内容正文:
专题2.4 直线的交点坐标与距离公式(举一反三讲义)
【人教A版(2019)】
【题型1 求直线的交点坐标】 2
【题型2 经过两直线交点的直线方程】 2
【题型3 由直线的交点坐标求参数】 3
【题型4 由直线交点的个数求参数】 3
【题型5 三线能围成三角形的问题】 4
【题型6 直线交点系方程及应用】 5
【题型7 两点间的距离公式的应用】 6
【题型8 点到直线的距离公式的应用】 7
【题型9 两条平行直线间的距离公式的应用】 7
【题型10 与距离有关的最值问题】 7
知识点1 直线的交点坐标
1.两条直线的交点坐标
(1)两条直线的交点坐标
一般地,将两条直线的方程联立,得方程组若方程组有唯一解,则两条直线相交,此解就是交点的坐标;若方程组无解,则两条直线无公共点,此时两条直线平行;若方程组有无穷多解,则两条直线重合.
(2)两条直线的位置关系与方程组的解的关系
设两直线,直线.
方程组的解
一组
无数组
无解
直线l1和l2的公共点个数
一个
无数个
零个
直线l1和l2的位置关系
相交
重合
平行
2.直线系方程
过直线与的交点的直线系方程为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0,
λ∈R,但不包括直线l2.
【题型1 求直线的交点坐标】
【例1】(24-25高二上·全国·课后作业)直线和的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线经过两点,则直线与的交点坐标为( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(24-25高二·全国·课后作业)两条直线:与:的交点坐标为( ).
A.
B.
C.
D.
【变式1-3】(24-25高二上·全国·课后作业)直线与互相垂直,则这两条直线的交点坐标为( )
A. B.
C. D.
【题型2 经过两直线交点的直线方程】
【例2】(24-25高二上·四川绵阳·阶段练习)经过两直线和的交点,且与直线垂直的直线方程是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(24-25高二上·浙江台州·期中)已知直线经过两条直线的交点,且的一个方向向量为,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(24-25高二上·海南省直辖县级单位·期中)直线经过两直线,的交点,且与直线垂直,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【变式2-3】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线和交于点,直线和交于点,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【题型3 由直线的交点坐标求参数】
【例3】(24-25高二上·浙江绍兴·期中)若直线经过两直线和的交点,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【变式3-1】(24-25高二上·河北邯郸·阶段练习)已知直线与的交点在第四象限,则实数k的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式3-2】(24-25高二上·安徽·阶段练习)已知三条直线交于一点,则实数=( )
A. B.1
C. D.
【变式3-3】(24-25高二上·北京·期中)已知直线与互相垂直,垂足为,则的值是( )
A.24 B.0 C.20 D.
【题型4 由直线交点的个数求参数】
【例4】(24-25高二上·安徽宿州·阶段练习)若的图象与直线有两个不同的交点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式4-1】(24-25高二·全国·课后作业)若三条直线,与共有两个交点,则实数的值为( )
A.1 B.-2 C.1或-2 D.-1
【变式4-2】(24-25高二上·安徽芜湖·期中)已知直线与射线恒有公共点,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式4-3】(24-25高二·全国·课后作业)三条直线、、有且只有两个交点,求实数的值.
【题型5 三线能围成三角形的问题】
【例5】(24-25高二上·陕西宝鸡·期中)已知三条直线,,不能围成三角形,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
【变式5-1】(24-25高二上·北京·期中)下面三条直线,,不能构成三角形,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式5-2】(24-25高二上·上海·假期作业)若三条直线不能围成三角形,求实数的值.
【变式5-3】(24-25高二上·河北保定·期中)已知三条直线:,:,:.
(1)若,且过点,求a、b的值;
(2)若,且、、三条直线能围成三角形,求a的取值范围.
【题型6 直线交点系方程及应用】
【例6】(24-25高二上·全国·课后作业)过两直线和的交点和原点的直线方程为( )
A.3x-19y=0 B.19x-3y=0
C.19x+3y=0 D.3x+19y=0
【变式6-1】(24-25高二上·重庆·阶段练习)经过直线和的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为( )
A. B.
C.或 D.或
【变式6-2】(24-25高二·全国·课后作业)已知两直线和的交点为P.求:
(1)过点P与的直线方程;
(2)过点P且与直线平行的直线方程.
