人教A版(2019)选择性必修一2.3直线的交点坐标与距离公式:距离公式(中下)学案(Word版含答案)

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名称 人教A版(2019)选择性必修一2.3直线的交点坐标与距离公式:距离公式(中下)学案(Word版含答案)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-07-25 00:50:21

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文档简介

《直线方程》专题8-1 距离公式(中下)
(4套,5页,含答案)
知识点:
距离公式中下: (1)不能够直接算出来的设X; (2)一般已知一点求方程,设点斜式;已知斜率求方程,设斜截式; (3)有些最值问题可以通过图像分析,把它转化为距离问题; (4)平行线截线段的长度,用图像分析,并且要考虑两种情况,结合正切和差公式计算;
典型例题1:
直线L与两条直线y=1,x-y-7=0分别交于P,Q两点,线段PQ的中点为(1,-1)那么直线L的斜率为( [endnoteRef:0] )    (A) (B) (C) (D) [0: 答案:C;]
点M到x轴和到点N(-4,2)的距离都等于10,则点M的坐标为_________[endnoteRef:1]_____. [1: 答案:(2,10)或(-10,10);
解析 设M(x,y),则|y|==10.解得或.
]
已知正方形的中心为直线2x-y+2=0,x+y+1=0的交点,正方形一边所在的直线方程
为x+3y-5=0,求正方形其他三边的方程.[endnoteRef:2] [2: 答案:3x-y+9=0,x+3y+7=0,3x-y-3=0;
解 设与直线l:x+3y-5=0平行的边的直线方程为l1:
x+3y+c=0.
由得正方形的中心坐标P(-1,0),
由点P到两直线l,l1的距离相等,则=,
得c=7或c=-5(舍去).∴l1:x+3y+7=0.
又∵正方形另两边所在直线与l垂直,∴设另两边方程为3x-y+a=0,3x-y+b=0.
∵正方形中心到四条边的距离相等,∴=,得a=9或-3,
∴另两条边所在的直线方程为3x-y+9=0,3x-y-3=0.
∴另三边所在的直线方程分别为3x-y+9=0,x+3y+7=0,3x-y-3=0.]
过点P(1,2)引直线,使A(2,3)、B(4,-5)到它的距离相等,则这条直线的方程是( [endnoteRef:3] )
A.4x+y-6=0 B.x+4y-6=0
C.2x+3y-7=0或x+4y-6=0 D.3x+2y-7=0或4x+y-6=0 [3: 答案:D;
参考答案与解析:解析:解法一 ∵kAB=-4,线段AB中点C(3,-1),
∴过P(1,2)与直线AB平行的直线方程为y-2=-4(x-1),即4x+y-6=0.此直线符合题意.
过P(1,2)与线段AB中点C(3,-1)的直线方程为y-2= (x-1),即3x+2y-7=0.此直线也是所求.
故所求直线方程为4x+y-6=0或3x+2y-7=0.∴即4x+y-6=0或3x+2y-7=0.
解法二 显然这条直线斜率存在
设直线方程为y=kx+b,据条件有
化简得或∴k=-4,b=6或k=,b=
∴直线方程为y=-4x+6或y=.即4x+y-6=0或3x+2y-7=0.]
随堂练习1:
△ABC的两顶点A(3,7),B(-2,5),若AC的中点在Y轴上,BC的中点在x轴上。
(1)求点C的坐标;
(2)求AC边上的中线BD的长及直线BD的斜率 。([endnoteRef:4]) [4: 答案:,,;]
过点P(0,1)作直线L,使它被两条已知直线所截得的线段AB被点P平分,求直线L的方程。 ([endnoteRef:5])
[5: 答案:;]
已知直线L的斜率为6,且被两坐标轴所截得的线段长为,求直线L的方程.[endnoteRef:6] [6: 答案:y=6x±6;
解 方法一 设所求直线l的方程为y=kx+b.∵k=6,∴方程为y=6x+b.
令x=0,∴y=b,与y轴的交点为(0,b);
令y=0,∴x=-,与x轴的交点为.
根据勾股定理得2+b2=37,∴b=±6.因此直线l的方程为y=6x±6.
方法二 设所求直线为+=1,则与x轴、y轴的交点分别为(a,0)、(0,b).
由勾股定理知a2+b2=37.
