内容正文:
第1章
直线与方程
第1讲 描述运动的基本概念
基础过关练
1.5 平面上的距离
1.5.2 点到直线的距离
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 点到直线的距离
1.[教材习题改编]已知点A在直线x-y+3=0上,点B(2,1),则AB的最小值为 ( )
A.1 B.2 C.2 D.4
C
解析 因为点B(2,1)不在直线x-y+3=0上,所以当BA与直线x-y+3=0垂直时,AB取得最小值,
则(AB)min= =2 .
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026江苏靖江斜桥中学月考]已知A(-3,-4),B(6,3)两点到直线l:ax+y+1=0的距离相等,则a的值为
( )
A. B.-
C.- 或- D. 或-
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 解法一:因为A(-3,-4),B(6,3)两点到直线l:ax+y+1=0的距离相等,
所以 = ,即|-3a-3|=|6a+4|,整理得27a2+30a+7=0,
解得a=- 或a=- .
解法二:当AB∥l时,由A(-3,-4),B(6,3),得直线AB的斜率为 = ,而直线l的斜率为-a,所以-a= ,解得a
=- ;
当A,B在直线l的两侧时,线段AB的中点 在直线l:ax+y+1=0上,则 - +1=0,解得a=- .
经检验,a=- 和a=- 均符合题意.
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2026江苏镇江重点高中学情调研]若动点A(x1,y1),B(x2,y2)分别在直线l1:5x-12y+2=0与l2:5x-12y+8=0上
移动,则AB的中点M到原点的距离的最小值为 ( )
A. B. C. D.
A
解析 设AB的中点M的坐标为(x,y),则
又A(x1,y1),B(x2,y2)分别在直线l1:5x-12y+2=0与l2:5x-12y+8=0上,
∴ 两式相加得5(x1+x2)-12(y1+y2)+10=0,
∴10x-24y+10=0,即5x-12y+5=0,
即AB的中点M在直线5x-12y+5=0上移动,
∴M到原点距离的最小值即原点到直线5x-12y+5=0的距离,为 = .
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2025江苏镇江一中、徐州三中等十三校联盟期中]已知l:3x+4y+6=0,P(m,n)为l上一动点,则(m+1)2+n2
的最小值为 ( )
A. B. C. D.
C
解析 (m+1)2+n2表示P(m,n)与(-1,0)之间距离的平方,
因为点(-1,0)到直线l的距离为 = ,所以(m+1)2+n2的最小值为 .
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2026江苏徐州三校联考]在平面直角坐标系xOy中,已知△ABC的三个顶点A(m,n),B(4,-1),C(2,1).
(1)求BC边所在直线的一般式方程;
(2)若△ABC的面积等于2,且点A在直线l:x-y-5=0上,求点A的坐标.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)已知B(4,-1),C(2,1),则kBC= =-1,则BC边所在直线的方程为y-1=-1×(x-2),即x+y-3=0.
(2)由已知得,BC= =2 ,设点A到直线BC的距离为d,
由△ABC的面积等于2,得 ×2 ×d=2,解得d= ,
所以
解得 或
所以点A的坐标为(5,0)或(3,-2).
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 两条平行线间的距离
6.[2026江苏徐州睢宁高级中学月考]直线3x+2y-3=0和6x+4y+1=0之间的距离为 ( )
A.4 B. C. D.
D
解析 易得两直线平行,方程6x+4y+1=0可以化为3x+2y+ =0(点拨:化为系数对应相等的一般式方程),
因此,两条平行直线之间的距离d= = = .
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2026江苏南通天星湖中学月考]已知直线x+ay+2a=0与直线2x+(a+3)y+2=0平行,则这两条平行直线间
的距离为 ( )
A.4 B. C. D.
B
解析 由题意可得 = ≠ ,则2a=a+3,解得a=3,经检验符合题意,
故可得直线x+3y+6=0与直线2x+6y+2=0,方程2x+6y+2=0可化为x+3y+1=0,
因此,两直线之间的距离d= = .
第1讲 描述运动的基本概念
8.[2026江苏无锡市北高级中学月考]若直线l被两平行线l1: x-y+1=0与l2: x-y+3=0所截得的线段的长
为 ,则直线l的倾斜角大小为 ( )
A.15° B.15°或105°
C.60° D.15°或45°
B
解析 因为直线l1: x-y+1=0与l2: x-y+3=0平行,所以两直线之间的距离d= =1,
设直线l与l1,l2两平行线的夹角为θ,则sin θ= ,即θ=45°,又l1,l2的斜率为 ,所以其倾斜角为60°,所以直线
l的倾斜角为15°或105°.
