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专题2.5 点到直线的距离
教学目标
1.理解点到直线距离的概念;
2.掌握求直线上一点到直线的距离的方法,并能运用到实际问题中:
3.培养数学思维能力,提高逻辑推理能力。
教学重难点
教学重点:(1)点到直线的距离公式的推导思路;(2)点到直线的距离公式的应用
教学难点:用向量的方法推导点到直线的距离公式
知识点01 两点间的距离公式
平面上任意两点
,
间的距离公式为
特别地,原点
与任一点
的距离
【即学即练】过点
,
的直线的斜率为
,则
( )
A.
B.
C.
D.
知识点02 点到直线的距离公式
平面上任意一点
到直线:
的距离
【即学即练】点
到直线
的距离为
知识点03 两条平行线间的距离
一般地,两条平行直线
:
(
)和
:
(
)间的距离
【即学即练】直线
与直线
间的距离是( )
A.
B.
C.
D.1
知识点04 对称问题
1、点关于点对称问题(方法:中点坐标公式)
求点
关于点
的对称点
由:
2、点关于直线对称问题(联立两个方程)
求点
关于直线:
的对称点
①设
中点为
利用中点坐标公式得
,将
代入直线:
中;
②
整理得:
3、直线关于点对称问题(求
关于点
的对称直线
,则
)
方法一:在直线
上找一点
,求点
关于点
对称的点
,根据
,再由点斜式求解;
方法二:由
,设出
的直线方程,由点
到两直线的距离相等
求参数.
方法三:在直线
任意一点
,求该点关于点
对称的点
,则该点
在
直线
上.
4、直线关于直线对称问题
4.1 直线
:
(
)和:
(
)相交,求
关于
直线的对称直线
①求出
与的交点
②在
上任意取一点
(非
点),求出
关于直线的对称点
③根据
,
两点求出直线
4.2 直线
:
(
)和:
(
)平行,求
关于
直线的对称直线
①
②在直线
上任取一点
,求点
关于直线的对称点
,利用点斜式求直线
.
【即学即练】点
关于直线
的对称点坐标是 .
题型01 求直线交点坐标
【典例1】判断下列各对直线的位置关系,如果相交,求出交点的坐标.
(1)
;
(2)
.
【变式1】直线
与直线
互相垂直,则这两条直线的交点坐标为( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】直线
与直线
的交点坐标为
【变式3】(1)求直线
与
的交点的坐标;
(2)求两条直线
与
间的距离.
【变式4】回答下面两题
(1)求直线:
,
:
的交点坐标;
(2)求点
到直线:
的距离;
题型02 由方程组解的个数判断直线的位置关系
【典例1】判断下列各对直线是否平行:
(1)
;
(2)
;
(3)
;
(4)
.
【变式1】分别判断下列两条直线的位置关系.如果相交,求出它们的交点坐标.
(1)
,
;
(2)
,
.
【变式2】判断下列各组中直线的位置关系,若相交,求出交点的坐标:
(1)
,
;
(2)
,
;
(3)
,
.
直线
:
(
)和
:
(
)的公共点的坐标
与方程组
的解一一对应.
与
相交
方程组有唯一解,交点坐标就是方程组的解;
与
平行
方程组无解;
与
重合
方程组有无数个解.
题型03 由直线交点的个数求参数
【典例1】已知直线
与直线
.
(1)当
为何值时,与
相交;
(2)当
为何值时,与
平行,并求与
的距离;.
【变式1】已知直线
与直线
.
(1)当m 为何值时,与
相交;
(2)当m 为何值时,与
平行,并求与
的距离;
(3)当m 为何值时,与
垂直.
题型04 由直线的交点坐标求参数
【典例1】若直线
经过两直线
和
的交点,则
( )
A.2
B.4
C.6
D.8
【变式1】两条直线
和
的交点在第二象限,则m 的取值范围是( )
A.(
,
)
B.(
,0)
C.(0,
)
D.(
)
【变式2】直线
与
的交点坐标为
,则
,
.
【变式3】已知直线
和
的交点在第四象限,则
的取值范围为 .
【变式4】已知直线
经过两直线
和
的交点,则
的值等于 .
