课时分层作业(十九) 点到直线的距离公式 两条平行直线间的距离
说明:单项选择题每题5分,多项选择题每题6分,填空题每题5分,本试卷共74分
一、选择题
1.已知直线l1:ax+2y+4=0,直线l2:x+(a+1)y+4=0,若l1∥l2,则l1与l2的距离为( )
A. B.2
C.3 D.4
2.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.
C.
3.已知两平行直线l1:3x+4y+5=0与l2:6x+ay+b=0之间的距离为,则a+b=( )
A. B.23
C.13或23 D.或
上的点,A(-1,2),B(0,3),以A,B,P为顶点的三角形的面积为,则点P的坐标为( )
A.(4,0)或(10,0) B.(4,0)或(-10,0)
C.(-4,0)或(10,0) D.(-4,0)或(11,0)
5.(多选)定义点P(x0,y0)到直线l:ax+by+c=0(a2+b2≠0)的有向距离为d=.已知点P1,P2到直线l的有向距离分别是d1,d2.以下命题不正确的是( )
A.若d1=d2=1,则直线P1P2与直线l平行
B.若d1=1,d2=-1,则直线P1P2与直线l垂直
C.若d1+d2=0,则直线P1P2与直线l垂直
D.若d1·d2≤0,则直线P1P2与直线l相交
二、填空题
6.已知P(-1,2),Q(2,4),直线l:y=kx+3.若P点到直线l的距离等于Q点到直线l的距离,则k=________.
7.若两平行直线3x-2y-1=0和6x+ay+c=0之间的距离是,则的值为________.
8.在平面直角坐标系Oxy中,P是曲线y=x+(x>0)上的一个动点,则点P到直线x+y=0的距离的最小值是________.
三、解答题
9.已知平行四边形ABCD的两条边所在直线的方程分别是AB:x+y-1=0,AD:3x-y+4=0,且它的对角线的交点是M(3,3).
(1)求这个平行四边形其他两边所在直线的斜截式方程;
(2)求平行四边形ABCD的面积.
10.过点P(2,0)有一条直线l,它夹在两条直线l1:2x-y-2=0与l2:x+y+3=0之间的线段恰好被点P平分,则三条直线围成的三角形的面积为( )
A.
C.
11.已知点A(-1,1),B(3,5),若A,B到直线l的距离都为2,则直线l的方程不可能为( )
A.x-y+2-2=0 B.x-y+2+2=0
C.y=3 D.x-y-1=0
12.若某直线被两平行直线l1:x-y+1=0与l2:x-y+3=0所截得的线段的长为2,则该直线的倾斜角的大小为________.
13.“曼哈顿距离”是十九世纪的赫尔曼·闵可夫斯基所创词汇,用以标明两个点在标准坐标系上的绝对轴距总和,其定义如下:在直角坐标平面上任意两点A(x1,y1),B(x2,y2)的曼哈顿距离d(A,B)=|x1-x2|+|y1-y2|,若点M(2,1),点P是直线y=x+3上的动点,则d(M,P)的最小值为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
3/3课时分层作业(十九)
1.C [因为l1:ax+2y+4=0,l2:x+(a+1)y+4=0,且l1∥l2,
所以a≠0,且≠,解得a=-2,
则l1:-2x+2y+4=0,即x-y-2=0,l2:x-y+4=0,
所以l1与l2的距离为.
故选C.]
2.C [由于(m+1)2+n2=()2,
所以(m+1)2+n2的最小值即为P(m,n)与(-1,0)的距离的平方的最小值,
则点(-1,0)到直线上P(m,n)的最小值即为点(-1,0)到直线3x+4y+6=0的距离,故d=,又,所以(m+1)2+n2的最小值为.
故选C.]
3.C [由直线l1:3x+4y+5=0与l2:6x+ay+b=0平行,得≠,则a=8,b≠10,
因为两平行直线l1:3x+4y+5=0与l2:6x+ay+b=0之间的距离为,
直线l1的方程可化为6x+8y+10=0,则,解得b=5或b=15,所以a+b=13或a+b=23.故选C.]
