内容正文:
2.3.3 点到直线的距离公式
1.点P(1,-1)到直线x=-2的距离是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
2.已知点P(x0,y0)到直线x=1的距离为1,则x0=( )
A.0或2 B.1或2
C.0 D.2
3.已知A(-2,4),B(-4,6)两点到直线l:ax-y+1=0的距离相等,则a=( )
A.-1或- B.3或4
C.3 D.4
4.已知O为原点,点P在直线x+y-1=0上运动,那么|OP|的最小值为( )
A. B.1
C. D.2
5.经过两直线x+3y-10=0和3x-y=0的交点,且和原点相距为1的直线的条数为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
6.〔多选〕已知直线l经过点(3,4),且点A(-2,2),B(4,-2)到直线l的距离相等,则直线l的方程可能为( )
A.2x+3y-18=0 B.2x-y-2=0
C.x+2y+2=0 D.2x-3y+6=0
7.〔多选〕(2025·焦作月考)已知在△ABC中,A(3,2),B(-1,5),点C在直线3x-y+3=0上.若△ABC的面积为10,则点C的坐标可以为( )
A.(-1,0) B.(,8)
C.(1,6) D.(-,-2)
8.已知O为坐标原点,在直线y=k(x-4)上存在点P,使得|OP|=2,则k的取值范围为 .
9.(2025·南阳月考)过点P(1,2)且与原点距离最大的直线方程为 .
10.在平面直角坐标系中,四边形OABC为等腰梯形,OA∥BC,点A(4,2),B(1,4).求:
(1)点C的坐标;
(2)等腰梯形OABC的面积.
11.已知直线l:(a-2)x+y-2a+1=0,直线l1:2x+y=6与直线l2:x-y+3=0的交点为A,则点A到直线l的距离最大时,a=( )
A.1 B.-1
C.2 D.-2
12.已知实数x,y满足2x+y+5=0,那么的最小值为( )
A. B.
C. D.
13.若a,b为正实数,直线x+(a-1)y+1=0与直线bx+y-1=0互相垂直,则点(1,1)到直线ax+by+1=0的距离的最大值为 .
14.已知点P(2,-1).
(1)求过点P且与原点的距离为2的直线的方程;
(2)是否存在过点P且与原点的距离为6的直线?若存在,求出该直线的方程;若不存在,请说明理由.
15.已知直线m:(a-1)x+(2a+3)y-a+6=0,n:x-2y+3=0.
(1)当a=0时,直线l过m与n的交点,且它在两坐标轴上的截距相反,求直线l的方程;
(2)若坐标原点O到直线m的距离为,判断m与n的位置关系.
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2.3.3 点到直线的距离公式
1.C 因为直线x=-2平行于y轴,所以所求距离d=|-2-1|=3.
2.A 因为点P(x0,y0)到直线x=1的距离为1,所以|x0-1|=1,解得x0=0或x0=2.故选A.
3.A 由题意知,=,整理得|2a+3|=|4a+5|,即2a+3=±(4a+5),解得a=-1或a=-.故选A.
4.A |OP|的最小值为原点O到直线x+y-1=0的距离d==.
5.C 设所求直线l的方程为x+3y-10+λ(3x-y)=0,即(1+3λ)x+(3-λ)y-10=0,因为原点到直线的距离d==1,所以λ=±3,即直线方程为x=1或4x-3y+5=0,所以和原点相距为1的直线的条数为2.
6.AB 当直线l的斜率不存在时,显然不满足题意;当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y-4=k(x-3),即kx-y+4-3k=0,由点A(-2,2),B(4,-2)到直线l的距离相等,得=,解得k=2或k=-,所以直线l的方程为2x-y-2=0或2x+3y-18=0.故选A、B.
7.AB 设C(m,n),由|AB|=5,△ABC的面积为10,得点C到边AB所在直线的距离为4.又线段AB所在直线的方程为y-5=-(x+1),即3x+4y-17=0.所以解得或故点C坐标为(-1,0)或(,8).
8.[-,] 解析:由题意得原点到直线的距离d=≤2,解得-≤k≤.
9.x+2y-5=0 解析:由题意知,过点P且与OP垂直的直线到原点O的距离最大,∵kOP=2,∴所求直线方程为y-2=-(x-1),即x+2y-5=0.
10.解:(1)因为OA∥BC,所以kBC=kOA==.
又B(1,4),所以直线BC的方程为y-4=(x-1),即y=x+.
设C(a,a+),由|AB|=|OC|,得a2+(a+)2=13,
解得a=-3或a=.
当a=-3时,C(-3,2),kOC=kAB=-,OC∥AB,不符合题意,
当a=时,C(,),kOC=18≠-,OC与AB不平行,符合题意,
故点C的坐标为(,).
(2)|OA|==2,|BC|==,
点B(1,4)到直线OA:x-2y=0的距离d==,
故等腰梯形OABC的面积S=(|OA|+|BC|)d=×(2+)×=.
11.A 由解得即A(1,4).由直线l:(a-2)x+y-2a+1=0整理得(x-2)a-2x+y+1=0,由解得所以直线l过定点B(2,3),则kAB==-1,kl=-(a-2)=2-a,则当点A到直线l的距离最大时,(-1)×(2-a)=-1,a=1.故选A.
12.D 表示直线2x+y+5=0上的动点到点(0,-3)的距离,过点(0,-3)向直线2x+y+5=0作垂线,由垂线段最短知的最小值为点(0,-3)到直线2x+y+5=0的距离,即=,故选D.
13.2 解析:因为直线x+(a-1)y+1=0与直线bx+y-1=0互相垂直,所以b+a-1=0.即a+b=1,则点(1,1)到直线ax+by+1=0的距离d==,因为≥()2=,所以a2+b2≥,当且仅当a=b=时,等号成立,所以a2+b2的最小值为,所以d≤2,所以dmax=2.
14.解:(1)①当直线的斜率不存在时,直线方程为x=2,即x-2=0,符合题意;
②当直线的斜率存在时,设斜率为k,则直线方程为y+1=k(x-2),
即kx-y-2k-1=0.
根据题意,得=2,解得k=,
所以直线方程为3x-4y-10=0.
故符合题意的直线方程为x-2=0或3x-4y-10=0.
(2)不存在.理由如下:过点P且与原点的距离最大的直线为过点P且与OP垂直的直线,此时最大距离为|OP|==,而6>,故不存在过点P且与原点的距离为6的直线.
15.解:(1)联立方程组
解得即m与n的交点为(-21,-9).
当直线l过原点时,直线l的方程为3x-7y=0;
当直线l不过原点时,设l的方程为+=1,
将(-21,-9)代入得b=-12,
所以直线l的方程为x-y+12=0,
所以直线l的方程为3x-7y=0或x-y+12=0.
(2)设原点O到直线m的距离为d,
则d==,
解得a=-或a=-,
当a=-时,直线m的方程为x-2y-5=0,此时m∥n;
当a=-时,直线m的方程为2x+y-5=0,此时m⊥n.
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