两点间的距离公式
一、选择题(共12小题)
1、经过点(2,1)的直线l到A(1,1),B(3,5)两点的距离相等,则直线l的方程为( )
A、2x﹣y﹣3=0 B、x=2
C、2x﹣y﹣3=0或x=2 D、都不对
2、两直线3ax﹣y﹣2=0和(2b﹣1)x+5by﹣1=0分别过定点A、B,则|AB|等于( )21*cnjy*com
A、 B、
C、 D、
3、若点P(m,0)到点A(﹣3,2)及B(2,8)的距离之和最小,则m的值为( )
A、﹣2 B、1
C、2 D、﹣1
4、已知两点A(﹣2,0),B(0,2),点C是圆x2+y2﹣4x+4y+6=0上任意一点,则点C到直线AB距离的最小值是
( )
A、 B、
C、 D、
5、在x轴正向到y轴正向的角为60°的斜坐标系中,点A,B的坐标分别为A,B,则线段AB的长度为( )
A、 B、
C、6 D、3
6、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,则线段AB的中点M到原点的距离的最小值为( )
A、2 B、3
C、3 D、4
7、已知点A(1,﹣2),B(5,6)到直线l:ax+y+1=0的距离相等,则实数a的值等于C( )21cnjy
A、﹣2或1 B、1或2
C、﹣2或﹣1 D、﹣1或2
8、设点P(a,b),Q(c,d)是直线y=mx+k上两点,则|PQ|等于( )21cnjy
A、 B、
C、 D、
9、若函数f(x)=xlnx的图象在x=1处的切线为l,则l上的点到圆x2+y2+4x﹣2y+4=0上的点的最近距离是( )
A、 B、
C、 D、1
10、若P(a,b)、Q(c,d)都在直线y=mx+k上,则|PQ|用a、c、m表示为( )
A、 B、|m(a﹣c)|21cnjy
C、 D、
11、已知平面上有三点A(1,1),B(﹣2,4),C(﹣1,2),P在直线AB上,使,连接PC,Q是PC的中点,则点Q的坐标是( )
A、(,2) B、(,1)
C、(,2)或(,1) D、(,2)或(﹣1,2)
12、△ABC中,点A(4,﹣1),AB的中点为M(3,2),重心为P(4,2),则边BC的长为( )
A、5 B、421*cnjy*com
C、10 D、8
二、填空题(共9小题)
13、已知圆C:x2+y2+2x+4y+1=0,则过圆心C且与原点之间距离最大的直线方程是 _________ .
14、已知A(3,0),B(0,4),则过B且与A的距离为3的直线方程为 _________ .
15、直线l过点M0(1,5),倾斜角是,且与直线交于M,则|MM0|的长为 _________ .
16、已知:A(1,2,1),B(﹣1,3,4),C(1,1,1),,则|PC|长为 _________ .
17、电子跳蚤游戏盘是如图所示的△ABC,AB=8,AC=9,BC=10,如果跳蚤开始时在BC边的点P0处,BP0=4.跳蚤第一步从P0跳到AC边的P1(第1次落点)处,且CP1=CP0;第二步从P1跳到AB边的P2(第2次落点)处,且AP2=AP1;第三步从P2跳到BC边的P3(第3次落点)处,且BP3=BP2;跳蚤按上述规则一直跳下去,第n次落点为Pn(n为正整数),则点P2010与C间的距离为 _________
18、P是直线x+y+1=0上一点,P到点Q(0,2)距离的最小值是 _________ .
19、直线y=kx+b上的两点的横坐标分别为x1,x2,则两点间的距离为 _________ ;直线y=kx+b上的两点的纵坐标分别为y1,y2,则两点间的距离为 _________ .21cnjy
20、若点A(3,m)与点B(0,4)的距离为5,则m= _________ .
21、点A在x轴上,点B在y轴上,线段AB的中点M的坐标是(3,4),则|AB|的长为 _________ .
三、解答题(共3小题)21cnjy
22、已知点P(2,﹣1),求:
(1)过P点与原点距离为2的直线l的方程;
(2)过P点与原点距离最大的直线l的方程,最大距离是多少?21cnjy
(3)是否存在过P点与原点距离为6的直线?若存在,求出方程;若不存在,请说明理由.