4.B [设点P(x,0),由点A(-1,2),B(0,3),
可知直线AB的方程为x-y+3=0,
所以点P到直线x-y+3=0的距离d=,
|AB|=,
因为以A,B,P为顶点的三角形的面积为,
所以S△ABP=×|AB|·d=,
即××,解得x=4或x=-10.
故P(4,0)或P(-10,0).故选B.]
5.BCD [设P1(x1,y1),P2(x2,y2).
对于A,若d1=d2=1,则ax1+by1+c=ax2+by2+c=,直线P1P2与直线l平行,A正确;对于B,点P1,P2在直线l的两侧且到直线l的距离相等,所以B错误;对于C,由A知,当d1=d2=0时,满足d1+d2=0,
但此时ax1+by1+c=ax2+by2+c=0,则点P1,P2都在直线l上,
此时直线P1P2与直线l重合,所以C错误;对于D,若d1·d2≤0,
即(ax1+by1+c)(ax2+by2+c)≤0,点P1,P2分别位于直线l的两侧或在直线l上,
所以直线P1P2与直线l相交或重合,所以D错误.故选BCD.]
6.0或 [由题可知,解得k=0或k=.]
7.±1 [由两直线平行得3a+12=0,解得a=-4.
方程3x-2y-1=0可化为6x-4y-2=0,利用平行直线间的距离公式得,解得|c+2|=4,所以=±1.]
8.4 [设P,x>0,则点P到直线x+y=0的距离d=≥=4,
当且仅当2x=,即x=时取等号,
故点P到直线x+y=0的距离的最小值是4.]
9.解:(1)设与x+y-1=0平行的直线为x+y+C=0(C≠-1),
∴,∴5=|6+C|,
∴C=-11,即边CD所在的直线方程为x+y-11=0.
设与3x-y+4=0平行的直线方程为3x-y+D=0(D≠4),
∴,∴10=|6+D|,
∴D=-16,此时直线BC边所在的直线方程为3x-y-16=0,
故斜截式方程分别为y=3x-16,y=-x+11.
(2)联立,y=,
即A,
联立,y=-,
即B,
所以|AB|=5,又AB与CD的距离d=,
故平行四边形ABCD的面积S=5×5=50.
10.B [设直线l夹在直线l1,l2之间的线段是AB(A在l1上,B在l2上),
设A(x1,y1),B(x2,y2),因为AB被点P平分,
所以x1+x2=4,y1+y2=0,于是x2=4-x1,y2=-y1,
由于A在l1 上,B在l2上,
所以解得x1=3,y1=4,即A(3,4),则B(1,-4),
联立
即l1与l2交于点C,
则|BC|=,
又点A到直线l2的距离为,
则三条直线围成的三角形面积为S△ABC=××5.
故选B.]
11.D [根据题意,|AB|=|AB|>2,
则A与B可能在直线l的同侧且与直线l平行,也可能直线l过线段AB中点.
①当直线l平行直线AB时,kAB==1,可设直线l的方程为x-y+b=0,
依题意得:=2,解得b=2-2,
故直线l的方程为x-y+2-2=0.
②当直线l过线段AB中点(1,3)时,
若直线l的斜率不存在,直线l的方程为x=1;
若直线l的斜率存在,可设直线l的方程为y-3=k(x-1),即kx-y-k+3=0,
依题意得:=2,解得k=0,
直线l的方程为y=3.故选D.]
12.15°或75° [由两平行直线的距离公式,可得直线l1:x-y+1=0与l2:x-y+3=0的距离为d=,又直线被两平行直线l1:x-y+1=0与l2:x-y+3=0所截得的线段的长为2,即该直线与直线l1所成角为30°,又直线l1的倾斜角为45°,则该直线的倾斜角大小为15°或75°.]
13.C [设P(t,t+3),由题意知d(M,P)=|t-2|+|t+3-1|=|t-2|+|t+2|=
y=-2t在(-∞,-2)上单调递减,y=2t在(2,+∞)上单调递增,均有d(M,P)>4,所以当-2≤t≤2时,d(M,P)取得最小值为4.故选C.]
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