内容正文:
2.2.4 点到直线的距离
题型一 求平行线间的距离
1.直线与直线之间的距离为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】利用两平行直线间距离公式进行求解.
【详解】直线,即直线,
直线与直线之间的距离为.
故选:C
2.(多选)已知直线,则下列表述正确的是( )
A.当时,直线的倾斜角为
B.当实数变化时,直线恒过点
C.当直线与直线平行时,则两条直线的距离为1
D.原点到直线的距离最大值为
【答案】ABD
【分析】对于A选项,可求出直线斜率,即可判断选项正误;对于B选项,将直线方程整理为,由此可得直线所过定点;对于C选项,由题可得,后由平行直线距离公式可判断选项;对于D选项,根据直线恒过点,结合两点间的距离公式判断即可
【详解】对于A选项,当时,直线方程为,可得直线斜率为,则倾斜角为,故A正确;
对于B选项,由题可得,则直线过定点,故B正确;
对于C选项,因直线与直线平行,则,解得:,则直线方程为:,即
则直线与直线之间的距离为,故C错误;
因为直线恒过点,故原点到直线的距离,当且仅当时取等号,故D正确.
故选:ABD
3.两平行线,之间的距离为 .
【答案】
【分析】将直线方程化为,再根据两平行线间的距离公式计算即可.
【详解】直线方程可化为,
所以两平行线,之间的距离为.
故答案为:.
4.已知为实数,设直线.
(1)若,求的值;
(2)若,求与的距离.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由两直线垂直关系求解即可.
(2)由两直线平行关系求出,结合两平行线间距离公式即可求解.
【详解】(1),解得.
(2)因为,所以,解得,
此时,即,
所以与的距离
题型二 由距离求已知直线的平行线
5.已知直线与直线间的距离为1,则m的值为( )
A.3 B.6 C.-7或3 D.-14或6
【答案】D
【分析】根据平行线间的距离公式即可求解.
【详解】解:直线可化为,
因为直线与直线间的距离为1,
所以,解得或.
故选:D
6.(多选)下列直线与直线:平行,且与它的距离为2的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】设与直线平行的直线方程为,,然后由平行直线间的距离公式可得答案.
【详解】由题意,设与直线平行的直线方程为,,
由两平行直线间的距离公式可得,解得或,
故所求直线方程为或.
故选:AC
7.若直线与直线间的距离为1,则 .
【答案】6或
【分析】由平行线间距离公式即可求解.
【详解】直线化为,
根据平行线间的距离公式:,
解得:或.
故答案为:6或-14
8.已知直线,在上任取一点,在上任取一点,过线段的靠近点的三等分点作的平行线.
(1)求直线与之间的距离;
(2)求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由平行线间距离公式求距离;
(2)设的方程为),再根据平行线间距离公式求解.
【详解】(1)易知与平行,所以两平行直线与间的距离.
(2)由与平行,可设的方程为).
由题意知与之间的距离为,所以有,解得或(舍去),
所以的方程为.
题型三 求直线关于点的对称直线
9.已知直线与直线关于点对称,则实数( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】C
【分析】根据题意得到直线与直线平行,从而得到,再根据直线上取一点,得到关于点的对称点,代入直线即可得到答案.
【详解】因为不在直线上,
且直线与直线关于点对称,
所以直线与直线平行,
即,解得.
在直线上取一点,
关于点的对称点为,
将代入直线,解得.
故选:C
10.(多选)已知直线,则下列说法正确的是( )
A.直线与相交于点
B.直线和轴围成的三角形的面积为
C.直线关于原点O对称的直线方程为
D.直线关于直线对称的直线方程为
【答案】AC
【分析】通过联立方程组求得交点坐标,结合三角形的面积、对称性等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】由解得,所以交点坐标为,A选项正确.
直线与轴的交点为,与轴的交点为,
直线过原点,由图可知,直线和轴围成的三角形的面积为,
所以B选项错误.
由上述分析可知,直线关于原点O对称的直线过点,
所以直线关于原点O对称的直线方程为,
所以C选项正确.
点关于直线的对称点是;
点关于直线的对称点是,
所以直线关于直线对称的直线方程为,
即,所以D选项错误.
