内容正文:
预习08 点到直线的距离
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练题型 强知识:8大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点 1 :点到直线的距离公式
点到直线的距离,可以验证,当A=0,或B=0时,上述公式仍然成立.
注意:点到几种特殊直线的距离
①点到与x轴平行的直线的距离,特别地,点到x轴的距离d=|y0|;
②点到与y轴平行的直线的距离,特别地,点到y轴的距离.
知识点 2 :两条平行直线间的距离
1.两条平行直线间的距离
两条平行直线间的距离是指夹在这两条平行直线间的公垂线段的长.
2.两条平行直线间的距离公式
一般地,两条平行直线间的距离
注意:当两直线都与轴(或轴)垂直时,可利用数形结合来解决:
①两直线都与轴垂直时,则;
②两直线都与轴垂直时则.
【题型1 点到直线的距离】
1.点到直线的距离为 .
2.若动点P在直线上,动点Q在曲线上,则的最小值为 .
3.平面直角坐标系中,点是直线上的动点,则的最小值为 .
4.点 到直线的距离的最大值是
5.已知实数x,y满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.1
【题型2 直线围成图形的面积】
6.已知A、B、C三点在曲线上,其横坐标依次为1,m,,当的面积最大时,m的值为( )
A.3 B. C. D.
7.已知直线:,且与轴、轴分别交于、两点.若使的面积为的直线共有( )条
A.1 B.2 C.3 D.4
8.已知的顶点坐标为.
(1)在中,求边上的高所在直线的方程;
(2)求的面积.
9.已知直线与轴交于点, 与轴交于点,与交于点.
(1)求过点且与直线平行的直线的方程;
(2)求的面积.
10.已知直线过定点
(1)若到直线的距离为,求直线的方程;
(2)若直线分别与轴,轴的负半轴交于两点,求(为坐标原点)面积的最小值及此时直线的方程.
【题型3 两条平行线之间的距离】
11.直线与直线间的距离为( )
A. B. C. D.1
12.已知直线与直线平行,则它们之间的距离是( )
A. B. C. D.
13.若直线:与直线:间的距离为,则( )
A.17 B. C.14 D.7
14.已知直线与直线平行,且两条直线之间的距离为,则直线的方程为 .
15.已知实数满足, , 则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【题型4 点关于直线的对称问题】
16.点关于直线的对称点为( )
A. B. C. D.
17.已知点关于直线对称的点为,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
18.点关于直线的对称点为,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
19.若点关于直线的对称点在轴上,则满足的条件为( )
A. B.
C. D.
20.将一张坐标纸折叠一次,使点与点重合,此时点与原点重合,则的值是 .
【题型5 直线关于点的对称问题】
21.与直线关于坐标原点对称的直线的方程为( )
A. B. C. D.
22.点在直线上,直线与关于点对称,则一定在直线上的点为( )
A. B. C. D.(1,0)
23.已知直线与直线关于点对称,则实数的值为( )
A.2 B.6 C. D.
24.与直线关于点对称的直线方程是 .
【题型6 直线关于直线的对称问题】
25.直线关于直线:对称的直线方程为( )
A. B.
C. D.
26.已知直线与直线关于直线对称,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
27.已知直线l:,则直线m:关于直线的对称直线的方程为 .
28.若直线l与直线的夹角平分线为,则直线l的方程为 .
【题型7 反射光线问题】
29.在等腰直角中,,点是边上异于端点的一点,光线从点出发经、边反射后又回到点,若光线经过的重心,则的面积等于( )
A. B. C. D.
30.已知点,,,,平面上仅在线段,,所在位置分别放置一个双面镜.现有一道光束沿向量的方向从线段上某点(不含端点)射入,若光束恰好依次在,,各反射一次后从线段上某点射出,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
31.已知,,,,,一束光线从F点出发射到上的D点经反射后,再经反射,落到线段上(不含端点),则斜率的取值范围是( )
A. B. C. D.
32.光线沿着直线射到直线上,经反射后沿着直线射出,则 , .
