内容正文:
2.3.2~4 两点间、点到直线、两条平行线的距离公式
知识点1:两点间的距离公式
1.点P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点间的距离公式为
.
2.原点O(0,0)与任一点P(x,y)间的距离|OP|=.
知识点2:点到直线的距离
(1)定义:点到直线的距离,就是点到直线的垂线段的长度.
(2)公式:点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=.
知识点3:两条平行直线间的距离
(1)概念:两条平行直线间的距离是指夹在这两条平行直线间的公垂线段的长.
(2)公式:两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0(A,B不同时为0,C1≠C2)之间的距离d=.
【注意】(1)两条平行直线间的距离公式适用于两条直线的方程都是一般式,并且x,y分别对应的系数相等的情况.
(2)如果两平行直线的方程中x,y的系数对应不同,必须先等价化为系数对应相同才能套用公式.
考点一 求平面两点间的距离
考点二 由距离求点的坐标
考点三 求点到直线的距离
考点四 已知点到直线距离求参数
考点五 求平行线间的距离
考点六 由距离求已知直线的平行线
考点七 求到两点距离相等的直线方程
考点八 由顶点坐标判断三角形的形状
考点九 直线围成图形的面积问题
考点十 距离新定义
考点一 求平面两点间的距离
1.(25-26高二上·河南·阶段检测)已知点和点,且,则实数______.
【答案】8或.
【分析】根据两点间的距离公式即可得.
【详解】点和点,且,
则,
解得或.
故答案为:8或.
2.(25-26高二上·山东烟台·期末)已知,则动点与点的距离的最小值是________.
【答案】1
【分析】根据两点间距离公式列出表达式,经整理并换元,令,可将问题转化为求函数()的最小值.
【详解】由题意可得
,
令,由于,函数在上单调递增,
故,
则,
由于,在上单调递增,故,
即的最小值为1,故动点与点的距离的最小值是1,
故答案为:1
3.(25-26高二上·福建厦门·期中)已知,,,是的中点,则________ .
【答案】5
【分析】先求得中点的坐标,再根据两点之间距离公式计算即可.
【详解】因为是的中点,所以,即,
所以的长为.
故答案为:5.
4.(25-26高二上·新疆喀什·阶段检测)已知点到点的距离为5,则实数的值为( )
A.5 B. C.5或 D.无解
【答案】C
【分析】利用两点间的距离公式求解即可.
【详解】因为点到点的距离为5,所以,
所以,所以,解得或.
故选:C.
考点二 由距离求点的坐标
5.(25-26高二上·河南·阶段检测)(多选)已知为坐标原点,点在直线上,若,则点的坐标可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】设点,利用两点间距离公式列出方程,即可得解.
【详解】设,则,整理得,
解得或.当时,;当时,,
所以点的坐标是或,
故选:BD.
6.(25-26高二上·云南玉溪·期中)已知,且,则________.
【答案】
【分析】根据题意,直接根据平面直角坐标系上两点的距离公式,即可求解.
【详解】因为且,所以,解得
故答案为:
7.(25-26高二上·江西上饶·阶段检测)已知点,P为x轴上的一点,且点P与点A的距离等于13,则点P的坐标为______.
【答案】或
【分析】根据题意设,再利用两点间的距离公式即可求出的值,从而得到点的坐标.
【详解】点在轴上,设,
点与点的距离等于13,
,解得或,
点的坐标为或,
故答案为:或.
8.(25-26高一下·北京顺义·阶段检测)已知三角形的顶点为,,.
(1)求直线的方程;
(2)若直线l过点B且与直线交于点E,,求直线l的方程.
【答案】(1).
(2)直线的方程为或.
【分析】(1)由,,即可求出直线的斜率,由点斜式即可写出直线的方程;
(2)设出点的坐标,由两点间的距离公式列出方程,解出的值,根据、点的坐标即可求出直线的方程.
【详解】(1)因为直线的斜率为,
所以直线的方程为:,
即直线的方程为:.
(2)因为点E在直线上,直线的方程为:,
所以设的坐标为,,,
,
解得:或,
的坐标为或,
因为直线过点,
当直线的斜率不存在时,则,
当直线的斜率存在时,,
所以,化简可得.
直线的方程为或.
考点三 求点到直线的距离
9.(25-26高一下·海南海口·期末)点到直线的距离是________.
【答案】
【详解】点到直线的距离是.
10.(25-26高一下·浙江宁波·期中)已知的顶点,边的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为.
(1)求A的坐标;
(2)求点A到直线的距离.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先由求出直线的斜率与方程,再联立直线与中线的方程,求出点的坐标;
(2)先设出中线上点的坐标,利用中点坐标公式表示出点的坐标,再结合点在直线上求出参数,确定坐标与直线方程,最后用点到直线的距离公式计算结果.
【详解】(1),,
由得直线:
又在中线:上,
联立,解得
(2)在直线:上,设
是中点,,
在直线:上,
,解得
由、,得直线:
点到直线的距离:.
11.(25-26高二下·四川南充·阶段检测)已知的三个顶点分别是,,,为中点.
(1)求中线和线段分别所在的直线方程;
(2)求ABC的面积.
【答案】(1),
(2)5
【详解】(1)由,,为中点,可得,
由两点式直线方程可得直线方程为:,整理得:;
由两点式直线方程可得直线方程为:,整理得:;
(2)由点到直线的距离公式可得点到直线的距离为:.
