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- 2021-06-30 发布
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核心素养测评四十七 两条直线的位置关系、点到直线的距离
(25分钟 50分)
一、选择题(每小题5分,共35分)
1.已知直线l1:x-2y+1=0与直线l2:mx-y=0平行,则实数m的值为 ( )
A. B.- C.2 D.-2
【解析】选A.由题意,=,即m=.
2.若直线x-2y+5=0与直线2x+my-6=0互相垂直,则实数m= ( )
A.-4 B.-1 C.1 D.4
【解析】选C.k1=,k2=-,因为直线互相垂直,所以k1·k2=-1,即·=-1,所以m=1.
3.点P(a,b)关于l:x+y-1=0对称的点仍在l上,则a2+b2的最小值= ( )
A. B.1 C.2 D.0
【解析】选A.因为点P(a,b)关于l:x+y-1=0对称的点仍在l上,所以点P(a,b)在直线l上,
所以a+b-1=0,解得a+b=1.
又≤a2+b2,
所以a2+b2≥(当且仅当a=b时,等号成立).
4.P点在直线3x+y-5=0上,且P到直线x-y-1=0的距离为,则P点坐标
为 ( )
A.(1,2) B.(2,1)
C.(1,2)或(2,-1) D.(2,1)或(-1,2)
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【解析】选C.设P(x,5-3x),则d==,解得x=1或x=2,故P(1,2)或(2,-1).
5.若直线l1:y=k(x-4)与直线l2关于点(2,1)对称,则直线l2恒过定点 ( )
A.(0,4) B.(0,2)
C.(-2,4) D.(4,-2)
【解析】选B.直线l1:y=k(x-4)恒过定点(4,0),其关于点(2,1)对称的点为(0,2).又由于直线l1:y=k(x-4)与直线l2关于点(2,1)对称,故直线l2恒过定点(0,2).
6.(2020·运城模拟)在平面直角坐标系内,过定点P的直线l:ax+y-1=0与过定点Q的直线m:x-ay+3=0相交于点M,则|MP|2+|MQ|2= ( )
A. B. C.5 D.10
【解析】选D.由题意知P(0,1),Q(-3,0),因为过定点P的直线ax+y-1=0与过定点Q的直线x-ay+3=0垂直,所以MP⊥MQ,所以|MP|2+|MQ|2=|PQ|2=9+1=10.
7.将一张坐标纸折叠一次,使得点(0,2)与点(4,0)重合,点(7,3)与点(m,n)重合,则m+n等于 ( )
A. B. C. D.
【解析】选A.由题意可知,纸的折痕应是点(0,2)与点(4,0)连线的中垂线,即直线y=2x-3,它也是点(7,3)与点(m,n)连线的中垂线,
于是
解得故m+n=.
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二、填空题(每小题5分,共15分)
8.已知直线3x+4y-3=0与6x+my+14=0平行,则它们之间的距离是________.
【解析】由题意得=,m=8,即6x+8y+14=0⇒3x+4y+7=0,所以它们之间的距离是=2.
答案:2
9.过直线l1:x-2y+3=0与直线l2:2x+3y-8=0的交点,且到点P(0,4)距离为2的直线l的方程为________.
【解析】由得所以l1与l2交点为(1,2),设所求直线l的方程为y-2=k(x-1),即kx-y+2-k=0,
因为P(0,4)到直线l的距离为2,
所以2=,解得k=0或k=,
所以直线l的方程为y=2或4x-3y+2=0.
答案:y=2或4x-3y+2=0
10.(2020·东营模拟)已知m∈R,A(3,2),直线l:mx+y+3=0.点A到直线l的最
大距离为________;若两点A和B(-1,4)到直线l的距离相等,则实数m等
于________.
【解析】因为直线l:mx+y+3=0恒过定点(0,-3),
所以点A(3,2)到直线l的最大距离为=.
