
?第08講 平面上的距離
【題型歸納目錄】
題型一:中點(diǎn)公式
題型二:兩點(diǎn)距離公式
題型三:由頂點(diǎn)判斷三角形的形狀
題型四:由兩點(diǎn)距離公式求最值
題型五:點(diǎn)線距離公式
題型六:面積問題
題型七:由點(diǎn)線距離求參數(shù)
題型八:點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱
題型九:直線關(guān)于直線對(duì)稱
題型十:平行線間距離公式
題型十一:直線關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱
題型十二:將軍飲馬問題
【知識(shí)點(diǎn)梳理】
知識(shí)點(diǎn)一:中點(diǎn)坐標(biāo)公式
若兩點(diǎn)、,且線段的中點(diǎn)坐標(biāo)為,則,,則此公式為線段的中點(diǎn)坐標(biāo)公式.
知識(shí)點(diǎn)二:兩點(diǎn)間的距離公式
兩點(diǎn)間的距離公式為.
知識(shí)點(diǎn)詮釋:
此公式可以用來求解平面上任意兩點(diǎn)之間的距離,它是所有求距離問題的基礎(chǔ),點(diǎn)到直線的距離和兩平行直線之間的距離均可轉(zhuǎn)化為兩點(diǎn)之間的距離來解決.另外在下一章圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)、直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系的判斷等內(nèi)容中都有廣泛應(yīng)用,需熟練掌握.
知識(shí)點(diǎn)三:點(diǎn)到直線的距離公式
點(diǎn)到直線的距離為.
知識(shí)點(diǎn)詮釋:
(1)點(diǎn)到直線的距離為直線上所有的點(diǎn)到已知點(diǎn)的距離中最小距離;
(2)使用點(diǎn)到直線的距離公式的前提條件是:把直線方程先化為一般式方程;
(3)此公式常用于求三角形的高、兩平行線間的距離及下一章中直線與圓的位置關(guān)系的判斷等.
知識(shí)點(diǎn)四:兩平行線間的距離
本類問題常見的有兩種解法:①轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到直線的距離問題,在任一條直線上任取一點(diǎn),此點(diǎn)到另一條直線的距離即為兩直線之間的距離;②距離公式:直線與直線的距離為.
知識(shí)點(diǎn)詮釋:
(1)兩條平行線間的距離,可以看作在其中一條直線上任取一點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)到另一條直線的距離,此點(diǎn)一般可以取直線上的特殊點(diǎn),也可以看作是兩條直線上各取一點(diǎn),這兩點(diǎn)間的最短距離;
(2)利用兩條平行直線間的距離公式時(shí),一定先將兩直線方程化為一般形式,且兩條直線中,的系數(shù)分別是相同的以后,才能使用此公式.
【典例例題】
題型一:中點(diǎn)公式
【例1】(2023·浙江·麗水外國(guó)語實(shí)驗(yàn)學(xué)校高一階段練習(xí))已知點(diǎn),則線段AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為________.
【答案】
【解析】由題意知:中點(diǎn)坐標(biāo)為,即.
故答案為:.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】(2023·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí))直線l經(jīng)過已知點(diǎn),且被兩條已知直線截得的線段恰以P為中點(diǎn),求直線l的方程.
【解析】當(dāng)斜率不存在時(shí),直線,代入直線得:;代入直線得:,所以中點(diǎn)不是點(diǎn)P,當(dāng)斜率存在時(shí),
設(shè)直線,聯(lián)立 得: ;
聯(lián)立得:,因?yàn)榻氐玫木€段恰以P為中點(diǎn),
所以,解得:,所以直線,即:
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】(2023·江蘇·高二課時(shí)練習(xí))已知點(diǎn)在軸上,點(diǎn)在軸上,線段的中點(diǎn)的坐標(biāo)是,求線段的長(zhǎng).
【解析】在平面直角坐標(biāo)系中,,則為直角三角形,且為斜邊,
故.
題型二:兩點(diǎn)距離公式
【例2】(2023·江蘇·高二假期作業(yè))已知點(diǎn),,則A,B兩點(diǎn)的距離為(????)