由两点间的距离公式可得,两点间距离:
.
所以的面积.
12.(25-26高二上·安徽蚌埠·期末)(多选)已知,则下列说法正确的是( )
A.直线MN的倾斜角为 B.点到直线的距离为1
C.点在直线上 D.直线与直线MN平行
【答案】AB
【分析】A求出直线斜率,根据斜率和倾斜角的关系求出;B利用点到直线的距离公式;CD将点坐标代入直线中即可判断.
【详解】由题意得,直线的斜率为,
设直线MN的倾斜角为,则,得,故A正确;
点到直线的距离为,故B正确;
因为,所以点不在直线上,故C错误;
直线的斜率为1,与直线的斜率相等,
将点代入直线,有,说明点在该直线上,
因此,直线与直线为同一条直线(重合),而非平行,故D错误.
故选:AB
考点四 已知点到直线距离求参数
13.(25-26高二上·上海浦东新·期末)若直线过原点,且点到的距离等于3,则直线的方程为____.
【答案】或
【分析】根据给定条件,按斜率存在与否分类,结合点到直线距离公式求解.
【详解】点到轴的距离为3,而轴过原点,则直线的方程可以为;
当直线的斜率存在时,设其方程为,即,
由点到的距离等于3,得,解得,直线的方程为,
所以直线的方程为或.
故答案为:或
14.(25-26高二上·海南·阶段检测)已知点到直线的距离为1,则____________.
【答案】或
【分析】利用点到直线距离公式计算可得结果.
【详解】因为点到直线的距离为1,
所以,解得或.
故答案为:或.
15.(25-26高二上·江苏无锡·期中)已知点到直线的距离为2,则m的值为________.
【答案】或
【分析】由点到直线的距离公式可得.
【详解】点到直线的距离为,所以.
解得,或.
故答案为:或.
16.(25-26高二上·山东潍坊·期中)已知轴上一点到直线的距离等于3,则点的坐标为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】设点的坐标为,根据点到直线的距离列方程求出的值即可.
【详解】设点的坐标为,
则点到直线的距离为,
解得或,
所以点的坐标为或.
故选:D.
考点五 求平行线间的距离
17.(25-26高二下·云南昭通·阶段检测)平行直线与之间的距离为__________.
【答案】
【分析】利用两平行线间距离公式计算即可得.
【详解】.
18.(25-26高二下·安徽蚌埠·阶段检测)直线与直线之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】直线,即,
所以直线与直线之间的距离.
19.(25-26高二下·上海·期中)两平行直线与间的距离为______.
【答案】
【分析】首先根据两直线平行求,再代入两直线间的距离公式求解.
【详解】因为直线与平行,所以,解得,
即直线方程为,
将化为,
故这两平行直线间的距离为.
20.(25-26高一下·重庆·期末)直线与间的距离为( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【详解】直线,直线,即,
故两直线平行,则根据平行直线的距离公式.
考点六 由距离求已知直线的平行线
21.(25-26高一下·全国·期末)(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
22.(25-26高二上·广西钦州·期中)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
23.(25-26高二上·吉林·期中)求下列直线方程:
(1)已知直线经过直线和的交点,且到的距离为3,求直线的方程;
(2)求与直线平行且到距离为的直线方程.
【答案】(1)或;
(2)或.
【分析】(1)设出过交点的直线系方程为为,结合点的直线距离列方程求参数,即可得;
(2)根据平行关系设直线为,利用点线距离列方程求参数,即可得.
【详解】(1)设经过两直线交点的直线系方程为,即,
∵点到的距离为3,
∴,即,
,或,
直线的方程为或;
(2)设所求直线方程为,
所求直线到直线的距离为,
,所以或,
所求直线方程为或.
24.(25-26高二上·辽宁朝阳·期中)(多选)已知直线满足,且间的距离为,若的方程为,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】设直线的方程为,由平行线间距离公式即可求解.
【详解】设直线的方程为,
则间的距离,
解得,或,
所以直线的方程为或.
故选:AB.
考点七 求到两点距离相等的直线方程
25.(25-26高二上·黑龙江佳木斯·阶段检测)已知的三个顶点分别是,,.
(1)求边上的高线所在直线的方程;
(2)若直线过点,且点、到直线的距离相等,求直线的方程.
【答案】(1).
(2)或.
【分析】(1)求出直线的斜率,进而求出直线的斜率及方程.
(2)根据给定条件,求直线与边所在的直线平行或过边的中点的直线方程即可.
【详解】(1)由,,得直线的斜率为,
因为是边上的高线,所以直线的斜率为,
而,所以直线的方程为,即.
(2)由点、到直线的距离相等,得直线与边所在的直线平行或过边的中点,
①当直线与直线平行时,由,,知直线的斜率为,
所以直线的斜率为,而直线过点,
所以直线的方程为,即;
②当直线过边的中点时,由,,得边的中点为,
又,所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,即.
综上所述,直线的方程为或.
26.(25-26高二上·山东济宁·期中)已知的三个顶点是.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)若直线过点,且点到直线的距离相等,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)求出直线的斜率,则可求出直线的斜率,再利用点斜式可求出直线的方程;
(2)由题意分直线与平行和直线通过的中点两种情况求解.
【详解】(1),,
边上的高所在直线的斜率为,
又边上的高所在直线为,
即为边上的高所在直线的方程.
(2)∵点到直线的距离相等,∴直线与平行或过的中点.