题型05 三线围成三角形问题
【典例1】已知三条直线
,
,
不能构成三角形,则实数m 的取值
集合为 .
【变式1】已知三条直线
,
,
不能围成三角形,则实数
的取值
集合为( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】已知直线
和
与x 轴围成的三角形是等腰三角形,则k 的取值不可能为
( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】若三条直线
与
能围成一个直角三角形,则
.
【变式4】已知三条直线
、
、
不能围成一个三角形,则实数
的值
为 .
题型06 直线交点系方程及其应用
【典例1】已知直线l 经过直线2x+y-5=0 与x-2y=0 的交点P,且斜率为2.
(1)求直线l 的方程;
(2)求点
到直线l 的距离.
【变式1】已知直线
恒过定点P,则点P 关于直线
的对称点的坐标是
.
【变式2】已知直线
,直线
过与
的交点且过点
,求
的方
程.
【变式3】求经过直线
和直线
的交点C,并且满足下列条件的直线方程.
(1)与直线
平行;
(2)到原点的距离等于1.
题型07 求两点间的距离公式
【典例1】求下列两点间的距离:
(1)
,
;
(2)
,
;
(3)
,
.
【变式1】已知
与
两点间的距离为4,则
( )
A.
或
B.
或
C.
或
D.
或
【变式2】过点
的直线的斜率为
,则
( )
A.10
B.
C.
D.180
题型08 距离公式的应用
【典例1】函数
的最大值为 .
【变式1】已知点
在直线
上,则
的最小值为( )
A.4
B.6
C.8
D.10
【变式2】已知点
为直线
上的动点
,则
的最小
值为( )
A.5
B.6
C.
D.
【变式3】函数
的最小值为 .
【变式4】已知
,则
的最小值 .
题型09 求点到直线的距离
【典例1】点
到直线
的最大距离为( )
A.
B.
C.4
D.6
【变式1】已知点
,直线
,则点
到直线的距离为( )
A.3
B.2
C.1
D.
【变式2】平面直角坐标系中,点
到直线
的距离为 .
【变式3】点
到直线
的距离为 .
【变式4】点
到直线
的距离的最大值为( )
A.2
B.3
C.4
D.5
题型10 已知点到直线的距离求参数
【典例1】垂直于直线
且与点
的距离是
的直线l 的方程是 .
【变式1】若点
,
到直线
的距离相等,则
( )
A.4
B.
C.4 或
D.
或
【变式2】若点
到直线l:
的距离为
,则
( )
A.5
B.
C.5 或
D.
或15
【变式3】已知点
在直线
上,若
的最小值为4,则
.
【变式4】已知点
到直线
的距离比为
,则
.
题型11 求点关于直线的对称点
【典例1】点
关于直线
的对称点坐标为 .
【变式1】点
关于直线
的对称点为( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】点
关于直线
的对称点坐标为( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】点
关于直线
的对称点
的坐标是( )
A.
B.
C.
D.
【变式4】点
关于直线
对称的点的坐标为 .
求点
关于直线:
的对称点
①设
中点为
利用中点坐标公式得
,将
代入直线:
中;
②
整理得:
题型12 求到两点距离相等的直线方程
【典例1】已知点
,直线过点
,
(1)若A 到直线距离为2,求直线的方程;
(2)若A、B 到直线距离相等,求直线的方程.
【变式1】若点
,
到直线
的距离相等,则
( )
A.1
B.
C.1 或
D.
或2
【变式2】点
,
到直线
的距离相等,则
.
【变式3】已知直线经过点
,且点
到直线的距离相等,则直线的方程为
.
【变式4】过点
且和
的距离相等的直线方程是 .
题型13 直线关于直线对称
【典例1】求直线
关于直线
对称的直线方程.
【变式1】已知直线l:
与直线
关于直线
对称,则
的方程为( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】与直线
关于
轴对称的直线的方程为( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】直线
关于直线
对称的直线方程 .(用一般式方程表
示).
【变式4】若直线
与直线
关于
轴对称,则
.