23、如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形OABC为平行四边形,其中O为坐标原点,且点B(4,4),C(1,3).
(1)求线段AC中点坐标;
(2)过点C作CD垂直AB于点D,求直线CD的方程;
(3)求四边形OABC的面积.
24、已知A(0,1),B(1,0),C(﹣3,﹣2)三点.21cnjy
(1)证明△ABC是直角三角形;
(2)求△ABC的面积S;
(3)试在x轴上找一点P使|PC|﹣|PA|最大(不必证明),求出P点的坐标.21cnjy
答案与评分标准
一、选择题(共12小题)
1、经过点(2,1)的直线l到A(1,1),B(3,5)两点的距离相等,则直线l的方程为( )
A、2x﹣y﹣3=0 B、x=2
C、2x﹣y﹣3=0或x=2 D、都不对
考点:直线的一般式方程;两点间的距离公式。
专题:计算题。
分析:分两种情况考虑,当直线l的斜率不存在时,得到直线x=2显然满足题意;当直线l的斜率存在时,设出直线l的斜率为k,根据已知点的坐标表示出直线l的方程,然后利用点到直线的距离公式表示出A到直线l的距离和B到直线l的距离,让两距离相等即可得到关于k的方程,求出方程的解即可得到k的值,写出直线l的方程即可,综上,得到所有满足题意的直线l的方程.
解答:解:当直线l的斜率不存在时,直线x=2显然满足题意;
当直线l的斜率垂存在时,设直线l的斜率为k,
则直线l为y﹣1=k(x﹣2),即kx﹣y+1﹣2k=0,
由A到直线l的距离等于B到直线l的距离得:
=,化简得:﹣k=k﹣4或k=k﹣4(无解),解得k=2,
所以直线l的方程为2x﹣y﹣3=0,
综上,直线l的方程为2x﹣y﹣3=0或x=2.21世纪教育网
故选C
点评:此题考查学生灵活运用点到直线的距离公式化简求值,是一道基础题.学生做题是容易把斜率不存在的情况遗漏,做题时应注意这点.
2、两直线3ax﹣y﹣2=0和(2b﹣1)x+5by﹣1=0分别过定点A、B,则|AB|等于( )21世纪教育网
A、 B、
C、 D、
考点:恒过定点的直线;两点间的距离公式。21世纪教育网
专题:计算题。
分析:由3ax﹣y﹣2=0得y+2=3ax所以直线过定点A(0,﹣2).把方程(2b﹣1)x+5by﹣1=0变形为b(2x+5y)﹣(x+1)=0,根据恒成立可得直线(2b﹣1)x+5by﹣1=0过定点B(﹣1,),再根据两点之间的距离公示可得|AB|的数值.
解答:解:由3ax﹣y﹣2=0得y+2=3ax所以直线过定点A(0,﹣2).
由(2b﹣1)x+5by﹣1=0得b(2x+5y)﹣(x+1)=0,
令解得x=﹣1,y=
所以直线(2b﹣1)x+5by﹣1=0过定点B(﹣1,)
所以|AB|=.
故选C.
点评:解决此类题目的关键是利用等式恒成立解出直线过的定点,再根据两点之间的距离公式求出距离,公式要熟记运算要正确也是关键.
3、若点P(m,0)到点A(﹣3,2)及B(2,8)的距离之和最小,则m的值为( )
A、﹣2 B、1
C、2 D、﹣1
考点:两点间的距离公式。
专题:计算题。
分析:根据题意可推断出P点一定在A点和B点的连线上根据P的纵坐标可知P点在AB的延长线上,进而利用点A关于x轴的对称点A',确定A'B的直线方程把y=代入即可.
解答:解:根据三角形两边和大于第三边,则P点一定在A点和B点的连线上,
根据P的纵坐标可知P点在AB的延长线上
A关于x轴的对称点A'(﹣3,﹣2),又已知B(2,8)
P点在A'B的直线上,直线方程为:2x﹣y+4=0
将y=0代入得x=﹣2,即m=﹣2
故选A
点评:本题主要考查了两点间的距离公式.考查了考生数形结合思想的运用.