(i)当直线与平行,,
,即.
(ii)当直线过的中点,
,,即.
综上,直线的方程为或.
27.(25-26高二上·广东深圳·期中)已知、两点到直线的距离相等,则的值为( )
A. B. C. D.或
【答案】D
【分析】根据题意结合点到直线的距离公式运算求解即可.
【详解】因为、两点到直线的距离相等,
则,即,
可得或,解得或.
故选:D.
28.(25-26高二上·江西景德镇·期中)在中,.
(1)求边上的高的方程;
(2)若直线经过点,且到直线的距离相等,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)先求直线的斜率,进而得,再根据点斜式方程求解即可;
(2)分直线的斜率不存在与存在两种情况分别讨论求解即可;
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴边上的高的斜率为,
∴边上的高的方程为,即
(2)解:当直线的斜率不存在时,直线的方程为,
此时两点到直线的距离相等,且等于,满足题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
∵到直线的距离相等,
∴,即,解得,
∴直线的方程为,
综上,直线的方程为或
考点八 由顶点坐标判断三角形的形状
29.(25-26高二上·北京昌平·期中)已知的三个顶点,,,则的形状为______.
【答案】等腰直角
【分析】解法一:先利用两点距离距离公式求出,,,再根据边长关系得,且,即可得是等腰直角三角形.
解法二:结合两点斜率公式及判断,利用两点距离公式求得,即可得是等腰直角三角形.
解法三:利用向量坐标运算判断和,即可得是等腰直角三角形.
【详解】方法一:如图,
因为,,,所以,且,
所以是等腰直角三角形.
解法二:因为,,所以,
所以.
又,,
所以,所以是等腰直角三角形.
解法三:,,
则,且,
所以且,所以是等腰直角三角形.
故答案为:等腰直角
30.(25-26高二上·广西玉林·期中)已知点及点;
(1)若直线经过点且,求直线的一般式方程;
(2)求证:是直角三角形.
【答案】(1)
(2)
法一:由题设可知:直线的斜率为:,
直线的斜率为:,
,
,
所以是直角三角形.
法二:由题设可知:,
,
,
,
,
所以是直角三角形.
【分析】(1)由平行关系求得斜率,再由点斜式即可求解;
(2)法一:由斜率关系即可求证;法二:由勾股定义即可求解.
【详解】(1)由题设可知:直线的斜率;
∴直线的方程为:,
∴直线的一般式方程为:.
(2)略
31.(25-26高二上·河北保定·阶段检测)已知三条直线,,,设,,,则是( )
A.以为直角顶点的等腰直角三角形
B.以为直角顶点的非等腰直角三角形
C.以为直角顶点的等腰直角三角形
D.等边三角形
【答案】A
【分析】分别求出三条直线的斜率以及的坐标,进而可得出三条直线的位置关系及三角形三边之间的大小关系,即可得解.
【详解】由题意得,
所以,
所以,即,
联立,解得,即,
联立,解得,即,
联立,解得,即,
则,
所以,
所以是以为直角顶点的等腰直角三角形.
故选:A.
32.(25-26高二上·江苏常州·期中)已知△的三个顶点为,,.
(1)求证:△为直角三角形;
(2)求边上的中线长及中线所在的直线方程.
【答案】(1)证明:由已知条件得,
,,
则,
所以△为直角三角形;
(2)
【分析】(1)根据两点间距离公式求出,,的长度,可得,即证△为直角三角形;
(2)边上的中线长为,求出中点的坐标,再根据点斜式求出边上的中线所在的直线方程.
【详解】(1)略
(2)设的中点坐标为,则边上的中线,
由中点坐标公式可得,,即的坐标为,
直线的斜率为,
所以边上的中线所在直线方程为,即.
考点九 直线围成图形的面积问题
33.(25-26高二上·江苏南通·阶段检测)已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)若点为边上一点,且的面积为求点的坐标.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据点在的高线上,中点在直线上列方程得到点,根据点在边的中线上,垂直于边上的高线列方程得到点;
(2)法一:根据点在上列方程,根据的面积得到到边的距离,然后利用点到直线的距离公式列方程,最后解方程即可;
法二:根据的面积得到到边的距离,然后设过与平行的直线的方程,最后与直线的方程联立即可;
法三:根据与的面积比值得到,然后利用向量求坐标即可.
【详解】(1)
设,
因为边上的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为,
所以解得,即的坐标为.
设,因为边上的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为,
联立方程组解得,即的坐标为.
(2)法一:设(,
直线方程为 即,
因为,,所以.
的方程为,即,
又因为的面积为,
所以到边的距离为,即 即或,
联立方程组,解得=(舍去),
联立方程组,解得,
所以.
因为,,所以.
的方程为,即,
又因为的面积为,
所以到边的距离为,设过与平行的直线为,
所以,解得或(结合图形舍去) ,
直线方程为 即,
联立方程组 解得,所以.
因为,,所以.
因为直线方程为,即,
所以点到边的距离为,即边上的高为,
故的面积为,
因为的面积为,
所以 ,所以 ,
设,则,解得.
34.(25-26高二上·北京·期中)已知的三个顶点,,.
(1)求边上的中线所在的直线方程;
(2)求过点且与直线平行的直线的方程;
(3)求的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)求出边上的中点的坐标,即可求出,再由点斜式计算可得;
(2)求出,即可求出所求直线方程;
(3)首先求出所在直线方程,再求出点到的距离,以及,即可得解.