第1讲 描述运动的基本概念
9.[2026山东青岛月考]若两条平行直线l1:x-2y+m=0与l2:2x+ny-6=0之间的距离是2 ,则m=___________.
7或-13
解析 方程x-2y+m=0可化为2x-4y+2m=0.
由l1∥l2,得n=-4,
依题意,得 =2 ,整理得|m+3|=10,解得m=7或m=-13.
第1讲 描述运动的基本概念
10.[2025江苏常州田家炳高级中学调研]已知▱ABCD的四条边所在的直线分别是l1:x-4y+5=0,l2:2x+y-8=
0,l3:x-4y+14=0,l4:2x+y+1=0.
(1)求▱ABCD对角线交点的坐标;
(2)求▱ABCD的面积.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)根据题意,联立l1,l2的方程,得 解得 所以l1与l2的交点为(3,2),记为A,
同理,联立l2,l3的方程可得其交点为(2,4)(记为B),联立l3,l4的方程可得其交点为(-2,3)(记为C),联立l1,l4的方
程可得其交点为(-1,1)(记为D).
对角线交点坐标即为线段AC的中点坐标,即 = ,
即▱ABCD对角线交点的坐标为 .
(2)易知AD= = ,
两平行直线l1,l3之间的距离d= = = ,
所以▱ABCD的面积为AD·d= × =9.
第1讲 描述运动的基本概念
能力提升练
1.5 平面上的距离
1.5.2 点到直线的距离
第1讲 描述运动的基本概念
题组 距离公式的综合应用
1.[2026湖南衡阳第三中学月考]A为直线l1:x+y-1=0上一点,直线l2经过点 且与直线y=x垂直,点B在l2
上移动,则AB的最小值为 ( )
A. B. C.1 D.0
A
解析 因为l2经过点 且与直线y=x垂直,所以l2的斜率为-1,所以l2的方程为y+ =-(x-1),即x+y+ =0,
易得l1∥l2,
又A为l1上一点,点B在l2上移动,所以AB的最小值为 = = .(点拨:两条平行直线之间的距离)
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026江苏淮安涟水第一中学月考]顺次连接A(2,-3),B ,C(2,3),D(-4,4)四点所得的四边形的面积
为 ( )
A.18 B.26 C.35 D.27
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由已知得,kAB= =- ,kCD= =- ,所以AB∥CD,
因为kAD= =- ,kBC= =- ,所以kAD≠kBC,
所以四边形ABCD有且仅有一组对边平行,即四边形ABCD为梯形.
易得直线AB的方程为y+3=- (x-2),即x+6y+16=0,直线CD的方程为y-3=- (x-2),即x+6y-20=0,
则直线AB,CD之间的距离为 = ,
又AB= ,CD= ,
所以梯形ABCD的面积为 × × =27.
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2025江苏南通海门中学调研]已知点P(m,1)(m>0),直线y=- x+2与x轴,y轴分别交于点A,B.若以线段
AB为边在第一象限内作等边△ABC,使得△ABP和△ABC的面积相等,则m=( )
A.5 B.3 C. D.2
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 如图所示,直线y=- x+2与x轴,y轴分别交于点A(2 ,0),B(0,2),易知AB=4,若以线段AB为边在第
一象限内作等边△ABC,则AB边上的高为2 ,若要使得△ABP和△ABC的面积相等,则点P(m,1)(m>0)到
直线AB的距离d=2 ,即 =2 ,解得m=5 (舍负).
第1讲 描述运动的基本概念
4.[多选题][2026江苏连云港新海高级中学质量监测]已知直线l1:(a+2)x+y+a+1=0与l2:3x+ay-2a=0,则下列
说法正确的是( )
A.直线l1恒过第二象限
B.坐标原点到直线l1的最大距离为
C.若l1⊥l2,则a=
D.若l1∥l2,则l1与l2之间的距离为
ABD
第1讲 描述运动的基本概念
解析 对于A,将(a+2)x+y+a+1=0变形为a(x+1)+(2x+y+1)=0.
令 解得 即直线l1恒过定点(-1,1),因为该点在第二象限内,所以直线l1恒过第二象限,A
正确.
对于B,因为直线l1恒过定点(-1,1)(记为A),所以坐标原点O(0,0)到直线l1的最大距离就是原点O到定点A
的距离,即OA= = ,B正确.
对于C,若l1⊥l2,则3(a+2)+a=0,解得a=- ,C错误.
