2018届苏教版 点与直线、直线与直线的位置关系 单元测试
【优质文档】第2章点、直线、平面之间的位置关系单元测试卷及参考答案
19.如图,在四棱锥 P- ABCD 中,底面 ABCD 是矩形, PA⊥底面 ABCD ,E 是 PC 的中点. 已 知 AB= 2, AD = 2 2, PA=2.求: (1) 三角形 PCD 的面积; (2) 异面直线 BC 与 AE 所成的角的大小.
20.如图所示, ABCD 是正方形, O 是正方形的中心, PO⊥底面 ABCD ,底面边长为 a, E 是 PC 的中点.
8.如图所示, 在正方体 ABCD — A1B1C1D1 中,若 E 是 A1C1 的中点, 则直线 CE 垂直于 (
)
A . AC
B .BD
C. A1D
D . A1D 1
8 题图
9 题图
9.如图所示,将等腰直角△ ABC 沿斜边 BC 上的高 AD 折成一个二面角,此时∠ B′ AC=
60 °,那么这个二面角大小是
(1) 求证: PA∥面 BDE ; (2) 求证:平面 PAC⊥平面 BDE ; (3) 若二面角 E- BD - C 为 30°,求四棱锥 P-ABCD 的体积.
21.如图,四棱锥 P- ABCD 中,底面 ABCD 为菱形, PA⊥底面 ABCD , AC =2 2, PA=2, E 是 PC 上的一点, PE= 2EC. (1) 证明: PC⊥平面 BED ; (2) 设二面角 A- PB- C 为 90°,求 PD 与平面 PBC 所成角的大小.
时,有 A1C⊥ B1D1( 注:填上你认为正确的一种情况即可,不必考虑所有可能的情况
).
15 题图
16 题图
16.如图所示,已知矩形 ABCD 中, AB= 3,BC= a,若 PA⊥平面 AC,在 BC 边上取点 E, 使 PE⊥ DE ,则满足条件的 E 点有两个时, a 的取值范围是 ________.
(完整版)第二章点、直线、平面之间的位置关系单元测试(含答案
第二章点、直线、平面之间的位置关系单元测试时间:90分钟满分:150分班级_____________ 姓名_________________ 学号__________ 得分_______一选择题(每题5分总分60分)1•下列命题:①如果一条直线与一个平面平行,那么这条直线与平面内的任意一条直线平行;②如果一条直线与一个平面相交,那么这条直线与平面内的无数条直线异面;③过平面外一点有且只有一条直线与平面平行;④一条直线上有两点到一个平面的距离相等,则这条直线平行于这个平面.其中正确的个数为()A . 0B . 1C. 2 D . 32.在空间中,下列命题正确的是)A.垂直于冋一条直线的两直线平行B.平行于冋一条直线的两个平面平行C.垂直于冋一平面的两个平面平行D.垂直于冋平面的两条直线平行3.分别和两条异面直线平行的两条直线的位置关系是( )B. 一定相交A. 定平行C.一定异面D.相交或异面4.如图,用符号语言可表示为()B. aA 3= m , n € a , m A n = A D. aA 3= m , n € a , A € m , A € n② 2个平面重叠在一起比一个平面厚;④将一个平面内的一条直线延长,它就会伸出这个平面C . 2D . 3a 平行的是( )B .直线m 与平面a 内的两条直线平行A.①②B.①③C.②③D.②④8. 已知三条相交于一点的线段 PA 、PB 、PC 两两垂直,且A 、B 、C 在同一平面内,P 在平面ABC 夕卜,PH 平面ABC 于H ,则垂足 H 是△ ABC 的( ) A .外心 B .内心C .垂心D .重心9.六棱柱的表面中,互相平行的平面最多有 ( )A. aA 3= m , n? a, m A n = A C. aA 3= m , n? a, A? m , A? n 5•下列命题中正确的个数是( )①一个平面长4米,宽2米; ③一个平面的面积是 25平方米; A . 0B . 16.下列选项中,一定能得出直线 m 与平面 A .直线m 在平面a 外C .平面a 外的直线m 与平面内的一条直线平行D .直线m 与平面a 内的一条直线平行7. PA 垂直于正方形 ABCD 所在平面,连接 PB 、PC 、PD 、AC 、BD ,则下列垂直关系正确的是(① 平面 PAB 丄平面 PBC ② 平面 PAB 丄平面 PAD ③ 平面 PAB 丄平面 PCD ④ 平面 PAB 丄平面FACA.2对B.3对C.4对D.5对10. 如图正方体ABCD —A i B i C i D i中,异面直线A i B与AD i所成角为()B . 45C . 60°D . 90ii.下列说法正确的是()A.经过三点确定一个平面 i2.线段AB 的长等于它在平面 A.30 °B.45 °C.60 °D.i20 二填空题(每题5分) i3.线段AB 在平面a 的同侧,B.两条直线确定一个平面 D.不共面的四点可以确定 4个平面a 内的射影长的2倍,则AB 所在直线与平面 a 所成的角为(A 、B 至U a 的距离分别为3和5,贝U AB 的中点到a 的距离为i4.直线 a , b , c , d 满足 a // b , b // c , c // d ,则a 与d 的位置关系是i5.已知a , b 表示两条直线,a, 3, Y 表示三个不重合的平面,给出下列命题:① 若ad Y = a , 3门尸b ,且a / b ,则a// 3; ② 若 a ,b 相交且都在 a , 3外,a /a , b // a, a / 3 b / 3 贝U all 3;③ 若 a //a, a // 3 ,贝U all 3;④ 若 a //a, b // 3 ,且 a //b ,贝 U a// 3 ⑤若 a? a, a //3 ,ad 3= b ,贝U a // b.其中正确命题的序号是 _________ .i6.如图,在正方体 ABCD-A i B i C i D i 中,AB = 2,点E 为AD 的中点,点F 在CD 上.若EF //平面AB i C , 则线段EF 的长度等于 _____________________ .A fi三解答题17.如图所示,在四棱锥P ABCD中,AB 平面PAD , AB// CD , PD AD , E是PB的中点,F是CD 上的点且DF =丄AB PH为△ PAD中AD边上的高.证明:2 ,(1) PH 平面ABCD ; (2) EF 平面PAB .P- ABCD中,E、F分别是PC、PD的中点,求证:EF //平面PAB.18.如下图,在底面是矩形的四棱锥19.如图,空间四边形 ABCD 中,E , F , G, M , N 分别为AB AD BC 、AC 、BD 的中点•求证:20.某个实心零部件的形状是如图所示的几何体,其下部是底面均是正方体,侧面是全等的等腰梯形的四棱 台A I B I C I D I -ABCD ,上部是一个底面与四棱台的上底面重合, 侧面是全等的矩形的四棱柱 ABCD — A 2B 2C 2D 2.求证:直线B I D I 丄平面ACC 2A 2.参考答案1. 【解析】 ① 错,直线与平面平行,只是说明直线与平面没有公共点,也就是直线与平面内的直线没有公 共点•没有公共点的两条直线除了平行之外,还有可能异面,因此命题①是错误的;②对;③错,过平面(1) EFM BDC ;⑵EFM DNG 180外一点有无数条直线与已知平面平行;④错,直线还可以与平面相交.【答案】B2. 【解析】A 项中垂直于同一条直线的两直线可能平行、异面或相交; B 项中平行于同一条直线的两个平面可能平行或相交;C项中垂直于同一平面的两个平面可能平行或相交;D项正确.【答案】D3. 【解析】可能相交也可能异面,但一定不平行(否则与条件矛盾).【答案】D4. 【解析】a与B交于m, n在a内,m与n交于A.【答案】A5. 【解析】几何中的平面是无限延展的,不可进行所有类型的度量,容易判断所有命题都不对.【答案】A6. 【解析】选项A不符合题意,因为直线m在平面a外也包括直线与平面相交;选项B与D不符合题意,第7 页,共9 页因为缺少条件m?a;选项C中,由直线与平面平行的判定定理,知直线m与平面a平行,故选项C符合题意.【答案】C7. 【解析】易证BC丄平面PAB,则平面PAB丄平面PBC;又AD // BC,故AD丄平面PAB,则平面PAD丄平面PAB, 因此选A.【答案】A8. 【解析】易证AH BC , BH AC , CH AB,故选C.【答案】C9. 【解析】侧面中有3对,对面相互平行,上下两底面也相互平行【答案】C10. 【解析】连接BC i、A i C i, •/ BC i / AD i,「.异面直线A i B与AD i所成的角即为直线A i B与BC i所成的角. 在厶A i BC i 中,A iB = BC i = A i C i,•••/A i BC i = 60 °故异面直线A i B与AD i所成角为60 °【答案】C11. 【解析】对于A,若三点共线,则错误;对于B项,若两条直线既不平行,也不相交,则错误;对于C项,空间四边形就不止确定一个平面.