【详解】(1)因为,,
所以边上的中点,又,所以,
所以边上的中线所在的直线方程为,即;
(2)因为,
所以过点且与直线平行的直线的方程为,即;
(3)依题意直线的方程为,即,
所以点到的距离,
又,
所以.
35.(25-26高二上·江苏南通·阶段检测)已知直线的方程为:.
(1)求证:不论为何值,直线总经过第一象限;
(2)直线交坐标轴正半轴于、两点,当面积最小时,求的周长.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【分析】(1)求得直线恒过定点,即可得证;
(2)通过直线过定点,设点斜式方程来求两坐标轴上的截距,再求面积,利用基本不等式求最小值,然后求出对应三角形的周长即可.
【详解】(1)直线的方程可以改写为,
令,所以直线过定点,
因为在第一象限,所以不论为何值,直线总经过第一象限;
(2)由(1)知,直线恒过定点,
由题意可设直线的方程为,,
令,得;令,得,
所以的面积,
当且仅当,即时等号成立,此时面积最小,
,,
的周长为.
所以当面积最小时,的周长为.
36.(25-26高一上·河南驻马店·开学考试)已知,、、,求:
(1)边上的中线所在直线的方程;
(2)边上的高所在的直线的方程;
(3)三角形的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)求出线段的中点的坐标,求出线段的两点式方程,化为一般式方程即可;
(2)求出直线的斜率,可求出边上的高所在直线的斜率,再利用点斜式方程可得出所求直线的方程;
(3)求出直线的方程,即可求出点到直线的距离,再求出的值,再利用三角形的面积公式可求得的面积.
【详解】(1)由题意可知线段的中点为,
所以边上的中线所在直线的方程为,即.
(2)直线的斜率为,故边上的高所在直线的斜率为,
因此边上的高所在的直线的方程为,即.
(3)直线的方程为,即,
,
点到直线的方程为,
因此,.
考点十 距离新定义
37.(25-26高二上·山东枣庄·阶段检测)(多选)在平面直角坐标系中,定义为两点,的“切比雪夫距离”.又设点P及直线上任意一点Q,称的最小值为点P到直线的“切比雪夫距离”,记作,则下列命题中正确的是( )
A.,,则
B.O为坐标原点,动点R满足,则R的轨迹为直线
C.对任意三点A、B、C,都有
D.已知点和直线:,则
【答案】ACD
【分析】对于A:根据切比雪夫距离的定义直接运算即可;对于B:设,分析可得,且等号至少有一个成立,即可得结果;对于C:根据题意结合绝对值不等式的分析判断;对于D:设点可得,讨论可得距离,再由函数的性质,求得最小值即可.
【详解】对于选项A:若,,则,
因为,所以,故A正确;
对于选项B:设,若,则,且等号至少有一个成立,故轨迹不是直线,B错误;
对于选项C:设,
则
,
同理可得,
所以,故C正确;
对于选项D:设为直线上一点,
则,
当,即时,则,
可知当时,取得最小值;
当,即或,则,无最小值,
综上可得:,故D正确;
故选:ACD.
38.(25-26高二上·贵州贵阳·阶段检测)人脸识别技术已融入我们日常生活,小区门禁刷脸即可开门,手机支付凭人脸验证完成交易,机场安检通过它实现旅客快速身份核验,让便捷与安全并存.它通过计算机分析人脸图像或视频,提取面部轮廓、五官间距等关键特征,在这一过程中,判别不同样本间的相似度是核心环节,其主要实现方式为距离测试,目前常用的测量方式主要有3种.设,,则欧几里得距离;曼哈顿距离;余弦距离,其中(为坐标原点).
(1)若点,,求,之间的欧几里得距离,曼哈顿距离和余弦距离;
(2)若点,,求的最大值;
(3)已知点,曲线,问曲线上是否存在点使得,若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,
(2)
(3)存在,
【分析】(1)根据题中定义,结合两点间距离公式和平面向量夹角公式进行求解即可;
(2)根据余弦距离的定义,绝对值的性质,结合分类讨论思想、平面向量夹角公式进行求解即可;
(3)根据题中定义,结合平面向量夹角公式进行求解即可.
【详解】(1)已知,,则由题意可得欧几里得距离为;
曼哈顿距离为;
因为,,
所以,
则余弦距离为.
(2)设,由题意得:,
由,
作出表示的图形,为如图所示的正方形,
其中,,,,
即点在正方形的边上运动,,,
结合图形,由可知,
当取最小值时,最大.
相应的有最大值.因此,点有如下两种可能:
①点为点时,,则:;
②点在线段上运动时,此时与方向相同,,
则.
因为,所以点在点时,有最大值,最大值为.
(3)设,则,,
,
,
,,即或.
联立,解得,,
联立,解得,,
,,,,则;
,则;
,则.
39.(25-26高二上·北京·阶段检测)曼哈顿距离()是由十九世纪赫尔曼闵可夫斯基所创词汇,是使用在几何度量空间的几何学用语,表示两个点在空间(或平面)直角坐标系中的“绝对轴距”总和.例如:在平面直角坐标系内有两个点,它们之间的曼哈顿距离.已知点,点是直线上的动点,点是直线上的动点,其中.则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据直线所过定点的求法和直线垂直关系判定可知,大致锁定两直线位置,并验证出可过点;根据曼哈顿距离的几何意义,结合直线位置关系可确定当过,即重合时,所求曼哈顿距离和取最小值,由此可得结果.
