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课时分层评价7 两点间的距离公式
(时间:60分钟 满分:110分)
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(1—9,每小题5分,共45分)
1.已知点A,B是直线x+2y-1=0与坐标轴的交点,则|AB|=( )
A. B.
C.1 D.2
答案:A
解析:由x+2y-1=0,令x=0,得y=,设A(0,);令y=0,得x=1,设B(1,0).所以|AB|==.故选A.
2.在直线2x-3y+5=0上求一点P,使点P到点A(2,3)的距离为,则点P的坐标是( )
A.(5,5) B.(-1,1)
C.(5,5)或(-1,1) D.(5,5)或(1,-1)
答案:C
解析:设点P(x,y),则y=.由|PA|=,得(x-2)2+=13,即(x-2)2=9,解得x=-1,或x=5.当x=-1时,y=1;当x=5时,y=5,所以P(-1,1)或(5,5).故选C.
3.(多选题)对于,下列说法正确的是( )
A.可看作点(x,0)与点(1,2)的距离
B.可看作点(x,0)与点(-1,-2)的距离
C.可看作点(x,0)与点(-1,2)的距离
D.可看作点(x,-1)与点(-1,1)的距离
答案:BCD
解析:由题意,可得===,可看作点(x,0)与点(-1,-2)的距离,可看作点(x,0)与点(-1,2)的距离,可看作点(x,-1)与点(-1,1)的距离,故A不正确,BCD正确.故选BCD.
4.已知△ABC的顶点A(2,3),B(-1,0),C(2,0),则△ABC的周长是( )
A.2 B.3+2
C.6+3 D.6+
答案:C
解析:由两点间的距离公式及题意得|AB|==3,|BC|==3,|CA|==3.从而△ABC的周长为3+3+3=6+3.故选C.
5.若两直线3ax-y-2=0和(2a-1)x+5ay-1=0分别过定点A,B,则|AB|的值为( )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:直线3ax-y-2=0过定点A(0,-2),直线(2a-1)x+5ay-1=0过定点B,由两点间的距离公式,得|AB|=.故选C.
6.已知点A(2,3),B(-2,6),C(6,6),D(10,3),则以A,B,C,D为顶点的四边形是( )
A.平行四边形 B.菱形
C.矩形 D.梯形
答案:A
解析:由题意可得lAD:y=3,lBC:y=6,|AD|==8=|BC|=,即lAD∥lBC,|AD|=|BC|,又kAB==-,即AB,AD不垂直,|AB|==5≠|AD|,所以以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形.故选A.
7.过点A(a,4)和点B(b,2)的直线与直线x+y+m=0垂直,则|AB|= .
答案:2
解析:因为过点A(a,4)和点B(b,2)的直线与直线x+y+m=0垂直,所以kAB==1,即a-b=2,所以|AB|= ==2.
8.在x轴上找一点Q,使点Q与A(5,12)间的距离为13,则点Q的坐标为 .
答案:(10,0)或(0,0)
解析:设Q(x0,0),则有13=,得x0=0,或x0=10,即点Q的坐标为(10,0)或(0,0).
9.(双空题)点P在直线l:x-y+4=0上,且到点M(-2,-4),N(4,6)的距离相等,则点P的坐标为 ;经过点P且垂直于l的直线方程为 .
答案: x+y-1=0
解析:设点P的坐标是(a,a+4),由题意可知|PM|=|PN|,即=,解得a=-,故点P的坐标是.所以经过点P且垂直于l的直线方程为y-=-(x+),即x+y-1=0.
10.(13分)已知直线l1:2x+y-6=0和点A(1,-1),过点A作直线l与已知直线l1相交于点B,且使|AB|=5,求直线l的方程.
解:当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为
y+1=k(x-1),
解方程组
即B.
由|AB|==5,
解得k=-,
所以直线l的方程为y+1=-(x-1),
即3x+4y+1=0.
当过点A的直线l的斜率不存在时,方程为x=1.
此时,与l1的交点为(1,4),也满足题意.
综上所述,直线l的方程为3x+4y+1=0或x=1.
(11—13,每小题5分,共15分)
11.已知A(5,2a-1),B(a+1,a-4),当|AB|取最小值时,实数a的值是( )
A.- B.-
C. D.
答案:C
解析:因为A(5,2a-1),B(a+1,a-4),所以|AB|=
==
=,所以当a=时,|AB|取得最小值.故选C.
12.设m∈R,过定点A的直线x+my-m=0和过定点B的直线mx-y-m+3=0交于点P,则|PA|2+|PB|2的值为( )
A.5 B.
C. D.与m的取值有关
答案:A
解析:直线x+my-m=0过定点A(0,1),直线mx-y-m+3=0过定点B(1,3),且直线x+my-m=0和直线mx-y-m+3=0满足1×m-m×1=0,故两直线垂直,故|PA|2+|PB|2=|AB|2=12+22=5.故选A.
13.在Rt△ABC中,点D是斜边AB的中点,点P为线段CD的中点,则= .
答案:10
解析:以C为原点,AC,BC所在直线分别为x轴,y轴建立平面直角坐标系(图略),设A(4a,0),B(0,4b),则D(2a,2b),P(a,b),所以|PA|2=9a2+b2,|PB|2=a2+9b2,|PC|2=a2+b2,于是|PA|2+|PB|2=10(a2+b2)=10|PC|2,即=10.
14.(15分)已知正三角形ABC的边长为a,在平面ABC上求一点P,使|PA|2+|PB|2+|PC|2最小,并求此最小值.
解:以BC所在直线为x轴,以线段BC的中点为原点,建立平面直角坐标系,如图所示.
因为正三角形ABC的边长为a,
所以B,C,A.
设P(x,y),由两点间的距离公式,
得|PA|2+|PB|2+|PC|2=x2+++y2++y2=3x2+3y2-ay+=3x2+3+a2≥a2,
当且仅当x=0,y=a时,等号成立,
故所求最小值为a2,此时点P的坐标为.
15.(5分)在平面直角坐标系内有四点A(-1,0),B(2,1),C(1,5),D(-2,2),P为该平面内的动点,则P到A,B,C,D四点的距离之和的最小值为( )
A.10 B.+
C.14 D.+
答案:D
解析:依题意可知,四点A(-1,0),B(2,1),C(1,5),D(-2,2)构成一个四边形ABCD,因为|PA|+|PC|≥|AC|,当且仅当P在对角线AC上时取得等号,因为|PB|+|PD|≥|BD|,当且仅当P在对角线BD上时取得等号,所以|PA|+|PC|+|PB|+|PD|≥|AC|+|BD|=+=+,当且仅当P为两条对角线的交点时取得等号.故P到A,B,C,D四点的距离之和的最小值为+.故选D.
16.(17分)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在平行四边形ACOB的对角线的交点E处时等号成立,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.
学生用书⬇第25页
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