【答案】D12. 【解析】如图,AC丄a, AB A a= B,贝U BC是AB在平面a内的射影,贝UiBC = 2AB,所以/ ABC = 60°它是AB与平面a所成的角.【答案】C13. 【解析】如图设AB中点为M,分别过A、M、B向a作垂线,垂足为A i、M i、B i,则由线面垂直的性质可知:AA i // MM i // BB i ,、上」瓦\\ __ __ s四边形AA i B i B为直角梯形,AA i = 3, BB i = 5, MM i为其中位线,••• MM i = 4.【答案】414. 【答案】平行15. 【解析】①错误,a与B也可能相交;②正确,依题意,由a, b确定的平面Y满足丫// a 丫// 3故a// 3;③错误,a与3也可能相交;④错误,a与3也可能相交;⑤正确,由线面平行的性质定理可知•【答案】②⑤i6..【答案】217. 【解】证明:(i)v AB 平面PAD , • PH AB . •/ PH PAD中AD边上的高,•PH AD . 又I AB I AD A, • PH 平面ABCD .1(2)取PA中点为M,连结MD , ME . •/ E是PB的中点,• ME//丄AB ,21 i••• AB // CD , DF=—AB • DF // 一AB • ME / DF ,2 2 =•四边形MEFD是平行四边形,• EF//MD .••• PD AD, • MD PA. I AB 平面PAD , • MD AB.又T PAI AB A, •- MD 平面PAB , • EF 平面PAB .18. 【证明】•/ E、F分别是PC, PD的中点,• EF // CD CD // AB, • EF // AB, •/ EF?面PAB, AB?平面PAB, • EF //平面PAB.19. 【解】(i) QE, F分别是AB AD的中点,EF // BD,同理FM // CD . Q EFM和BDC的两边分别平行且方向相同,EFM BDC .(2) Q NG // CD , FM // CD , NG // FM . EFM 和BDC 的两边分别平行,其中NG FM方向相同,而FE与ND方向相反. 因此EFM DNG 180 .20. 【证明】•••四棱柱ABCD-A2B2C2D2侧面是全等的矩形,二AA2丄AB, AA2丄AD.又AB n AD = A.二AA2丄平面ABCD.连接BD BD?平面ABCD , A AA2丄 BD.因为底面ABCD是正方形,所以AC丄BD.根据棱台的定义知,BD与B I D I共面.又已知平面ABCD //平面A I B I C I D I,且平面ABCD n平面BB I D I D = BD,平面BB1D1D n平面A i B i C i D i = B1D1.所以BD // B1D1,于是,由AA2丄BD, AC丄BD , BD // B1D1,可得AA2丄B1D1, AC丄B i D i. 又AA2n AC = A,所以直线B i D i丄平面ACC2A2.第10 页,共9 页。
点、直线、平面之间的位置关系单元测试(含解析)
第二章点、直线、平面之间的位置关系单元检测(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共计60分) 1.在空间内,可以确定一个平面的条件是( ). A .两条直线B .三条直线,其中的一条与另外两条直线相交C .三个点D .三条直线,它们两两相交,但不交于同一点 2.下列命题中,正确的是( ).A .平面α内的一条直线和平面β内的无数条直线垂直,则平面α⊥平面βB .过平面α外一点P 有且只有一个平面β和平面α垂直C .直线l ∥平面α,直线l ⊥平面β,则α⊥βD .垂直于同一个平面的两个平面平行3.设P 是△ABC 所在平面α外一点,H 是P 在α内的射影,且P A 、PB 、PC 与α所成的角相等,则H 是△ABC 的( ).A .内心B .外心C .垂心D .重心 4.已知二面角α-l -β的大小为60°,m 、n 为异面直线,且m ⊥α,n ⊥β,则m 、n 所成的角为( ).A .30°B .60°C .90°D .120°5.如图所示,点S 在平面ABC 外,SB ⊥AC ,SB =AC =2,E 、F 分别是SC 和AB 的中点,则EF 的长是( ).A .1C.2D.126.设l ,m 是两条不同的直线,α是一个平面,则下列命题正确的是( ). A .若l ⊥m ,m ⊂α,则l ⊥α B .若l ⊥α,l ∥m ,则m ⊥α C .若l ∥α,m ⊂α,则l ∥m D .若l ∥α,m ∥α,则l ∥m 7.若正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1的底面边长为1,AB 1与底面ABCD 成60°角,则A 1C 1到底面ABCD 的距离为( ).B .18.如图,在斜三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,∠BAC =90°,BC 1⊥AC ,则C 1在底面ABC 上的射影H 必在( ).A .直线AB 上 B .直线BC 上 C .直线AC 上D .△ABC 内部9.已知二面角α-AB -β的平面角是锐角θ,面α内有一点C 到β的距离为3,点C 到棱AB 的距离为4,那么tan θ=( ).A.34B.35C.7D.710.下列命题中错误..的是( ). A .如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面βB .如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面βC .如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,α∩β=l ,那么l ⊥平面γD .如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面β11.如图所示,在正三角形ABC 中,D ,E ,F 分别为各边的中点,G ,H ,I ,J 分别为AF ,AD ,BE ,DE 的中点.将△ABC 沿DE ,EF ,DF 折成三棱锥以后,GH 与IJ 所成角的度数为( ).A .90°B .60°C .45°D .0°12.如图,若Ω是长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1被平面EFGH 截去几何体EFGHB 1C 1后得到的几何体,其中E 为线段A1B 1上异于B 1的点,F 为线段BB 1上异于B 1的点,且EH ∥A 1D 1,则下列结论中不正确...的是( ).A .EH ∥FGB .四边形EFGH 是矩形C .Ω是棱柱D .Ω是棱台二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分)13.如图所示,A ,B ,C ,D 为不共面的四点,E ,F ,G ,H 分别在线段AB ,BC ,CD ,DA 上.(1)如果EH ∩FG =P ,那么点P 在直线__________上; (2)如果EF ∩GH =Q ,那么点Q 在直线__________上.14.已知平面α∥平面β,P 是α、β外一点,过P 点的两条直线AC 、BD 分别交α于A 、B ,交β于C 、D ,且P A =6,AC =9,AB =8,则CD 的长为__________.15.已知菱形ABCD 中,AB =2,∠A =120°,沿对角线BD 将△ABD 折起使二面角A -BD -C 为120°,则点A 到△BCD 所在平面的距离为__________.16.已知m 、n 是直线,α、β、γ是平面,给出下列说法: ①若α⊥β,α∩β=m ,n ⊥m ,则n ⊥α或n ⊥β;②若α∥β,α∩γ=m ,β∩γ=n ,则m ∥n ;③若m 不垂直于α,则m 不可能垂直于α内的无数条直线;④若α∩β=m ,n ∥m 且n α⊄,n β⊄,则n ∥α且n ∥β.其中正确的说法序号是__________.(注:把你认为正确的说法的序号都填上)三、解答题(本大题共6个小题,共计74分)17.(12分)如图所示,已知E,F,G,H分别是空间四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA的中点.(1)求证:E,F,G,H四点共面;(2)若四边形EFGH是矩形,求证:AC⊥BD.18.(12分)如下图,在三棱锥P-ABC中,已知△ABC是等腰直角三角形,∠ABC=90°,△P AC是直角三角形,∠P AC=90°,∠ACP=30°,平面P AC⊥平面ABC.(1)求证:平面P AB⊥平面PBC;(2)若PC=2,求△PBC的面积.19.