【详解】记直线,则,
由得:,恒过定点;
记直线,则,
由得:,恒过定点;
,;
若过点,则,解得:,与矛盾,不过点;
若过点,则,解得:,符合题意,可过点;
设曼哈顿距离,其中,则点到定点的曼哈顿距离为定值的轨迹是正方形,该正方形以为中心,其中一条对角线在轴上,另一条对角线平行于轴,且对角线长的一半为定值,如下图所示,
,,,
,可知轨迹为该正方形;
当正方形与相交于一点时,;当正方形与相交于一点时,,
(当过,即重合时取等号),
当过时,,此时,则,
的最小值为.
故选:A.
40.(25-26高二上·北京·期中)设是平面直角坐标系上的两点,现定义由点A到点B的一种折线距离为.对于平面上给定的不同的两点.
(1)若点是平面上的点,试证明;
(2)平面上是否存在点,同时满足①;②,若存在,请求出点C的轨迹方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
因为,
所以,
则
,
所以.
(2)存在,点的轨迹方程为或.
【分析】(1)根据题目所给定义,以及绝对值的性质,证明不等式即可.
(2)根据点的位置关系,逐一说明两个条件成立时点所在的位置,进而求出点C的轨迹方程.
【详解】(1)略
(2)当时,则,由条件②得,
即,解得,
由条件①得,
即,解得,此时点,
当时,则,由条件②得,
即,解得,
由条件①得,
即,解得,此时点,
当且时,不妨设,
当时,当条件①成立时,
即同时成立,
即同时成立,所以且,
再由条件②得,即,
此时点在函数上,
当时,由条件①成立得且,从而由条件②得,
此时点在函数上,
可知,当,时,
点在函数上,
当,时,点也在函数上,
综上所述,点的轨迹方程为或.
1.(25-26高二上·江西赣州·期末)点到直线的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用点到直线的距离公式计算即得.
【详解】点到直线的距离为.
故选:B.
2.(25-26高二上·四川成都·期末)以为顶点的的面积为10,则为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】C
【分析】根据两点距离,以及点到直线的距离公式,列出三角形的面积,即可求解.
【详解】因为,所以直线AB的方程为:,即.
所以 到直线 的距离,,
所以,代入得:.
化简得:,解得 或 .
故选:C
3.(2026高三·全国·专题练习)若直线与直线:之间的距离是,则( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】A
【详解】∵直线与直线之间的距离为,
,,或(负值舍去).
.
4.(2026·山东聊城·二模)已知直线,,且,则与的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据两直线平行求出实数的值,再利用平行线间的距离公式可求得结果.
【详解】因为,则,解得,即直线的方程为,可化为,
故与的距离为.
5.(25-26高二上·贵州铜仁·阶段检测)点到点间的距离( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】应用两点的距离公式求距离即可.
【详解】由题意.
故选:C
6.(25-26高二上·天津滨海新区·期中)已知点,则( )
A.26 B.18 C. D.6
【答案】C
【分析】由两点间距离公式即可求解.
【详解】由两点间距离公式可得.
故选:C
7.(25-26高一下·江苏盐城·阶段检测)已知三顶点为、、,则是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形
【答案】B
【分析】由向量的坐标表示有,,结合向量数量积的坐标运算,即可判断三角形的形状.
【详解】由已知,,,
∴,即,
∴是直角三角形.
故选:B.
8.(2026·江苏·模拟预测)已知,两点到直线的距离相等,则( )
A.0 B.2 C.0或2 D.或2
【答案】C
【分析】利用点到直线公式结合题目信息列式可得答案.
【详解】点到直线的距离为,
点到直线的距离为,
由题意得,解得或.
故选:C.
9.(25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测)直线经过点,且点到它的距离相等,则的方程为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】借助点到直线的距离公式,分直线斜率存在于不存在进行讨论即可得.
【详解】若直线斜率不存在,则,
此时点到的距离为,点到的距离为,符合要求;
若直线斜率存在,设,即,
则有,化简得,
即,解得,即;
故的方程为或.
故选:D.
10.(25-26高三上·江苏南通·期中)(多选)设,点,,若,则直线AB的斜率可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】由两点间距离公式、斜率公式即可求解.
【详解】设,点,,若,所以,
所以直线AB的斜率可能为或.
故选:AD.
11.(25-26高二下·浙江·开学考试)(多选)已知两点到直线的距离相等,则a的值可以为( )
A. B.0 C. D.2
【答案】BD
【分析】利用点到直线的距离公式为,再解方程即可求解.
【详解】由到直线距离相等可得 ,
即,分两种情况:
①,解得,
此时斜率为,直线斜率为,符合平行条件,距离相等;
②,解得,
此时中点为,代入直线得,即,符合条件;
所以和都满足题意.
12.(25-26高二上·广西河池·期末)(多选)已知直线,则( )
A.l的倾斜角为
B.l在x轴上的截距为
C.原点到l的距离为
D.l与坐标轴围成的三角形的面积为
【答案】ACD
【分析】先把直线方程化为斜截式求出斜率和倾斜角,再分别计算它在轴上的截距、原点到直线的距离,以及与坐标轴围成的三角形面积,最后逐一判断选项的正确性.
【详解】选项A:直线可化为,斜率,因为且,所以倾斜角,A正确;
选项B:令,得,所以截距是,B错误;
选项C:原点到直线的距离公式:,C正确;
选项D:直线与轴交点,与轴交点,则,D正确.
故选:ACD
13.(2026·陕西商洛·三模)(多选)下列说法正确的是( )
A.直线的倾斜角为
B.直线经过第一、二、三象限
C.直线与直线之间的距离是
D.过点且在轴,轴上的截距相等的直线方程为
【答案】ABC
【详解】对于A,直线的斜率为,则其倾斜角为,故A正确;
对于B,直线的斜率为2,在轴,轴上的截距分别为,
故直线经过第一、二、三象限,故B正确;
对于C,直线与直线,即间的距离为
,故C正确;
对于D,当直线的截距不为0时,设直线的方程为,
把点代入直线,得,所以直线方程为;
当截距为0时,设直线方程为,把点代入直线,得,
直线方程为,故D错误.
14.(25-26高二上·江苏·期末)(多选)已知直线,,则下列说法正确的有( )
A.若,则
B.若,则直线,之间的距离为
C.直线过定点
D.若直线在两坐标轴的截距相等,则或
【答案】BCD
【分析】由两条直线垂直的性质、结合平行线间的距离公式、直线的点斜式方程、截距的定义以及逐一判断即可.
【详解】对于,直线的斜率为,若,则直线的斜率为,
则,所以不垂直,故错误;
对于,若,所以可得,则直线,
由两平行直线距离公式可得,故正确;
对于,可化为,
所以直线恒过,故正确;
对于,当直线与轴无截距,不满足条件,
当,在两坐标轴的截距相等,分别令,
可求出与轴截距为和轴截距,即
解之可得或,故正确.
故选:
15.(2026高二上·浙江温州·专题练习)(多选)若两条平行直线与之间的距离是,则的值可能为( )
A.7 B. C.13 D.
【答案】AD
【分析】先求出,再由两平行线间的距离公式求解.
【详解】因为两条平行直线与,所以,解得,
所以,而两平行直线间的距离是,则,
所以,得或,解得或.
故选:AD
16.(25-26高二下·上海徐汇·期中)两平行直线与间的距离为______.
【答案】/
【分析】利用直线平行可求出的值,利用平行线间的距离公式求解即可.
【详解】因为直线与平行,所以,解得,
即直线方程为,即,
故这两平行直线间的距离为.
17.(25-26高二上·上海·期末)点到直线上的距离为__________.
【答案】/
【分析】由点到直线的距离公式求解即可.
【详解】直线,即,
所以点到直线的距离.
故答案为:.
18.(25-26高二上·宁夏银川·阶段检测)已知的三个顶点分别为,求:
(1)边上的垂直平分线所在直线的方程;
(2)的面积.
【答案】(1)
(2)3
【分析】(1)由点坐标得到中点坐标,通过求得直线斜率得到与直线垂直直线的斜率,然后由点斜式写出直线方程;
(2)由(1)得到直线的直线方程,即可求得点到直线的距离,即可由三角形面积公式求得面积.
【详解】(1)设边上的垂直平分线所在直线,
∵,∴中点,
直线斜率,则,
∴,即.
(2)由(1)可知,即,
则点到直线的距离,
,
∴.
19.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)已知直线(其中).
(1)若直线与直线垂直,求直线的方程;
(2)若直线与直线平行,求它们之间的距离.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)借助两直线垂直性质计算即可得;
(2)借助两直线平行性质计算可得,再利用两平行线间距离公式计算即可得.
【详解】(1)由直线与直线垂直,可得,解得,
将代入直线方程中,化简可得直线方程为;
(2)由直线与直线平行,可得,解得,
将代入直线方程中,化简可得直线方程为,
设直线与直线间的距离为,由平行线间的距离公式可得:
,
即直线与直线间的距离为.
20.(25-26高二上·天津武清·阶段检测)(1)若两条平行直线与之间的距离为,则字母C的值;
(2)过两直线与的交点,并且与第一条直线垂直的直线方程;
(3)已知直线过点且与两坐标轴所围成的三角形的面积为1,求直线方程.
【答案】(1)或;
(2);
(3)或.
【分析】(1)根据两直线平行的判定求出A,然后根据平行线间距离公式求出C;
(2)求出两直线的交点,根据垂直求出待求直线的斜率,即可得出答案;
(3)由题可知,直线的斜率必存在,所以根据点斜式设出直线方程,然后表示出其与两坐标轴交点坐标,然后列出面积公式,即可得出答案.
【详解】(1)因为两直线平行,所以,所以直线为
,即,
然后根据两直线间的距离公式得出,
解得或;
(2)联立,
所以直线与的交点为,
又待求直线与垂直,所以其斜率为,
所以待求直线的方程为;
(3)由题可知,直线的斜率必存在且不为0,
所以设直线为,
令,得,所以直线与y轴的交点坐标为,
所以,
令,得,所以直线与x轴的交点坐标为,
所以,
所以
即或,
化简得或,
解得或,
所以答案为或.
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2.3.2~4 两点间、点到直线、两条平行线的距离公式
知识点1:两点间的距离公式
1.点P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点间的距离公式为
.
2.原点O(0,0)与任一点P(x,y)间的距离|OP|=.
知识点2:点到直线的距离
(1)定义:点到直线的距离,就是点到直线的垂线段的长度.
(2)公式:点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=.
知识点3:两条平行直线间的距离
(1)概念:两条平行直线间的距离是指夹在这两条平行直线间的公垂线段的长.
