内容正文:
2.3.3 点到直线的距离公式 2.3.4 两条平行直线间的距离
A级 必备知识基础练
1.(2026河北石家庄高二期中)点A(-2,3)到直线l:3x+4y+3=0的距离是( )
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.(2026天津高二期中)若直线l1:x+y-1=0与直线l2:2x+my+3=0平行,则两直线之间的距离是( )
A.5 B. C. D.
4.已知A(4,0)到直线4x-3y+a=0的距离等于3,则a的值为( )
A.-1 B.-13或-19
C.-1或-31 D.-13
5.过点A(1,2),且与原点O距离最大的直线的方程是( )
A.x+2y-5=0 B.2x+y-4=0
C.x+3y-7=0 D.x-2y+3=0
6.(多选题)若点P在直线3x+y-5=0上,且点P到直线x-y-1=0的距离是,则点P的坐标可能为( )
A.(1,2) B.(2,1)
C.(2,-1) D.(-1,2)
7.已知直线l的方程为=1,则点(-1,0)到直线l的距离为 .
8.已知直线l1:2x-y+a=0,l2:4x-2y-1=0,若直线l1,l2的距离等于,且直线l1不经过第四象限,则a= .
9.(2026浙江高二期中)已知△ABC的三个顶点是A(2,3),B(4,1),C(0,-1).
(1)求BC边上的高所在直线l1的方程;
(2)若直线l2过点C,且点A,B到直线l2的距离相等,求直线l2的方程.
B级 关键能力提升练
10.(2026北京高二期中)已知平面上一点M(5,0),若直线l上存在点P,使得|PM|=,则称该直线为点M的“相关直线”.下列直线中不是点M的“相关直线”的是( )
A.y=x+1 B.y=2
C.4x-3y=0 D.2x-y+1=0
11.已知直线l:kx-y+2-k=0过定点M,点P(x,y)在直线2x+y-1=0上,则|MP|的最小值是( )
A. B.
C. D.3
12.(2026江苏南通高二期中)在平面直角坐标系Oxy中,已知点P在直线x+y+2=0上,=(1,0),则|OQ|的最小值为 .
13.(2026四川高二期中)已知△ABC的顶点A(1,2),AB边上的中线CM所在直线方程为x+2y-1=0,∠ABC的平分线所在直线方程为y=x,则△ABC的面积为 .
14.已知x+y-3=0,则的最小值为 .
15.已知直线l经过点P(4,3),且与x轴正半轴交于点A,与y轴正半轴交于点B,O为坐标原点.
(1)若点O到直线l的距离为4,求直线l的方程;
(2)求△OAB面积的最小值.
C级 学科素养创新练
16.已知直线l:(2m+1)x-(3+m)y+m-7=0.
(1)m为何值时,点Q(3,4)到直线l的距离最大?并求出最大值.
(2)若直线l分别与x轴、y轴的负半轴交于A,B两点,求△AOB(O为坐标原点)面积的最小值及此时直线l的方程.
答案
1.D 由题可知,点A到直线l的距离d=.故选D.
2.D 由题可知,点(2,-3)到直线x=-1的距离为|2-(-1)|=3,到直线y=1的距离为|-3-1|=4,
故点(2,-3)到直线x=-1与直线y=1的距离之和为7.故选D.
3.C 由题可知直线l1的斜率为-,直线l2的斜率-.
因为两直线平行,则斜率相等,故-=-,解得m=2,
可得l2:2x+2y+3=0,此时两条直线不重合,将直线l1变形为2x+2y-2=0.
由平行线间距离公式可得d=.故选C.
4.C
5.A 根据题意得,所求直线与直线OA垂直,
因为直线OA的斜率为2,所以所求直线的斜率为-.
所以由点斜式方程得y-2=-(x-1),即x+2y-5=0.
6.AC 设P点坐标为(a,5-3a),
由题意知,解得a=1或a=2,
故P点坐标为(1,2)或(2,-1).故选AC.
7.3 直线l的一般式方程为3x-4y-12=0,
所以点(-1,0)到直线l的距离为d==3.
8.3 由直线l1,l2的方程可知,直线l1∥l2.在直线l1上选取一点P(0,a),依题意得,l1与l2之间的距离为,整理得,解得a=3或a=-4.因为直线l1不经过第四象限,所以a≥0,所以a=3.
9.解 (1)因为kBC=,所以BC边上的高所在直线l1的斜率为k=-2.
由于直线l1过点A(2,3),所以l1的直线方程为y-3=-2(x-2),即2x+y-7=0.
(2)因为点A,B到直线l2的距离相等,所以直线l2与AB平行或过线段AB的中点.
①当直线l2与AB平行时,则直线l2的斜率k=kAB==-1.又l2过点C(0,-1),所以直线l2的方程为y+1=-(x-0),即x+y+1=0.
②当直线l2过线段AB的中点(3,2)时,则直线l2的斜率k==1,所以直线l2的方程为y+1=x-0,即x-y-1=0.
综上所述,直线l2的方程为x+y+1=0或x-y-1=0.
10.D 根据题意,当点M到直线l的距离d≤时,该直线上存在点P,使得|PM|=,此时直线l为点M(5,0)的“相关直线”.
对于A,M(5,0)到直线y=x+1的距离d==3,则该直线是点M的“相关直线”,故A不符合;
对于B,M(5,0)到直线y=2的距离d=|0-2|=2<,则该直线是点M的“相关直线”,故B不符合;
对于C,M(5,0)到直线4x-3y=0的距离d==4<,则该直线是点M的“相关直线”,故C不符合;
对于D,M(5,0)到直线2x-y+1=0的距离d=,则该直线不是点M的“相关直线”,故D符合.故选D.
11.B 由题易得直线l:kx-y+2-k=0,即k(x-1)-y+2=0,过定点M(1,2).
∵点P(x,y)在直线2x+y-1=0上,
∴y=1-2x,∴|MP|=,
故当x=-时,|MP|取得最小值.故选B.
12. 设P(a,-a-2),∵=(1,0),则Q(a+1,-a-2).
∵a+1+(-a)-2=-1,则点Q在直线l:x+y+1=0上.当OQ⊥l时,|OQ|最小,|OQ|min=d=.
13. 由题意知,设B(a,a),则AB的中点M()且M在直线CM:x+2y-1=0上,
∴+2×-1=0,解得a=-1,∴B(-1,-1).
由角平分线的性质,点A关于∠ABC平分线的对称点E(m,n)在直线BC上,
则解得
所以E(2,1),故直线BC的方程为,
整理得y=x-.
联立解得即C(),
得|BC|=.
点A到直线BC的距离为d=,
所以S△ABC=d|BC|=.
14. 设P(x,y),A(2,-1),则点P在直线x+y-3=0上,且=|PA|.
|PA|的最小值为点A(2,-1)到直线x+y-3=0的距离d=.
15.解 (1)由题意知直线l的斜率存在,设直线l的方程为y-3=k(x-4),即kx-y-4k+3=0,则点O到直线l的距离d==4,解得k=-.故直线l的方程为-x-y-4×(-)+3=0,即7x+24y-100=0.
(2)因为直线l的方程为kx-y-4k+3=0,所以A(-+4,0),B(0,-4k+3).
则△OAB的面积S=|OA|·|OB|=×(-+4)×(-4k+3)=(--16k+24).
由题意可知k<0,则--16k≥2=24,当且仅当k=-时,等号成立.
故△OAB面积的最小值为×(24+24)=24.
16.解 (1)已知直线l:(2m+1)x-(3+m)y+m-7=0,
整理得(2x-y+1)m+x-3y-7=0.
由解得
故直线l过定点P(-2,-3).
因为点Q(3,4)到直线l的距离最大,则点Q与定点P的连线的距离即为所求最大值,
即为最大值.
因为kPQ=,所以(2m+1)x-(3+m)y+m-7=0的斜率为-,得-,解得m=-.
(2)若直线l分别与x轴、y轴的负半轴交于A,B两点,
设直线l的方程为y+3=k(x+2),k<0,则A(-2,0),B(0,2k-3),
故S△AOB=-2·|2k-3|=(2-)·(3-2k)=[12+(-4k)+(-)]≥12,
当且仅当k=-时,等号成立.
故△AOB面积的最小值为12,此时直线l的方程为3x+2y+12=0.
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