(12分)如图是一个棱长为1的正方体的表面展开图,MN和PQ是两条面对角线,请在图(2)的正方体中将MN、PQ画出来,并解答下列问题:(1)MN和PQ所成角的大小;(2)四面体M-NPQ的体积.20.(12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,AD⊥CD,且DB平分∠ADC,E为PC的中点,AD=CD=1,DB=(1)证明:P A∥平面BDE;(2)证明:AC⊥平面PBD;(3)求直线BC与平面PBD所成的角的正切值.21.(12分)如图,四棱锥P-ABCD中,P A⊥底面ABCD,AB⊥AD,点E在线段AD上,且CE∥AB.(1)求证:CE⊥平面P AD;(2)若P A=AB=1,AD=3,CD CDA=45°,求四棱锥P-ABCD的体积.22.(14分)如图所示,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,E是棱DD1的中点.(1)求直线BE和平面ABB1A1所成的角的正弦值;(2)在棱C1D1上是否存在一点F,使B1F∥平面A1BE?证明你的结论.答案与解析1.答案:D解析:A 错,因为两条直线可能为异面直线,B 与A 相同也不正确,C 错,三点若在同一条直线上不行.2.答案:C解析:A :若α∩β=l ,且α与β不垂直时,在α内有一条直线α⊥l ,则a 也垂直于β内所有与l 平行的直线,故A 错误;B :一本书竖直立在桌面上,过书脊上一点有很多平面与桌面垂直;D :教室内相邻两面墙都与地面垂直,而这两个平面相交,故选C.3.答案:B解析:由题意知Rt △PHA ≌Rt △PHB ≌Rt △PHC ,得HA =HB =HC ,所以H 是△ABC 的外接圆圆心.4.答案:B解析:本题考查二面角的概念,易知m 、n 所成的角与二面角的大小相等,故选B. 5.答案:B解析:取SA 的中点H ,连接EH 、FH .因为SB ⊥AC ,则EH ⊥FH ,在△EFH 中,应用勾股定理得EF 6.答案:B解析:对于A :若l ⊥m ,m ⊂α,则l ⊂α可能成立,l ⊥α不一定成立,A 错误,对于B :若l ⊥α,l ∥m ,则m ⊥α,正确.同理对于C 、D 可判定错误 .7.答案:D解析:如图,AB =1,∠B 1AB =60°,B 1B =A 1A A 1C 1与底面ABCD 的距离即为1A AD. 8.答案:A解析:∵BA ⊥AC ,BC 1⊥AC ,BA ∩BC 1=B ,∴AC ⊥平面ABC 1.∵AC ⊂平面ABC ,∴平面ABC ⊥平面ABC 1,且交线是AB .故平面ABC 1上一点C 1在底面ABC 上的射影H 必在交线AB 上.9.答案:D解析:如图,过C 作CE ⊥β,垂足为E ,作CF ⊥AB , 垂足为F ,连接EF ,则∠CFE =θ为二面角α-AB -β的平面角,且CE =3,CF =4.∴tan CE EF θ====. 10.答案:D解析:A 选项正确,只需α内的直线平行于α与β的交线即平行于β;B 正确,根据面面垂直的判定定理,若α内存在直线垂直于β,则α⊥β;C 正确,设α内a ⊥r ,β内b ⊥r ,α∩β=l ,则a ∥b ,所以a ∥β,根据线面平行的性质定理,所以a ∥l ,所以l ⊥r .D 错误,平面α内可以存在直线平行于交线而不垂直于平面β.11.答案:B解析:将三角形折成三棱锥如图所示,HG 与IJ 为一对异面直线,过点D 分别作HG 与IJ 的平行线,即DF 与AD ,所以∠ADF 即为所求.因此,HG 与IJ 所成角为60°.12.答案:D解析:∵EH ∥A 1D 1,A 1D 1∥B 1C 1,∴EH ∥B 1C 1. ∴EH ∥平面BCGF .∵FG ⊂平面BCGF , ∴EH ∥FG ,故A 对.∵B 1C 1⊥平面A 1B 1BA ,EF ⊂平面A 1B 1BA , ∴B 1C 1⊥EF .则EH ⊥EF .由上面的分析知,四边形EFGH 为平行四边形,故它也是矩形,故B 对.由EH ∥B 1C 1∥FG ,故Ω是棱柱,故C 对,选D. 13.答案:(1)BD (2)AC 解析:(1)若EH ∩FG =P ,那么点P ∈平面ABD ,P ∈平面BCD ,而平面ABD ∩平面BCD =BD ,∴P ∈BD .(2)若EF ∩GH =Q ,则Q ∈平面ABC ,Q ∈平面ACD ,而平面ABC ∩平面ACD =AC ,∴Q ∈AC .14.答案:20或4解析:若P 在α、β的同侧,由于平面α∥平面β,故AB ∥CD ,则PA ABPC CD=,可求得CD =20;若P 在α、β之间,可求得CD =4.15.答案:2解析:设AC ∩BD =O ,则翻折后AO ⊥BD ,CO ⊥BD ,∴∠AOC 即为二面角的平面角,则∠AOC =120°,且AO =1,所以d =1×sin 60°16.答案:②④解析:①中n 可能只与α、β中的一个相交,但不垂直;③m 只要是斜线就有可能.17.证明:(1)如图所示,连接EF ,FG ,GH ,HE ,在△ABD 中,∵E ,H 分别是AB ,AD 的中点.∴EH ∥BD ,同理FG ∥BD ,∴EH ∥FG ,∴E ,F ,G ,H 四点共面. (2)由(1)知EH ∥BD ,同理GH ∥AC .又∵四边形EFGH 是矩形,∴EH ⊥GH ,∴AC ⊥BD . 18.(1)证明:∵平面P AC ⊥平面ABC ,且其交线为AC ,P A ⊥AC ,P A ⊂平面P AC ,∴P A ⊥平面ABC ,∵BC ⊂平面ABC ,∴P A ⊥BC .又∵AB ⊥BC ,AB ∩P A =A ,AB ⊂平面P AB ,P A ⊂平面P AB .∴BC ⊥平面P AB .而BC ⊂平面PBC ,∴平面P AB ⊥平面PBC .(2)解:由(1)得,BC ⊥平面P AB , ∴BC ⊥PB ,即∠PBC =90°,由已知PC =2,得AC 222BC AC ===.在Rt △PBC 中,PB ==.∴Rt △PBC 的面积1122S PB BC ⨯===. 19.解:如图:(1)如图,连接MC 、NC 、MN ,可得PQ ∥NC ,则∠MNC (或其补角)就是异面直线MN 和PQ 所成的角,因为△MNC 是等边三角形,所以∠MNC =60°,即异面直线MN 和PQ 所成的角等于60°.(2)因为正方体的棱长为1,所以V 正方体=1,所以--·1136M NPQ Q PMN MNP V V S MQ ===. 20.(1)证明:连接AC ,设AC ∩BD =H ,连接EH ,在△ADC 中,∵AD =CD ,且DB 平分∠ADC , ∴H 为AC 的中点.又E 为PC 的中点,∴EH ∥P A ,又HE ⊂平面BDE ,PA BDE ⊄平面, ∴P A ∥平面BDE . (2)证明:∵PD ⊥平面ABCD ,AC ⊂平面ABCD ,∴PD ⊥AC ,由(1)知,BD ⊥AC ,PD ∩BD =D ,∴AC ⊥平面PBD .(3)解:由AC ⊥平面PBD 可知,BH 为BC 在平面PBD 内的射影,∴∠CBH 为直线BC 与平面PBD 所成的角.由AD ⊥CD ,AD =CD =1,DB =可知DH =CH =2,2BH =在Rt △BHC 中,t 13an C CBH H BH ∠==. 即直线BC 与平面PBD 所成的角的正切值为13. 21.(1)证明:因为P A ⊥平面ABCD ,CE ⊂平面ABCD , 所以P A ⊥CE .因为AB ⊥AD ,CE ∥AB ,所以CE ⊥AD . 又P A ∩AD =A ,所以CE ⊥平面P AD . (2)解:由(1)可知CE ⊥AD . 在Rt △ECD 中,DE =CD ·cos45°=1,CE =CD ·sin45°=1.又因为AB =CE =1,AB ∥CE , 所以四边形ABCE 为矩形.所以·11522·21121ECD ABCD ABCE S S S AB AE CE DE ⨯⨯⨯ 四边形矩形=+=+=+=. 又P A ⊥平面ABCD ,P A =1,所以-1151336·52P ABCD ABCD V S PA ⨯⨯=四棱锥四边形==. 22.解:(1)如图(a)所示,取AA 1的中点M ,连接EM ,BM .因为E 是DD 1的中点,四边形ADD 1A 1为正方形,所以EM ∥AD .又在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,AD ⊥平面ABB 1A 1,所以EM ⊥平面ABB 1A 1,从而BM 为直线BE 在平面ABB 1A 1上的射影,∠EBM 为BE和平面ABB 1A 1所成的角.设正方体的棱长为2,则EM =AD =2,3BE =.于是,在Rt △BEM 中,s 23in E EBM M BE ∠==, 即直线BE 和平面ABB 1A 1所成的角的正弦值为23.(a) (b)(2)在棱C 1D 1上存在点F ,使B 1F ∥平面A 1BE .事实上,如图(b)所示,分别取C 1D 1和CD 的中点F ,G ,连接EG ,BG ,CD 1,FG .因A 1D 1∥B 1C 1∥BC ,且A 1D 1=BC ,所以四边形A 1BCD 1是平行四边形, 因此D 1C ∥A 1B .又E ,G 分别为D 1D ,CD 的中点,所以EG ∥D 1C ,从而EG ∥A 1B .这说明A 1,B ,G ,E 共面.所以BG ⊂平面A 1BE . 因四边形C 1CDD 1与B 1BCC 1皆为正方形,F ,G 分别为C 1D 1和CD 的中点,所以FG ∥C 1C ∥B 1B ,且FG =C 1C =B 1B .因此四边形B 1BGF 是平行四边形.所以B 1F ∥BG .而11B F A BE ⊄平面,BG ⊂平面A 1BE ,故B 1F ∥平面A 1BE .。