【变式6-3】(2025高二上·全国·专题练习)求过两条直线与的交点,且分别满足下列条件的直线方程:
(1)斜率为;
(2)过点;
(3)平行于直线.
知识点2 距离公式
1.两点间的距离公式
平面内两点间的距离公式为.
特别地,原点O到任意一点P(x,y)的距离为|OP|=.
2.点到直线的距离公式
(1)定义:点P到直线l的距离,就是从点P到直线l的垂线段PQ的长度,其中Q是垂足.实质上,点到直线的距离是直线上的点与直线外该点的连线的最短距离.
(2)公式:已知一个定点,一条直线为l:Ax+By+C=0,则定点P到直线l的距离为d=.
3.两条平行直线间的距离公式
(1)定义
两条平行直线间的距离是指夹在两条平行直线间的公垂线段的长.
(2)公式
设有两条平行直线,,则它们之间的距离为d=.
4.中点坐标公式
公式:设平面上两点,线段的中点为,则.
【题型7 两点间的距离公式的应用】
【例7】(24-25高二上·山东菏泽·期中)在平面直角坐标系中,点和点之间的距离为( )
A.2 B.3 C. D.5
【变式7-1】(24-25高二上·全国·课后作业)已知经过与两点的直线的斜率为,则( )
A. B. C.4 D.
【变式7-2】(24-25高二上·全国·课后作业)已知与两点间的距离为4,则( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【变式7-3】(24-25高二下·全国·课后作业)三角形的两个顶点为,则的长为( )
A.3 B.5 C.9 D.25
【题型8 点到直线的距离公式的应用】
【例8】(24-25高二上·全国·课后作业)点到直线的距离为( )
A.1 B. C. D.
【变式8-1】(24-25高二上·山东临沂·期中)若,两点到直线的距离相等,则( )
A. B. C.2或 D.2或
【变式8-2】(24-25高二上·江苏淮安·阶段练习)已知点,点在直线上,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【变式8-3】(24-25高二上·吉林·阶段练习)若点到直线l:的距离为,则( )
A.5 B. C.5或 D.或15
【题型9 两条平行直线间的距离公式的应用】
【例9】(24-25高二上·天津滨海新·阶段练习)已知两条平行直线,则和间的距离为( )
A. B. C. D.
【变式9-1】(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)两直线,之间的距离等于( )
A.2 B. C.1 D.
【变式9-2】(24-25高二上·山东东营·阶段练习)已知直线和互相平行,则它们之间的距离是( )
A.4 B. C. D.
【变式9-3】(23-24高二上·广东深圳·期末)若直线:与直线:间的距离为,则( )
A.17 B. C.14 D.7
【题型10 与距离有关的最值问题】
【例10】(24-25高二上·北京·阶段练习)若点在直线上运动,则的最小值为( )
A. B. C.13 D.
【变式10-1】(24-25高二上·广东汕头·期中)点到直线(为任意实数)的距离的最大值是( )
A.5 B. C.4 D.
【变式10-2】(24-25高二上·湖南·阶段练习)已知点为直线上任意一点,则的最小值是( )
A.2 B. C. D.
【变式10-3】(24-25高二上·山东济南·阶段练习),函数的最小值为( )
A.2 B. C. D.
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专题2.4 直线的交点坐标与距离公式(举一反三讲义)
【人教A版(2019)】
【题型1 求直线的交点坐标】 2
【题型2 经过两直线交点的直线方程】 3
【题型3 由直线的交点坐标求参数】 5
【题型4 由直线交点的个数求参数】 6
【题型5 三线能围成三角形的问题】 8
【题型6 直线交点系方程及应用】 11
【题型7 两点间的距离公式的应用】 14
【题型8 点到直线的距离公式的应用】 15
【题型9 两条平行直线间的距离公式的应用】 16
【题型10 与距离有关的最值问题】 17
知识点1 直线的交点坐标
1.两条直线的交点坐标
(1)两条直线的交点坐标
一般地,将两条直线的方程联立,得方程组若方程组有唯一解,则两条直线相交,此解就是交点的坐标;若方程组无解,则两条直线无公共点,此时两条直线平行;若方程组有无穷多解,则两条直线重合.
(2)两条直线的位置关系与方程组的解的关系
设两直线,直线.