又k=-=6,∴解此方程组可得或
因此所求直线l的方程为x+=1或-x+=1.]
已知点A(3,4),B(6,m)到直线3x+4y-7=0的距离相等,则实数m等于( [endnoteRef:7] )
A. B.- C.1 D.或- [7: [答案] D;
[解析] 由题意得=,解得m=或m=-.]
典型例题2:
过点(-1,4)作直线L使点M(1,2)到直线L距离最大,则直线L的方程为( [endnoteRef:8]) [8: 答案:;]
点P(x,y)在直线x+y-4=0上,则x2+y2的最小值是( [endnoteRef:9] )
A.8 B.2 C. D.16 [9: [答案] A;
[解析] x2+y2表示直线上的点P(x,y)到原点距离的平方,
∵原点到直线x+y-4=0的距离为=2,∴x2+y2最小值为8.故选A.]
两条平行线分别经过点(1,0)和(0,5),且两条直线的距离为5,它们的方程是_______[endnoteRef:10]_____.
[10: [答案] y=5和y=0或者5x-12y+60=0和5x-12y-5=0.;
[解析] 设l1:y=kx+5,l2:x=my+1,在l1上取点A(0,5).
由题意A到l2距离为5,∴=5,解得m=,∴l2:5x-12y-5=0.
在l2上取点B(1,0).则B到l1的距离为5,
∴=5,∴k=0或k=,∴l1:y=5或5x-12y+60=0,
结合l2斜率不存在的情况知两直线方程分别为:
l1:y=5,l2:y=0;或l1:5x-12y+60=0,l2:5x-12y-5=0.]
已知直线L被两平行直线3x+y-6=0和 3x+y+3=0所截得的线段长为3,且直线过点(1,0),求直线L的方程.[endnoteRef:11] [11: 答案:y=0或3x-4y-3=0;]
随堂练习2:
已知A(5,2a-1),B(a+1,a-4),当|AB|取最小值时,实数a的值是( [endnoteRef:12] )
A.- B.- C. D. [12: [答案] C;
[解析] |AB|===,∴当a=时,|AB|取最小值.]
点P(x,y)在直线x+y-4=0上,O是原点,则|OP|的最小值是( [endnoteRef:13] )
A. B.2 C. D.2 [13: 答案:B;
 [|OP|最小值即为O到直线x+y-4=0的距离,∴d==2.]]
已知实数x,y满足5x+12y=60,则的最小值是( [endnoteRef:14] )
A. B. C.13 D.不存在 [14: 答案:A;
 [=,它表示点(x,y)与(1,2)之间的距离,
两点距离的最小值即为点(1,2)到直线5x+12y=60的距离,∴d==.]]
P,Q分别为3x+4y-12=0与6x+8y+6=0上任一点,则|PQ|的最小值为( [endnoteRef:15] )
A. B. C.3 D.6
[15: [答案] C;
[解析] |PQ|的最小值是这两条平行线间的距离.在直线3x+4y-12=0上取点(4,0),然后利用点到直线的距离公式得|PQ|的最小值为3.]
若直线m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2,则m的倾斜角可以是_______[endnoteRef:16]_.(写出所有正确答案的序号) ①15° ②30° ③45° ④60° ⑤75° [16: 答案:①⑤;]
《直线方程》专题8-2 距离公式(中下)
过点P(1,3)的直线L分别与两坐标轴交于A、B两点,若P为AB的中点,则直线L的截距式是_____[endnoteRef:17]__. [17: 答案:+=1;
解析 设A(m,0),B(0,n),由P(1,3)是AB的中点可得m=2,n=6,
即A、B的坐标分别为(2,0)、(0,6).则l的方程为+=1.]
设A、B两点是轴上的点,点P的横坐标为2,且|PA|=|PB|,若直线PA的方程为x-y+1=0,则PB的方程为( [endnoteRef:18] ) A.x+y-5=0 B.2x-y-1=0 C.2 y-x-4=0 D.2x+y-7=0 [18: 答案:A;]
等腰直角三角形ABC的直角顶点C和顶点B都在直线2x+3y-6=0上,顶点A的坐标是(1,-2).求边AB、AC所在直线方程.[endnoteRef:19] [19: 答案:AC方程为3x-2y-7=0,AB方程为x-5y-11=0或5x+y-3=0.