4、已知两点A(﹣2,0),B(0,2),点C是圆x2+y2﹣4x+4y+6=0上任意一点,则点C到直线AB距离的最小值是
( )
A、 B、
C、 D、
5、在x轴正向到y轴正向的角为60°的斜坐标系中,点A,B的坐标分别为A,B,则线段AB的长度为( )21世纪教育网
A、 B、
C、6 D、3
考点:两点间的距离公式。
专题:计算题。
分析:由已知中在x轴正向到y轴正向的角为60°的斜坐标系中,点A,B的坐标分别为A,B,我们取C点坐标为(,2),则得到|AC|及|BC|的长,及∠
ACB=120°,根据余弦定理,易求出AB两个点之间的距离.
解答:解:∵A,B的坐标分别为A,B,
且x轴正向到y轴正向的角为60°
取C点坐标为(,2)
故|AC|=2,|BC|=2
则|AB|=
==6
故选C
点评:本题考查的知识点是两点间的距离公式,及余弦定理,其中找到坐标为(,2)的C点,并分析出∠ACB=120°,是解答本题的关键.
6、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,则线段AB的中点M到原点的距离的最小值为( )
A、2 B、3
C、3 D、4
考点:两点间的距离公式;中点坐标公式。
专题:计算题。
分析:根据题意可推断出M点的轨迹为平行于直线l1、l2且到l1、l2距离相等的直线l进而根据两直线方程求得M的轨迹方程,进而利用点到直线的距离求得原点到直线的距离为线段AB的中点M到原点的距离的最小值为,求得答案.
解答:解:由题意知,M点的轨迹为平行于直线l1、l2且到l1、l2距离相等的直线l,故其方程为x+y﹣6=0,
∴M到原点的距离的最小值为d==3.21世纪教育网
故选C
点评:本题主要考查了两点间的距离公式的应用.考查了数形结合的思想的应用,基本的运算能力.
7、已知点A(1,﹣2),B(5,6)到直线l:ax+y+1=0的距离相等,则实数a的值等于C( )
A、﹣2或1 B、1或2
C、﹣2或﹣1 D、﹣1或221世纪教育网
考点:两点间的距离公式。
专题:计算题。
分析:由点A(1,﹣2),B(5,6)到直线l:ax+y+1=0的距离相等,利用两点间距离公式得,由此能够求出实数a的值.21世纪教育网
解答:解:∵点A(1,﹣2),B(5,6)到直线l:ax+y+1=0的距离相等,
∴,
整理,得|a﹣1|=|5a+7|,
∴a2﹣2a+1=25a2+70a+49,
解得a=﹣2,或a=﹣1.
故选C.
点评:本题考查两点间距离公式的应用,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.
8、设点P(a,b),Q(c,d)是直线y=mx+k上两点,则|PQ|等于( )
A、 B、
C、 D、
9、若函数f(x)=xlnx的图象在x=1处的切线为l,则l上的点到圆x2+y2+4x﹣2y+4=0上的点的最近距离是( )
A、 B、
C、 D、1
考点:两点间的距离公式。
专题:计算题。
分析:先对函数进行求导,把x=1代入求得切线的斜率,进而利用切点求得切线的方程,整理圆的方程为标准方程求得圆心和半径,进而利用点到直线的距离求得圆心到切线的距离,减去半径的长即是l上的点到圆的最小距离.
解答:解:y'=1?lnx+x?=lnx+1
x=1,y'=0+1=1
即切线斜率是1
x=1,y=1×0=0
∴切点为(1,0)
所以切线方程为x﹣y﹣1=0
整理圆的方程得(x+2)2+(y﹣1)2=1,故圆心为(﹣2,1),
∴圆心到切线的距离为=2
则切线与圆的位置关系为相离,圆的半径为1,21世纪教育网
∴l上的点到圆的点的最小距离为2﹣1
故选C
点评:本题主要考查了点到直线的距离公式的应用,直线与圆的位置关系,导函数求切线的问题.考查了学生综合基础知识的应用和数形结合思想的应用.
