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课时测评14 点到直线的距离
(时间:40分钟 满分:100分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—8每小题5分,共40分)
1.已知点(a,1)到直线x-y+1=0的距离为1,则a的值为( )
A.1 B.-1 C. D.±
答案:D
解析:由题意,得=1,即|a|=,所以a=±.故选D.
2.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),
解得即Q(-2,5).故选B.
3.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.故选C.
4.到直线3x-4y+1=0的距离为3,且与此直线平行的直线方程是( )
A.3x-4y+4=0
B.3x-4y+4=0或3x-4y-2=0
C.3x-4y+16=0
D.3x-4y+16=0或3x-4y-14=0
答案:D
解析:设与直线3x-4y+1=0平行的直线方程为3x-4y+m=0,在直线3x-4y+1=0上取点(1,1),则=3,解得m=16或m=-14,即所求直线方程为3x-4y+16=0或3x-4y-14=0.故选D.
5.(多选)两条平行线分别经过点A(6,2),B(-3,-1),下列可能是这两条平行线间的距离的是( )
A.4 B.7 C.9 D.11
答案:ABC
解析:当两直线的斜率不存在时,两直线方程分别为x=6,x=-3,则d=9.当两直线的斜率存在时,设两直线方程分别为y-2=k(x-6)与y+1=k(x+3),即kx-y+2-6k=0,kx-y+3k-1=0,所以d==.由此可得(81-d2)k2-54k+9-d2=0.当81-d2=0,即d=9时,k=-,所以d=9成立.当d≠9时,由k∈R,可得Δ=(-54)2-4(81-d2)(9-d2)≥0,
即d4-90d2≤0,所以0<d≤3且d≠9.综上所述,d∈(0,3].故应选ABC.
6.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是________.
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.
7.已知不同的两点P(a,-b)与Q(b+1,a-1)关于点(3,4)对称,则ab=________.
答案:-14
解析:由题意知即解得故ab=-14.
8.(一题两空)已知直线l经过直线2x+y-5=0与x-2y=0的交点P,若点A(5,0)到直线l的距离为3,则直线l的方程为__________________,点A(5,0)到直线l的距离的最大值是________.
答案:4x-3y-5=0或x=2
解析:设直线l的方程为(2x+y-5)+λ(x-2y)=0,即(2+λ)x+(1-2λ)y-5=0,所以=3,即2λ2-5λ+2=0,解得λ=2或,所以l的方程为4x-3y-5=0或x=2.由解得交点P(2,1),过点P任意作直线l(图略),设d为点A到l的距离,则d≤|PA|(当l⊥PA时等号成立),
所以dmax=|PA|=.
9.(10分)设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,求直线l1,l2的方程.
解:当AB⊥l1,且AB⊥l2时,
l1与l2间的距离最大.
又kAB==2,
所以直线l1,l2的斜率为k=-,
则l1的方程是y-1=-(x-1),
即x+2y-3=0.
l2的方程是y+1=-(x-0),
即x+2y+2=0.
10.(10分)如图,已知直线l1:x+y-1=0,现将直线l1向上平移到直线l2的位置,若l2,l1和坐标轴围成的梯形面积为4,求l2的方程.
解:设l2的方程为y=-x+b(b>1),
则A(1,0),D(0,1),B(b,0),C(0,b),
所以|AD|=,|BC|=b.
梯形的高h就是A点到直线l2的距离,
故h===(b>1),
由梯形面积公式得×=4,
解得b=3或b=-3(舍去).
从而得到直线l2的方程是x+y-3=0.
11.(5分)(多选)下列过(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.(5分)若两平行直线2x+y-4=0与y=-2x-m-2间的距离不大于,则m的取值范围是____________.
答案:[-11,-6) ∪(-6,-1]
解析:直线y=-2x-m-2可化为2x+y+m+2=0.由两平行直线间的距离公式,得d==.由题意知0<≤,即0<|m+6|≤5,解得-11≤m≤-1,且m≠-6.
13.(10分)已知正方形的中心为直线x-y+1=0和2x+y+2=0的交点,正方形一边所在直线方程为x+3y-2=0.求其他三边所在直线的方程.
解析:因为由解得
所以中心坐标为(-1,0).
所以中心到已知边的距离为= .
设正方形相邻两边方程为x+3y+m=0和3x-y+n=0.
因为正方形中心到各边距离相等,
所以=和= .
所以m=4或m=-2(舍去),n=6或n=0.
所以其他三边所在直线的方程为x+3y+4=0,3x-y=0,3x-y+6=0.
14.(5分)(新定义)(多选)已知平面上一点M(5,0),若一条直线上存在点P使|PM|=4,则称该直线为“切割型直线”.下列直线中是“切割型直线”的是( )
A.y=x+1 B.y=2
C.y=x D.y=2x+1
答案:BC
解析:由题意可知,点M到直线的距离小于或等于4即为“切割型直线”.点M(5,0)到直线y=x+1的距离d==3>4,故A不符合题意;点M(5,0)到直线y=2的距离d=2<4,故B符合题意;点M(5,0)到直线y=x的距离d==4,故C符合题意;点M(5,0)到直线y=2x+1的距离d==>4,故D不符合题意.故选BC.
15.(15分)某地A,B两村在一直角坐标系下的位置分别为A(1,2),B(4,0),一条河所在直线的方程为l:x+2y-10=0,若在河上建一座供水站P,使分别到A,B两村的管道之和最省,问供水站P应建在什么地方?
解:过A作直线l的对称点A′,连接A′B交l于P,如图,在直线l上任取除点P以外的一点P′,
因为|AP′|+|P′B|=|A′P′|+|BP′|>|A′B|,
所以P点即为所求.
设A′(a,b),则
即解得a=3,b=6,
即A′(3,6),
直线A′B的方程为=,
即6x+y-24=0,
由解得x=,y=.
即P,故供水站P应建在点处,才能使管道最省.
学生用书↓第58页
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