直线关于直线对称问题
1 直线
:
(
)和:
(
)相交,求
关于直
线的对称直线
①求出
与的交点
②在
上任意取一点
(非
点),求出
关于直线的对称点
③根据
,
两点求出直线
2 直线
:
(
)和:
(
)平行,求
关于直
线的对称直线
①
②在直线
上任取一点
,求点
关于直线的对称点
,利用点斜式求直线
.
题型14 平行线间的距离问题
【典例1】若直线
与直线
平行,则这两条直线间的距离为
.
【变式1】已知直线
与直线
平行,则它们之间的距离是( )
A.
B.
C.2
D.
【变式2】直线
与直线
间的距离为( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】若直线
与直线
之间的距离为
,则实数
的值为 ;
【变式4】已知平行直线
,则与
的距离是 .
题型15 直线关于点对称的直线
【典例1】与直线
关于点
对称的直线方程是 .
【变式1】已知直线
与直线
关于点
对称,则
恒过的定点为( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】已知直线
与直线
关于点
对称,则实数
的值为( )
A.2
B.6
C.
D.
【变式3】与直线
关于点
对称的直线的方程为 .
【变式4】已知直线的方程为
,点
的坐标为
.
(1)若直线
与关于点
对称,求
的方程;
(2)若点
与
关于直线对称,求
的坐标.
方法一:在直线
上找一点
,求点
关于点
对称的点
,根据
,再由点斜式求解;
方法二:由
,设出
的直线方程,由点
到两直线的距离相等
求参数.
方法三:在直线
任意一点
,求该点关于点
对称的点
,则该点
在
直线
上.
题型16 将军饮马问题
【典例1】唐代诗人李顾的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐
含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮
马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为
,若将
军从山脚下的点
处出发,河岸线所在直线方程为
,则“将军饮马”的最短总路程为
.
【变式1】唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐
含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮
马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为
,若将
军从山脚下的点
处出发,河岸线所在直线的方程为
,则“将军饮马”的最短总路程为( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形少数时难入微.”事实上,很多代数问题可以转化为
几何问题加以解决.例如,与
相关的代数问题,可以转化为点
与点
之间的
距离的几何问题.结合上述观点,函数
的最小值是( )
A.
B.4
C.
D.
【变式3】唐代诗人李顾的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐
含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮
马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为
,若将
军从山脚下的点
处出发,河岸线所在直线方程为
,则“将军饮马”的最短总路程为( )
A.
B.
C.
D.
【变式4】(多选)古代数学问题——“将军饮马”,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河
边饮马后再回军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设将军的出发点是
.军营所
在位置为
,河岸线所在直线的方程为
,若将军从出发点到河边饮马,再回到军营(“将
军饮马”)的总路程最短,则( )
A.将军从出发点到河边的路线所在直线的方程是
B.将军在河边饮马的地点的坐标为
C.将军从河边回军营的路线所在直线的方程是
D.“将军饮马”走过的总路程为
1.直线
与直线
间的距离为( )
A.
B.
C.
D.1
2.已知点
关于直线对称的点为
,则直线的方程为( )
A.
B.
C.
D.
3.平行直线
与
之间的距离是( )
A.1
B.4
C.3
D.
4.与直线
关于x 轴对称的直线的方程为( )
A.
B.
C.
D.
5.点
到直线
的最大距离是( )
A.
B.2
C.
D.不存在
6.已知
,
,
,
均为实数,则
的最小值为( )
A.1
B.
C.
D.2
7.已知直线
与直线
关于直线
对称,则
的值为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
8.点
到直线
的距离的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
9.(多选)已知
为坐标原点,若直线上存在点P,使得
,则称该直线为“1 距直线”,下列直
线是“1 距直线”的是( )
A.
B.
C.
D.
10.(多选)若点
和点
关于直线
对称,则( )
A.
B.
C.
D.
11.已知
在直线
上,则
的最小值为 .
12.已知点
和直线
,则点P 到直线l 的距离最大值为 .
13.已知直线:
.
(1)若直线垂直于直线:
,求
的值;
(2)求证:直线经过定点;
(3)当
时,求点
关于直线的对称点
的坐标.
14.(1)已知三角形的三个顶点是
,
,
,边
上的高所在直线为,求直线关于
点
对称的直线
的方程.
(2)已知两条直线
,若
,求
的值.