方程组的解
一组
无数组
无解
直线l1和l2的公共点个数
一个
无数个
零个
直线l1和l2的位置关系
相交
重合
平行
2.直线系方程
过直线与的交点的直线系方程为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0,
λ∈R,但不包括直线l2.
【题型1 求直线的交点坐标】
【例1】(24-25高二上·全国·课后作业)直线和的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】解二元一次方程组即得交点坐标.
【解答过程】解方程组,得,
所以所求交点坐标为.
故选:B.
【变式1-1】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线经过两点,则直线与的交点坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】求出直线的方程与的方程联立,即可解得交点坐标为.
【解答过程】设直线的方程为,因为直线经过两点,
所以,解得,
所以的方程为,
将直线与直线的方程联立,解得,
所以直线与的交点坐标为.
故选:C.
【变式1-2】(24-25高二·全国·课后作业)两条直线:与:的交点坐标为( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解题思路】联立两直线的方程,解方程组即可求解.
【解答过程】因为直线:,直线:,
由,解得:,
所以与两条直线的交点坐标为,
故选:C.
【变式1-3】(24-25高二上·全国·课后作业)直线与互相垂直,则这两条直线的交点坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】由两直线垂直可得,联立解方程组可得交点坐标.
【解答过程】易知直线的斜率为,
由两直线垂直条件得直线的斜率,解得;
联立,解得;
即交点为
故选:C.
【题型2 经过两直线交点的直线方程】
【例2】(24-25高二上·四川绵阳·阶段练习)经过两直线和的交点,且与直线垂直的直线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】通过解方程组求出交点坐标,再结合互相垂直两直线斜率的关系、直线点斜式方程进行求解即可.
【解答过程】由,所以两直线的交点的坐标为,
因为直线的斜率为,所以与之垂直的直线的斜率为,
所以与直线垂直的直线方程是,
故选:C.
【变式2-1】(24-25高二上·浙江台州·期中)已知直线经过两条直线的交点,且的一个方向向量为,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】根据交点坐标以及直线的方向向量可求得结果.
【解答过程】已知直线经过两条直线的交点,
则,解得,故交点坐标为,
因为的一个方向向量为,
所以直线方程为,即,
故选:C.
【变式2-2】(24-25高二上·海南省直辖县级单位·期中)直线经过两直线,的交点,且与直线垂直,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】先求出两直线,的交点,再结合直线与直线垂直即可由点斜式得解.
【解答过程】联立,
所以两直线,的交点为,
所以直线经过点,又由题直线与直线垂直,
所以直线的方程为即.
故选:C.
【变式2-3】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线和交于点,直线和交于点,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】联立两直线方程分别解得点坐标,再由两点式即可得出直线的方程.
【解答过程】联立,即;
联立,即;
故直线的方程为,即.
故选:C.
【题型3 由直线的交点坐标求参数】
【例3】(24-25高二上·浙江绍兴·期中)若直线经过两直线和的交点,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【解题思路】联立直线方程求交点坐标,再由点在直线上求参数.
【解答过程】联立,可得,即交点为,
由题意.
故选:B.
【变式3-1】(24-25高二上·河北邯郸·阶段练习)已知直线与的交点在第四象限,则实数k的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】联立两直线方程求出交点坐标,由交点在第四象限,列方程组求实数k的取值范围.
【解答过程】由题意可得,两条直线不平行,故它们的斜率不相等,即,
由,解得,
两直线的交点在第四象限,则有,解得或,
所以实数k的取值范围为.
故选:D.
【变式3-2】(24-25高二上·安徽·阶段练习)已知三条直线交于一点,则实数=( )
A. B.1
C. D.
【答案】C
【解题思路】联立不含参直线求出交点坐标,再代入含参直线方程求参数即可.
【解答过程】由,即两直线交点坐标为,
代入得:.
故选:C.
【变式3-3】(24-25高二上·北京·期中)已知直线与互相垂直,垂足为,则的值是( )
A.24 B.0 C.20 D.
【答案】C
【解题思路】利用垂直可求,根据垂足坐标可求,进而可得答案.
【解答过程】因为直线与互相垂直,
所以,解得;
垂足在直线上,所以,
垂足在直线上,所以,
所以.
故选:C.