A.25 B.5
C.4 D.
【答案】B
【解析】由兩點(diǎn)間的距離公式得.
故選:B.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3】(2023·廣西防城港·高二統(tǒng)考期末)已知點(diǎn),則為(????)
A.5 B. C. D.4
【答案】A
【解析】.
故選:A
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4】(2023·新疆巴音郭楞·高二校考期中)已知點(diǎn)A、B是直線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn),則(????)
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【解析】由,
令,得,設(shè);
令,得,設(shè).
所以.
故選:A
題型三:由頂點(diǎn)判斷三角形的形狀
【例3】(2023·高二課時(shí)練習(xí))以點(diǎn)A(-3,0),B(3,-2),C(-1,2)為頂點(diǎn)的三角形是(????)
A.等腰三角形 B.等邊三角形 C.直角三角形 D.以上都不是
【答案】C
【解析】,
,
,
,
所以三角形是直角三角形.
故選:C
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練5】(2023·江蘇鎮(zhèn)江·高二統(tǒng)考期中)已知,,,則是(????)
A.直角三角形 B.銳角三角形 C.鈍角三角形 D.等腰三角形
【答案】A
【解析】,,,
,
,,
,
是直角三角形.
故選:A.
題型四:由兩點(diǎn)距離公式求最值
【例4】(2023·湖北宜昌·高二校聯(lián)考期中)函數(shù)的最小值是(????)
A.5 B.4 C. D.
【答案】A
【解析】,
則其幾何意義為點(diǎn)到兩定點(diǎn)的距離和,點(diǎn)表示為橫坐標(biāo)上的點(diǎn),作出如圖所示:
根據(jù)將軍飲馬模型,作出點(diǎn)關(guān)于軸對(duì)稱點(diǎn),連接,交軸于點(diǎn),
則,此時(shí)直線的直線方程為
令,則,故當(dāng)時(shí),.
故選:A.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練6】(2023·遼寧大連·高二育明高中校考階段練習(xí))代數(shù)式的最小值為(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
由兩點(diǎn)之間距離公式可以得到表示點(diǎn)到的距離,表示點(diǎn)到的距離,
所以代數(shù)式表示,由圖像可知在在運(yùn)動(dòng),所以易得關(guān)于對(duì)稱點(diǎn)為,
連接交于點(diǎn),此時(shí)最小,最小值為.
故選:B.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練7】(2023·北京·高二北京工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)??计谥校┲麛?shù)學(xué)家華羅庚曾說過:“數(shù)無形時(shí)少直覺,形少數(shù)時(shí)難入微.”事實(shí)上,有很多代數(shù)問題可以轉(zhuǎn)化為幾何問題加以解決,如:可以轉(zhuǎn)化為平面上點(diǎn)與點(diǎn)的距離.結(jié)合上述觀點(diǎn),可得的最小值為(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因?yàn)椋?br />
記點(diǎn)、、,則,
當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)為線段與軸的交點(diǎn)時(shí),等號(hào)成立,即的最小值為.
故選:C.
題型五:點(diǎn)線距離公式
【例5】(2023·高二課時(shí)練習(xí))坐標(biāo)原點(diǎn)到直線的距離是(????)
A.10 B. C. D.2
【答案】B
【解析】坐標(biāo)原點(diǎn)到直線的距離.
故選:B
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練8】(2023·貴州黔東南·高二??茧A段練習(xí))點(diǎn)在直線上,為原點(diǎn),則的最小值是(????)
A.1 B.2 C. D.
【答案】A
【解析】原點(diǎn)到直線的距離為,
根據(jù)垂線段的性質(zhì)可知的最小值是,
故選:A
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練9】(2023·福建泉州·高二校考階段練習(xí))已知,則的最小值是(????)
A.2 B. C. D.
【答案】D
【解析】表示原點(diǎn)與直線上的點(diǎn)的兩點(diǎn)間距離,
所以的最小值是原點(diǎn)到直線的距離.
故選:D
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練10】(2023·河南濮陽·高二??茧A段練習(xí))若點(diǎn)到直線的距離為(????)
