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2021-2022学年高二数学题型解读与训练(人教A版2019选择性必修一)
专题12 两点间的距离公式
题型一 求平面两点间的距离
1.已知直线经过点,且被两条平行直线:和:截得的线段长为,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】若直线的斜率不存在,则直线的方程为,
此时与、的交点分别为,,
截得的线段的长,符合题意,
若直线的斜率存在,则设直线的方程为,
解得,
解得,
由,得,解得,
即所求的直线方程为,
综上可知,所求直线的方程为或,
故选:BC.
2.某地街道呈现东-西、南-北向的网格状,相邻街距都为1,两街道相交的点称为格点.若以互相垂直的两条街道为轴建立直角坐标系,现有下述格点,,,,为报刊零售点.为使5个零售点沿街道到发行站之间路程的和最短.发行站应确定在格点( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设发行站的位置为,
零售点到发行站的距离为,
则,
这五个点的横坐标与纵坐标的平均值分别为:
.
.
记,.画图可知发行站的位置应该在点附近,
代入附近的点的坐标进行比较可知,在处取得最小值.
故答案为.
故选:D.
3.坐标原点在动直线上的投影为点,若点,那么的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】直线,可化为,
故直线过定点,
坐标原点在动直线上的投影为点,
故,所以在以为直径的圆上,
圆的圆心为,即,半径为,
根据点与圆的关系,,
故,
故选:A.
4.在直角坐标系中,已知射线,过点作直线分别交射线,轴正半轴于点、.
(1)当的中点为时,求直线的方程;
(2)求的最小值.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)由题意,设,,,,且,;
当的中点为时,有,
解得,,,,
直线的方程为,
化为一般式为;
(2)当斜率不存在时,,此时,
当存在时,设直线的方程为:.
直线与相交:可得,,
直线与轴正半轴相交与,可得,
那么:
,
令,可得,
当时,由于,的最小值为:;
当且仅当时取等号.即.
当时,由于,的最小值为:;
当且仅当时取等号.即.
;
故得的最小值为:(当且仅当时取等号.即.
题型二 由顶点坐标判断三角形的形状
1.已知点,,,求证:是等腰三角形.
【答案】证明见解析.
【解析】证明:由题可知,,,,
,
,
,
,
又由坐标可知,,,三点不共线,
是等腰三角形.
2.在中,D是边上任意一点(D与不重合),且.求证:为等腰三角形.
【答案】证明见解析.
【解析】作,垂足为O,以所在直线为x轴,以所在直线为y轴,建立直角坐标系(如图所示).
设.
因为,
所以,由距离公式可得
,
即.
又,故,即.
所以,即为等腰三角形.
题型三 由距离求点的坐标
1.(多选)等腰直角三角形的直角顶点为,若点A的坐标为,则点B的坐标可能是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】设,根据题意可得即
解得或所以或.
故选:AC.
2.已知点A(-3,4),B(2,)在x轴上有一点P,使|PA|=|PB|,则P点坐标为________.
【答案】
【解析】设点P(x,0),则有|PA|==,
|PB|==.
由|PA|=|PB|,得x2+6x+25=x2-4x+7,
解得x=-,即所求点P为.
故答案为:
3.在直线x-y+4=0上取一点P,使它到点M(-2,-4),N(4,6)的距离相等,则点P的坐标为________.
【答案】
【解析】设直线上一点,则到点,的距离相等,
∴,
解得,∴,
∴点的坐标为,故答案为.
4.数学家欧拉在1765年发现,任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,这条直线称为“欧拉线”.已知的顶点,其“欧拉线”的直线方程为,则的顶点的坐标__________.
【答案】
【解析】设,由重心坐标公式得的重心为,
代入欧拉线方程得整理得①,
因为AB的中点为,,所以AB的中垂线的斜率为,
所以AB的中垂线方程为即,
联立,解得,
∴的外心为,
则②,
联立①②得或,
当时,点B、C两点重合,舍去;
∴即的顶点的坐标为.
故答案为:.
5.已知直线和点,过点作直线与直线相交于点,且,则点的坐标为___________,直线的方程为___________.
【答案】或 或.
【解析】根据题意,点在直线上,设的坐标为,
又由,则,
解可得:或5,
时,的坐标为,直线的方程为,
时,的坐标为,此时直线的斜率,直线的方程为,变形可得,
则的坐标为或,直线的方程为或,
故答案为:或;或.
题型四 用两点间的距离公式求函数最值
1.已知点,,点在轴上,则的最小值为( )
A.6 B. C. D.
【答案】B
【解析】点,,点在轴上,
点关系轴的对称点为,
.
故选: