高中数学人教A版必修2 第三章 直线与方程 3.3.3点到直线的距离 同步训练
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高中数学人教A版必修2 第三章 直线与方程 3.3.3点到直线的距离 同步训练

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时间:2022-08-25

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资料简介
第24课时 点到直线的距离、两条平行直线间的距离      课时目标1.掌握点到直线的距离公式,并能熟练应用该公式解决问题.2.理解两平行直线距离公式并能用于解题.  识记强化1.点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离为d=.2.两条平行直线间的距离是指夹在两条平行直线间公垂线段的长.两条平行直线间的距离可以转化为点到直线的距离.若直线l1∥l2,l1的方程为Ax+By+C1=0,l2的方程为Ax+By+C2=0,则l1与l2的距离为d=.  课时作业一、选择题(每个5分,共30分)1.点(1,-1)到直线x-y+1=0的距离是(  )A.   B.C.D.答案:D解析:由点到直线的距离公式得距离d==.2.已知点M(1,4)到直线l:mx+y-1=0的距离为3,则实数m=(  )A.0B.C.3D.0或答案:D解析:点M到直线l的距离d==,所以=3,解得m=0或m=,选D.3.直线-=1和直线y=x+1的距离为(  )A.B.C.D.答案:B 解析:在直线上取点(4,0),再求(4,0)到直线y=x+1的距离.4.已知P,Q分别是直线3x+4y-5=0与6x+8y+5=0上的动点,则|PQ|的最小值为(  )A.3B.C.D.答案:B解析:由于所给的两条直线平行,所以|PQ|的最小值就是这两条平行直线间的距离.由两条平行直线间的距离公式,得d==,即|PQ|的最小值为.5.在直线3x-4y-27=0上到点P(2,1)距离最近的点的坐标是(  )A.(5,-3)B.(9,0)C.(1,-6)D.(0,-)答案:A解析:由数形结合可知直线上的点与点P的连线应与直线垂直,解方程l即可.6.经过两直线x+3y-10=0和3x-y=0的交点,且和原点距离为1的直线的条数为(  )A.0B.1C.2D.3答案:C解析:设满足题意的直线的方程为x+3y-10+λ(3x-y)=0,即(1+3λ)x+(3-λ)y-10=0,∵原点到直线的距离d==1,∴λ=±3,即直线方程为x=1或4x-3y+5=0,即符合题意的直线的条数为2.二、填空题(每个5分,共15分)7.已知直线l与直线l1:2x-y+3=0和l2:2x-y-1=0间的距离相等,则直线l的方程是________.答案:2x-y+1=0解析:方法一:由题意可设直线l的方程为2x-y+c=0,于是有=,即|c-3|=|c+1|.∴c=1,∴直线l的方程为2x-y+1=0.方法二:由题意直线l介于直线l1与l2中间,设直线l的方程为2x-y+c=0,则c==1.∴直线l的方程为2x-y+1=0.8.已知直线l1:(k-3)x+(4-k)y+1=0与直线l2:2(k-3)x-2y+3=0平行,则l1与l2间的距离为________.答案:或解析:∵l1∥l2,∴,解得k=3或k=5.当k=3时,l1:y=-1,l2:y=,此时l1与l2间的距离为;当k=5时,l1:2x-y+1=0,l2:4x-2y+3=0,此时l1与l2间的距离为 =.9.已知平面上一点M(5,0),若直线l上存在点P,使|PM|=4,则称该直线为点M的“相关直线”,下列直线中是点M的“相关直线”的是________(填序号).①y=x+1;②y=2;③4x-3y=0;④2x-y+1=0.答案:②③解析:①直线为y=x+1,点M到该直线的距离d==3>4,即点M与该直线上的点的距离的最小值大于4,所以该直线上不存在点P,使|PM|=4成立,故①不是点M的“相关直线”.②直线为y=2,点M到该直线的距离d=|0-2|=2<4,所以点M与该直线上的点的距离的最小值小于4,所以该直线上存在点P,使|PM|=4成立,故②是点M的“相关直线”.③直线为4x-3y=0,所以点M到该直线的距离d==4,于是点M与该直线上的点的距离的最小值等于4,所以该直线上存在点P,使|PM|=4成立,故③是点M的“相关直线”.④直线为2x-y+1=0,所以点M到该直线的距离d==>4,即点M与该直线上的点的距离的最小值大于4,所以该直线上不存在点P,使|PM|=4成立,故④不是点M的“相关直线”.三、解答题10.(12分)直线l1过点A(0,1),l2过点B(5,0),如果l1∥l2,且l1与l2的距离为5,求l1、l2的方程.解:设直线l1,l2的斜率存在且为k.由斜截式得l1的方程为y=kx+1,即kx-y+1=0.由点斜式得l2的方程为y=k(x-5),即kx-y-5k=0.因为点A(0,1)到直线l2的距离d==5,所以25k2+10k+1=25k2+25,所以k=.所以l1的方程为12x-5y+5=0,l2的方程为12x-5y-60=0.若l1,l2的斜率不存在,则l1的方程为x=0,l2的方程为x=5,它们之间的距离为5,满足题意.故满足条件的直线方程有以下两组:和11.(13分)过点M(2,4)作两条互相垂直的直线,分别交x,y轴的正半轴于点A,B,若四边形OAMB被直线AB平分,求直线AB的方程.解:设直线AB的方程为+=1(a>0,b>0),∴A(a,0),B(0,b).∵MA⊥MB,∴(a-2)×(-2)+(-4)×(b-4)=0,即a=10-2b.∵a>0,b>0,∴0<b<5,0<a<10.∵直线AB的一般式方程为bx+ay-ab=0, ∴点M到直线AB的距离d=.∴△MAB的面积S1=d|AB|=|2b+4a-ab|=|b2-8b+20|=b2-8b+20,△OAB的面积S2=ab=5b-b2.∵直线AB平分四边形OAMB,∴S1=S2,可得2b2-13b+20=0,解得或.∴所求直线AB的方程为x+2y-5=0或2x+y-4=0.   能力提升12.(5分)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”,下列直线是“切割型直线”的是(  )①y=x+1 ②y=2 ③y=x ④y=2x+1A.①③B.①②C.②③D.③④答案:C解析:根据题意,看所给直线上的点到定点M的距离能否取4.可通过求各直线上的点到M的最小距离,即点M到直线的距离来分析.①d==3>4,故直线上不存在到M距离等于4的点,不是“切割型直线”;②d=24,故直线上不存在到M距离等于4的点,不是“切割型直线”,故选C.13.(15分)已知点P(2,-1),求:(1)过点P且与原点的距离为2的直线方程;(2)过点P且与原点的距离最大的直线方程,并求出最大值;(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,请说明理由.解:(1)当斜率不存在时,方程x=2适合题意.当直线的斜率存在时,设为k,则直线方程应为y+1=k(x-2),即kx-y-2k-1=0.根据题意=2,解得k=.∴直线方程为3x-4y-10=0.∴符合题意的直线方程应为x-2=0或3x-4y-10=0.(2)过点P且与原点的距离最大的直线方程应为过点P且与OP垂直的直线.易求其方程为2x-y-5=0,且最大距离d=.(3)不存在.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.

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