(2)公式:两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0(A,B不同时为0,C1≠C2)之间的距离d=.
【注意】(1)两条平行直线间的距离公式适用于两条直线的方程都是一般式,并且x,y分别对应的系数相等的情况.
(2)如果两平行直线的方程中x,y的系数对应不同,必须先等价化为系数对应相同才能套用公式.
考点一 求平面两点间的距离
考点二 由距离求点的坐标
考点三 求点到直线的距离
考点四 已知点到直线距离求参数
考点五 求平行线间的距离
考点六 由距离求已知直线的平行线
考点七 求到两点距离相等的直线方程
考点八 由顶点坐标判断三角形的形状
考点九 直线围成图形的面积问题
考点十 距离新定义
考点一 求平面两点间的距离
1.(25-26高二上·河南·阶段检测)已知点和点,且,则实数______.
2.(25-26高二上·山东烟台·期末)已知,则动点与点的距离的最小值是________.
3.(25-26高二上·福建厦门·期中)已知,,,是的中点,则________ .
4.(25-26高二上·新疆喀什·阶段检测)已知点到点的距离为5,则实数的值为( )
A.5 B. C.5或 D.无解
考点二 由距离求点的坐标
5.(25-26高二上·河南·阶段检测)(多选)已知为坐标原点,点在直线上,若,则点的坐标可以是( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二上·云南玉溪·期中)已知,且,则________.
7.(25-26高二上·江西上饶·阶段检测)已知点,P为x轴上的一点,且点P与点A的距离等于13,则点P的坐标为______.
8.(25-26高一下·北京顺义·阶段检测)已知三角形的顶点为,,.
(1)求直线的方程;
(2)若直线l过点B且与直线交于点E,,求直线l的方程.
考点三 求点到直线的距离
9.(25-26高一下·海南海口·期末)点到直线的距离是________.
10.(25-26高一下·浙江宁波·期中)已知的顶点,边的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为.
(1)求A的坐标;
(2)求点A到直线的距离.
11.(25-26高二下·四川南充·阶段检测)已知的三个顶点分别是,,,为中点.
(1)求中线和线段分别所在的直线方程;
(2)求ABC的面积.
12.(25-26高二上·安徽蚌埠·期末)(多选)已知,则下列说法正确的是( )
A.直线MN的倾斜角为 B.点到直线的距离为1
C.点在直线上 D.直线与直线MN平行
考点四 已知点到直线距离求参数
13.(25-26高二上·上海浦东新·期末)若直线过原点,且点到的距离等于3,则直线的方程为____.
14.(25-26高二上·海南·阶段检测)已知点到直线的距离为1,则____________.
15.(25-26高二上·江苏无锡·期中)已知点到直线的距离为2,则m的值为________.
16.(25-26高二上·山东潍坊·期中)已知轴上一点到直线的距离等于3,则点的坐标为( )
A. B. C.或 D.或
考点五 求平行线间的距离
17.(25-26高二下·云南昭通·阶段检测)平行直线与之间的距离为__________.
18.(25-26高二下·安徽蚌埠·阶段检测)直线与直线之间的距离为( )
A. B. C. D.
19.(25-26高二下·上海·期中)两平行直线与间的距离为______.
20.(25-26高一下·重庆·期末)直线与间的距离为( )
A. B.1 C. D.
考点六 由距离求已知直线的平行线
21.(25-26高一下·全国·期末)(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.
22.(25-26高二上·广西钦州·期中)若直线与直线间的距离为1,则__________.
23.(25-26高二上·吉林·期中)求下列直线方程:
(1)已知直线经过直线和的交点,且到的距离为3,求直线的方程;
(2)求与直线平行且到距离为的直线方程.
24.(25-26高二上·辽宁朝阳·期中)(多选)已知直线满足,且间的距离为,若的方程为,则的方程为( )
A. B.
C. D.
考点七 求到两点距离相等的直线方程
25.(25-26高二上·黑龙江佳木斯·阶段检测)已知的三个顶点分别是,,.
(1)求边上的高线所在直线的方程;
(2)若直线过点,且点、到直线的距离相等,求直线的方程.
26.(25-26高二上·山东济宁·期中)已知的三个顶点是.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)若直线过点,且点到直线的距离相等,求直线的方程.
27.(25-26高二上·广东深圳·期中)已知、两点到直线的距离相等,则的值为( )
A. B. C. D.或
28.(25-26高二上·江西景德镇·期中)在中,.
(1)求边上的高的方程;
(2)若直线经过点,且到直线的距离相等,求直线的方程.
考点八 由顶点坐标判断三角形的形状
29.(25-26高二上·北京昌平·期中)已知的三个顶点,,,则的形状为______.
30.(25-26高二上·广西玉林·期中)已知点及点;
(1)若直线经过点且,求直线的一般式方程;
(2)求证:是直角三角形.
31.(25-26高二上·河北保定·阶段检测)已知三条直线,,,设,,,则是( )
A.以为直角顶点的等腰直角三角形
B.以为直角顶点的非等腰直角三角形
C.以为直角顶点的等腰直角三角形
D.等边三角形
32.(25-26高二上·江苏常州·期中)已知△的三个顶点为,,.
(1)求证:△为直角三角形;
(2)求边上的中线长及中线所在的直线方程.
考点九 直线围成图形的面积问题
33.(25-26高二上·江苏南通·阶段检测)已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)若点为边上一点,且的面积为求点的坐标.