对于D,若l1∥l2,则 = ≠ .
由 = ,可得a2+2a-3=0,解得a=1或a=-3.
当a=1时, = =1, =-1,满足 = ≠ .
第1讲 描述运动的基本概念
当a=-3时,两直线重合,舍去.
故直线l1:3x+y+2=0,l2:3x+y-2=0,则直线l1与l2之间的距离d= = = ,D正确.
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2026江西上饶玉山第一中学集中训练]已知x,y∈R,则(x-y)2+ 的最小值为 ( )
A. B. C. D.2 -
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (x-y)2+ 可看成点(x,x+1)到点 的距离的平方,
点(x,x+1)在直线y=x+1上,点 在反比例函数y=- 的图象上,
问题转化为在反比例函数y=- 的图象上找一点,使得它到直线y=x+1的距离的平方最小.
注意到反比例函数y=- 的图象关于直线y=-x对称,直线y=x+1也关于直线y=-x对称,
设P ,x<0,因为-x- ≥2 =2 =2,当且仅当x=-1时取等号,所以x+ +1≤-1,所以P到直
第1讲 描述运动的基本概念
线y=x+1的距离d= ≥ ,
所以反比例函数y=- 图象上的点到直线y=x+1的最小距离为 ,所以(x-y)2+ 的最小值为 .
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2025江苏苏州期中]已知直线l1:2x-y=0与l2:x+y-3=0,过点P(3,2)的直线l被l1,l2截得的线段恰好被点P平
分,则这三条直线l1,l2,l围成的三角形的面积为 ( )
A. B.2 C.8 D.
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 设直线l与直线l1,l2的交点分别为A,B,且设A(a,2a),
由题意可知,点A(a,2a)关于点P(3,2)的对称点B(6-a,4-2a)在l2上,
所以6-a+4-2a-3=0,解得a= ,
所以A ,B ,所以AB= = .
因为直线l过点P(3,2),A ,
所以直线l的斜率k= =-4,
所以直线l的方程为y-2=-4(x-3),即4x+y-14=0,
联立l1,l2的方程,得 解得 所以l1,l2的交点坐标为(1,2),
第1讲 描述运动的基本概念
又点(1,2)到直线l:4x+y-14=0的距离d= = ,
所以这三条直线l1,l2,l围成的三角形的面积S= ·AB·d= × × = .
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2026江苏南京七校联合调研]已知平行四边形ABCD的两条边AB,AD所在直线的方程分别是x+y-1=0,
3x-y+4=0,且它的对角线的交点是M(2,2).
(1)求顶点A,C的坐标;
(2)求这个平行四边形另外两条边所在直线的方程;
(3)求平行四边形ABCD的面积.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)联立
解得 即A ,
因为点M(2,2)是AC的中点,
所以C .
(2)由kAD=3,且BC∥AD,得直线BC的方程为y=3x-12.
由kAB=-1,且CD∥AB,得直线CD的方程为y=-x+7.
故这个平行四边形另外两条边所在直线的方程是y=3x-12和y=-x+7.
第1讲 描述运动的基本概念
(3)由 得
即D ,所以AD= .
又M到直线AD的距离d= = ,
所以▱ABCD的面积S=AD·2d= ×2× =24.
第1讲 描述运动的基本概念
8.[2026江苏连云港锦屏高级中学月考]已知三条直线l1:2x-y+a=0(a>0),l2:4x-2y-1=0,l3:x+y-1=0,且l1与l2间
的距离是 .
(1)求a的值;
(2)能否找到一点P,使P同时满足下列三个条件:①点P在第一象限内;②点P到l1的距离是点P到l2的距离
的 ;③点P到l1的距离与点P到l3的距离之比是 ∶ ?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)易得l2:2x-y- =0,
∴l1与l2间的距离d= = = ,即 = ,
又∵a>0,∴a=3.
(2)假设存在满足题意的点P,设点P(x0,y0),
由条件②知,点P在与l1,l2平行的直线2x-y+c=0 上,
且 = × ,
∴c= 或c= ,
第1讲 描述运动的基本概念
∴4x0-2y0+13=0或12x0-6y0+11=0.
由条件③知, = × ,
∴|2x0-y0+3|=|x0+y0-1|,即x0-2y0+4=0或3x0+2=0,
∵点P在第一象限内,∴x0>0,∴3x0+2=0与题意不符,
∴ 或
解得 (舍)或
∴存在点P 同时满足条件①②③.
第1讲 描述运动的基本概念
$