10、若P(a,b)、Q(c,d)都在直线y=mx+k上,则|PQ|用a、c、m表示为( )
A、 B、|m(a﹣c)|
C、 D、
考点:两点间的距离公式。21世纪教育网
专题:计算题。
分析:先根据两点间的距离公式求出|PQ|,又因为P,Q两点在直线上,代入直线化简后整体代入到距离里即可求出值.
解答:解:因为P,Q在直线y=mx+k上,
所以代入得:am+k=b;cm+k=d,所以(b﹣d)2=m2(a﹣c)221世纪教育网
所以根据两点间的距离公式得:
故选D
点评:考查学生灵活运用两点间的距离公式解决实际问题,以及会利用整体代换的数学思想解决实际问题.
11、已知平面上有三点A(1,1),B(﹣2,4),C(﹣1,2),P在直线AB上,使,连接PC,Q是PC的中点,则点Q的坐标是( )
A、(,2) B、(,1)
C、(,2)或(,1) D、(,2)或(﹣1,2)
考点:两点间的距离公式。
专题:计算题。
分析:由A和B的坐标表示出直线AB的方程,根据P在直线AB上,设出P的坐标为(e,﹣e+2),进而表示出和,根据已知的,列出关于e的方程,求出方程的解得到e的值,确定出P的坐标,然后由C和P的坐标,根据中点坐标公式即可求出Q的坐标.
解答:解:由A(1,1),B(﹣2,4),
得到直线AB的方程为:y﹣1=(x﹣1),即y=﹣x+2,
设P(e,﹣e+2),
所以=(e﹣1,﹣e+1),=(﹣3,3),又,
所以=,即2e(e﹣2)=0,
解得:e=0或e=2,
则P的坐标为(0,2)或(2,0),又C(﹣1,2),
所以Q坐标为(﹣,2)或(,1).21世纪教育网
故选C
点评:此题考查了平面向量模的计算,中点坐标公式,以及直线的两点式方程,根据A和B的坐标表示出直线AB的方程,进而设出P点坐标,根据题意列出方程,确定出P的坐标是本题的突破点.
12、△ABC中,点A(4,﹣1),AB的中点为M(3,2),重心为P(4,2),则边BC的长为( )
A、5 B、421世纪教育网
C、10 D、8
二、填空题(共9小题)
13、已知圆C:x2+y2+2x+4y+1=0,则过圆心C且与原点之间距离最大的直线方程是 x+2y+5=0 .
考点:直线的一般式方程;两点间的距离公式。
专题:计算题。
分析:由题设知过圆心C且与原点之间距离最大的直线必与原点与圆心的连线垂直,故可由此求出其斜率,用点斜式写出方程.
解答:解:圆C的方程可以变为(x+1)2+(y+2)2=4故圆心的坐标为(﹣1,﹣2)
圆心与原点连线的斜率为=2
过圆心C且与原点之间距离最大的直线的斜率为
又该直线过圆心(﹣1,﹣2)
所以其方程为y﹣(﹣2)=(x+1)
整理行x+2y+5=0
故应填x+2y+5=0.
点评:考查求直线的轨迹方程,本题是直线与圆位置关系中比较常见的题型,其出现的形式多种多样,请读者注意总结.
14、已知A(3,0),B(0,4),则过B且与A的距离为3的直线方程为 7x+24y﹣96=0或x=0 .
考点:直线的一般式方程;两点间的距离公式。
专题:计算题。
分析:观察知,x=0符合要求,另一条可以用设为y=kx+4,据A(3,0)到它的距离为3建立方程求k,代入既得所求方程,
解答:解:当x=0,直线过B且与A的距离为321世纪教育网
另一条可以设为y=kx+4,由已知=3
解得k=﹣故 y=﹣x+4,即7x+24y﹣96=021世纪教育网
故应填7x+24y﹣96=0或者x=0.
点评:考查点到直线的距离公式,本题有一易错点,即用待定系数法设方程,与x轴垂直的情况斜率不存在,所以 此特殊情况应单独求出.
15、直线l过点M0(1,5),倾斜角是,且与直线交于M,则|MM0|的长为 10+6 .