2019届苏教版(理科数学) 第9章 第3课时 直线与直线的位置关系 单元测试
第3课时 直线与直线的位置关系一、 填空题1. 过点(1,0)且与直线x -2y -2=0平行的直线方程是____________.答案:x -2y -1=0解析:与直线x -2y -2=0平行的直线方程可设为x -2y +c =0,将点(1,0)代入x -2y +c =0,解得c =-1,故直线方程为x -2y -1=0.2. 已知直线l 1:ax +y -1=0,直线l 2:x -y -3=0.若l 1⊥l 2,则a =________. 答案:1解析:若l 1⊥l 2,则a×1+1×(-1)=0,故a =1.3. 已知点P(4,a)到直线4x -3y -1=0的距离不大于3,则a 的取值范围是________. 答案:[0,10]解析:若由题意知,点到直线的距离为|4×4-3×a-1|5=|15-3a|5.又|15-3a|5≤3,即|15-3a|≤15,解得0≤a≤10,所以a∈[0,10].4. 已知点A(1,-2),B(m ,2).若线段AB 的垂直平分线的方程是x +2y -2=0,则实数m 的值是________.答案:3解析:∵ 点A(1,-2)和B(m ,2)的中点C ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+m 2,0在直线x +2y -2=0上,∴ 1+m 2-2=0,∴ m =3.5. 一束光线从点A(-2,3)射入,经x 轴上点P 反射后,通过点B(5,7),则点P 的坐标为________.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫110,0 解析:(解法1)由光的反射原理,知 AP =- BP .设P(x ,0),则0-3x -(-2)=-0-7x -5,解得x =110,即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫110,0. (解法2)设p(x ,0),由题意,知x 轴是镜面,入射点A(-2,3)关于x 轴的对称点为A 1(-2,-3),则点A 1应在反射光线所在的直线上,即A 1,P ,B 三点共线,即 A 1P = PB ,0+3x +2=75-x ,解得x =110,即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫110,0. 6. 已知定点A(1,0),点B 在直线x -y =0上运动,当线段AB 最短时,点B 的坐标是__________.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12 解析:因为定点A(1,0),点B 在直线x -y =0上运动,所以当线段AB 最短时,直线AB 和直线x -y =0垂直,直线AB 的方程为y +x -1=0,与x -y =0联立解得x =12,y =12,所以B 的坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12. 7. 若直线l 1:y = (x -4)与直线l 2关于点(2,1)对称,则直线l 2恒过定点________. 答案:(0,2)解析:由于直线l 1:y = (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l 1:y = (x -4)与直线l 2关于点(2,1)对称,故直线l 2恒过定点(0,2).8. 若动点A ,B 分别在直线l 1:x +y -7=0和l 2:x +y -5=0上移动,则AB 的中点M 到原点的距离的最小值为________.答案:3 2解析:依题意知,AB 的中点M 的集合为与直线l 1:x +y -7=0和l 2:x +y -5=0距离都相等的直线,则点M 到原点的距离的最小值为原点到该直线的距离.设点M 所在直线的方程为l :x +y +m =0,根据平行线间的距离公式,得|m +7|2=|m +5|2,即|m +7|=|m +5|,解得m =-6,所以直线l 的方程为x +y -6=0.根据点到直线的距离公式,得点M 到原点的距离的最小值为|6|2=3 2. 9. 已知△ABC 的两个顶点A(-1,5)和B(0,-1).若∠C 的平分线所在直线的方程为2x -3y +6=0,则BC 边所在直线的方程为________________.答案:12x -31y -31=0解析:设A 点关于直线2x -3y +6=0的对称点为A′(x 1,y 1),则⎩⎪⎨⎪⎧2·x 1-12-3·y 1+52+6=0,y 1-5x 1+1=-32, ∴ ⎩⎪⎨⎪⎧2x 1-3y 1-5=0,3x 1+2y 1-7=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=3113,y 1=-113,即A′⎝ ⎛⎭⎪⎫3113,-113. ∵ 角平分线是角的两边的对称轴,∴ A ′点在直线BC 上.∴ 直线BC 的方程为y =-113-(-1)3113-0x -1,整理得12x -31y -31=0. 10. 直线2x -y -4=0上有一点P ,它与两定点A(4,-1),B(3,4)的距离之差最大,则P 点的坐标是__________.答案:(5,6)解析:易知A(4,-1),B(3,4)在直线l :2x -y -4=0的两侧.作A 关于直线l 的对称点A 1(0,1),当A 1,B ,P 共线时距离之差最大.二、 解答题11. 已知点A(3,3),B(5,2)到直线l 的距离相等,且直线l 经过两直线l 1:3x -y -1=0和l 2:x +y -3=0的交点,求直线l 的方程.解:设直线l 1,l 2交点为P ,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -1=0,x +y -3=0,得交点P(1,2). ① 若点A ,B 在直线l 的同侧,则l∥AB.而 AB =3-23-5=-12,由点斜式得直线l 的方程为y -2=-12(x -1),即x +2y -5=0. ② 若点A ,B 在直线l 的异侧,则直线l 经过线段AB 的中点⎝ ⎛⎭⎪⎫4,52, 由两点式得直线l 的方程为y -252-2=x -14-1,即x -6y +11=0. 综上所述,直线l 的方程为x +2y -5=0或x -6y +11=0.12. 已知直线l :3x -y +3=0,求:(1) 点P(4,5)关于l 的对称点;(2) 直线x -y -2=0关于直线l 对称的直线方程.解:设P(x ,y)关于直线l :3x -y +3=0的对称点为P ′(x′,y ′).∵ PP ′· l =-1,即y′-y x′-x×3=-1 ①. 又PP′的中点在直线3x -y +3=0上,∴ 3×x ′+x 2-y′+y 2+3=0 ②. 由①②得⎩⎪⎨⎪⎧x′=-4x +3y -95 ③,y ′=3x +4y +35④. (1) 把x =4,y =5代入③④得x′=-2,y ′=7,∴ P(4,5)关于直线l 的对称点P′的坐标为(-2,7). (2) 用③④分别代换x -y -2=0中的x ,y ,得关于l 的对称直线方程为-4x +3y -95-3x +4y +35-2=0,化简得7x +y +22=0. 13. 已知三条直线l 1:ax -y +a =0,l 2:x +ay -a(a +1)=0,l 3:(a +1)x -y +a +1=0,a>0.(1) 求证:这三条直线共有三个不同的交点;(2) 求这三条直线围成的三角形的面积的最大值.假设直线l 1与l 2交于点A ,直线l 1与l 3交于点B ,直线l 2与l 3交于点C.(1) 证明:(证法1)由⎩⎪⎨⎪⎧ax -y +a =0,x +ay -a (a +1)=0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧x =a a 2+1,y =a ()a 2+a +1a 2+1, 所以直线l 1与l 2相交于点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫a a 2+1,a ()a 2+a +1a 2+1. 