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课时测评21 点到直线的距离
(时间:60分钟 满分:110分)
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(1—8小题,每小题5分,共40分)
1.两条平行直线3x+4y-12=0与ax+8y+11=0间的距离为( )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:直线3x+4y-12=0即直线6x+8y-24=0,由题意知,a=6,故两条平行直线3x+4y-12=0与ax+8y+11=0间的距离为=.
2.(多选)已知A(-2,-4),B(1,5)两点到直线l:ax+y+1=0的距离相等,则实数a的值为( )
A.-3 B.3
C.-1 D.1
答案:AB
解析:由题意得=,解得a=-3或3.
3.点P(-3,4)关于直线x+y-2=0的对称点Q的坐标是( )
A.(-2,1) B.(-2,5)
C.(2,-5) D.(4,-3)
答案:B
解析:设对称点坐标为(a,b),
即Q(-2,5).
4.(多选)已知点P为y轴上一点,点P到直线3x-4y+4=0的距离为4,则点P的坐标为( )
A.(0,6) B.(0,-4)
C.(0,2) D.(0,0)
答案:AB
解析:设P(0,a),则=4,
解得a=6或a=-4,
故点P的坐标为(0,6)或(0,-4).
故选AB.
5.l1,l2是分别经过A(1,1),B(0,-1)两点的两条平行直线,当l1,l2间的距离最大时,直线l1的方程为( )
A.x+2y-3=0 B.x-2y-3=0
C.2x-y-1=0 D.2x-y-3=0
答案:A
解析:当两条平行直线与AB垂直时,两条平行直线的距离最大,
又kAB==2,
所以=-,
所以l1的方程为y-1=-(x-1),
即x+2y-3=0.故选A.
6.已知点R在直线x-y+1=0上,M(1,3),N(3,-1),则的最大值为( )
A. B.
C. D.2
答案:C
解析:设点M关于直线x-y+1=0的对称点为M',
则
所以M',又N,
所以=≤=.
故选C.
7.分别过点A(-2,1)和点B(3,-5)的两条直线均垂直于x轴,则这两条直线间的距离d= .
答案:5
解析:两条直线的方程分别为x=-2,x=3,所以这两条直线间的距离d=|3-(-2)|=5.
8.与直线3x-4y+1=0垂直,且与点(-1,-1)距离为2的直线方程为 .
答案:4x+3y-3=0或4x+3y+17=0
解析:设所求直线方程为4x+3y+C=0.
则=2,
即|C-7|=10,解得C=-3或C=17.
故所求直线方程为4x+3y-3=0或4x+3y+17=0.
9.(10分)已知点A(1,3),B(3,1),C(-1,0),求△ABC的面积.
解:设AB边上的高为h,则S△ABC=|AB|·h.|AB|==2,AB边上的高h就是点C到直线AB的距离.AB边所在的直线方程为=,即x+y-4=0.点C到直线x+y-4=0的距离为=,因此S△ABC=×2=5.
10.(13分)求满足下列条件的直线方程:
(1)垂直于直线x+3y-5=0,且点P(-1,0)到该直线的距离是;
(2)在x轴上的截距为1,且A(-2,-1),B(4,5)两点到该直线的距离相等.
解:(1)设与直线x+3y-5=0垂直的直线l的方程为3x-y+m=0,则由点到直线的距离公式知,点P到直线3x-y+m=0的距离d===,
所以|m-3|=6,即m-3=±6,得m=9或m=-3,
故所求直线l的方程为3x-y+9=0或3x-y-3=0.
(2)法一:显然当直线l⊥x轴时符合要求,此时l的方程为x=1.
当l的斜率存在时,设l的斜率为k,则l的方程为y=k(x-1),即kx-y-k=0.
因为点A,B到l的距离相等,
所以=.
所以|1-3k|=|3k-5|,所以k=1,
所以l的方程为x-y-1=0.
综上,l的方程为x=1或x-y-1=0.
法二:因为点A,B到直线l的距离相等,所以直线l过线段AB的中点或与直线AB平行.
当直线l过线段AB的中点(1,2)时,因为直线l在x轴上的截距为1,所以直线l的方程为x=1;
当直线l与直线AB平行时,因为kAB==1,所以直线l的斜率也为1,又直线l在x轴上的截距为1,所以直线l的方程为y=x-1,即x-y-1=0.
综上,直线l的方程为x=1或x-y-1=0.
(11—13小题,每小题5分,共15分)
11.(多选)下列过点(2,2)的直线l中,到两点A(0,-2),B(8,2)的距离相等的是( )
A.x+y-4=0 B.x=2
C.2x+y-6=0 D.x-2y+2=0
答案:AD
解析:显然l的斜率不存在时x=2不满足题意.
设l:y-2=k(x-2),即kx-y+2-2k=0.
由条件可知=,解得k=或-1.
当k=时,l∥AB,方程为x-2y+2=0;
当k=-1时,l过AB中点,方程为x+y-4=0.
12.已知m,n,a,b∈R,且满足3m+4n=6,3a+4b=1,则的最小值为( )
A. B.
C.1 D.
答案:C
解析:点(m,n)为直线3x+4y=6上的动点,点(a,b)为直线3x+4y=1上的动点,则的最小值可理解为两动点间距离的最小值,显然最小值即为两平行线间的距离,即=1.
13.已知直线l:kx-y+2=0过定点M,点P(x,y)在直线2x+y-1=0上,则|MP|的最小值是( )
A. B.
C. D.3
答案:B
解析:直线l:kx-y+2=0恒过点(0,2),
所以M(0,2).
因为点P(x,y)在直线2x+y-1=0上,
所以|MP|的最小值为点M到直线2x+y-1=0的距离,
所以d===.故选B.
14.(15分)(2025·江苏连云港高二期中)若不等式+++≥m对任意的实数x,y恒成立,求m的最大值.
解:设坐标原点为O,建立如图所示的平面直角坐标系.
设P(x,y),A(6,8),B(3,0),C(3,8),则四边形ACOB为平行四边形,则++
+=|OP|+|PA|+|PB|+|PC|,而|OP|+|PA|+|PB|+|PC|≥|AO|+|BC|=10+8=18,当且仅当P为平行四边形ACOB的对角线的交点E时等号成立,此时P(3,4).故|OP|+|PA|+|PB|+|PC|的最小值为18.
因为不等式+++≥m对任意的实数x,y恒成立,所以m≤18,即m的最大值为18,此时x=3,y=4.
15.(17分)已知三条直线l1:2x-y+a=0(a>0),直线l2:4x-2y-1=0和直线l3:x+y-1=0,且l1和l2的距离是.
(1)求a的值;
(2)能否找到一点P,使得P点同时满足下列三个条件:①P是第一象限的点;②P点到l1的距离是P点到l2的距离的;③P点到l1的距离与P点到l3的距离之比是∶?若能,求出P点坐标;若不能,请说明理由.
解:(1)l2的方程即为2x-y-=0,
所以l1和l2的距离d==,
所以=.
因为a>0,所以a=3.
(2)设点P(x0,y0),若P点满足条件②,则P点在与l1和l2平行的直线l':2x-y+c=0上,
且=,即c=或c=.
所以2x0-y0+=0或2x0-y0+=0.
若点P满足条件③,由点到直线的距离公式,得
=·,
所以x0-2y0+4=0或3x0+2=0.
因为点P在第一象限,
所以3x0+2=0不符合题意.
联立方程
解得x0=-3,y0=,应舍去.
联立
解得x0=,y0=.
所以P即为同时满足三个条件的点.
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