考点:两条直线的交点坐标;两点间的距离公式。21世纪教育网
专题:计算题。
分析:先根据直线l经过的定点坐标和倾斜角求出直线l的方程,与直线联立,解出交点M的坐标,再利用两点间的距离公式求出|MM0|的长.
解答:解:∵直线l过点M0(1,5),倾斜角是,21世纪教育网
∴直线l的方程为y﹣5=(x﹣1)
化简得,x﹣y+5﹣=0
由解得,,
∴M点坐标为(﹣4﹣3,﹣4﹣5)
∴|MM0|====10+6
故答案为10+6
点评:本题主要考查两直线交点的求法,以及两点间距离公式的应用,属于直线位置关系的判断.
16、已知:A(1,2,1),B(﹣1,3,4),C(1,1,1),,则|PC|长为 .
17、电子跳蚤游戏盘是如图所示的△ABC,AB=8,AC=9,BC=10,如果跳蚤开始时在BC边的点P0处,BP0=4.跳蚤第一步从P0跳到AC边的P1(第1次落点)处,且CP1=CP0;第二步从P1跳到AB边的P2(第2次落点)处,且AP2=AP1;第三步从P2跳到BC边的P3(第3次落点)处,且BP3=BP2;跳蚤按上述规则一直跳下去,第n次落点为Pn(n为正整数),则点P2010与C间的距离为 6 21世纪教育网
考点:两点间的距离公式。21世纪教育网
专题:计算题。
分析:由题意可以发现每边各有两点,从图形上找出每一条边上的点之间的关系,即一部分点的重合关系,找出规律,发现规律2010为六的倍数所以与P0重合,要求的点P2010与C间的距离即P0与C的关系.
解答:解:∵由题意可以发现每边各有两点,21世纪教育网
其中BC边上P0,P6,P12…重合,P3,P9,P15…重合,
AC边上P1,P7,P13…重合,P4,P10,P16…重合,
AB边上P2,P8,P14…重合,P5,P11,P17…重合.
发现规律2010为六的倍数所以与P0重合,
∴与C点之间的距离为6
故答案为:6
点评:这是一个新定义问题,解题时要读懂题目中给出的点的变化规律,把无数次跳动之后的两点之间的距离变化为已知两点之间的距离,得到要求得的结果.
18、P是直线x+y+1=0上一点,P到点Q(0,2)距离的最小值是 1.5 .
考点:两点间的距离公式。
专题:计算题。
分析:过点Q作直线的垂线段,当P是垂足时,线段PQ最短.小距离是点Q到
直线的距离.
解答:解:过点Q作直线的垂线段,当P是垂足时,线段PQ最短,故最小距离是点Q(0,2)到
直线x+y+1=0的距离d,d===1.5.
∴P到点Q(0,2)距离的最小值是1.5;
故答案为1.5.
点评:本题考查点到直线的距离公式.
19、直线y=kx+b上的两点的横坐标分别为x1,x2,则两点间的距离为 ;直线y=kx+b上的两点的纵坐标分别为y1,y2,则两点间的距离为 .
考点:两点间的距离公式。
专题:计算题。
分析:由直线上两点的横坐标代入直线方程求出对应的纵坐标,然后利用两点间的距离公式就出即可;由直线上两点的纵坐标代入方程求出相应的横坐标,利用两点间的距离公式求出即可.
解答:解:(1)分别把x1,x2代入到y=kx+b中得:y1=kx1+b,y2=kx2+b,
所以两点间的距离===|x1﹣x2|;
(2)分别把y1,y2代入到y=kx+b中得:x1=,x2=,
所以两点间的距离===|y1﹣y2|.
故答案为|x1﹣x2|,|y1﹣y2|
点评:此题考查学生会利用两点间的距离公式求距离,在求值的过程中要求学生会对二次根式进行化简.
20、若点A(3,m)与点B(0,4)的距离为5,则m= 0或8 .21世纪教育网版权所有
考点:两点间的距离公式。
专题:计算题。
分析:本题比较简单,利用两点间距离公式直接求解即可.21世纪教育网版权所有
解答:解:由题意知|AB|=,
解得(m﹣4)2=16,21世纪教育网版权所有
∴m=0或m=8.