A.2 B.3 C. D.4
【答案】B
【解析】由點(diǎn)到直線的距離公式可得,
故選:B.
題型六:面積問題
【例6】(2023·四川遂寧·高二遂寧中學(xué)??茧A段練習(xí))在中,,的平分線所在的直線方程為,則的面積為___________.
【答案】8
【解析】關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn);
,,,
的直線方程為,
聯(lián)立,解得,.
;
到的距離;
的面積.
故答案為:.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練11】(2023·高二課時(shí)練習(xí))若過點(diǎn)作四條直線構(gòu)成一個(gè)正方形,則該正方形的面積可以為______.(寫出符合條件的一個(gè)答案即可)
【答案】(答案不唯一,也可填或)
【解析】易得四條直線的斜率都是存在的,
當(dāng)過點(diǎn)A和點(diǎn)C的直線平行,過點(diǎn)B和點(diǎn)D的直線平行,且兩組平行線互相垂直時(shí),
設(shè)過點(diǎn)A和點(diǎn)C的直線分別為:即,:即,則過點(diǎn)B和點(diǎn)D的直線分別為:即,:即,
其中和的距離與和的距離相等,即,解得,
故正方形的邊長(zhǎng)為,該正方形的面積為;
當(dāng)過點(diǎn)A和點(diǎn)B的直線平行,過點(diǎn)C和點(diǎn)D的直線平行,且兩組平行線互相垂直時(shí),設(shè)過點(diǎn)A和點(diǎn)B的直線分別為:即和:即,則過點(diǎn)C和點(diǎn)D的直線分別為:即和:即,
其中和的距離與和的距離相等,即,解得,
故正方形的邊長(zhǎng)為,該正方形的面積為;
當(dāng)過點(diǎn)A和點(diǎn)D的直線平行,過點(diǎn)B和點(diǎn)C的直線平行,且兩組平行線互相垂直時(shí),設(shè)過點(diǎn)A和點(diǎn)D的直線分別為:即和:即,則過點(diǎn)B和點(diǎn)C的直線分別為:即和:即,
其中和的距離與和的距離相等,即,解得,
故正方形的邊長(zhǎng)為,該正方形的面積為,
故答案為:(答案不唯一,也可填或)
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練12】(2023·廣西梧州·高二??奸_學(xué)考試)已知的三個(gè)頂點(diǎn)是,則的面積為________.
【答案】/
【解析】
設(shè)所在直線方程為,把點(diǎn),的坐標(biāo)代入可求得
,求得,,
直線的方程為,即,
點(diǎn)到直線的距離
.
故答案為:
題型七:由點(diǎn)線距離求參數(shù)
【例7】(2023·高二課時(shí)練習(xí))已知到直線的距離等于4,則a的值為__________.
【答案】10或
【解析】由到直線的距離等于4,
則,解得或.
故答案為:10或.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練13】(2023·高二??颊n時(shí)練習(xí))若點(diǎn)A在直線上,且點(diǎn)A到直線的距離為,則點(diǎn)A的坐標(biāo)為________________.
【答案】或
【解析】依題意,設(shè)點(diǎn)A的坐標(biāo)為,
則有,解得或.
故答案為:或.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練14】(2023·河北邢臺(tái)·高二統(tǒng)考階段練習(xí))已知點(diǎn)和點(diǎn)到直線的距離相等,則___________.
【答案】3或
【解析】因?yàn)辄c(diǎn)和點(diǎn)到直線的距離相等,
所以由點(diǎn)到直線的距離公式可得:
,
解得或,
故答案為:3或
題型八:點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱
【例8】(2023·高二課時(shí)練習(xí))將一張坐標(biāo)紙折疊一次,使點(diǎn)與點(diǎn)重合,則與點(diǎn)重合的點(diǎn)的坐標(biāo)是__________.
【答案】
【解析】依題意,點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于折痕所在直線對(duì)稱,則折痕所在直線的方程為,
因此點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)為,
所以與點(diǎn)重合的點(diǎn)的坐標(biāo)是.