33.一条光线从点出发射到直线上的点B,经直线反射后,反射光线恰好经过点,则入射光线所在直线的斜率为 .
34.已知两点,,从点射出的光线经直线反射后射到直线上,再经直线反射后射到点,则光线所经过的路程等于 .
【题型8 将军饮马问题】
35.(多选)已知直线和两点.在直线l上有一点P,则的最小值和的最大值为( )
A.的最小值为12 B.的最小值为6
C.的最小值为 D.的最大值为2
36.(多选)古代数学问题——“将军饮马”,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设将军的出发点是.军营所在位置为,河岸线所在直线的方程为,若将军从出发点到河边饮马,再回到军营(“将军饮马”)的总路程最短,则( )
A.将军从出发点到河边的路线所在直线的方程是
B.将军在河边饮马的地点的坐标为
C.将军从河边回军营的路线所在直线的方程是
D.“将军饮马”走过的总路程为
37.唐代诗人李顾的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线方程为,则“将军饮马”的最短总路程为 .
38.已知点在直线上,则的最小值为
一、单选题
1.点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
2.已知点为直线上任意一点,则的最小值是( )
A.2 B. C. D.
3.已知,,动点在直线上,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.10
4.点关于直线的对称点的坐标是( )
A. B.
C. D.
5.已知直线,,则下列说法错误的是( )
A.直线过定点
B.当时,
C.当时,
D.当时,两直线,之间的距离为1
6.实数满足,则的最小值为( )
A.2 B.1 C.0 D.
7.已知点,过点引直线l与曲线相交于A,B两点,当的面积取得最大值时,直线l的斜率等于( )
A. B. C. D.
8.在平面直角坐标系中,记动点P为,若点P在直线上,则的最小值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
二、多选题
9.已知两条直线,的方程分别为与,则下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则两条平行直线之间的距离为
C.若,则
D.过点
10.已知直线,点,,,,下列说法正确的是( )
A.点P到直线的距离为
B.若P与Q点位于直线的两侧则
C.点P与点Q之间距离的最小值为
D.的最小值为2
三、填空题
11.已知的三个顶点、、的坐标分别为、、,则此三角形的面积为 .
12.已知两点到直线的距离相等,则符合条件的a的一个值为 .
13.平面上的整点(横纵坐标都是整数的点)到直线的距离的最小值为 .
四、解答题
14.已知直线.
(1)若直线过点,且,求直线的方程;
(2)若直线,且直线与直线之间的距离为,求直线的方程.
15.在平面直角坐标系中,已知的顶点;
(1)若边上的高所在的直线方程为,求边所在的直线方程;
(2)若边上的中线所在直线方程为的平分线所在的直线方程为,求边所在的直线方程;
16.已知在中,边上的高所在的直线方程为边上的高所在的直线方程为,点的坐标为.求:
(1)边所在的直线方程;
(2)的面积.
17.已知直线.
(1)证明:直线过定点;
(2)若,求直线关于直线对称的直线方程.
(3)若直线交轴负半轴于点,交轴正半轴于点,为坐标原点,设的面积为,求的最小值及此时直线的方程.
18.如图,A、B是射线OM、ON上的两点,点Q是线段AB上一点,点Q到OM、ON的距离分别为2,.测得,.以点O为坐标原点,射线OM为x轴的正半轴,建立如图所示的直角坐标系,点Q在第一象限.
(1)求点Q的坐标;
(2)设点P在平面xOy内,,且,线段AB上一动点C离点P最近时的坐标.
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知识点 1 :点到直线的距离公式
点到直线的距离,可以验证,当A=0,或B=0时,上述公式仍然成立.
注意:点到几种特殊直线的距离
①点到与x轴平行的直线的距离,特别地,点到x轴的距离d=|y0|;
②点到与y轴平行的直线的距离,特别地,点到y轴的距离.