34.(25-26高二上·北京·期中)已知的三个顶点,,.
(1)求边上的中线所在的直线方程;
(2)求过点且与直线平行的直线的方程;
(3)求的面积.
35.(25-26高二上·江苏南通·阶段检测)已知直线的方程为:.
(1)求证:不论为何值,直线总经过第一象限;
(2)直线交坐标轴正半轴于、两点,当面积最小时,求的周长.
36.(25-26高一上·河南驻马店·开学考试)已知,、、,求:
(1)边上的中线所在直线的方程;
(2)边上的高所在的直线的方程;
(3)三角形的面积.
考点十 距离新定义
37.(25-26高二上·山东枣庄·阶段检测)(多选)在平面直角坐标系中,定义为两点,的“切比雪夫距离”.又设点P及直线上任意一点Q,称的最小值为点P到直线的“切比雪夫距离”,记作,则下列命题中正确的是( )
A.,,则
B.O为坐标原点,动点R满足,则R的轨迹为直线
C.对任意三点A、B、C,都有
D.已知点和直线:,则
38.(25-26高二上·贵州贵阳·阶段检测)人脸识别技术已融入我们日常生活,小区门禁刷脸即可开门,手机支付凭人脸验证完成交易,机场安检通过它实现旅客快速身份核验,让便捷与安全并存.它通过计算机分析人脸图像或视频,提取面部轮廓、五官间距等关键特征,在这一过程中,判别不同样本间的相似度是核心环节,其主要实现方式为距离测试,目前常用的测量方式主要有3种.设,,则欧几里得距离;曼哈顿距离;余弦距离,其中(为坐标原点).
(1)若点,,求,之间的欧几里得距离,曼哈顿距离和余弦距离;
(2)若点,,求的最大值;
(3)已知点,曲线,问曲线上是否存在点使得,若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
39.(25-26高二上·北京·阶段检测)曼哈顿距离()是由十九世纪赫尔曼闵可夫斯基所创词汇,是使用在几何度量空间的几何学用语,表示两个点在空间(或平面)直角坐标系中的“绝对轴距”总和.例如:在平面直角坐标系内有两个点,它们之间的曼哈顿距离.已知点,点是直线上的动点,点是直线上的动点,其中.则的最小值为( )
A. B. C. D.
40.(25-26高二上·北京·期中)设是平面直角坐标系上的两点,现定义由点A到点B的一种折线距离为.对于平面上给定的不同的两点.
(1)若点是平面上的点,试证明;
(2)平面上是否存在点,同时满足①;②,若存在,请求出点C的轨迹方程;若不存在,请说明理由.
1.(25-26高二上·江西赣州·期末)点到直线的距离是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·四川成都·期末)以为顶点的的面积为10,则为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
3.(2026高三·全国·专题练习)若直线与直线:之间的距离是,则( )
A.0 B.1 C. D.2
4.(2026·山东聊城·二模)已知直线,,且,则与的距离为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二上·贵州铜仁·阶段检测)点到点间的距离( )
A.3 B.4 C.5 D.6
6.(25-26高二上·天津滨海新区·期中)已知点,则( )
A.26 B.18 C. D.6
7.(25-26高一下·江苏盐城·阶段检测)已知三顶点为、、,则是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形
8.(2026·江苏·模拟预测)已知,两点到直线的距离相等,则( )
A.0 B.2 C.0或2 D.或2
9.(25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测)直线经过点,且点到它的距离相等,则的方程为( )
A. B. C.或 D.或
10.(25-26高三上·江苏南通·期中)(多选)设,点,,若,则直线AB的斜率可能为( )
A. B. C. D.
11.(25-26高二下·浙江·开学考试)(多选)已知两点到直线的距离相等,则a的值可以为( )
A. B.0 C. D.2
12.(25-26高二上·广西河池·期末)(多选)已知直线,则( )
A.l的倾斜角为
B.l在x轴上的截距为
C.原点到l的距离为
D.l与坐标轴围成的三角形的面积为
13.(2026·陕西商洛·三模)(多选)下列说法正确的是( )
A.直线的倾斜角为
B.直线经过第一、二、三象限
C.直线与直线之间的距离是
D.过点且在轴,轴上的截距相等的直线方程为
14.(25-26高二上·江苏·期末)(多选)已知直线,,则下列说法正确的有( )
A.若,则
B.若,则直线,之间的距离为
C.直线过定点
D.若直线在两坐标轴的截距相等,则或
15.(2026高二上·浙江温州·专题练习)(多选)若两条平行直线与之间的距离是,则的值可能为( )
A.7 B. C.13 D.
16.(25-26高二下·上海徐汇·期中)两平行直线与间的距离为______.
17.(25-26高二上·上海·期末)点到直线上的距离为__________.
18.(25-26高二上·宁夏银川·阶段检测)已知的三个顶点分别为,求:
(1)边上的垂直平分线所在直线的方程;
(2)的面积.
19.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)已知直线(其中).
(1)若直线与直线垂直,求直线的方程;
(2)若直线与直线平行,求它们之间的距离.
20.(25-26高二上·天津武清·阶段检测)(1)若两条平行直线与之间的距离为,则字母C的值;
(2)过两直线与的交点,并且与第一条直线垂直的直线方程;
(3)已知直线过点且与两坐标轴所围成的三角形的面积为1,求直线方程.
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