故答案為:
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練15】(2023·山東淄博·高二統(tǒng)考期末)直線恒過定點(diǎn),則點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱的點(diǎn)N坐標(biāo)為_________.
【答案】
【解析】直線,即,
當(dāng),即時(shí),,
故直線恒過定點(diǎn),
設(shè)點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱的點(diǎn)N坐標(biāo)為,
,
,即,
故答案為:.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練16】(2023·重慶九龍坡·高二重慶實(shí)驗(yàn)外國(guó)語學(xué)校??计谀┮阎c(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,則的值為__________.
【答案】
【解析】點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,
所以,即,.
故答案為:
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練17】(2023·北京·高二北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)??计谥校c(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)為______ .
【答案】
【解析】設(shè)點(diǎn)是點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn).
由已知直線的斜率為1,所以,
解得,所以點(diǎn).
故答案為:.
題型九:直線關(guān)于直線對(duì)稱
【例9】(2023·高二單元測(cè)試)已知直線,直線,若直線關(guān)于直線l的對(duì)稱直線為,則直線的方程為_______________.
【答案】.
【解析】由題意知,設(shè)直線,在直線上取點(diǎn),
設(shè)點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)為,
則, 解得,即,
將代入的方程得,
所以直線的方程為.
故答案為:
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練18】(2023·高二??颊n時(shí)練習(xí))直線關(guān)于直線對(duì)稱的直線方程是__.
【答案】
【解析】設(shè)所求直線上任一點(diǎn)的坐標(biāo)為,該點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)為,
則,得對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)為,
又點(diǎn)在直線上,
所以,即.
所以所求直線方程為.
故答案為:.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練19】(2023·上海寶山·高二上海市吳淞中學(xué)校考期中)直線關(guān)于直線對(duì)稱的直線方程為________
【答案】
【解析】設(shè)所求直線方程為,且,
直線與直線間的距離為,
則直線與直線間的距離為,又,得,
所以所求直線方程為,
故答案為:.
題型十:平行線間距離公式
【例10】(2023·福建寧德·高二統(tǒng)考期中)若兩條平行直線與之間的距離是,則__________.
【答案】3
【解析】因?yàn)橹本€與平行,
所以,解得且,
所以直線為,
直線化為,
因?yàn)閮善叫芯€間的距離為,
所以,得,
因?yàn)?br />
所以,得,
所以,
故答案為:3
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練20】(2023·高二課時(shí)練習(xí))已知直線l到兩條平行直線與的距離相等,則直線l的方程為__________.
【答案】
【解析】依題意設(shè)直線的方程為,,
則,即,解得,
所以直線的方程為.
故答案為:
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練21】(2023·上海靜安·高二上海市回民中學(xué)??计谥校┲本€與直線間的距離為__________
【答案】/
【解析】由直線,得,
所以,
由直線,得,
所以,
所以.
所以直線與直線平行,
所以直線與直線間的距離為
.
故答案為:.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練22】(2023·江西撫州·高二統(tǒng)考期末)若直線:與:平行,則與之間的距離為______.
【答案】
【解析】因?yàn)橹本€:與:平行,
所以,解得,
所以直線:與:平行,
所以與之間的距離為.
故答案為:.
題型十一:直線關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱
【例11】(2023·高二課時(shí)練習(xí))直線關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱的直線方程為__________.
【答案】
【解析】在對(duì)稱直線上任取一點(diǎn),設(shè)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)為,由于在直線上,所以,即,
故答案為:
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練23】(2023·安徽馬鞍山·高二馬鞍山二中??计谥校┡c直線關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱的直線方程是_________.
【答案】
【解析】因?yàn)橹本€與直線關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,所以,且點(diǎn)到兩直線的距離相等,
設(shè)直線為,則,解得或(舍去),
所以所求直線方程為.
故答案為:.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練24】(2023·河北石家莊·高二石家莊二中??茧A段練習(xí))與直線關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱的直線方程是____________.
【答案】
【解析】設(shè)直線關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱的直線上任意一點(diǎn),
則關(guān)于對(duì)稱點(diǎn)為,
又因?yàn)樵谏希?br />
所以,即,
故答案為:.