知识点 2 :两条平行直线间的距离
1.两条平行直线间的距离
两条平行直线间的距离是指夹在这两条平行直线间的公垂线段的长.
2.两条平行直线间的距离公式
一般地,两条平行直线间的距离
注意:当两直线都与轴(或轴)垂直时,可利用数形结合来解决:
①两直线都与轴垂直时,则;
②两直线都与轴垂直时则.
【题型1 点到直线的距离】
1.点到直线的距离为 .
【答案】
【详解】点到直线的距离为,
故答案为:
2.若动点P在直线上,动点Q在曲线上,则的最小值为 .
【答案】
【详解】设为曲线上一点,则,
则到直线的距离为,
当且仅当令,取等号,所以的最小值为.
故答案为:.
3.平面直角坐标系中,点是直线上的动点,则的最小值为 .
【答案】
【详解】已知直线方程为,点,
根据点到直线的距离公式,代入得到:
因此,点到直线的最短距离即|AP|的最小值为.
故答案为:.
4.点 到直线的距离的最大值是
【答案】3
【详解】因为点 到直线的距离为,
又,
,,
因此当时,取最大值,且,
故答案为:3.
5.已知实数x,y满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.1
【答案】D
【详解】为直线上的点到原点距离的平方,
所以的最小值为原点到直线的距离的平方,
又原点到直线的距离,
所以的最小值为1.
故选:D.
【题型2 直线围成图形的面积】
6.已知A、B、C三点在曲线上,其横坐标依次为1,m,,当的面积最大时,m的值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意知,,,,
易知,故直线所在方程为,即,
点到该直线的距离为,
故
,
,
当时,有最大值,此时.
故选:B.
7.已知直线:,且与轴、轴分别交于、两点.若使的面积为的直线共有( )条
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】解:
如上图,当时,则直线过定点,
∵与轴、轴分别交于、两点,
∴直线的斜率存在且不为,
且∵直线方程为,
∴当时,当时,
∴直线与轴交于点,直线与轴交于点,
∴,,
∵,则是直角三角形,
∴,
(i)当时,,
由题意,的面积为,则,
即,解得:.
(ii)当时,,
由题意,的面积为,则,
即,解得:.
综上知,使的面积为的直线共有3条.
故选:C.
8.已知的顶点坐标为.
(1)在中,求边上的高所在直线的方程;
(2)求的面积.
【答案】(1).
(2)4.
【详解】(1)直线AB的斜率,边上的高线所在直线的斜率为
故中,边上的高线所在直线的方程为,即为.
(2),,
直线的方程为,即为,
点C到直线的距离为,
.
的面积为4.
9.已知直线与轴交于点, 与轴交于点,与交于点.
(1)求过点且与直线平行的直线的方程;
(2)求的面积.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由得,即点.
因为所求直线与直线平行,所以,所求直线斜率为,
故所求直线方程为,即.
(2)直线与轴交点的坐标为,直线与轴交点的坐标为,
则,点到的距离,
所以,的面积.
10.已知直线过定点
(1)若到直线的距离为,求直线的方程;
(2)若直线分别与轴,轴的负半轴交于两点,求(为坐标原点)面积的最小值及此时直线的方程.
【答案】(1)或
(2)最小值为,直线l的方程为.
【详解】(1)当直线斜率不存在时,
由过得,满足到的距离为3,
当直线斜率存在时,设直线方程为即,
点到直线的距离为,解得.
此时直线的方程为即,
综上所述,所求的直线方程为或.
(2)若直线分别与轴,轴的负半轴交于两点,
则设直线为,,则, .
,当且仅当时取等号,
故面积的最小值为12,此时直线l的方程为.
【题型3 两条平行线之间的距离】
11.直线与直线间的距离为( )
A. B. C. D.1
【答案】C
【详解】可变为,则两条平行直线间的距离为.
故选:C.
