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2.3.2 两点间的距离公式 -B提高练
一、选择题
1.(2020全国高二课时练)已知点 , , ,且 ,则 的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为点 , , ,且 ,
所以 .解得 .
2.(2020福建三明一中高二期中)在直角三角形ABC中,点D是斜边AB的中点,点P为线段CD的中
点,则 =( )
A.2 B.4 C.5 D.10
【答案】D
【解析】将直角三角形的直角顶点 与原点重合,设 , ,那么 , 那么
,故选D.
3.(2020宁夏银川一中高二月考)已知 , ,则 的最大值为
( )
A. B.2 C.4 D.
【答案】B【解析】∵ , ,∴
.
∵ ,∴ .故选B.
4.(2020湖南师大附中高二月考)已知 的三个顶点分别是 , , ,M
是边BC上的一点,且 的面积等于 面积的 ,那么线段AM的长等于( ).
A.5 B. C. D.
【答案】A
【解析】由于 的面积等于 面积的 ,故 ,设 ,由 得
,解得 ,即 ,
所以 .故选A.
5.(多选题)(2020全国高二课时练)一条平行于x轴的线段长是5个单位,它的一个端点是A(2,1),则
它的另一个端点B的坐标可能是 ( )
A.(-3,1) B.(2,7) C. (7,1) D.(2,-3)【答案】AC
【解析】∵AB∥x轴,∴设B(a,1),又|AB|=5 ,∴a=-3或7.故答案为AC.
6.(多选题)(2020青岛八中高二月考)等腰直角三角形ABC中,∠C=90°,若点A,C的坐标分别为
(0,4),(3,3),则点B的坐标可能是( )
A. (6,4) B.(2,0) C.(4,6) D.(0,2)
【答案】BC
【解析】设 ,则
解得 或 ,故选BC
二、填空题
7.(2020上海高二课时练)若直线 过定点 ,直线 过定点
,则 两点间的距离是____________.
【答案】
【解析】由 得 ,所以 ,直线 方程变形为: ,由
解得 ,即 ,所以 .
8.(2020山东菏泽三中高二月考)在直线x-y+4=0上取一点P,使它到点M(-2,-4),N(4,6)的距离
相等,则点P的坐标为________.
【答案】
【解析】设直线 上一点 ,则 到点 , 的距离相等,∴ ,解得 ,∴ ,
∴点 的坐标为 .
9.(2020上海高二课时练)复数 在复平面中所对应点到原点的距离是________.
【答案】
【解析】 ,所以,复数 在复平面内,对应点
的坐标为 ,所以,复数 在复平面中所对应点到原点的距离为 .
10.(2020·广东东莞四中高二月考)已知点 . 若从点 射出的光线经直线
反射后过点 ,则反射光线所在直线的方程为_____________;若从点 射出
的光线经直线 反射,再经直线 反射后回到点 ,则光线所经过的路程是__________(结果用
表示).
【答案】
【解析】设点 关于直线 的对称点为 ,直线 : ,
所以 解得 , ,故 ,由
: ,即 .点 关于 轴对称点 ,设关于直线 对称点 ,
由 解得 , ,故 .
故
三、解答题
11.(2020上海高二课时练)已知:四边形 是等腰梯形, 且 ,
求梯形各边所在直线的方程.
【解析】 过点 且一个方向向量是 ,则 ,即 ;
过点 且一个方向向量是 ,则 ;
过点 且一个方向向量是 ,则 ,即 ;
设点 的坐标为 ,由于点 在直线 上,且 ,则
或 ,
当 时,四边形 是平行四边形,舍去,
所以点 的坐标是 .过点 且一个方向向量是 ,
则 ,即 .
12.(2020福建莆田一中高二月考)如图,一个湖的边界是圆心为O的圆,湖的一侧有一条直线型公路
l,湖上有桥AB(AB是圆O的直径).规划在公路l上选两个点P、Q,并修建两段直线型道路PB、QA.
规划要求:线段PB、QA上的所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.已知点A、B到直线l的距离分别
为AC和BD(C、D为垂足),测得AB=10,AC=6,BD=12(单位:百米).
(1)若道路PB与桥AB垂直,求道路PB的长;
(2)在规划要求下,P和Q中能否有一个点选在D处?并说明理由;
(3)对规划要求下,若道路PB和QA的长度均为d(单位:百米).求当d最小时,P、Q两点间的距离.
【解析】解法一:
(1)过A作 ,垂足为E.
由已知条件得,四边形ACDE为矩形, .
因为PB⊥AB,
所以 ,所以 .
因此道路PB的长为15(百米).
(2)①若P在D处,由(1)可得E在圆上,则线段BE上的点(除B,E)到点O的距离均小于圆O的半径,所以P选在D处不满足规划要求.
②若Q在D处,连结AD,由(1)知 ,
从而 ,所以∠BAD为锐角.
所以线段AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径.
因此,Q选在D处也不满足规划要求.
综上,P和Q均不能选在D处.
(3)先讨论点P的位置.
当∠OBP<90°时,线段PB上存在点到点O的距离小于圆O的半径,点P不符合规划要求;
当∠OBP≥90°时,对线段PB上任意一点F,OF≥OB,即线段PB上所有点到点O的距离均不小于圆O的半
径,点P符合规划要求.
设 为l上一点,且 ,由(1)知, ,
此时 ;
当∠OBP>90°时,在 中, .
由上可知,d≥15.
再讨论点Q的位置.
由(2)知,要使得QA≥15,点Q只有位于点C的右侧,才能符合规划要求.当QA=15时,
.此时,线段QA上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.
综上,当PB⊥AB,点Q位于点C右侧,且CQ= 时,d最小,此时P,Q两点间的距离
PQ=PD+CD+CQ=17+ .
因此,d最小时,P,Q两点间的距离为17+ (百米).
解法二:
(1)如图,过O作OH⊥l,垂足为H.以O为坐标原点,直线OH为y轴,建立平面直角坐标系.
因为BD=12,AC=6,所以OH=9,直线l的方程为y=9,点A,B的纵坐标分别为3,−3.
因为AB为圆O的直径,AB=10,所以圆O的方程为x2+y2=25.
从而A(4,3),B(−4,−3),直线AB的斜率为 .
因为PB⊥AB,所以直线PB的斜率为 ,直线PB的方程为 .
所以P(−13,9), .
因此道路PB的长为15(百米).
(2)①若P在D处,取线段BD上一点E(−4,0),则EO=4<5,所以P选在D处不满足规划要求.
②若Q在D处,连结AD,由(1)知D(−4,9),又A(4,3),
所以线段AD: .
在线段AD上取点M(3, ),因为 ,
所以线段AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径.因此Q选在D处也不满足规划要求.
综上,P和Q均不能选在D处.
(3)先讨论点P的位置.
当∠OBP<90°时,线段PB上存在点到点O的距离小于圆O的半径,点P不符合规划要求;
当∠OBP≥90°时,对线段PB上任意一点F,OF≥OB,即线段PB上所有点到点O的距离均不小于圆O的半
径,点P符合规划要求.
设 为l上一点,且 ,由(1)知, ,此时 ;
当∠OBP>90°时,在 中, .由上可知,d≥15.再讨论点Q的位置.由(2)知,要使得QA≥15,点Q只有位于点C的右侧,才能符合规划要求.
当QA=15时,设Q(a,9),由 ,
得a= ,所以Q( ,9),此时,线段QA上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.
综上,当P(−13,9),Q( ,9)时,d最小,此时P,Q两点间的距离
.
因此,d最小时,P,Q两点间的距离为 (百米).