由⎩⎪⎨⎪⎧ax -y +a =0,(a +1)x -y +a +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =0, 所以直线l 1与l 3相交于点B(-1,0).由⎩⎪⎨⎪⎧x +ay -a (a +1)=0,(a +1)x -y +a +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =a +1,所以直线l 2与l 3相交于点C(0,a +1).因为a >0,所以a a 2+1≠-1,且a a 2+1≠0, 所以A ,B ,C 三点不同,即这三条直线共有三个不同的交点.(证法2)① 设三条直线l 1,l 2,l 3的斜率分别为 1, 2, 3,则 1=a , 2=-1a, 3=a +1. 由 1· 2=-1得l 1⊥l 2,所以直线l 1与直线l 2相交.由 1≠ 3,得直线l 1与直线l 3相交.由a(a +1)+1=⎝ ⎛⎭⎪⎫a +122+34>0知 2≠ 3,所以直线l 2与直线l 3相交. 所以直线l 1,l 2,l 3任何两条均不平行.② 由⎩⎪⎨⎪⎧ax -y +a =0,(a +1)x -y +a +1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =0, 所以直线l 1与l 3相交于点B(-1,0).又-1-a(a +1)=-⎝ ⎛⎭⎪⎫a +122-34≠0,所以直线l 2不过点(-1,0),所以直线l 1,l 2,l 3不可能交于同一点.综上,这三条直线共有三个不同的交点.(2) 解:(解法1)由 1· 2=a·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-1得l 1⊥l 2,所以∠BAC=90°. 由两点间距离公式及(1),得AB =a 2+a +11+a 2,AC =11+a2, 所以S △ABC =12AB ·AC =a 2+a +12(a 2+1)=12+12⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a ≤12+12×21=34, 当且仅当a =1时取等号.所以这三条直线围成的三角形的面积的最大值为34. (解法2)由 1· 2=a·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-1得l 1⊥l 2,所以∠BAC=90°. 点B 到直线l 2的距离d 1=1+a (a +1)1+a 2,点C 到直线l 1的距离d 2=11+a2, 所以S △ABC =12d 1d 2=a 2+a +12(a 2+1), 以下同解法1.。
2018届苏教版 点、直线、平面之间的位置关系 单元测试
绝密★启用前xxxx年度xx学校xx考试数学试卷考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________注意事项:1卡上第1卷一、选择题1、已知是空间三条不同的直线,下列命题中正确的是( )A.如果,.则B.如果,.则共面C.如果,.则D.如果共点.则共面2、已知是异面直线 ,直线平行直线,则与( )A.一定是异面直线B.一定是相交直线C.不可能是平行直线D.不可能是相交直线3、在下列命题中,不是公理的是( )A.平行于同一个平面的两个平面相互平行B.过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面C.如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在此平面内D.如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线4、如图所示,已知在正方体中,平面,且与不平行,则下列定不可能的是( )A.与平行B.与异面C.与所成角为D.与垂直5、下列命题:①直线平行于平面内无数条直线,则 ;②若直线在平面外,则;③若直线,直线,则;④若直线,直线,那么直线就平行于平面内的无数条直线.其中真命题的个数为( )A.1B.2C.3D.46、在直三棱柱中,平面与棱分别交于点,且直线平面.有下列三个命题:①四边形是平行四边形;②平面平面③平面平面.其中正确的命题有( )B.②③C.①③D.①②③7、如图,正方体中,直线与的位置关系是( )A.平行B.相交C.异面但不垂直D.异面且垂直8、下列说法中不正确的是( )A.—条直线和一个平面平行,它就和这个平面内的无数条直线平行B.一条直线和一个平面平行,它就和这个平面内的任何直线无公共点C.过直线外一点,有且仅有一个平面和已知直线平行D.如果直线和平面平行,那么过平面内一点和直线平行的直线在内9、如图所示,点在正方形所在的平面外,平面,,则异面直线与所成的用是( )A.90°B.60°C.45°D.30°10、如图,在三棱柱中,平面,,则此三棱柱的侧视图的面积为( )B.C.D.11、三棱柱的侧棱与底面垂直,体积为,高为,底面是正三角形,若是的中心,则与平面所成角的大小是( )A.B.C.D.12、设是空间两条不同的直线,是空间三个不同的平面,给出下列命题:①若,,则;②若,,则;③若,,则;④若,,则.其中假命题的序号是( )A.②③B.①③④C.①②④D.①②③13、在正方体中,是底面正方形的中心,是的中点,是上的动点,则直线,的位置关系是( )A.平行B.相交C.异面垂直D.异面不垂直14、①存在与两条异面直线都垂直的直线;②过空间一点,一定能作一个平面与两条异面直线都平行;③过直线外一点可以作无数个平面与该直线平行;④过平面外一点可以作无数条直线与该平面平行.以上判断正确的是( )A.①③B.②④C.①③④二、填空题15、在正方体中,设对角线与平面交于点,则点,,,的位置关系是。
点与线的位置关系练习点与直线的位置关系判断
点与线的位置关系练习点与直线的位置关系判断在几何学中,点与线的位置关系是一个基础而重要的概念。
在解题过程中,准确判断点与直线的位置关系是有效解答问题的前提。
本文将介绍点与直线的位置关系的判断方法,并通过练习提供实例,加深对该概念的理解。
一、点与直线的位置判断方法判断一个点与直线的位置关系,需要参考该点在直线上的投影以及该点与直线的距离。
1. 点在线上当一个点在直线上时,意味着该点与直线上的任意一点连接起来的线段都在直线上。
在坐标平面上,可以通过直线的方程来判断一个点是否在该直线上。
2. 点在直线上方或下方对于一条斜率为k的直线,可以使用点斜式的方程表示为y - y1 = k(x - x1),其中(x1, y1)为直线上的一点。
对于一个点P(x, y),将其代入该直线方程,如果y - y1 > k(x - x1),则点P在直线上方;如果y - y1 < k(x - x1),则点P在直线下方。
3. 点在直线的左侧或右侧对于一条斜率为k的直线,可以通过直线的一般式方程Ax + By + C = 0表示。
给定一个点P(x, y),将其代入直线的一般式方程,如果Ax + By + C > 0,则点P在直线的左侧;如果Ax + By + C < 0,则点P 在直线的右侧。
二、练习题1. 判断点A(2, 3)与直线y = 2x + 1的位置关系。
解答:将点A(2, 3)代入直线的方程y = 2x + 1,得到3 = 2 × 2 + 1 = 5,因此点A在直线的下方。
2. 判断点B(-1, -2)与直线3x - 2y + 4 = 0的位置关系。
解答:将点B(-1, -2)代入直线的一般式方程3x - 2y + 4 = 0,得到3(-1) - 2(-2) + 4 = -1 + 4 + 4 = 7,因此点B在直线的左侧。
通过以上两道练习题,我们可以发现点与直线的位置关系判断是简单而重要的。
2019届苏教版(理科数学) 空间点、直线、平面之间的位置关系 单元测试