解 已知BC的斜率为-,因为BC⊥AC,所以直线AC的斜率为,从而方程y+2=
(x-1),即3x-2y-7=0,又点A(1,-2)到直线BC:2x+3y-6=0的距离为|AC|=,且|AC|=|BC|=.由于点B在直线2x+3y-6=0上,可设B(a,2-a),且点B到直线AC的距离为=,|a-11|=10.
所以a-11=10或a-11=-10,所以a=或,
所以B或B
所以直线AB的方程为y+2=·(x-1)或y+2=(x-1).即x-5y-11=0或5x+y-3=0,
所以AC所在的直线方程为3x-2y-7=0,AB所在的直线方程为x-5y-11=0或5x+y-3=0.]
直线L过点P(1,2),且M(2,3),N(4,-5)到L的距离相等,则直线L的方程是( [endnoteRef:20] ) [20: 答案:3x+2y-7=0,4x+y-6=0;]
过点A(-3,1)的所有直线中,与原点距离最远的直线方程是____[endnoteRef:21]____. [21: [答案] 3x-y+10=0;
[解析] 当原点与点A的连线与过点A的直线垂直时,距离最大.∵kOA=-,∴所求直线的方程为y-1=3(x+3),即3x-y+10=0.
]
到两条直线3x-4y+5=0与5x-12y+13=0的距离相等的点P(x,y)必定满足方程( [endnoteRef:22] )
A.x-4y+4=0 B.7x+4y=0
C.x-4y+4=0或4x-8y+9=0 D.7x+4y=0或32x-56y+65=0 [22: 答案:D;
]
已知直线L1 :mx+8y+n=0,直线L2:2x+my-1=0,L1 // L2,两平行直线间距离为,而过点A(m,n)(m>0,n>0)的直线L被L1、L2截得的线段长为,求直线L的方程.[endnoteRef:23] [23: 答案:或;
解:,得.
,.故,.
又与间距离为,,解得或(舍).
故点坐标为.再设与的夹角为,斜率为,斜率为,
,,,解得或.
直线的方程为或.
即或.
]
设两条平行线分别经过点(3,0)和(0,4),它们之间的距离为d,则( [endnoteRef:24] )
A.0<d≤3 B.0<d<4 C.0<d≤5 D.3≤d≤5 [24: 答案:C;]
《直线方程》专题8-3 距离公式(中下)
直线L与两直线y=1和x-y-7=0分别交于A,B两点,若线段AB的中点为M(1,-1),则直线L的斜率为( [endnoteRef:25] ) A. B. C.- D.- [25: 答案:D;
 [设直线l与直线y=1的交点为A(x1,1),直线l与直线x-y-7=0的交点为B(x2,y2),因为M(1,-1)为AB的中点,所以-1=即y2=-3,代入直线x-y-7=0得
x2=4,因为点B,M都在直线l上,所以kl==-.故选D.]]
若P(-1,-6),Q(3,0),延长QP到A,使,那么A的坐标为([endnoteRef:26] )
A. B. C. D. [26: 答案:A;
]
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.[endnoteRef:27] [27: 答案:3x+4y+1=0或3x+4y-29=0;
解 (1)由点斜式方程得,
y-5=-(x+2),
∴3x+4y-14=0.
(2)设m的方程为3x+4y+c=0,
则由平行线间的距离公式得,
=3,c=1或-29.
∴3x+4y+1=0或3x+4y-29=0.
]
已知直线L过两条直线3x+4y-5=0,2x-3y+8=0的交点,且与A(2,3),B(-4,5)两点的距离相等,求直线L的方程。([endnoteRef:28]) [28: 答案:交点(-1,2),,; ]
过点(1,2)且与原点距离最大的直线方程为( [endnoteRef:29] )
A.x+2y-5=0 B.2x+y-4=0 C.x+3y-7=0 D.3x+y-5=0 [29: 答案:A;
[解析] 由已知得,所求直线过(1,2)且垂直于(0,0)与(1,2)两点的连线,
∴所求直线的斜率k=-,
∴y-2=-(x-1),即x+2y-5=0.
]
已知△ABC中,A(3,2),B(-1,5),C点在直线3x-y+3=0上,若△ABC的面积为10,求出点C坐标.[endnoteRef:30] [30: 答案:C点坐标为或;
解:由题得:.
,(为点到直线的距离).
设点坐标为,的方程为,即.
