课时作业47 两条直线的位置关系与距离公式
[基础达标]
一、选择题
1.[2020·天津七校联考]经过点(0,1)与直线2x-y+2=0平行的直线方程是( ) A.2x-y-1=0 B.2x-y+1=0 C.2x+y+1=0 D.2x+y-1=0
解析:设所求直线的方程为2x-y+a=0,将(0,1)代入直线方程,得-1+a=0,所以
a=1,故所求直线方程为2x-y+1=0.故选B.
答案:B
2.[2020·湖南省邵阳市高三大联考]过点(2,1)且与直线3x-2y=0垂直的直线方程为( )
A.2x-3y-1=0 B.2x+3y-7=0 C.3x-2y-4=0 D.3x+2y-8=0
解析:由题意,设直线方程为2x+3y+b=0,把(2,1)代入,则4+3+b=0,即b=-7,则所求直线方程为2x+3y-7=0.
答案:B
3.[2020·广东江门一模]“a=2”是“直线ax+3y+2a=0和2x+(a+1)y-2=0平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:直线ax+3y+2a=0和2x+(a+1)y-2=0平行的充要条件为
??a×???a×
a+1=2×3,
-2≠2a×2,
即a=2或a=-3.又“a=2”是“a=2或a=-3”的充分不必
要条件,所以“a=2”是“直线ax+3y+2a=0和2x+(a+1)y-2=0平行”的充分不必要条件,故选A.
答案:A
4.经过点P(-2,m)和Q(m,4)的直线平行于斜率等于1的直线,则m的值是( ) A.4 B.1 C.1或3 D.1或4
1
解析:由题意,知答案:B
4-m=1,解得m=1.
m--2
5.[2020·宁夏银川模拟]若直线l1:x+ay+6=0与l2:(a-2)x+3y+2a=0平行,则l1与l2间的距离为( )
82
A.2 B.
383
C.3 D.
3
解析:由l1∥l2得(a-2)a=1×3,且a×2a≠3×6,解得a=-1, 2
∴l1:x-y+6=0,l2:x-y+=0,
3
∴l1与l2间的距离d=故选B. 答案:B
?6-2??3???
1+-1
2
2
=
82
, 3
32
6.若直线l1的斜率k1=,直线l2经过点A(3a,-2),B(0,a+1),且l1⊥l2,则实
4数a的值为( )
A.1 B.3 C.0或1 D.1或3
解析:∵l1⊥l2,∴k1·k2=-1,
3a+1--2即×=-1,解得a=1或a=3. 40-3a答案:D
7.[2020·四川凉山模拟]若点A(-3,-4),B(6,3)到直线l:ax+y+1=0的距离相等,则实数a的值为( )
71A. B. 93
7171C.或 D.-或- 9393
|6a+3+1||-3a-4+1|解析:由点A和点B到直线l的距离相等,得=,化简得6aa2+1a2+171
+4=-3a-3或6a+4=3a+3,解得a=-或a=-.故选D.
93
答案:D
2
2
8.已知点P(-1,1)与点Q(3,5)关于直线l对称,则直线l的方程为( ) A.x-y+1=0 B.x-y=0 C.x+y-4=0 D.x+y=0
解析:线段PQ的中点坐标为(1,3),直线PQ的斜率kPQ=1, ∴直线l的斜率kl=-1,∴直线l的方程为x+y-4=0. 答案:C
9.直线l1的斜率为2,l1∥l2,直线l2过点(-1,1)且与y轴交于点P,则P点坐标为( ) A.(3,0) B.(-3,0) C.(0,-3) D.(0,3)
解析:因为l1∥l2,且l1的斜率为2, 所以l2的斜率为2. 又l2过点(-1,1),
所以l2的方程为y-1=2(x+1), 整理即得:y=2x+3, 令x=0,得y=3, 所以P点坐标为(0,3). 答案:D
10.直线l通过两直线7x+5y-24=0和x-y=0的交点,且点(5,1)到直线l的距离为10,则直线l的方程是( )
A.3x+y+4=0 B.3x-y+4=0 C.3x-y-4=0 D.x-3y-4=0
?7x+5y-24=0,?解析:由?
??x-y=0
得交点坐标为(2,2),
当直线l的斜率不存在时,易知不满足题意. ∴直线l的斜率存在.
设直线l的方程为y-2=k(x-2),即kx-y+2-2k=0, ∵点(5,1)到直线l的距离为10, ∴
|5k-1+2-2k|
=10,解得k=3.
k2+-12
∴直线l的方程为3x-y-4=0. 答案:C 二、填空题
11.平行于直线3x+4y-2=0,且与它的距离是1的直线方程为____________________.
3
|-2-c|
解析:设所求直线方程为3x+4y+c=0(c≠-2),则d==1, 22
3+4∴c=3或c=-7,
即所求直线方程为3x+4y+3=0或3x+4y-7=0. 答案:3x+4y+3=0或3x+4y-7=0
12.[2020·山东夏津一中月考]过直线2x+y-1=0和直线x-2y+2=0的交点,且与直线3x+y+1=0垂直的直线方程为________.
??2x+y-1=0,解析:由?
?x-2y+2=0?
得交点坐标为(0,1).因为直线3x+y+1=0的斜率为-3,
1
所求直线与直线3x+y+1=0垂直,所以所求直线的斜率为,则所求直线的方程为y-1=
31
x,即x-3y+3=0. 3
答案:x-3y+3=0
13.[2020·广东广州模拟]若直线l1:y=k(x-4)与直线l2关于点(2,1)对称,则直线
l2过定点________.
解析:由题意知直线l1过定点(4,0),则由条件可知,直线l2所过定点关于点(2,1)对称的点为(4,0),故可知直线l2所过定点为(0,2).
答案:(0,2)
14.设直线l经过点A(-1,1),则当点B(2,-1)与直线l的距离最远时,直线l的方程为____________.
解析:设点B(2,-1)到直线l的距离为d, 当d=|AB|时取得最大值, 此时直线l垂直于直线AB,kl=-
3=, kAB21
3
∴直线l的方程为y-1=(x+1),即3x-2y+5=0.
2答案:3x-2y+5=0
[能力挑战]
15.已知直线l:x-2y+8=0和两点A(2,0),B(-2,-4). (1)在直线l上求一点P,使|PA|+|PB|最小; (2)在直线l上求一点P,使||PB|-|PA||最大. 解析:(1)设A关于直线l的对称点为A′(m,n),
4
n-0??m-2=-2,则?m+2n+0
-2·+8=0,??22
解得?
??m=-2,??n=8,
故A′(-2,8).
P为直线l上的一点,则|PA|+|PB|=|PA′|+|PB|≥|A′B|,当且仅当B,P,A′三
点共线时,|PA|+|PB|取得最小值,为|A′B|,则点P就是直线A′B与直线l的交点,解
??x=-2,
?
?x-2y+8=0,?
??x=-2,
得?
?y=3,?
故所求的点P的坐标为(-2,3).
(2)A,B两点在直线l的同侧,P是直线l上的一点,则||PB|-|PA||≤|AB|,当且仅当A,B,P三点共线时,||PB|-|PA||取得最大值,为|AB|,则点P就是直线AB与直线l的交点,又直线AB??y=x-2,的方程为y=x-2,解?
?x-2y+8=0,?
??x=12,
得?
?y=10,?
故所求的点P的坐标为(12,10).
5