題型十二:將軍飲馬問題
【例12】(2023·高二課時(shí)練習(xí))已知點(diǎn)A(-3,5)和B(2,15),在直線上找一點(diǎn)P,使最小,并求這個(gè)最小值.
【解析】設(shè)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)為,
線段的中點(diǎn)為,
所以,
解得,即,
所以的最小值為,
此時(shí)直線的方程為,
由解得,所以.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練25】(2023·湖北·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知直線,在上任取一點(diǎn),在上任取一點(diǎn),連接,取的靠近點(diǎn)的三等分點(diǎn),過點(diǎn)作的平行線.
(1)求直線的方程;
(2)已知兩點(diǎn),若直線上存在點(diǎn)使得最小,求點(diǎn)的坐標(biāo).
【解析】(1)因?yàn)榕c直線平行,直線的方程為,故可設(shè)直線的方程為,
由已知,過點(diǎn)作直線,交直線與點(diǎn),交直線與點(diǎn),
因?yàn)?,,所以,,因?yàn)?,所?又,
所以,所以,則或
,結(jié)合圖形檢驗(yàn)可得與條件矛盾,所以,故直線的方程為;
(2)設(shè)點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn),則,所以,
當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)等號(hào)成立,連接與直線交與,即點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),取最小值,
由已知,,
所以點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,所以,聯(lián)立可得,
所以點(diǎn)的坐標(biāo)為,故點(diǎn)的坐標(biāo)為時(shí)最小.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練26】(2023·遼寧沈陽·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知平面上兩點(diǎn)和,在直線上求一點(diǎn)M.
(1)使最大值;
(2)使最?。?br />
【解析】(1)若為關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn),則中點(diǎn)在直線上,
所以,得,則,
由,則,
要使最大,只需共線,.
(2)如上圖,要使最小,只需共線,
所以.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練27】(2023·黑龍江哈爾濱·高二哈爾濱三中校考階段練習(xí))直線過點(diǎn),點(diǎn)到直線的距離為,直線與直線關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱.
(1)求直線的方程;
(2)記原點(diǎn)為,直線上有一動(dòng)點(diǎn),則當(dāng)最小時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo).
【解析】(1)由題意設(shè)直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,
因?yàn)辄c(diǎn)到直線的距離為,
所以,
化簡(jiǎn)得,解得,
所以直線的方程為,
當(dāng)時(shí),,
則直線與軸交于點(diǎn),
點(diǎn),關(guān)于點(diǎn)的對(duì)稱軸分別為,
所以直線的斜率為,
所以直線的方程為,即,
(2)設(shè)原點(diǎn)為關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)為,則,
所以,
所以當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào),
設(shè),則,解得,即,
所以,
所以直線的方程為,即,
由,解得,即.
【過關(guān)測(cè)試】
一、單選題
1.(2023·廣西河池·高二統(tǒng)考期末)已知直線,相互平行,則、之間的距離為(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因?yàn)橹本€,相互平行,
所以,解得,
所以,即,
所以、之間的距離.
故選:A.
2.(2023·重慶南岸·高二重慶市第十一中學(xué)校校考期中)已知直線:過定點(diǎn),則點(diǎn)到直線:距離的最大值是(????)
A.1 B.2 C. D.
【答案】D
【解析】由題意知,直線:恒過定點(diǎn),
直線:恒過定點(diǎn),如圖所示,
過作的垂線段,垂足為,
那么必有,當(dāng)且僅當(dāng)與重合時(shí)取等號(hào),
從而的最大值為,
即點(diǎn)到直線:距離的最大值是.
故選:D.
??
3.(2023·重慶·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)點(diǎn)(1,1)到直線的距離是(????)
A.1 B.2 C.
【答案】A
【解析】,
故選:A
4.(2023·高二課時(shí)練習(xí))兩條平行直線與間的距離為(????)
A. B.2 C.14 D.
【答案】D
【解析】由距離公式可知,所求距離為.
故選:D
5.(2023·高二課時(shí)練習(xí))已知到直線的距離等于3,則a的值為(????)
