内容正文:
第二课时 点到直线的距离公式
一、基础巩固
1.点(1,2)到直线3x-4y-3=0的距离为( )
A. B.
C. D.
2.点(2,-3)到直线x=-1与直线y=1的距离之和为( )
A.3 B.5
C.6 D.7
3.已知直线l1:y=x和l2:x-2y+1=0的交点为P,则点P到直线y=kx+1的距离的取值范围是( )
A.(0,1) B.(0,1]
C.[0,1) D.∪
4.(多选)已知平面上一点M(5,0),若直线上存在点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
5.(多选)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.
C.(1,6) D.
6.(多选)已知直线l:x-y+1=0,则下列结论正确的是( )
A.直线l的倾斜角是
B.点(,0)到直线l的距离是2
C.若直线m:x-y+1=0,则l⊥m
D.过(2,2)与直线l平行的直线方程是x-y-4=0
7.直线3x-4y-27=0上到点P(2,1)距离最近的点的坐标是 .
8.点P(x,y)在直线x+y-4=0上,则x2+y2的最小值是 .
9.已知直线l经过点(-2,3),且原点到直线l的距离等于2,则直线l的方程为 .
10.已知某直线在两坐标轴上的截距相等,且点A(3,1)到该直线的距离为,求该直线的方程.
二、综合运用
11.已知实数x,y满足3x-4y-6=0,则的最小值为( )
A.2 B.
C. D.
12.已知动直线l:ax+by+c-2=0(a>0,c>0)恒过点P(1,m)且点Q(4,0)到动直线l的最大距离为3,则的最小值为 .
13.已知△ABC的顶点A(5,1),边AB上的中线CM所在直线方程为2x-y-5=0,边AC上的高BH所在直线方程为x-2y-5=0.
(1)求顶点C的坐标;
(2)求△ABC的面积.
三、拓展提高
14.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互为相反数,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.
第二课时 点到直线的距离公式
一、基础巩固
1.点(1,2)到直线3x-4y-3=0的距离为( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 由点到直线的距离公式,得点(1,2)到直线3x-4y-3=0的距离d=,故选B.
2.点(2,-3)到直线x=-1与直线y=1的距离之和为( )
A.3 B.5
C.6 D.7
答案 D
解析 点(2,-3)到直线x=-1的距离为|2-(-1)|=3,点(2,-3)到直线y=1的距离为|-3-1|=4,故距离之和为7.
3.已知直线l1:y=x和l2:x-2y+1=0的交点为P,则点P到直线y=kx+1的距离的取值范围是( )
A.(0,1) B.(0,1]
C.[0,1) D.∪
答案 C
解析 联立l1与l2的方程
解得x=y=1,
则P(1,1),P到直线y=kx+1的距离d=,
当k=0时,d=0,
当k≠0时,d=,
则0<d<1,综上,0≤d<1.
4.(多选)已知平面上一点M(5,0),若直线上存在点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 对于A,d1==3>4;
对于B,d2=2<4;
对于C,d3==4;
对于D,d4=>4,
所以符合条件的是BC选项.
5.(多选)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.
C.(1,6) D.
答案 AB
解析 由|AB|=5,△ABC的面积为10,得点C到直线AB的距离为4.直线AB的方程为3x+4y-17=0,设C(x,3x+3),=4,解得x=-1或x=.故点C坐标为(-1,0)或.
6.(多选)已知直线l:x-y+1=0,则下列结论正确的是( )
A.直线l的倾斜角是
B.点(,0)到直线l的距离是2
C.若直线m:x-y+1=0,则l⊥m
D.过(2,2)与直线l平行的直线方程是x-y-4=0
答案 BD
解析 直线l:x-y+1=0的斜率k=tan θ=,故直线l的倾斜角是,A错误;点(,0)到直线l的距离d==2,B正确;因为直线m:x-y+1=0的斜率k'=,kk'=1≠-1,故直线l与直线m不垂直,C错误;过(2,2)与直线l平行的直线方程是y-2=(x-2),整理得x-y-4=0,D正确,故选BD.
7.直线3x-4y-27=0上到点P(2,1)距离最近的点的坐标是 .
答案 (5,-3)
解析 由题意知过点P作直线3x-4y-27=0的垂线,设垂足为M(图略),则|MP|最小,
直线MP的方程为y-1=-(x-2),
解方程组
故所求点的坐标为(5,-3).
8.点P(x,y)在直线x+y-4=0上,则x2+y2的最小值是 .
答案 8
解析 由x2+y2的几何意义可知,它表示直线x+y-4=0上的点到原点的距离的平方,它的最小值即为原点到该直线的距离的平方,所以(x2+y2)min==8.
9.已知直线l经过点(-2,3),且原点到直线l的距离等于2,则直线l的方程为 .
答案 x+2=0或5x+12y-26=0
解析 当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=-2,符合原点到直线l的距离等于2;
当直线l的斜率存在时,
设所求直线l的方程为y-3=k(x+2),
即kx-y+2k+3=0,由d==2,
得k=-,即直线l的方程为5x+12y-26=0.
综上,直线l的方程为x+2=0或5x+12y-26=0.
10.已知某直线在两坐标轴上的截距相等,且点A(3,1)到该直线的距离为,求该直线的方程.
解 当直线在两坐标轴上的截距相等且为0,
即直线过原点时,设直线的方程为y=kx,
即kx-y=0,由已知得,
整理得7k2-6k-1=0,
解得k=-或k=1,
所以所求直线的方程为x+7y=0或x-y=0.
当直线在两坐标轴上的截距相等且不为0时,
设直线的方程为x+y=a,
由题意得,
整理得|a-4|=2,
解得a=6或a=2,
所以所求直线的方程为x+y-6=0或x+y-2=0.
综上所述,所求直线方程为x+7y=0或x-y=0或x+y-6=0或x+y-2=0.
二、综合运用
11.已知实数x,y满足3x-4y-6=0,则的最小值为( )
A.2 B.
C. D.
答案 A
解析 ,因为实数x,y满足3x-4y-6=0,所以的几何意义为点(0,1)与直线3x-4y-6=0上的点的距离,因此的最小值为点(0,1)到直线3x-4y-6=0的距离,即为=2,故选A.
12.已知动直线l:ax+by+c-2=0(a>0,c>0)恒过点P(1,m)且点Q(4,0)到动直线l的最大距离为3,则的最小值为 .
答案
解析 ∵动直线l:ax+by+c-2=0(a>0,c>0)恒过点P(1,m),
∴a+bm+c-2=0.
又点Q(4,0)到动直线l的最大距离为3,
∴=3,解得m=0,
∴a+c=2.
则(a+c)
=≥,当且仅当c=2a=时取等号.
13.已知△ABC的顶点A(5,1),边AB上的中线CM所在直线方程为2x-y-5=0,边AC上的高BH所在直线方程为x-2y-5=0.
(1)求顶点C的坐标;
(2)求△ABC的面积.
解 (1)设C(m,n),因为直线AC与直线BH垂直,且C点在直线2x-y-5=0上,
所以
解得故C(4,3).
(2)设B(a,b),由题知M,
所以
即B(-1,-3),所以kBC=,
直线BC:y-3=(x-4),
即6x-5y-9=0.
|BC|=,
点A到直线BC的距离d=,
所以S△ABC=××=8.
三、拓展提高
14.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互为相反数,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.
解 (1)当a=0时,直线m:-x+3y+6=0,
联立
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,
故满足条件的直线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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