【题型4 由直线交点的个数求参数】
【例4】(24-25高二上·安徽宿州·阶段练习)若的图象与直线有两个不同的交点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】根据题意,分与讨论,结合条件,列出不等式,即可得到结果.
【解答过程】当时,由可得,,当时,解得;
当时,由可得,,由可知,方程的解是,
又的图象与直线有两个不同的交点,
所以,其中,解得;
综上所述,.
故选:B.
【变式4-1】(24-25高二·全国·课后作业)若三条直线,与共有两个交点,则实数的值为( )
A.1 B.-2 C.1或-2 D.-1
【答案】C
【解题思路】由题意可得三条直线中,有两条直线互相平行,利用直线平行即求.
【解答过程】由题意可得三条直线中,有两条直线互相平行,
∵直线和直线不平行,
∴直线和直线平行或直线和直线平行,
∵直线的斜率为1,直线的斜率为,直线的斜率为,
∴或.
故选:C.
【变式4-2】(24-25高二上·安徽芜湖·期中)已知直线与射线恒有公共点,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】根据题意联立方程得,再解不等式即可得答案;
【解答过程】联立,得,
∵直线与射线恒有公共点,
∴,
解得.
∴m的取值范围是.
故选:C.
【变式4-3】(24-25高二·全国·课后作业)三条直线、、有且只有两个交点,求实数的值.
【答案】或
【解题思路】首先确定有一个交点,则若三条直线有且仅有两个交点,需或,由此可构造方程求得结果.
【解答过程】由,
得:,即有一个交点,
或;
即或,解得:或.
【题型5 三线能围成三角形的问题】
【例5】(24-25高二上·陕西宝鸡·期中)已知三条直线,,不能围成三角形,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】根据给定条件,求出直线的斜率及直线交点坐标,再利用斜率相等及3条直线共点求出值.
【解答过程】直线的斜率分别为,纵截距分别为
由,解得,即直线的交点为,
由直线不能围成三角形,得直线或或点在直线上,
则或或,解得或或,
所以实数的取值集合为.
故选:C.
【变式5-1】(24-25高二上·北京·期中)下面三条直线,,不能构成三角形,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】先由直线与联立求出交点的坐标,再由题中条件,得到过点,或分别与、平行,进而可求出结果.
【解答过程】由解得,即直线与的交点为,
因为直线,,不能构成三角形,
所以过点,或分别与、平行,
若过点,则,即;
若,则,即;
若,则,所以.
综上,的可能取值为.
故选:C.
【变式5-2】(24-25高二上·上海·假期作业)若三条直线不能围成三角形,求实数的值.
【答案】或或
【解题思路】根据三条直线“至少有两条直线平行”或“三线共点”来求得的值.
【解答过程】依题意,任意两条直线不重合,若三条直线不能围成三角形,则至少有两条直线平行或三线共点.
当有两条直线平行时,,则三条直线的斜率为,
若,则.
若,则..
若三线共点,由解得,设,
将代入,
得,
综上所述,或或.
【变式5-3】(24-25高二上·河北保定·期中)已知三条直线:,:,:.
(1)若,且过点,求a、b的值;
(2)若,且、、三条直线能围成三角形,求a的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【解题思路】(1)根据垂直满足的关系,结合直线经过的点,即可联立方程求解.
(2)根据任意两条直线平行不可构成三角形,以及三条直线交于一点不能构成三角形,结合两直线平行满足的系数关系,以及两直线的交点坐标,即可求解.
【解答过程】(1)因为:,:,且,所以,
又直线过点,所以,所以,
即,即,解得或
所以或;
(2)因为,则:,:,
①当时,由得,
此时为,为,为,都与相交,不能构成三角形;
②当时,由得,此时为,为,为,都与相交,不能构成三角形;
③当时,由得,此时为,为,为,都与相交,不能构成三角形;
④当,,交于一点时,不能构成三角形,
则由,解得,
所以与的交点,将M代入到方程得,解得;
综上所述:时,,,三条直线能围成三角形时a的取值范围为.
【题型6 直线交点系方程及应用】
【例6】(24-25高二上·全国·课后作业)过两直线和的交点和原点的直线方程为( )
A.3x-19y=0 B.19x-3y=0
C.19x+3y=0 D.3x+19y=0
【答案】D
【解题思路】设过两直线交点的直线系方程为,代入原点坐标,得,求解即可.