A. B.或 C.或 D.
【答案】C
【解析】由距離公式可得,,即解得或.
故選:C
6.(2023·高二課時(shí)練習(xí))已知點(diǎn),點(diǎn)B在直線上運(yùn)動(dòng),當(dāng)線段AB最短時(shí),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因?yàn)辄c(diǎn)在直線上運(yùn)動(dòng),
所以可設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)是,
當(dāng)線段AB垂直直線時(shí),線段AB最短,
由直線得其斜率為-1,
則,得,
所以的坐標(biāo)是.
故選:A
7.(2023·高二課時(shí)練習(xí))已知,點(diǎn)C在x軸上,且,則點(diǎn)C的坐標(biāo)為(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因?yàn)辄c(diǎn)C在x軸上,設(shè)點(diǎn),則,
所以,
化簡(jiǎn)可得:,所以.
故選:D.
8.(2023·高二??颊n時(shí)練習(xí))到兩條直線與的距離相等的點(diǎn)必定滿足方程( ?。?
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】C
【解析】由題意可得,
即,
化簡(jiǎn)得或,
故選:C
二、多選題
9.(2023·安徽池州·高二池州市第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知直線,則下列說法正確的是(????)
A.直線與直線l相互平行 B.直線與直線l相互垂直
C.直線與直線l相交 D.點(diǎn)到直線l的距離為
【答案】ACD
【解析】因?yàn)橹本€,斜率,縱截距為,
選項(xiàng)A,因?yàn)橹本€,斜率為,縱截距為,所以,,故直線相互平行,故A正確;
選項(xiàng)B,因?yàn)橹本€,斜率為,所以,故直線相交但不垂直,故B錯(cuò)誤;
選項(xiàng)C,由,解得,所以直線的交點(diǎn)為,故C正確;
選項(xiàng)D,根據(jù)點(diǎn)到直線的距離的公式知,到直線l的距離,故D正確;
故選:ACD.
10.(2023·浙江·高二校聯(lián)考期中)下列各結(jié)論,正確的是(????)
A.直線與兩坐標(biāo)軸交于A,B兩點(diǎn),則
B.直線與直線之間的距離為
C.直線上的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離最小為1
D.點(diǎn)與點(diǎn)到直線的距離相等
【答案】ACD
【解析】對(duì)于A,直線與兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn),
則,故A正確;
對(duì)于B,直線與直線之間的距離為
,故B不正確;
對(duì)于C,直線上的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離最小為
原點(diǎn)到直線的距離即,故C正確;
對(duì)于D,點(diǎn)到直線的距離為
與點(diǎn)到直線的距離為.
所以點(diǎn)與點(diǎn)到直線的距離相等,故D正確.
故選:ACD.
11.(2023·山東濟(jì)南·高二??计谥校┮阎?,兩點(diǎn)到直線的距離相等,則實(shí)數(shù)的值可能為(????)
A. B.3 C. D.1
【答案】AB
【解析】因?yàn)?,兩點(diǎn)到直線的距離相等,
所以,
即,化簡(jiǎn)得,解得,
所以實(shí)數(shù)的值可能為.
故選:AB.
12.(2023·江西宜春·高二校考階段練習(xí))下列結(jié)論正確的有(????)
A.已知點(diǎn),若直線與線段相交,則的取值范圍是
B.點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)為
C.直線方向向量為,則此直線傾斜角為
D.若直線與直線平行,則或2
【答案】BC
【解析】選項(xiàng)A,作圖如下:
直線過定點(diǎn),若與線段相交,則,
直線的斜率,故A錯(cuò)誤;
選項(xiàng)B,設(shè)點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)為,
則,解得,
所以點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)為,故B正確;
選項(xiàng)C,因?yàn)榉较蛳蛄繛椋瑑A斜角的正切為,又,
所以傾斜角為,故C正確;
選項(xiàng)D,由兩直線平行可得,則,故D錯(cuò)誤;
故選:BC.
三、填空題
13.(2023·江蘇·高二假期作業(yè))傾斜角為,并且與原點(diǎn)的距離是5的直線方程為_______________.
