给了两根。 设 C:y=f(x)C: y=f(x),到 l:y=xl: y=x 的距离是

min⁡∣f(x)−x∣2.\frac{\min\bigl|f(x)-x\bigr|}{\sqrt{2}} .

如果先算出 f(x)−xf(x)-x 的最小值 MM,再写成 ∣M∣2=d\dfrac{|M|}{\sqrt2}=d,就会得到 M=±2 dM=\pm\sqrt2\,d 两支。只有 M⩾0M\geqslant 0 那一支是对的:M<0M<0 说明 f(x)−xf(x)-x 取到负值,而它在 x→±∞x\to\pm\infty 处若为正,中间必有零点,曲线与 ll 相交,真实距离是 00。

根源是同一件事:min⁡∣u∣≠∣min⁡u∣\min|u|\neq\bigl|\min u\bigr|。 先取绝对值再求最小,和先求最小再取绝对值,只有在 uu 不变号时才相同。

怎么防

  1. 把「不相交」写成一个显式条件,放在解方程之前:圆写 d>rd>r,抛物线写判别式为负(或最小值非负)。
  2. 解出的每个根都回代判一次位置关系——这一步比验算算术更重要,因为算术没错、位置关系错了。
  3. 能绕开绝对值就绕开:先找到「相切」的临界参数,再说明越过临界之后距离随参数单调变化,这样「不相交」是推导中挣到的,不是事后补验的。

学它之前先会

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共 1 道题考到本条。