由,
解得或.
C点坐标为或.
]
已知直线L过点P(3,1)且被两平行直线L1:x+y+1=0,L2:x+y+6=0截得的线段长为5,求直线L的方程.[endnoteRef:31] [31: 答案:x=3或y=1;
解 设直线l与直线l1,l2分别相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,
则x1+y1+1=0,x2+y2+6=0,
两式相减,得(x1-x2)+(y1-y2)=5①
又(x1-x2)2+(y1-y2)2=25 ②
联立①②可得
或,
由上可知,直线l的倾斜角分别为0°和90°,
故所求的直线方程为x=3或y=1.]
已知直线L1与L2的方程分别为7x+8y+9=0,7x+8y-3=0.直线L平行于L1,直线L与L1的距离为d1,与L2的距离为d2,且d1∶d2=1∶2,求直线L的方程.[endnoteRef:32] [32: 答案:7x+8y+21=0或7x+8y+5=0;
解 因为直线l平行l1,设直线l的方程为7x+8y+C=0,则d1=,d2=.
又2d1=d2,∴2|C-9|=|C+3|.
解得C=21或C=5.
故所求直线l的方程为7x+8y+21=0或7x+8y+5=0.]
《直线方程》专题8-4 距离公式(中下)
一条直线被直线L1:4x+y+6=0和L2:3x-5y-6=0截得的线段的中点恰好是坐标原点,求这条直线的方程.[endnoteRef:33] [33: 答案:y=-x;
解 设所求直线与直线l1交于A(x0,y0),它关于原点的对称点为B(-x0,-y0),且B在直线l2上,

解得
∴所求直线方程为y=x=-x,
即x+6y=0.
]
(1)已知A(-3,4),,在x轴上找一点P,使 |PA|=|PB|,并求|PA|的值;
(2)已知点M(x,-4)与N(2,3)间的距离为,求x的值.[endnoteRef:34] [34: 答案:,或;
解(1)设点为,则有


由得,解得.
即所求点为且.
(2)由,又,
得,解得或,故所求值为或.
]
△ABC的三个顶点是A(-1,4),B(-2,-1),C(2,3).
(1)求BC边的高所在直线方程;
(2)求△ABC的面积S.[endnoteRef:35] [35: 答案:x+y-3=0,S△ABC=8;
解 (1)设BC边的高所在直线为l,
由题知kBC==1,则kl==-1,
又点A(-1,4)在直线l上,
所以直线l的方程为y-4=-1×(x+1),即x+y-3=0.
(2)BC所在直线方程为:y+1=1×(x+2),即x-y+1=0,
点A(-1,4)到BC的距离
d==2,又|BC|==4
则S△ABC=·|BC|·d=×4×2=8.]
已知两点A(3,2)和B(-1,4)到直线mx+y+3=0距离相等,则m值为( [endnoteRef:36] ) [36: 答案:,-6;]
在直线3x-4y-27=0上到点P(2,1)距离最近的点的坐标是( [endnoteRef:37] )
A.(5,-3) B.(9,0) C.(-3,5) D.(-5,3) [37: 答案:A;
 [当PQ与已知直线垂直时,垂足Q即为所求.]]
直线L经过P(2,-5),且与点A(3,-2)和B(-1,6)的距离之比为1:2,求直线L的方程.[endnoteRef:38] [38: 答案:或;
解:由题知,直线的斜率存在.
设斜率为,直线过点,
直线方程为,即.
记点到直线的距离为.
记点到直线的距离为.
又,,化简得:,
解得,,所求直线为:或.
]
直线L1:2x+4y+1=0与直线L2:2x+4y+3=0平行,点P是平面直角坐标系内任一点,P到直线L1和L2的距离分别为d1,d2,则d1+d2的最小值是____[endnoteRef:39]____. [39: 答案:;
[解析] l1与l2的距离d==,则d1+d2≥d=,即d1+d2的最小值是.]
两平行直线L1,L2分别过点P(-1,3),Q(2,-1),它们分别绕P、Q旋转,但始终保持平行,则L1,L2之间的距离的取值范围是( [endnoteRef:40] )
A.(0,+∞) B.[0,5] C.(0,5] D.[0,] [40: 答案:C;
 [当这两条直线l1,l2与直线PQ垂直时,d达到最大值,此时d==5.∴0<d≤5.]]