2019-2020年高中数学第3章第21课时点到直线的距离、两条平行直线间的距离课时作业新人教A版必修21.点A(2,5)到直线l:x-2y+3=0的距离为( )A.2B.C.D.解析:d===.答案:C2.到直线3x-4y-11=0的距离为2的直线方程为( )A.3x-4y-1=0B.3x-4y-1=0或3x-4y-21=0C.3x-4y+1=0D.3x-4y-21=0解析:设所求的直线方程为3x-4y+c=0.由题意=2,解得c=-1或c=-21.故选B.答案:B3.过点A(1,2)且与点P(3,2)距离最大的直线方程是( )A.x+2y+1=0B.2x-y-1=0C.y=1D.x=1解析:如图,当过点A的直线恰好与直线AP垂直时,距离最大,故所求直线方程为x=1.答案:D4.直线2x+3y-6=0关于点(1,-1)对称的直线方程是( )A.3x-2y-6=0B.2x+3y+7=0C.3x-2y-12=0D.2x+3y+8=0解析:方法一:设所求直线的方程为2x+3y+C=0,由题意可知=.∴C=-6(舍)或C=8.故所求直线的方程为2x+3y+8=0.方法二:令(x0,y0)为所求直线上任意一点,则点(x0,y0)关于(1,-1)的对称点为(2-x0,-2-y0),此点在直线2x+3y-6=0上,代入可得所求直线方程为2x+3y+8=0.答案:D5.两平行线分别经过点A(5,0),B(0,12),它们之间的距离d满足的条件是( )A.0<d≤5B.0<d≤13C.0<d<12D.5≤d≤12解析:当两平行线与AB垂直时,两平行线间的距离最大,为|AB|=13,所以0<d≤13.
答案:B6.已知实数x,y满足2x+y+5=0,那么x2+y2的最小值为( )A.5B.10C.2D.2解析:x2+y2=(x-0)2+(y-0)2可以看作直线2x+y+5=0上的动点(x,y)与原点的距离的平方,又原点与该直线上的点的最短距离,即为原点到该直线的距离d==,即x2+y2的最小值为d2=5,故选A.答案:A7.倾斜角为60°,并且与原点的距离是5的直线方程为__________.解析:因为直线斜率为tan60°=,可设直线方程为y=x+b,化为一般式得x-y+b=0.由直线与原点距离为5,得=5⇒|b|=10.所以b=±10,所以直线方程为x-y+10=0或x-y-10=0.答案:x-y+10=0或x-y-10=08.已知x+y-3=0,则的最小值为__________.解析:设P(x,y)为直线x+y-3=0上一点,A(2,-1),则=|PA|,|PA|的最小值为点A(2,-1)到直线x+y-3=0的距离d==.答案:9.已知点A(-2,4)与直线l∶x+y+4=0.P是直线l上一动点,则|PA|的最小值为________.解析:当PA⊥l时,PA最小,即为点A到直线l的距离,所以|PA|的最小值为=3.答案:310.已知直线l经过点P(-2,5),且斜率为-.(1)求直线l的方程;(2)若直线m与l平行,且点P到直线m的距离为3,求直线m的方程.解析:(1)由直线方程的点斜式,得y-5=-(x+2),整理得所求直线方程为3x+4y-14=0.(2)由直线m与直线l平行,可设直线m的方程为3x+4y+C=0,由点到直线的距离公式得=3,即=3,解得C=1或C=-29,故所求直线方程为3x+4y+1=0或3x+4y-29=0.B组 能力提升11.若动点A(x1,y1),B(x2,y2)分别在直线l1∶x+y-7=0和l2∶x+y-5=0上移动,则AB中点M到原点距离的最小值为( )A.3B.2C.3D.4解析:由题意知,点M在直线l1与l2之间且与两直线距离相等的直线上,设该直线方程为x+y+c=0,则=,即c=-6.
∴点M在直线x+y-6=0上.∴M点到原点的最小值就是原点到直线x+y-6=0的距离,即=3.答案:A12.直角坐标平面上4个点A(1,2),B(3,1),C(2,3),D(4,0)到直线y=kx的距离的平方和为S,当k变化,S的最小值为________.解析:点A、B、C、D到直线y=kx的距离为d1,d2,d3,d4;∴d1=,d2=,d3=,d4=;∴S=d+d+d+d==,整理得(30-S)k2-22k+(14-S)=0,关于k的一元二次方程有解,则(-22)2-4(30-S)(14-S)≥0,即S2-44S+299≤0,∴22-≤S≤22+,∴S的最小值为22-;故答案为:22-.答案:22-13.已知△ABC三个顶点坐标分别为A(-1,3),B(-3,0),C(1,2),求△ABC的面积S.解析:由直线方程的两点式得直线BC的方程为=,即x-2y+3=0,由两点间距离公式得|BC|==2,点A到BC的距离为d,即为BC边上的高,d==,所以S=|BC|·d=×2×=4,即△ABC的面积为4.14.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)求过点P且与原点的距离最大的直线的方程,并求出最大距离;(3)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,说明理由.解析:(1)①当直线的斜率不存在时,方程x=2符合题意;②当直线的斜率存在时,设斜率为k,则直线方程应为y+1=k(x-2),即kx-y-2k-1=0.根据题意,得=2,解得k=.则直线方程为3x-4y-10=0.故符合题意的直线方程为x-2=0或3x-4y-10=0.(2)过点P且与原点的距离最大的直线应为过点P且与OP垂直的直线.则其斜率k=2,所以其方程为y+1=2(x-2),即2x-y-5=0.最大距离为,(3)不存在.理由:由于原点到过点(2,-1)的直线的最大距离为,而6>,故不存在这样的直线.