第40讲[解密考纲]考查点、线、面的位罝关系常以选择题或填空题的形式出现.一、选择题1.设a,b是平面α内两条不同的直线,l是平面α外的一条直线,则“l⊥a,l⊥b”是“l⊥α”的(C)A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件解析直线a,b平行时,由“l⊥a,l⊥b”⇒/“l⊥α”;“l⊥α”⇒“l⊥a,l⊥b”,所以“l⊥a,l⊥b”是“l⊥α”的必要不充分条件.2.如图所示,ABCD-A1B1C1D1是长方体,O是B1D1的中点,直线A1C交平面AB1D1于点M,则下列结论正确的是(A)A.A,M,O三点共线B.A,M,O,A1不共面C.A,M,C,O不共面D.B,B1,O,M共面解析连接A1C1,AC,则A1C1∥AC,∴A1,C1,C,A四点共面.∴A1C⊂平面ACC1A1.∵M∈A1C,∴M∈平面ACC1A1.又M∈平面AB1D1,∴M为平面ACC1A1与AB1D1的公共点.同理O,A为平面ACC1A1与平面AB1D1的公共点.∴A,M,O三点共线.3.正方体A1C中,E,F分别是线段BC,CD1的中点,则直线A1B与直线EF的位置关系是(A)A.相交B.异面C.平行D.垂直解析如图所示,直线A1B与直线外一点E确定的平面为A1BCD1,EF⊂平面A1BCD1,且两直线不平行,故两直线相交.4.已知空间中有三条线段AB ,BC 和 CD ,且∠ABC =∠BCD ,那么直线AB 与CD 的位置关系是( D )A .AB ∥CD B .AB 与CD 异面C .AB 与CD 相交D .AB ∥CD 或AB 与CD 异面或AB 与CD 相交解析 若三条线段共面,如果AB ,BC ,CD 构成等腰三角形,则直线AB 与CD 相交,否则直线AB 与CD 平行;若不共面,则直线AB 与CD 是异面直线.5.如图,直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,∠BCA =90°,点D 1,F 1分别是A 1B 1,A 1C 1的中点,若BC =CA =CC 1=1,则 BD 1与AF 1所成角的余弦值为( A )A .3010 B .12C .3015D .1510解析 取BC 的中点E ,连接EF 1,EA ,则可知∠EF 1A 为BD 1与AF 1所成的角,在△AEF 1中,可求得F 1E =62,AF 1=52,AE =52,由余弦定理得,cos ∠EF 1A =⎝⎛⎭⎫622+⎝⎛⎭⎫522-⎝⎛⎭⎫5222×62×52=3010,故选A . 6.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点M ,N 分别在AB 1,BC 1上,且AM =13AB 1,BN =13BC 1.给出下列结论:①AA 1⊥MN ;②A 1C 1∥MN ;③MN ∥平面A 1B 1C 1D 1;④B 1D 1⊥MN .其中正确结论的个数是( B )A .1B .2C .3D .4解析 在BB 1上取一点P ,使BP =13BB 1,连接PN ,PM .∵点M ,N 分别在AB 1,BC 1上,且AM =13AB 1,BN =13BC 1,∴PN ∥B 1C 1,PM ∥A 1B 1.又∵PN ∩PM =P ,B 1C 1∩A 1B 1=B 1,∴平面PMN ∥平面A 1B 1C 1D 1.∵MN ⊂平面PMN ,∴MN ∥平面A 1B 1C 1D 1.又∵AA 1⊥平面PMN ,∴AA 1⊥MN .故①③正确.分别作MM 1∥BB 1,NN 1∥CC 1,交A 1B 1,B 1C 1于点M 1,N 1,连接M 1N 1,则M 1N 1不平行于A 1C 1,∴MN 与A 1C 1不平行.又∵A 1C 1⊥B 1D 1,∴B 1D 1与MN 不垂直,故②④不正确.∴正确结论的个数是2,故选B .二、填空题7.下列如图所示是正方体和正四面体,P ,Q ,R ,S 分别是所在棱的中点,则四个点共面的图形是__①②③__.解析 在④图中,可证Q 点所在棱与平面PRS 平行,因此,P ,Q ,R ,S 四点不共面.可证①中四边形PQRS 为梯形;③中可证四边形PQRS 为平行四边形;②中如图所示,取A 1A 与BC 的中点为M ,N ,可证明PMQNRS 为平面图形,且PMQNRS 为正六边形.8.四棱锥P -ABCD 的顶点P 在底面ABCD 上的投影恰好是A ,其三视图如图所示,其中正视图与侧视图都是腰长为a 的等腰三角形,则在四棱锥P -ABCD 的任意两个顶点的连线中,互相垂直的异面直线共有__6__对.解析 由题意可得P A ⊥BC ,P A ⊥CD ,AB ⊥PD ,BD ⊥P A ,BD ⊥PC ,AD ⊥PB ,即互相垂直的异面直线共有6对.9.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M ,N 分别为棱C 1D 1,C 1C 的中点,有以下四个结论:①直线AM 与CC 1是相交直线;②直线AM与BN是平行直线;③直线BN与MB1是异面直线;④直线MN与AC所成的角为60°.其中正确的结论为__③④__(填所有正确结论的序号).解析AM与CC1是异面直线,AM与BN是异面直线,BN与MB1为异面直线.因为D1C ∥MN,所以直线MN与AC所成的角就是D1C与AC所成的角,为60°.三、解答题10.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是棱CD,CC1的中点,求异面直线A1M与DN所成的角的大小.解析如图,连接D1M,可证D1M⊥DN.又∵A1D1⊥DN,A1D1,MD1⊂平面A1MD1,A1D1∩MD1=D1,∴DN⊥平面A1MD1,∴DN⊥A1M,即异面直线A1M与DN所成的夹角为90°.11.如图,四边形ABEF和ABCD都是直角梯形,∠BAD=∠F AB=90°,BC 12AD,BE12F A,G,H分别为F A, FD的中点.(1)证明:四边形BCHG是平行四边形.(2)C,D,F,E四点是否共面?为什么?解析(1)证明:由已知FG=GA,FH=HD,可得GH 12AD.又BC 12AD,∴GH BC.∴四边形BCHG为平行四边形.(2)由BE12AF ,G 为F A 的中点知,BE FG , ∴四边形BEFG 为平行四边形.∴EF ∥BG .由(1)知BG ∥CH ,∴EF ∥CH ,∴EF 与CH 共面. 又D ∈FH ,∴C ,D ,F ,E 四点共面.12.如图所示,在三棱锥P -ABC 中,P A ⊥平面ABC ,∠BAC =60°,P A =AB =AC =2,E 是 PC 的中点.(1)求证:AE 与PB 是异面直线;(2)求异面直线AE 和PB 所成角的余弦值; (3)求三棱锥A -EBC 的体积.解析 (1)证明:假设AE 与PB 共面,设此平面为α. 因为A ∈α,B ∈α,E ∈α,所以平面α即为平面ABE ,所以P ∈平面ABE ,这与P ∉平面ABE 矛盾,所以AE 与PB 是异面直线. (2)取BC 的中点F ,连接EF ,AF ,则EF ∥PB ,所以∠AEF 或其补角就是异面直线AE 和PB 所成的角, 因为∠BAC =60°,P A =AB =AC =2,P A ⊥平面ABC , 所以AF =3,AE =2,EF =2, 由余弦定理得cos ∠AEF =2+2-32×2×2=14,所以异面直线AE 和PB 所成角的余弦值为14.(3)因为E 是PC 的中点,所以点E 到平面ABC 的距离为12P A =1,V A -EBC =V E -ABC =13×⎝⎛⎭⎫12×2×2×32×1=33.。
2019届苏教版(文科数学)点到直线的距离、两条平行直线间的距离单元测试
一、选择题1.原点到直线x-y+1=0的距离为 A .12 B .32 C .22D .322【答案】C【解析】由点到直线的距离公式得d =001222-+=. 2.与直线210x y ++=的距离为55的直线方程为 A .20x y +=B .220x y +-=C .20x y +=或220x y +-=D .20x y +=或220x y ++=【答案】D3.已知两点A (3,2)和B (−1,4)到直线mx +y +3=0的距离相等,则m 的值为A .0或12-B .12或−6 C .12-或12D .0或12【答案】B 【解析】依题意得22|35||7|11m m m m +-+=++,∴|35||7|m m +=-,∴22(35)(7)m m +=-,∴2844240m m +-=,∴221160m m +-=,∴12m =或6m =-. 4.已知点(),P a b 是第二象限的点,那么它到直线0x y -=的距离是A .()22a b - B .b a -C .()22b a -D .22a b +【答案】C【解析】因为(),P a b 是第二象限的点,所以0a <,0b >,所以0a b -<.则点P 到直线0x y -=的距离()222b b a a d -==-. 5.已知点P (x ,y )在直线x +y −4=0上,则x 2+y 2的最小值是 A .8 B .22 C .2D .16【答案】A6.已知直线3x +2y −3=0和6x +my +1=0互相平行,则它们之间的距离是 A .4B .21313 C .51326D .71326【答案】D【解析】解法1:在直线3x +2y −3=0上取一点(1,0),则点(1,0)到直线6x +my +1=0的距离即为所求.由两直线平行,得3m −12=0,m =4,∴两平行线间的距离为22|61401|77132621364d ⨯+⨯+===+.解法2:直线6x +my +1=0过定点1(,0)6-,该点到直线3x +2y −3=0的距离为221|3()203|632d ⨯-+⨯-=+771326213==即为所求.7.