【解答过程】设过两直线交点的直线系方程为,
代入原点坐标,得,解得,
故所求直线方程为,即.
故选:D.
【变式6-1】(24-25高二上·重庆·阶段练习)经过直线和的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【解题思路】设直线方程为,求出其在两坐标轴上的截距,令其相等,解方程即可求出结果.
【解答过程】解:设直线方程为,
即
令,得,
令,得.
由,
得或.
所以直线方程为或.
故选:C.
【变式6-2】(24-25高二·全国·课后作业)已知两直线和的交点为P.求:
(1)过点P与的直线方程;
(2)过点P且与直线平行的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)设出过直线和交点的直线方程,把点代入方程求出参数,再化简即可求出所求直线.
(2)由两直线平行的性质,列方程求出对应的参数,再化简即可求出所求直线.
【解答过程】(1)设过直线和交点的直线方程为,即.①
把点代入方程①,化简得,解得,
所以过点P与Q的直线方程为,即.
(2)由两直线平行,得,得,
所以所求直线的方程为,即.
【变式6-3】(2025高二上·全国·专题练习)求过两条直线与的交点,且分别满足下列条件的直线方程:
(1)斜率为;
(2)过点;
(3)平行于直线.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)法一:联立直线方程,求出交点坐标,由点斜式方程得到直线方程.法二:由直线系方程可设所求直线为,由斜率为求出的值,回代入方程即可得出答案.
(2)法一:由点斜式方程得到直线方程;法二:因为直线过点,代入直线系方程求出的值,即可得出答案.
(3)法一:两直线平行,斜率相等,由点斜式方程得到直线方程. 法二:两直线平行,斜率相等,可得出直线系方程的斜率求出的值,即可得出答案.
【解答过程】(1)法一:直线与的交点为,
当斜率为时,由直线的点斜式方程得:直线方程为.
直线方程为.
法二:由题意,直线不符合题意,
所以由直线系方程可设所求直线为
,
当直线的斜率为时,,解得,
故所求直线方程为;
(2)法一:过点时,由两点式得:即为.
直线方程为.
法二:由题意,直线不符合题意,
过点时,代入(1)中直线系方程得,
故所求直线方程为.
(3)法一:平行于直线时,得直线斜率为,直线方程为,
直线方程为.
法二:由题意,直线不符合题意,
平行于直线时,由(1)中直线系方程,解得,
故所求直线方程为.
知识点2 距离公式
1.两点间的距离公式
平面内两点间的距离公式为.
特别地,原点O到任意一点P(x,y)的距离为|OP|=.
2.点到直线的距离公式
(1)定义:点P到直线l的距离,就是从点P到直线l的垂线段PQ的长度,其中Q是垂足.实质上,点到直线的距离是直线上的点与直线外该点的连线的最短距离.
(2)公式:已知一个定点,一条直线为l:Ax+By+C=0,则定点P到直线l的距离为d=.
3.两条平行直线间的距离公式
(1)定义
两条平行直线间的距离是指夹在两条平行直线间的公垂线段的长.
(2)公式
设有两条平行直线,,则它们之间的距离为d=.
4.中点坐标公式
公式:设平面上两点,线段的中点为,则.
【题型7 两点间的距离公式的应用】
【例7】(24-25高二上·山东菏泽·期中)在平面直角坐标系中,点和点之间的距离为( )
A.2 B.3 C. D.5
【答案】D
【解题思路】利用两点之间的距离公式计算即得.
【解答过程】点和点之间的距离为.
故选:D.
【变式7-1】(24-25高二上·全国·课后作业)已知经过与两点的直线的斜率为,则( )
A. B. C.4 D.
【答案】B
【解题思路】利用直线斜率公式求出,得到,,再利用两点距离公式即可求得.
【解答过程】由题得,解得,即,,
所以.
故选:B.
【变式7-2】(24-25高二上·全国·课后作业)已知与两点间的距离为4,则( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】A
【解题思路】根据题意,利用两点间的距离公式,列出方程,即可求解.
【解答过程】因为与,可得,
即,解得或.
故选:A.
【变式7-3】(24-25高二下·全国·课后作业)三角形的两个顶点为,则的长为( )
A.3 B.5 C.9 D.25
【答案】B
【解题思路】根据两点间的距离公式,即可求得答案.
