新教材2020-2021学年数学人教A版（2019）选择性必修第一册课时素养评价 2-3-3-2-3-4 点到直线的距离公式　两条平行直线间的距离 WORD版含解析.doc

1、十五点到直线的距离公式两条平行直线间的距离(25分钟50分)一、选择题(每小题5分,共20分,多选题全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(多选题)直线l过点B(3,3),若A(1,2)到直线l的距离为2,则直线l的方程可以为()A.3x+4y-21=0B.4x+3y-21=0C.x=3D.y=3【解析】选AC.直线l:x=3满足条件.直线l的斜率存在时,设直线l的方程为:y-3=k(x-3),即kx-y+3-3k=0.由题意可得:=2,解得k=-,所以直线l的方程为:3x+4y-21=0.综上可得:直线l的方程为:x=3或3x+4y-21=0.2.已知点A(1,3),B(

2、3,1),C(-1,0),则ABC的面积等于()A.3B.4C.5D.6【解析】选C.设AB边上的高为h,则SABC=|AB|h.|AB|=2,AB边上的高h就是点C到直线AB的距离.AB边所在的直线方程为=,即x+y-4=0.点C到直线x+y-4=0的距离为=,因此,SABC=2=5.3.若直线l平行于直线3x+y-2=0且原点到直线l的距离为,则直线l的方程是()A.3x+y10=0B.3x+y=0C.x-3y10=0D.x-3y=0【解析】选A.设与直线3x+y-2=0平行的直线方程为3x+y+m=0,由原点到直线l的距离为,得=,则m=10,所以直线l的方程是3x+y10=0.4.已知

3、两条平行直线l1:3x+4y+5=0,l2:6x+by+c=0间的距离为3,则b+c等于()A.-12B.48C.36D.-12或48【解析】选D.将l1:3x+4y+5=0改写为6x+8y+10=0,因为两条直线平行,所以b=8.由=3解得c=-20或c=40,所以b+c=-12或48.二、填空题(每小题5分,共10分)5.已知直线l1:ax-y-1=0,直线l2:x+y-3=0.若直线l1的倾斜角为,则a=;若l1l2,则l1,l2之间的距离为.【解析】根据题意,直线l1:ax-y-1=0,即y=ax-1,其斜率k=a,若直线l1的倾斜角为,则其斜率k=tan=1,则有a=1,若l1l2,

4、则有a1=(-1)1,解得a=-1,此时l1的方程为-x-y-1=0,即x+y+1=0,则l1,l2之间的距离d=2.答案:126.已知点A(-1,2),B(1,4),若直线l过点M(-2,-3),且A,B到直线l的距离相等,则直线l的一般式方程为.【解析】当直线l与直线AB平行时,直线AB的斜率k=1,此时直线l的方程为y+3=x+2,即x-y-1=0;当直线l过线段AB的中点时,AB的中点的坐标为(0,3),此时直线l的方程为=,即3x-y+3=0.综上知,直线l的方程为x-y-1=0或3x-y+3=0.答案:x-y-1=0或3x-y+3=0三、解答题(每小题10分,共20分)7.已知直线

5、l:mx+y-3m-1=0恒过定点A.(1)若直线l经过点A且与直线2x+y-5=0垂直,求直线l的方程.(2)若直线l经过点A且坐标原点到直线l的距离等于3,求直线l的方程.【解析】(1)因为直线mx+y-3m-1=0恒过定点A.所以(x-3)m+y-1=0,由,得A(3,1),设与直线2x+y-5=0垂直的直线方程为x-2y+a=0,把A(3,1)代入,得:3-2+a=0,解得a=-1,所以直线l的方程为x-2y-1=0.(2)直线l经过点A且坐标原点到直线l的距离等于3,当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=3,成立;当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y-1=k(x-3),即kx

6、-y-3k+1=0,原点O到直线l的距离d=3,解得k=-,直线l的方程为:y-1=-(x-3),即4x+3y-15=0.综上,直线l的方程为x=3或4x+3y-15=0.【加练固】 已知直线l经过点P(-2,1),且与直线x+y=0垂直.(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,求直线m的方程.【解析】(1)由题意知直线l的斜率为1,所求直线方程为y-1=x+2,即x-y+3=0.(2)由直线m与直线l平行,可设直线m的方程为x-y+c=0,由点到直线的距离公式得=,即|c-3|=2,解得c=1或c=5.所以所求直线m的方程为x-y+1=0或x-y+5=0.8.已知