故答案:m=0或8.
点评:本题考查两点间距离公式,解题时要注意公式的逆运算.
21、点A在x轴上,点B在y轴上,线段AB的中点M的坐标是(3,4),则|AB|的长为 10 .
三、解答题(共3小题)
22、已知点P(2,﹣1),求:
(1)过P点与原点距离为2的直线l的方程;
(2)过P点与原点距离最大的直线l的方程,最大距离是多少?
(3)是否存在过P点与原点距离为6的直线?若存在,求出方程;若不存在,请说明理由.
考点:直线的一般式方程;两点间的距离公式。
专题:计算题。
分析:(1)直线已过一点,考虑斜率不存在时是否满足条件,在利用待定系数法根据两点的距离公式建立等量关系,求出斜率;
(2)过P点与原点O距离最大的直线是过P点且与PO垂直的直线,求出斜率,利用点斜式可得直线方程,再利用点到直线的距离公式求出距离即可;
(3)只需比较“过P点与原点距离最大的直线l中最大距离”与6的大小,即可判断是否存在.
解答:解:(1)过P点的直线l与原点距离为2,而P点坐标为(2,1),可见,
过P(2,1)垂直于x轴的直线满足条件.
此时l的斜率不存在,其方程为x=2.
若斜率存在,设l的方程为y+1=k(x﹣2),即kx﹣y﹣2k﹣1=0.
由已知,得=2,解之得k=.
此时l的方程为3x﹣4y﹣10=0.综上,可得直线l的方程为x=2或3x﹣4y﹣10=0.
(2)作图可证过P点与原点O距离最大的直线是过P点且与PO垂直的直线,由l⊥OP,得kl?kOP=﹣1,
所以kl=﹣=2.由直线方程的点斜式得y+1=2(x﹣2),即2x﹣y﹣5=0,21世纪教育网版权所有
即直线2x﹣y﹣5=0是过P点且与原点O距离最大的直线,最大距离为=.
(3)由(2)可知,过P点不存在到原点距离超过的直线,因此不存在过P点且到原点距离为6的直线.
点评:本题主要考查了直线的一般方程,以及两点之间的距离公式的应用,属于基础题.
23、如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形OABC为平行四边形,其中O为坐标原点,且点B(4,4),C(1,3).
(1)求线段AC中点坐标;
(2)过点C作CD垂直AB于点D,求直线CD的方程;21世纪教育网版权所有
(3)求四边形OABC的面积.
考点:直线的一般式方程;中点坐标公式;两点间的距离公式。21世纪教育网版权所有
专题:计算题。
分析:(1)AC中点即为OB的中点,直接利用中点坐标公式计算.
(2)求出AB的斜率(等于OC的斜率),利用两直线垂直斜率之积为﹣1,求出CD斜率,利用点斜式写出即可.
(3)S平行四边形OABC=|OC|?|CD|,其中|CD|用点线距公式求出.代入计算即可.
解答:解:(1)设AC 中点为E.
∵四边形OABC为平行四边形
∴E为OB中点
∴E点坐标为(2,2)
(2)∵OC∥AB,∴kOA=kAB=3
CD垂直AB于点D,∴kCD=﹣
由直线方程的点斜式得直线CD的方程:
y﹣3=(x﹣1)
即x+3y﹣10=0
(3)∵C(1,3)A、C关于y=x对称,∴A点坐标为(3,1)
∴直线A的直线方程:y﹣1=3(x﹣3)
即3x﹣y﹣8=0
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∴S?OABC=|OC|?|CD|=8
点评:本题考查直线与直线位置关系,直线方程的求解、点线距的计算.属于基础题目.
24、已知A(0,1),B(1,0),C(﹣3,﹣2)三点.21世纪教育网版权所有
(Ⅰ)证明△ABC是直角三角形;21世纪教育网版权所有
(Ⅱ)求△ABC的面积S;
(Ⅲ)试在x轴上找一点P使|PC|﹣|PA|最大(不必证明),求出P点的坐标.