内容正文:
数学 选择性必修 第一册 SJ
1
1.5
1.5 平面上的距离
2
1.5
第1.4,1.5节综合训练
刷能力
3
1.[云南师大附中2025月考]若两平行直线与 之间的距离是1,
则 ( )
C
A.或11 B. 或16 C.1或11 D.1或16
4
解析 因为直线与 平行,
所以,解得,则直线,即为 .
又与之间的距离是1,所以,解得或,所以或 .
故选C.
5
2.[山东泰安2025高二期中]已知直线与直线关于点对称,则 恒过的
定点为( )
C
A. B. C. D.
6
解析 直线的方程可化为,由得所以直线 过定点
,点关于点的对称点为,因此直线恒过的定点为 .故选C.
7
3.若,满足,则 的最小值为( )
B
A.2 B. C.3 D.4
8
解析 原多项式可化为,其几何意义为点和点 间距离的平方.
已知点在直线上,设为点到直线的距离,由 ,得
,即,当且仅当 垂直于直线
时取等号.故所求的最小值为 .
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4.[辽宁沈阳2024高二月考]设,过定点的动直线和过定点 的动直线
交于点,则 的最大值为( )
B
A. B.6 C. D.12
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思路导引
根据直线方程求出定点,的坐标,利用直线垂直的条件可证两直线垂直,再对 进行分类讨论,
从而求得 的最大值.
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图①
解析 对直线,当时,,则直线 过
定点.对直线,即 ,当
时,,则直线过定点.当 时,如图①,
直线,直线,则交点,此时, ,
.
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当时,如图②,直线的斜率,直线的斜率 .
图②
,,则 是直角三角形,
,
又 ,且
,
,当且仅当,即时,等号成立,又, 等号取不到,
.
综上, 的最大值为6.故选B.
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5.(多选)[江苏常州2025高二期中]已知直线 ,则下列
结论正确的是( )
ABD
A.直线过定点
B.原点到直线距离的最大值为
C.若点,到直线的距离相等,则
D.若直线不经过第四象限,则
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解析 A选项, ,
令解得故直线过定点 ,A正确;
B选项,由A选项知,直线过定点,故原点到直线 距离的最大值为
,B正确;
C选项,点,到直线的距离相等,则 ,故
,解得或 ,C错误;
D选项,直线 不经过第四象限,
当时,解得, ,满足要求,此时斜率为0,
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当经过原点时,,解得,此时 ,斜率为1.如图,
数形结合得当 时,满足要求,
即,解得,D正确.故选 .
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归纳总结
解含有参数的直线恒过定点问题一般有两种方法,方法一:任给直线中的参数赋两个不同的值,
得到两条不同的直线,然后验证这两条直线的交点就是题目中含参数直线所过的定点,从而问题
得解.方法二:含有一个参数的二元一次方程若能整理为 ,
其中 是参数,这就说明了它表示的直线必过定点,其定点可由方程组 解得.
若整理成的形式,则表示的所有直线必过定点 .
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6.[北京第八中学2024高二期中]已知,,点在直线 上,若使
取最小值,则点 的坐标是_ _________.
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解析 如图,因为点关于直线的对称点为 ,所以
.
当点,,三点共线时取等号.又,则直线的方程为,即 .
联立解得所以使取最小值的点的坐标是 .
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7.正方形的两个顶点,在直线上,另两个顶点, 分别在直线
,上,那么正方形 的边长为____________.
或
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解析 因为,所以可设直线的方程为 .
联立解得
则, .
联立解得
则, .
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.
又直线与的距离,,解得或 ,
正方形的边长为或 .
8. 已知直线,,点,则过点的直线与, 所围三角
形(点 在其一条边上)面积的最小值为___.
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解析 由解得所以直线与交于点,且两直线关于直线
对称,点在直线上,设直线与,的交点分别为,.当点为的中点时, 最小.由对
称性,可知当直线垂直于直线时,点为的中点,此时直线,故 ,
,则,,则 .
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链接教材
本题是教材第42页第14题的延伸,综合考查直线中的对称、垂直问题,以及分析面积取得最值
时的情况.
此题用到一个结论:
已知点在直线与的对称直线上(非三线交点),则过点有一条直线,当它夹在相交直线 与
之间的线段恰好被点平分时,三条直线,, 所围成的三角形面积最小.
证明:假设直线垂直于直线,的对称直线,与直线,的交点分别为,.直线过点 且不
垂直于直线,与,的交点分别为, .
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作于点,作于点 ,如图所示.
.
由,知 ,
易知,所以 .
,,因为 ,
,所以 ,所以
.
所以当点为直线被直线,所截线段的中点时, 最小.
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9.定义点到直线的有向距离.已知点,
到直线的有向距离分别是, ,给出以下命题:
①若,则直线与直线 平行;
②若,则直线与直线 平行;
③若,则直线与直线 垂直;
④若,则直线与直线 相交.
其中真命题的个数是___.
1
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解析 设点,的坐标分别为,,则,.若 ,
则,即,所以.若 ,即
,则点,都在直线上,此时直线与直线 重合,故①
②③均为假命题.当时,,在直线的两侧,则直线与直线 相交,故④为真命题.
故真命题的个数为1.
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10.[河南省实验中学2025高二期中]已知直线 .
(1)若直线与平行,且,之间的距离为,求 的方程;
【解】由直线与平行可设直线的方程为,由,之间的距离为 ,
得,解得或,所以直线的方程为或 .
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(2)为上一点,点,,求取得最大值时点 的坐标.
[答案] 设点关于直线的对称点为 ,
则解得即 .
而,当且仅当,,三点共线时取等号,直线 的方程
为,即 ,
由解得
所以取得最大值时点的坐标为 .
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11.(多选)[清华大学2024强基计划]直线,, ,
,下列选项中正确的有( )
AB
A.若,则直线与射线相交 B.若,则直线与射线 平行
C.若,则直线与射线垂直 D.若存在,则点在直线 上
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解析 ,即为,两点到直线的距离的比值,若 ,则
,即,两点到直线的距离相等,且在直线两侧,但直线与射线 不一定垂直,故C不
正确;
若,则,或,即点,
在直线的同侧,且直线与直线不平行,又由C项分析可知,当时,点到直线 的距离大
于点到直线的距离,因此直线与射线 相交,故A正确;
若,则,即,若 ,则
,过,两点的直线与直线的斜率都不存在,故平行,若,则 ,此时
,即过,两点的直线与直线 平行,故B正确;
若点在直线上,则,结合题设,与分母不为0矛盾,所以不存在,使点 在直
线上,故D不正确.故选 .
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