7、正方形的中心为直线x-y+1=0和2x+y+2=0的交点,正方形一边所在直线方程为x+3y-2=0,求其他三边所在直线的方程.【解析】因为由解得所以中心坐标为(-1,0).所以中心到已知边的距离为=.设正方形与相邻已知边的两边方程分别为x+3y+m=0和3x-y+n=0.因为正方形中心到各边距离相等,所以=和=.所以m=4或m=-2(舍去),n=6或n=0.所以其他三边所在直线的方程为x+3y+4=0,3x-y=0,3x-y+6=0.(15分钟30分)1.(5分)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()

8、A.(0,+)B.0,C.(0,D.0,【解析】选C.当平行线趋近一条直线时,两条直线的距离最小,当平行线与PQ垂直时距离最大,且最大距离为PQ=,故选C.2.(5分)已知点P(1+t,1+3t)到直线l:y=2x-1的距离为,则点P的坐标为()A.(0,-2)B.(2,4)C.(0,-2)或(2,4)D.(1,1)【解析】选C.直线l:y=2x-1可化为2x-y-1=0,依题意得=, 整理得|t|=1,所以t=1或-1.当t=1时,点P的坐标为(2,4);当t=-1时,点P的坐标为(0,-2).3.(5分)在直线x+3y=0上求一点,使它到原点的距离和到直线x+3y+2=0的距离相等,则此点

9、坐标是.【解析】由于点在直线x+3y=0上,设点的坐标为(-3a,a),又因为直线x+3y=0与直线x+3y+2=0平行,则两平行线间的距离为=,根据题意有=,解得a=.答案:或4.(5分)已知直线l:y=2ax+(a-2)过第一、三、四象限,其中aZ,则点A(1,-3)到直线l的距离为.【解析】因为直线l:y=2ax+(a-2)过第一、三、四象限,所以所以0a2,又aZ,所以a=1,所以直线l的方程为:y=2x-1,即2x-y-1=0,所以点A(1,-3)到直线l的距离为:=.答案:5.(10分)在平面直角坐标系中,ABC的顶点A(-1,3)、B(3,-4),边AC上的高线所在的直线方程为2

10、x+3y+6=0,边BC上的中线所在的直线方程为2x+3y-7=0.(1)求点B到直线AC的距离.(2)求ABC的面积.【解析】(1)由题意,kAC=,直线AC的方程为y-3=(x+1),即3x-2y+9=0.点B到直线AC的距离d=2.(2)设C(m,n),则BC的中点坐标为,则解得即C(1,6),所以|AC|=.所以ABC的面积S=|AC|d=13.1.在平面直角坐标系中,坐标原点O到过点A(cos 130,sin 130),B(cos 70,sin 70)的直线距离为()A.B.C.D.1【解析】选C.kAB=,根据诱导公式可知:B(sin 20,cos 20),所以经过A,B两点的直线

11、方程为:y-cos 20=(x-sin 20)即sin 10x-cos 10y+cos 10cos 20-sin 10sin 20=0,即sin 10x-cos 10y+=0,所以原点O到直线的距离d=.2.已知直线l1:x+a2y+1=0和直线l2:(a2+1)x-by+3=0(a,bR).(1)若l1l2,求b的取值范围.(2)若l1l2,求|ab|的最小值.【解析】 (1)因为l1l2,所以-b-(a2+1)a2=0,即b=-a2(a2+1)=-a4-a2=-+,因为a20,所以b0.又因为a2+13,所以b-6.故b的取值范围是(-,-6)(-6,0.(2)因为l1l2,所以(a2+1)-a2b=0,显然a0,所以ab=a+,|ab|=2,当且仅当a=1时等号成立,因此|ab|的最小值为2.【加练固】 已知在ABC中,A(1,1),B(m,),C(4,2)(1m4).当m为何值时,ABC的面积S最大?【解析】因为A(1,1),C(4,2),所以AC=.又直线AC的方程为x-3y+2=0,所以点B到直线AC的距离d=.所以S=SABC=|AC|d=|m-3+2|=,因为1m4,所以12,0,所以S=-,当且仅当=,即m=时,S最大.关闭Word文档返回原板块