因为两点A(3,2)和B(-1,4)到直线mx+y+3=0的距离相等,
所以=,
解得m=或m=-6.
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答案: 或-6
(15分钟 35分)
1.(5分)已知直线l1:(m-4)x-(2m+4)y+2m-4=0与l2:(m-1)x+(m+2)y+1=0,则“m=-2”是“l1∥l2”的 ( )
A.充要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分又不必要条件
【解析】选B.m=-2时,可得l1:-6x-8=0,l2:-3x+1=0,l1∥l2时, 可得(m-4)(m+2)+(2m+4)(m-1)=0,解得m=2或m=-2,所以“m=-2”是“l1∥l2”的充分不必要条件.
2.(5分)(2019·天津模拟)已知动直线l:ax+by+c-2=0(a>0,c>0)恒过点P(1,m)且Q(4,0)到动直线l的最大距离为3,则+的最小值为 ( )
A. B. C.1 D.9
【解析】选B.因为动直线l:ax+by+c-2=0(a>0,c>0)恒过点P(1,m),所以a+bm+c-2=0,设点Q(4,0)到直线l的距离为d,当d=|PQ|时取最大值,所以=3,
解得m=0.所以a+c=2,
则+=(a+c)·
=·
≥=,
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当且仅当c=2a=时取等号.
3.(5分)(多选)如图,平面中两条直线l1和l2相交于点O,对于平面上任意一点M,若p,q分别是M到直线l1和l2的距离,则称有序非负实数对(p,q)是点M的“距离坐标”.下列四个命题中正确的命题为 ( )
A.若p=q=0,则“距离坐标”为(0,0)的点有且仅有1个
B.若pq=0,且p+q≠0,则“距离坐标”为(p,q)的点有无数个
C.若pq≠0,则“距离坐标”为(p,q)的点有无数个
D.若p=q,则点M的轨迹是一条过O点的直线
【解析】选ABC.若p=q=0,则“距离坐标”为(0,0)的点是两条直线的交点O,因此有且仅有1个,A正确.
若pq=0,且p+q≠0,则“距离坐标”为(0,q)(q≠0)或(p,0)(p≠0),因此l1,l2上除O的点都符合题意,因此满足条件的点有无数个,B正确.
若pq≠0,l1和l2所在平面内不在l1,l2上的点都符合题意,则“距离坐标”为(p,q)的点有无数个,C正确.
若p=q,则点M的轨迹是两条过O点的直线,分别为交角的平分线所在直线,因此D不正确.
4.(10分)已知直线l经过直线2x+y-5=0与x-2y=0的交点.
(1)点A(5,0)到l的距离为3,求l的方程.
(2)求点A(5,0)到l的距离的最大值.
【解析】(1)经过两条已知直线交点的直线系方程为(2x+y-5)+λ(x-2y)=0,
即(2+λ)x+(1-2λ)y-5=0.
所以=3.
即2λ2-5λ+2=0,所以λ=2或.
所以l的方程为x=2或4x-3y-5=0.
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(2)由解得交点P(2,1),如图,过P作任一直线l,
设d为点A到l的距离,则d≤|PA|(当l⊥PA时等号成立).(其余距离d与PA构成直角三角形,PA为它们的斜边),所以dmax=|PA|=.
5.(10分)已知两直线l1:mx+8y+n=0和l2:2x+my-1=0.试确定m,n的值,使(1)l1与l2相交于点P(m,-1);
(2)l1∥l2.
(3)l1⊥l2,且l1在y轴上的截距为-1.
【解析】(1) 由题意得,解得m=1,n=7.
(2)当m=0时,显然l1不平行于l2;
当m≠0时,由=≠
得
所以或
即m=4,n≠-2或m=-4,n≠2时,l1∥l2.
(3)当且仅当m·2+8·m=0,
即m=0时,l1⊥l2.
又-=-1,所以n=8.即m=0,n=8时,l1⊥l2,且l1在y轴上的截距为-1.
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