【答案】或
【解析】因?yàn)橹本€斜率為,
可設(shè)直線方程為,即.
由直線與原點(diǎn)距離為5,得,
解得,
所以所求直線方程為或.
故答案為:或.
14.(2023·江蘇·高二假期作業(yè))已知定點(diǎn),若直線上總存在點(diǎn),滿足條件,則實(shí)數(shù)的取值范圍為________.
【答案】
【解析】因?yàn)辄c(diǎn)在直線上,
所以可設(shè),
由,得,
由兩點(diǎn)間的距離公式可得
整理可得,
由,解得,
即實(shí)數(shù)的取值范圍為,
故答案為:
15.(2023·江蘇·高二假期作業(yè))直線和直線分別過定點(diǎn)和,則|________.
【答案】
【解析】將直線的方程變形為,由,可得,即點(diǎn),
將直線的方程變形為,
由,可得,即點(diǎn),
所以,.
故答案為:.
16.(2023·四川德陽·高二德陽五中??茧A段練習(xí))設(shè),過定點(diǎn)的動(dòng)直線與過定點(diǎn)的動(dòng)直線交于點(diǎn),則的最大值是______.
【答案】10
【解析】由得,故,由得,
由于直線與直線互相垂直,所以,
故所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),故的最大值是10
故答案為:10
四、解答題
17.(2023·上海黃浦·高二上海市大同中學(xué)??计谥校┮阎娜齻€(gè)頂點(diǎn),,.
(1)求直線的方程;
(2)求的面積.
【解析】(1)因?yàn)?,?br />
所以,所以,化簡(jiǎn)可得.
(2)點(diǎn)到直線的距離,
,
則.
18.(2023·河南南陽·高二校聯(lián)考階段練習(xí))求滿足下列條件的直線的一般式方程:
(1)經(jīng)過直線,的交點(diǎn)P,且經(jīng)過點(diǎn);
(2)與直線垂直,且點(diǎn)到直線的距離為.
【解析】(1)聯(lián)立,得,即,
由兩點(diǎn)式得,即.
(2)因?yàn)榕c直線垂直,所以直線的斜率為,
設(shè)直線,即,
依題意得,解得或,
所以直線的方程為或.
19.(2023·江蘇·高二假期作業(yè))已知直線,且∥.
(1)求的值;
(2)求兩平行線與之間的距離.
【解析】(1)因?yàn)橹本€,且∥,
所以,解得
(2)由(1)知的方程為,即,
所以與之間的距離為 .
20.(2023·高二課時(shí)練習(xí))(1)已知點(diǎn)到直線的距離,求a的值.
(2)在直線求一點(diǎn)P,使它到原點(diǎn)的距離與到直線的距離相等.
【解析】(1)由題意,,,解得或.
(2)設(shè)點(diǎn),由題意,.
點(diǎn)P到直線的距離為,
所以,解得.
即點(diǎn)P的坐標(biāo)為或
21.(2023·高二單元測(cè)試)已知△ABC三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,線段AC的垂直平分線為l.
??
(1)求直線l的方程;
(2)點(diǎn)P在直線l上運(yùn)動(dòng),當(dāng)|AP|+|BP|最小時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).
【解析】(1)因?yàn)橹本€AC的斜率為,所以直線l的斜率為.
因?yàn)锳C的中點(diǎn)為,所以直線l的方程為,即.
(2)點(diǎn)A與點(diǎn)C關(guān)于直線l對(duì)稱,又點(diǎn)P在線段AC垂直平分線上,
所以,當(dāng)點(diǎn)P位于直線BC與l交點(diǎn)處時(shí),取最小值,則取最小值.
由得直線BC的方程為,即,
聯(lián)立方程,解得,
所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為.
22.(2023·上海·高二階段練習(xí))已知直線和點(diǎn),若正方形的邊在直線上,點(diǎn)為正方形的中心,求直線和的一般式方程.
【解析】點(diǎn)到直線的距離為,
因?yàn)橹本€與直線平行,設(shè)方程為,
則或(舍去),故直線方程為;
直線與直線垂直,設(shè)其方程為,
則或,
故直線方程為或.
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