12.已知直线与直线平行,则它们之间的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】直线即直线,与直线平行,则,
故所求即为平行直线与之间的距离,
即所求为.
故选:B.
13.若直线:与直线:间的距离为,则( )
A.17 B. C.14 D.7
【答案】D
【详解】因为,所以直线与直线间的距离为,
解得或,
因为,所以.
故选:D.
14.已知直线与直线平行,且两条直线之间的距离为,则直线的方程为 .
【答案】或
【详解】设与直线平行的直线的方程为,
所以 解得或.
所以所求直线的方程为或.
故答案为:或.
15.已知实数满足, , 则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【详解】由题意可得,是直线上的点,
是直线上的点,则两直线平行,
的最小值是平行直线之间的距离的平方,
可得最小值为.
故选:D
【题型4 点关于直线的对称问题】
16.点关于直线的对称点为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设点关于直线的对称点为,
则满足,解得,即.
故选:C.
17.已知点关于直线对称的点为,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知,直线为线段的垂直平分线,且,
所以直线的斜率为,
又因为线段的中点为,所以直线的方程为,
整理可得.
故选:C.
18.点关于直线的对称点为,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设关于直线的对称点为,
由对称关系可得,
解得.
则点到直线:的距离为.
故选:C.
19.若点关于直线的对称点在轴上,则满足的条件为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】因为点关于直线的对称点在轴上,
设点关于直线的对称点为,
则有 ,解得.
故选:B.
20.将一张坐标纸折叠一次,使点与点重合,此时点与原点重合,则的值是 .
【答案】
【详解】如图:可知折痕为点与点的中垂线,
中点坐标为,
设折痕直线的斜率为,则,得,
故折痕直线方程为,即,
由题意点与原点关于折痕对称,
故得,故.
故答案为:
【题型5 直线关于点的对称问题】
21.与直线关于坐标原点对称的直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设直线上一点关于坐标原点对称的点为,
则,,解得,,
代入,得,
即所求直线的方程为.
故选:D.
22.点在直线上,直线与关于点对称,则一定在直线上的点为( )
A. B. C. D.(1,0)
【答案】C
【详解】由题设关于对称的点为,若该点必在上,
∴,解得,即一定在直线上.
故选:C.
23.已知直线与直线关于点对称,则实数的值为( )
A.2 B.6 C. D.
【答案】A
【详解】由于直线与直线关于点对称,
所以两直线平行,故,则,
由于点在直线上,关于点的对称点为,
故在上,代入可得,故,
故选:A
24.与直线关于点对称的直线方程是 .
【答案】
【详解】设直线关于点对称的直线上任意一点,
则关于对称点为,
又因为在上,
所以,即,
故答案为:.
【题型6 直线关于直线的对称问题】
25.直线关于直线:对称的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】联立,解得.则交点坐标为.
取直线上一点,设点关于直线:的对称点为,
则由,且线段的中点在直线上,
得,解得.
故所求直线过点,.
所以所求直线方程为:,即.
故选:B
26.已知直线与直线关于直线对称,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】由题意得,直线,
∴两直线与直线间的距离相等,
∵方程可化为:,,
∴,解得.
故选:C.
27.已知直线l:,则直线m:关于直线的对称直线的方程为 .
【答案】
【详解】解法一:在直线上取一点,不妨取,则关于直线的对称点必在上.
设,则,解得即.
设与的交点为,则由,得,即.
又经过点,所以由两点式得直线的方程为,
即.
故答案为:.
解法二:直线:关于直线:对称的直线方程为
,
即,所以直线的方程为.
故答案为:.
28.若直线l与直线的夹角平分线为,则直线l的方程为 .
【答案】
【详解】由题意可得直线l与直线关于直线对称,
由于直线上的任意一点关于直线的对称点为,
因为已知直线,则的方程是,即,
故答案为:.