直线2360x y +-=关于点(1,-1)对称的直线方程是 A .3x -2y -6=0 B .2x +3y +7=0 C .3x -2y -12=0 D .2x +3y +8=0【答案】D二、填空题8.已知两条平行直线1:3450l x y ++=, 2:60l x by c ++=间的距离为2,则b c +=__________. 【答案】38或-2【解析】将1:3450l x y ++=改写为6x +8y +10=0,因为两条直线平行,所以b =8.由221068c -+=2,解得c =30,或c =-10,所以b c +=38或-2. 9.已知实数x ,y 满足5x +12y =60,则的最小值等于__________.【答案】6013【解析】因为实数x ,y 满足5x +12y =60,所以表示原点到直线5x +12y =60上点的距离.所以的最小值表示原点到直线5x +12y =60的距离.容易计算60601325144d =+=,即所求的最小值为.10.已知直线l 与两直线1230l x y -+=:和2210l x y --=:平行且距离相等,则l 的方程为__________. 【答案】210x y -+=11.已知P 为直线y =4x −1上一点,点P 到直线2x +y +5=0的距离等于原点到这条直线的距离,则点P 的坐标为__________. 【答案】11(,)63-或3(,7)2-- 【解析】依题意可设点P 的坐标为(x ,4x −1),由题意可知2222|2415||5|2121x x +-+=++,解得16x =或32x =-.当16x =时,4x −1=4×16−1=13-;当32x =-时,4x −1=4×(32-)−1=−7,∴点P 的坐标为11(,)63-或3(,7)2--. 三、解答题 12.已知直线与直线互相平行.(1)求实数的值; (2)求直线与之间的距离. 【解析】(1)∵直线与直线互相平行,∴4a ﹣24=0,得a =6.(2)根据两平行直线间的距离公式,得直线l 1:6x +8y ﹣24=0与直线l 2:6x +8y +11=0之间的距离为22|2411|7268d --==+. 13.已知直线l 1过点A (0,1),l 2过点B (5,0),如果l 1∥l 2,且l 1与l 2间的距离为5,求l 1、l 2的方程. 【解析】当l 1、l 2的斜率存在时,∵l 1∥l 2,∴可设两直线的斜率为 .由斜截式得l 1的方程为y = x +1,即 x -y +1=0.由点斜式得l 2的方程为y = (x -5),即 x -y -5 =0.由两平行线间的距离公式得()22511k k --+-=5,解得 =125,∴l 1的方程为12x -5y +5=0,l 2的方程为12x -5y -60=0.若l 1、l 2的斜率不存在,则l 1的方程为x =0,l 2的方程为x =5,它们之间的距离为5,同样满足条件. 则满足条件的直线方程为l 1:12x -5y +5=0,l 2:12x -5y -60=0或l 1:x =0,l 2:x =5. 14.已知直线1l :x −y +3=0,直线l :x −y −1=0.若直线1l 关于直线l 的对称直线为2l ,求直线2l 的方程。
《学案与测评》高考数学总复习第九单元第二节直线的位置关系课件苏教版
1. 已知直线ax+3y+1=0与x+(a-2)y+a=0平行,求a的值.
解析: 当a-2=0或a=0时两直线显然不平行,
当a-2≠0且a≠0时,由题意得
a 1
≠31a,解得a=3. a2
综上,a=3.
2. 已知直线ax-y+2a=0与(2a-1)x+ay+a=0互相垂直,求 实数a的值.
解析: 由a(2a-1)-a=0,解得a=1或a=0, 当a=1时,两方程为x-y+2=0与x+y+1=0,互相垂直; 当a=0时,两方程为y=0与x=0互相垂直. 所以a=1或a=0即为所求.
的倾斜角为30°+45°=75°或45°-30°=15°.
题型三 交点及直线系问题
【例3】求经过直线l1:3x+2y-1=0和l2:5x+2y+1=0的交点且垂 直于直线l3:3x-5y+6=0的直线l的方程.
分析 本题可以先求交点坐标,然后由直线间位置关系求解, 也可以先设出直线系方程,后代入点具体求解.
第二节 直线的位置关系
知识梳理
1. 两条直线平行与垂直的判定 (1)两条直线平行 对于两条不重合的直线l1,l2,其斜率分别为k1,k2,则有l1∥l2 k1=.特k2别地,当直线l1、l2的斜率都不存在时,l1与l2都与x 轴 垂.直 (2)两条直线垂直 如果两条直线l1,l2的斜率存在,分别设为k1,k2,则l1⊥l2
方法二:由 A1B2A2,B 得1a(0a-1)-1×2=0;
由 A1C2A2C1, 得0
aa21160
∴ ∥l 1
l 2 a a a a 2 1 1 1 1 2 6 0 0 a a 2a 2 a 1 2 6 0 a 1
九年级数学苏科课2018标版点到直线的距离名师题
九年级数学苏科课标版点到直线的距离名师题1、在平面直角坐标系中,点P(-1,3)位于(; ▲;)A.第一象限B.第二象限答案B 解析2、如图,求四边形ABCD的面积答案解:答案9,解答略解析3、如图,能得到AB∥CD的条件是()A.∠B=∠DB.∠B+∠D+∠E=1 答案D 解析4、如图,已知BC∥DE,则下列说法中不正确的是;m 答案C 解析5、已知方程的两个解分别为、,则的值为()A.-7B.-3C.7D.3 答案D 解析6、已知△ABC,以点A为位似中心,作出△ADE,使△ADE是△ABC放大2倍的图形,这样的图形可以作出答案B 解析7、用四舍五入法按要求对0.05019分别取近似值,其中错误的是(答案C 解析8、方程3x+6=2x-8移项后,正确的是()A.3x+2x=6-8B.3x-2x=-8+6C.3x-2x=-答案C 解析9、已知线段AB,在AB的延长线上取一点C,使AC=2BC,在AB的反向延长线上取一点D,使DA=2AB,那么线段A 答案A 解析10、的倒数是A.B.C.D.答案A 解析11、(2014?海拉尔区模拟)用长8米的铝材制成一个矩形窗框,使它的面积为5平方米.若设它的一边长为x米,根据题意列答案C 解析试题分析:一边长为x米,则另外一边长为:4﹣x,根据它的面积为5平方米,即可列出方程式.解:一边长为x米,则另外一边长为:4﹣x,由题意得:x(4﹣x)=5,故选:C.点评:本题考查了由实际问题抽相出一元二次方程,难度适中,解答本题的关键读懂题意列出方程式.九年级数学沪科版整式的加、减、乘12、(2011四川重庆,21,10分)先化简,再求值:(-)÷,其中x满足x2-x-1=0.答案原式=(-)÷=÷=×=当x2-x-1=0时,x2=x+1,原式=1.解析13,若点M(a,b)在第二象限,则点(,b)是在()A.第一象限B.第二象限答案A 解析。
点与线的位置关系练习题
点与线的位置关系练习题在几何学中,点和线是最基本的几何对象之一。
点可以看作是没有任何大小和形状的位置,而线则是由无数个点组成的无限延伸的对象。
点和线之间的位置关系在几何学中具有重要的意义,对于理解空间关系和解决实际问题都起着至关重要的作用。
本文将通过一些练习题来帮助读者更好地理解点与线的位置关系。
1. 练习题1给定一条直线L和一个点P,判断点P是否在直线L上。
解析:要判断一个点是否在直线上,可以考虑该点是否同时满足直线上的两个条件:点P在直线L上的充要条件是点P在直线L上任意两个不同点的连线上。
2. 练习题2给定一条直线L和一个点P,判断点P是否在直线L的延长线上。
解析:要判断一个点是否在直线的延长线上,可以在判断点P是否在直线上的基础上再加上一个条件:点P在直线上的任意两个不同点的连线上,或者在直线的两个延长线上的一条上。
3. 练习题3给定两条相交的直线L1和L2,判断两条直线的交点是否在直线L1上。
解析:要判断两条直线的交点是否在其中一条直线上,可以先求出两条直线的交点,再判断该交点是否在直线L1上。
4. 练习题4给定两条相交的直线L1和L2,判断两条直线的交点是否在直线L2的延长线上。
解析:要判断两条直线的交点是否在其中一条直线的延长线上,可以先求出两条直线的交点,再判断该交点是否在直线L2上的基础上再加上一个条件:点P在直线L2上的任意两个不同点的连线上,或者在直线L2的两个延长线上的一条上。
5. 练习题5给定两条相交的直线L1和L2,判断两条直线的交点是否在直线L1和L2的交点之间。
解析:要判断两条直线的交点是否在两条直线的交点之间,可以先求出两条直线的交点,再判断该交点是否在直线L1和L2的两个交点之间。
通过以上的练习题,我们可以加深对点与线的位置关系的理解。
在解题的过程中,我们需要注意严谨性,合理运用几何学中的基本原理和定理。
掌握点与线的位置关系对于几何学的学习具有重要意义,也为后续的几何问题的解决打下了基础。
两条直线的位置关系综合练习题及答案