故选:AC
11.直线关于点对称的直线方程为 .
【答案】
【分析】设直线关于点对称的直线任一点为,根据点对称代入即可求解.
【详解】设直线上任一点关于点对称的直线任一点为,
可得,解之可得,
所以在直线上,代入即可得,
化简的,即.
故答案为:
12.已知直线,试求:
(1)直线关于直线对称的直线方程;
(2)直线关于对称的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求直线与的交点,再求直线上关于的对称点,进而求出所求直线的斜率,利用点斜式方程求解直线即可;
(2)分别求出直线上点关于点的对称点,进而求出所求直线的斜率,利用点斜式方程求解直线即可.
【详解】(1)由可得,
直线与直线的交点为,
再在直线上取一点,
设点关于直线的对称点为,
则由解得,即.
由题意可得、两点是所求直线上的两个点,则直线斜率为,
则直线方程为,化简为.
(2)在直线上任意取出两个点,
求出这两个点关于点对称点分别为
由题意可得,是所求直线上的两个点,
则直线斜率为,则所求直线方程为,即.
题型四 将军饮马问题求最值
13.已知两定点,,动点在直线上,则的最小值为( )
A. B.
C. D.5
【答案】A
【分析】求出对称点坐标,根据将军饮马模型即可求出最小值.
【详解】设点关于直线的对称点,
则,解得,即.
连接与直线相交于点,则的最小值为.
故选:A.
14.(多选)已知直线和两点.在直线l上有一点P,则的最小值和的最值为( )
A.的最小值为12 B.的最小值为6
C.的最小值为 D.的最大值为2
【答案】AC
【分析】应用点关于直线对称,结合饮马模型求的最小值,利用三角形的三边关系及点线位置关系求的最值,即可得答案.
【详解】令是关于的对称点,则,
所以,即,为与的交点,
如下图,则,
当且仅当共线且在线段上时取等号,即的最小值为12;
由图知(直线与直线的交点离点更近),即,
当且仅当共线且在射线上时取最小值,但无最大值,即最小值是,为.
故选:AC
15.已知实数、满足,则的最小值为 .
【答案】
【分析】设点,记点、,可得出,结合将军饮马问题可得出所求代数式的最小值.
【详解】设点,记点、,
则,如下图所示:
点关于直线的对称点为,由对称性可知,
所以,
当且仅当为线段与直线的交点时,等号成立,
故的最小值为.
故答案为:.
16.已知两直线.
(1)求过两直线的交点且与直线平行的直线方程.
(2)已知两点,动点在直线运动,求的最小值.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)联立直线方程求得交点坐标,根据平行关系,可得答案;
(2)由题意求点关于直线的对称点,由图可得答案.
【详解】(1)联立,所以两直线的交点为
设与直线平行的直线方程为,
将代入得,
所以所求的直线方程为
(2)设点关于直线对称的点为,
,解得
则,
故的最小值为.
题型五 直线关于直线对称问题
17.直线关于直线对称的直线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】在直线上任取一点,设其关于直线的对称点为,然后根据对称关系列方程可表示出,再代入中化简可得答案.
【详解】在直线上任取一点,设点关于直线的对称点为,
则,解得,即,
因为点在直线上,
所以,即,
所以所求直线方程为,
故选:C.
18.(多选)下列说法正确的是( )
A.若直线经过第一、二、四象限,则点在第二象限.
B.斜率为,在轴截距为3的直线方程为.
C.直线关于对称的直线方程是.
D.对任意的,直线与直线有公共点.
【答案】AD
【分析】对于A,结合一次函数的特征可得,进而判断即可;对于B,根据斜截式方程求解判断即可;对于C,先求出直线与的交点,再求出直线上一点的对称点,进而求解判断即可;对于D,由题设可得直线恒过定点,而在直线上,进而判断即可.
【详解】对于A,由直线经过第一、二、四象限,
则,所以点在第二象限,故A正确;
对于B,斜率为,在轴截距为3的直线方程为,故B错误;
对于C,联立,解得,
则直线与的交点为,
取直线上一点,设其关于直线对称点为,
则,解得,即对称点为,
则所求直线的斜率为,
则所求直线的方程为,即,故C错误;
对于D,直线,即,
令,解得,则直线恒过定点,
而在直线上,
所以对任意的,直线与直线有公共点,故D正确.