【题型7 反射光线问题】
29.在等腰直角中,,点是边上异于端点的一点,光线从点出发经、边反射后又回到点,若光线经过的重心,则的面积等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
建立直角坐标系,可得,故直线BC的方程为,
则三角形的重心为,即,
设,其中,则点P关于直线BC的对称点,
满足,解得,即,
易得P关于y轴的对称点,由光的反射原理可知四点共线,
直线的斜率为,故直线的方程为,
由于直线过三角形的重心,代入得,
化简得或(舍去),故,,,直线的方程为,
联立,解得,即点Q的坐标为,
则三角形的面积,
故选:A
【点睛】关键点点睛:根据题干设出点P 的坐标,根据对称性和光的反射原理可知
四点共线,进而求出点的坐标,和直线的方程,进而求出点Q的坐标,即可求得结果.
30.已知点,,,,平面上仅在线段,,所在位置分别放置一个双面镜.现有一道光束沿向量的方向从线段上某点(不含端点)射入,若光束恰好依次在,,各反射一次后从线段上某点射出,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设线段上的入射点为,依次在,,上的反射点为,最后射出的点为
设关于对称的点为,关于对称的点为,
设,且,则,
由可得,所以直线,
由对称性可得,所以直线,
则,所以直线,
故,所以,
故,
则由题可得(*),
又,所以,
,所以
所以不等式组(*)解得,因为,
函数在上均为增函数,所以,
故的取值范围是.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:本题考查直线方程的应用,涉及光线入射及反射问题,设关键的入射点坐标,利用直线方程的对称性、入射点及反射点的坐标关系,从而建立不等关系求解参数范围.
31.已知,,,,,一束光线从F点出发射到上的D点经反射后,再经反射,落到线段上(不含端点),则斜率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】已知,,,
则直线方程为,直线方程为
如图,作关于的对称点,,解得,故,
再作关于的对称点,则,得,
连接,连接交与点,则直线方程为,得,
连接、分别交为点、,
则直线方程为,得,
直线的斜率,方程为,与直线联立方程组,解得,
连接,,则,之间即为点的变动范围.
直线方程为,斜率为0,
直线的斜率为,
所以斜率的范围为,
故选:D.
32.光线沿着直线射到直线上,经反射后沿着直线射出,则 , .
【答案】
【详解】由题意,直线与直线关于直线对称,
所以直线上的点关于直线的对称点在直线上,
所以,所以,
所以直线上的点关于直线的对称点在直线上,所以,所以.
故答案为:;
33.一条光线从点出发射到直线上的点B,经直线反射后,反射光线恰好经过点,则入射光线所在直线的斜率为 .
【答案】
【详解】点关于直线的对称点为,
由题知,入射光线所在的直线经过点和点,
且.
故答案为:.
34.已知两点,,从点射出的光线经直线反射后射到直线上,再经直线反射后射到点,则光线所经过的路程等于 .
【答案】
【详解】解:作出点关于直线的对称点,作出点关于直线的对称点,
则,,三点共线,,,三点共线,即,,,四点共线,
得,易得,,
直线的方程是,
设,则得,即,
.
故答案为:
【题型8 将军饮马问题】
35.(多选)已知直线和两点.在直线l上有一点P,则的最小值和的最大值为( )
A.的最小值为12 B.的最小值为6
C.的最小值为 D.的最大值为2
【答案】AC
【详解】令是关于的对称点,则,
所以,即,为与的交点,
如下图,则,
当且仅当共线且在线段上时取等号,即的最小值为12;
由图知(直线与直线的交点离点更近),即,
当且仅当共线且在射线上时取最小值,但无最大值,即最小值是,为.
故选:AC
36.(多选)古代数学问题——“将军饮马”,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设将军的出发点是.军营所在位置为,河岸线所在直线的方程为,若将军从出发点到河边饮马,再回到军营(“将军饮马”)的总路程最短,则( )
A.将军从出发点到河边的路线所在直线的方程是
B.将军在河边饮马的地点的坐标为
C.将军从河边回军营的路线所在直线的方程是
D.“将军饮马”走过的总路程为
【答案】BD
【详解】由题可知在的同侧,
设点关于直线的对称点为,如下图所示:
则,解得,即.