【解答过程】根据题意,利用两点间的距离公式,可得的长为,
故选:B.
【题型8 点到直线的距离公式的应用】
【例8】(24-25高二上·全国·课后作业)点到直线的距离为( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【解题思路】直接利用点到直线的距离公式求解即可.
【解答过程】点到直线的距离.
故选:D.
【变式8-1】(24-25高二上·山东临沂·期中)若,两点到直线的距离相等,则( )
A. B. C.2或 D.2或
【答案】C
【解题思路】由题意,根据点到直线的距离公式建立关于的方程,解之即可求解.
【解答过程】由题意知,,
得,解得或,
即实数的值为或.
故选:C.
【变式8-2】(24-25高二上·江苏淮安·阶段练习)已知点,点在直线上,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】的最小值是点到直线的距离,利用点到直线距离公式代入求解即可.
【解答过程】由题意,的最小值是点到直线的距离,即
.
故选:A.
【变式8-3】(24-25高二上·吉林·阶段练习)若点到直线l:的距离为,则( )
A.5 B. C.5或 D.或15
【答案】C
【解题思路】由点到直线的距离公式求解即可.
【解答过程】由题意可得:点P到直线l的距离,解得或.
故选:C.
【题型9 两条平行直线间的距离公式的应用】
【例9】(24-25高二上·天津滨海新·阶段练习)已知两条平行直线,则和间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】由两平行线间距离公式求解即可;
【解答过程】,
所以由两平行线间的距离公式可得,
故选:D.
【变式9-1】(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)两直线,之间的距离等于( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】A
【解题思路】由题意知,结合两平行线之间的距离公式计算即可求解.
【解答过程】由题意知,两直线的斜率都为且在轴上的截距不相等,
所以,
则两平行线之间的距离为.
故选:A.
【变式9-2】(24-25高二上·山东东营·阶段练习)已知直线和互相平行,则它们之间的距离是( )
A.4 B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据两直线平行的充要条件求出,再利用两平行线间距离公式求解.
【解答过程】由直线平行可得,即,解得,
则直线方程为,即,
则两平行线间的距离是.
故选:D.
【变式9-3】(23-24高二上·广东深圳·期末)若直线:与直线:间的距离为,则( )
A.17 B. C.14 D.7
【答案】D
【解题思路】根据平行直线间的距离公式计算即可.
【解答过程】因为,所以直线与直线间的距离为,
解得或,
因为,所以.
故选:D.
【题型10 与距离有关的最值问题】
【例10】(24-25高二上·北京·阶段练习)若点在直线上运动,则的最小值为( )
A. B. C.13 D.
【答案】C
【解题思路】通过消元,将所求转化为,分析该式子的几何意义为轴上某动点到两定点的距离之和,利用的性质,即可得出所求最小值.
【解答过程】因为点在直线上运动,所以,
所以,
表示轴上一点到两定点的距离之和.
在轴两侧,因为中,两边之和大于第三边,所以,
当三点共线时,,此时最小值为,
即的最小值为.
故选:C.
【变式10-1】(24-25高二上·广东汕头·期中)点到直线(为任意实数)的距离的最大值是( )
A.5 B. C.4 D.
【答案】B
【解题思路】首先求出直线过定点,则到直线的最远距离为,此时直线垂直于,求出,即可得解.
【解答过程】将直线方程变形为,
令,解得,由此可得直线恒过点,不妨设为,
所以到直线的最远距离为,此时直线垂直于.
又,
所以到直线的距离的最大值为.
故选:B.
【变式10-2】(24-25高二上·湖南·阶段练习)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
【解题思路】利用两点之间的距离公式理解所求式,将问题转化成点到直线上的点的距离最小问题,即当时,由点到直线的距离公式即可求得.
【解答过程】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.
【变式10-3】(24-25高二上·山东济南·阶段练习),函数的最小值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据距离公式,利用的几何意义求最小值.
【解答过程】表示的几何意义为平面内的点到定点的距离,
表示的几何意义为平面内的点到定直线的距离,
所以表示的几何意义是动点到定点和到定直线的距离和,
如图,过点作直线的垂线,垂足为点,当点在线段时,最小,最小值为.
故选:C.
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