故选:AD
19.求直线关于直线对称的直线方程为 .
【答案】
【分析】求出两直线的交点坐标,再求出直线上另外一点关于直线的对称点坐标,然后可得对称直线方程.
【详解】解方程组得,即直线和直线的交点坐标为,
又是直线上一点,设它关于直线的对称点坐标为,
则,解得,
所以所求直线方程为,即.
故答案为:.
20.已知直线,直线相交于点.
(1)若直线经过点,且在轴上的截距为2,求直线的方程;
(2)若直线,关于直线对称,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)联立两直线,求得交点,根据在轴上的截距为2,分析即可得答案.
(2)方法1:直线上任取一点,由题意可得,该点到两直线距离相等,代入距离公式,即可得答案;方法2:设出直线方程,在直线上取一点,则其关于直线的对称点必在直线上,求出B点坐标,代入方程,即可得答案.
【详解】(1)联立,可得交点,
因为直线过点,且在轴上的截距为2,
所以直线的方程为;
(2)方法1:在直线上任取一点,因为直线,关于直线对称,
所以,即,
所以直线的方程为:或.
方法2:因为直线,关于直线对称,所以直线必过点,易知直线的斜率存在,
设直线的方程为,即,
在直线上取一点,则其关于直线的对称点必在直线上,
所以,解得,
代入直线,得,解得或,
所以直线的方程为:或.
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2.2.4 点到直线的距离
题型一 求平行线间的距离
1.直线与直线之间的距离为( )
A.1 B. C. D.
2.(多选)已知直线,则下列表述正确的是( )
A.当时,直线的倾斜角为
B.当实数变化时,直线恒过点
C.当直线与直线平行时,则两条直线的距离为1
D.原点到直线的距离最大值为
3.两平行线,之间的距离为 .
4.已知为实数,设直线.
(1)若,求的值;
(2)若,求与的距离.
题型二 由距离求已知直线的平行线
5.已知直线与直线间的距离为1,则m的值为( )
A.3 B.6 C.-7或3 D.-14或6
6.(多选)下列直线与直线:平行,且与它的距离为2的是( )
A. B.
C. D.
7.若直线与直线间的距离为1,则 .
8.已知直线,在上任取一点,在上任取一点,过线段的靠近点的三等分点作的平行线.
(1)求直线与之间的距离;
(2)求直线的方程.
题型三 求直线关于点的对称直线
9.已知直线与直线关于点对称,则实数( )
A.2 B.1 C. D.
10.(多选)已知直线,则下列说法正确的是( )
A.直线与相交于点
B.直线和轴围成的三角形的面积为
C.直线关于原点O对称的直线方程为
D.直线关于直线对称的直线方程为
11.直线关于点对称的直线方程为 .
12.已知直线,试求:
(1)直线关于直线对称的直线方程;
(2)直线关于对称的直线方程.
题型四 将军饮马问题求最值
13.已知两定点,,动点在直线上,则的最小值为( )
A. B.
C. D.5
14.(多选)已知直线和两点.在直线l上有一点P,则的最小值和的最值为( )
A.的最小值为12 B.的最小值为6
C.的最小值为 D.的最大值为2
15.已知实数、满足,则的最小值为 .
16.已知两直线.
(1)求过两直线的交点且与直线平行的直线方程.
(2)已知两点,动点在直线运动,求的最小值.
题型五 直线关于直线对称问题
17.直线关于直线对称的直线方程是( )
A. B. C. D.
18.(多选)下列说法正确的是( )
A.若直线经过第一、二、四象限,则点在第二象限.
B.斜率为,在轴截距为3的直线方程为.
C.直线关于对称的直线方程是.
D.对任意的,直线与直线有公共点.
19.求直线关于直线对称的直线方程为 .
20.已知直线,直线相交于点.
(1)若直线经过点,且在轴上的截距为2,求直线的方程;
(2)若直线,关于直线对称,求直线的方程.
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