对于A,将军从出发点到河边的路线所在直线即为,
又,所以直线的方程为,即,故A错误;
对于B,设将军在河边饮马的地点为,则即为与的交点,
联立两直线方程解得,故B正确;
对于C,将军从河边回军营的路线所在直线为,又,
所以直线的方程为,即,故C错误;
对于D,总路程,
所以“将军饮马”的总路程为,故D正确.
故选:BD.
37.唐代诗人李顾的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线方程为,则“将军饮马”的最短总路程为 .
【答案】
【详解】设点关于对称点,则,解得,
即,所以“将军饮马”的最短总路程为.
故答案为:
38.已知点在直线上,则的最小值为
【答案】4
【详解】,
表示直线上的点到定点和的距离和,如图,
点关于的对称点为,,
当点三点重合时,最小,最小值为4.
故答案为:4
一、单选题
1.点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】点到直线的距离.
故选:
2.已知点为直线上任意一点,则的最小值是( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【详解】可理解为动点到定点的距离,
而动点在直线上,
故当且仅当时,取得最小值,
即,故的最小值是.
故选:D.
3.已知,,动点在直线上,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.10
【答案】B
【详解】如图所示,易知点关于直线的对称点,
由对称性即三角形三边关系可得:
.
故选:B.
4.点关于直线的对称点的坐标是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设对称点的坐标为则解得:
故选:B.
5.已知直线,,则下列说法错误的是( )
A.直线过定点
B.当时,
C.当时,
D.当时,两直线,之间的距离为1
【答案】B
【详解】对A,变形为
令,则,因此直线过定点,故A正确;
对于B,当时,,由于,,故两直线不平行,故B错误;
对于C,当时,,
由于,故两直线平行,故C正确;
对于D,当时,则满足,解得,
此时,则两直线距离为, 故D正确;
故选:B.
6.实数满足,则的最小值为( )
A.2 B.1 C.0 D.
【答案】B
【详解】,
其中为两点与距离的平方,
所以其最小值即为到直线距离的平方,即,
所以的最小值为1,
故选:B
7.已知点,过点引直线l与曲线相交于A,B两点,当的面积取得最大值时,直线l的斜率等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】曲线,得,则,
所以曲线表示圆心为,半径为的半圆(x轴及以上部分).
由于,
故当时的面积取得最大值,
此时圆心到直线l:的距离为,
即,如图,只有才可能满足题意,得.
故选:D.
8.在平面直角坐标系中,记动点P为,若点P在直线上,则的最小值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【详解】如图,过点作点关于直线的对称点,则.
设,则有,解得,所以.
设第一象限内的点,则,所以,
而,,所以点到轴的距离为,
所以可视为线段上的点到轴的距离和到的距离之和.
过作轴,显然有,
当且仅当三点共线时,和有最小值.
过点作轴,则即为的最小值,此时与重合.
又,所以的最小值为.
故选:B.
二、多选题
9.已知两条直线,的方程分别为与,则下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则两条平行直线之间的距离为
C.若,则
D.过点
【答案】AD
【详解】对于A,由可得,解得,经检验两直线不重合,所以A正确;
对于B,由A可知时,此时的方程为,
此时两条平行直线之间的距离为,可知B错误;
对于C,若,可得,解得,即C错误;
对于D,将整理可得,
所以恒过定点,即D正确.
故选:AD
10.已知直线,点,,,,下列说法正确的是( )
A.点P到直线的距离为
B.若P与Q点位于直线的两侧则
C.点P与点Q之间距离的最小值为
D.的最小值为2
【答案】ABD
【详解】点P到直线的距离,A选项正确;
∵将点代入直线方程得,要想P与Q点位于直线的两侧,则将代入直线方程得,即,B选项正确;
,C选项错误;
∵,∴点在直线上,斜率,过点作直线于点,
则,联立方程组解得,即,
∴点关于直线的对称点,连接与的交点为,
此时最小,的最小值:,D选项正确.
故选:ABD.
三、填空题
11.已知的三个顶点、、的坐标分别为、、,则此三角形的面积为 .
【答案】
【详解】由直线方程的两点式得直线的方程为,
即,由两点间距离公式得,
设点A到的距离为d,即为边上的高,,
则的面积为.
故答案为:.
12.已知两点到直线的距离相等,则符合条件的a的一个值为 .
【答案】或4
【详解】两点到直线的距离相等,则,
解得或4.
故答案为:或4
13.平面上的整点(横纵坐标都是整数的点)到直线的距离的最小值为 .
【答案】/0.08
【详解】设整点,则,
,,,
,是5的倍数,
,,.
故答案为:
四、解答题
14.已知直线.
(1)若直线过点,且,求直线的方程;
(2)若直线,且直线与直线之间的距离为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【详解】(1)易知直线的斜率为,因为,所以直线的斜率为,
又因为直线过点,所以,直线的方程为,即.
(2)直线,设直线的方程为,
因为直线与直线之间的距离为,
由平行线间的距离公式可得,解得或,
因此直线的方程为或.
15.在平面直角坐标系中,已知的顶点;
(1)若边上的高所在的直线方程为,求边所在的直线方程;
(2)若边上的中线所在直线方程为的平分线所在的直线方程为,求边所在的直线方程;
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因,且,则,
因,
则直线的方程为,即.
(2)设点,则线段的中点为,
将其代入所在直线方程中,得,
将点代入所在的直线方程中,得,
解得,即,
设点关于直线对称得点,
则,得,即,
因三点共线,则,
直线所在的直线方程为,即.
16.已知在中,边上的高所在的直线方程为边上的高所在的直线方程为,点的坐标为.求:
(1)边所在的直线方程;
(2)的面积.
【答案】(1)
(2)7
【详解】(1)由题意得设边上的高的斜率为1,边上的高的斜率为,所以直线的斜率分别为.
因为,所以直线的方程分别为.
由解得即;
由解得即.
所以直线的斜率为,所以直线的方程为,即得.
(2)由(1)知,,直线的方程为,
所以.
因为,所以点到直线的距离.
所以的面积.
17.已知直线.
(1)证明:直线过定点;
(2)若,求直线关于直线对称的直线方程.
(3)若直线交轴负半轴于点,交轴正半轴于点,为坐标原点,设的面积为,求的最小值及此时直线的方程.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3);
【详解】(1)因为直线,
即,
所以直线恒过定点.
(2)由题知,直线方程为,
设直线关于直线对称的直线为,如图,
联立,解得,
即直线过,
在直线上取,设其关于的对称点为,
则,解得,
即直线过,
所以直线方程为,
即直线方程为.
(3)由题知,,
则,
且,解得,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
此时直线的方程为,
即,
综上,的最小值为,
且此时直线的方程为.
18.如图,A、B是射线OM、ON上的两点,点Q是线段AB上一点,点Q到OM、ON的距离分别为2,.测得,.以点O为坐标原点,射线OM为x轴的正半轴,建立如图所示的直角坐标系,点Q在第一象限.
(1)求点Q的坐标;
(2)设点P在平面xOy内,,且,线段AB上一动点C离点P最近时的坐标.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意可得射线所在直线的斜率,
直线的方程为,一般式为,
由点到的距离为,且为轴,则设,,
由点到的距离为,则,整理可得,
解得或(舍去),所以点的坐标为.
(2)由,且,则,由题意易知时,距离最近,
设,直线的斜率,
由题意可得,且在上,直线的斜率,
由,则,可得,即,
直线的方程为,整理可得,
点到的距离,
由,则到的距离为,可得,
所以,,解得或,
因为在线段上,所以,则,解得,
所以点的坐标为.
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