两条直线的位置关系综合练习题及答案(一)知识梳理:1、两直线的位置关系 (1)平行的判断:①当21,l l 有斜截式(或点斜式)方程222111:,:b x k y l b x k y l +=+=, 则⇔21//l l 1212,k k b b =≠ .②当21,l l 有一般式方程:0:,0:22221111=++=++C y B x A l C y B x A l , 则⇔21//l l 122112210,0A B A B C B C B -=-≠ .(2)垂直的判断:①当21,l l 有斜截式(或点斜式)方程222111:,:b x k y l b x k y l +=+=, 则⇔⊥21l l 222111:,:b x k y l b x k y l +=+= .②当21,l l 有一般式方程:0:,0:22221111=++=++C y B x A l C y B x A l , 则⇔⊥21l l 12120A A B B += .2、两条直线的交点:若0:,0:22221111=++=++C y B x A l C y B x A l则21,l l 的交点为__方程1112220A x B y C A x B y C ++=⎧⎨++=⎩的解.3、点到直线的距离:(1)点到直线的距离公式:点),(00y x P 到直线0Ax By C ++=的距离为d = _.(2)两平行直线间的距离求法:两平行直线:1122:0,:0l Ax By C l Ax By C ++=++=,则距离d d ==(二)例题讲解:考点1:直线的平行与垂直关系例1、(1)已知直线l 的方程为34120x y +-=,求与l 平行且过点()1,3-的直线方程;(2)已知直线12:23100,:3420l x y l x y -+=+-=,求过直线1l 和2l 的交点,且与直线3:3240l x y -+=垂直的直线l 方程.易错笔记:解:(1)设与直线l 平行的直线1l 的方程为340x y C ++=,则点()1,3-在直线340x y C ++=上,将点()1,3-代入直线340x y C ++=的方程即可得:()31430C ⨯-+⨯+=,∴9C =-,∴所求直线方程为:3490x y +-=.(2)设与直线3:3240l x y -+=垂直的直线l 方程为:230x y C ++=, 方程231003420x y x y -+=⎧⎨+-=⎩的解为:22x y =-⎧⎨=⎩,∴直线12:23100,:3420l x y l x y -+=+-=的交点是()2,2-, ∴直线l 过直线12:23100,:3420l x y l x y -+=+-=的交点()2,2-, ∴()22320C ⨯-+⨯+=,∴2C =-,∴直线l 方程为:2320x y +-=.考点2:直线的交点问题例2、已知直线方程为()()212430m x m y m ++-+-=,(1)求证:无论m 取何值,此直线必过定点;(2)过这定点引一直线,使它夹在两坐标轴间的线段被这定点平分,求这条直线方程. 解:(1)设直线方程为()()212430m x m y m ++-+-=过定点(),A B ,∴2423A B A B +=-⎧⎨-=⎩,∴12A B =-⎧⎨=-⎩,∴直线方程为()()212430m x m y m ++-+-=过定点()1,2--.(2) 由题意知,直线l 在x 轴上的截距0a ≠,在y 轴上的截距0b ≠,∴设直线l 的方程为:1x ya b+=,∴直线l 在x 轴上的交点坐标为(),0M a ,直线l 在y 轴上的交点坐标为()0,N b ,直线l 夹在两坐标轴间的线段被点()1,2--平分,∴点()1,2--是线段MN 的中点,∴012022a b +⎧=-⎪⎪⎨+⎪=-⎪⎩,∴2,4a b =-=-,∴直线l 的方程为:124x y+=--,即240x y ++=. 易错笔记:(三)练习巩固:一、选择题1、直线310x y ++=和直线6210x y ++=的位置关系是 ( B )A .重合B .平行C .垂直D .相交但不垂直2、点()2,1到直线3420x y -+=的距离是 ( A )A .54 B .45 C .254D .425 3、如果直线012=-+ay x 与直线01)13(=---ay x a 平行,则a 等于 ( A )A .0B .61C .0或1D .0或61 解: ()()12310a a a ⋅---=①,且()()210a a ---≠②,由①得:0a =或16a =,由②得:0a ≠,∴ 0a =. 4、若三条直线2380,10x y x y ++=--=和0x ky +=相交于一点,则=k ( B )A .-2B .21-C .2D .21解:方程238010x y x y ++=⎧⎨--=⎩的解为:12x y =-⎧⎨=-⎩,∴直线2380,10x y x y ++=--=的交点是()1,2--,三条直线2380,10x y x y ++=--=和0x ky +=相交于一点()1,2--,∴直线0x ky +=过点()1,2--,∴()120k -+-=,∴12k =-,故选B .5、已知点()4,2M 与()2,4M 关于直线l 对称,则直线l 的方程为 ( D )A .06=++y xB .06=-+y xC .0=+y xD .0=-y x6、已知直线3430x y +-=与直线6140x my ++=平行,则它们间的距离是 ( D )A .1710 B . 175C .8D .2 解:直线3430x y +-=与直线6140x my ++=平行,∴()346041430m m -⨯=⎧⎪⎨⨯--≠⎪⎩,∴8m =,∴直线6140x my ++=的方程为68140x y ++=,即3470x y ++=,∴直线3430x y +-=与直线3470x y ++=之间的距离2d =.直线3430x y +-=与直线68140x y ++=的距离等于直线3430x y +-=与直线3470x y ++=之间的距离,∴直线3430x y +-=与直线6140x my ++=的距离2d ===,故选D.二、填空题7、如果三条直线123:30,:20,:220l mx y l x y l x y ++=--=-+=不能成为一个三角形三边所在的直线,那么m 的一个..值是_______. 8、过点()2,3且平行于直线250x y +-=的方程为______270x y +-=__________. 过点()2,3且垂直于直线3430x y +-=的方程为______4310x y -+=__________.分析:设与直线250x y +-=平行的直线方程为:20x y C ++=,则点()2,3在直线20x y C ++=上,将点()2,3代入直线20x y C ++=的方程即可得:2230C ⨯++=,∴7C =-,∴所求直线方程为:270x y +-=.分析:设垂直于直线3430x y +-=的方程为:430x y C -+=,则点()2,3在直线430x y C -+=上,将点()2,3代入直线430x y C -+=的方程即可得:42330C ⨯-⨯+=,∴1C =,∴所求直线方程为:4310x y -+=.9、已知直线1l 的斜率为3,直线2l 经过点()1,2A ,()2,B a ,若直线21//l l ,=a _3_;若21l l ⊥,则=a __53__. 当直线21//l l 时:直线1l 的斜率:13k =,且直线21//l l ,∴直线2l 的斜率213k k ==,直线2l 经过点()1,2A ,()2,B a ,∴直线2l 的斜率2122122321y y a k a x x --===-=--,∴5a =.当直线21l l ⊥时,设直线1l 的斜率为1k ,直线2l 的斜率为2k , 则直线1l 的斜率:13k =,直线21l l ⊥,∴121k k ⋅=-,∴直线2l 的斜率21113k k -==-, 又直线2l 经过点()1,2A ,()2,B a ,∴直线2l 的斜率21221212213y y a k a x x --===-=---,∴53a =.10、设直线123:3420,:220,:3420l x y l x y l x y +-=++=-+=,则直线1l 与2l 的交点到3l 的距离为__125__.解:方程3420220x y x y +-=⎧⎨++=⎩的解为:22x y =-⎧⎨=⎩,∴直线2380,10x y x y ++=--=的交点是()2,2-,∴点()2,2-到直线3l 的距离为:125d ==.11、过点()1,2A -,且与原点距离等于22的直线方程为30x y -+=或790x y -+=. 解:设所求直线的斜率为k ,则直线过点()1,2A -,∴方程为()()211y k x k x -=--=+⎡⎤⎣⎦,即20kx y k -++=,∴直线到原点的距离为:2d ====,()()222221221k k ⎛+== +-⎝⎭,∴2870k k ++=,∴1k =或7k =,∴所求直线的方程为:30x y -+=或790x y -+=.三、解答题12、已知直线()12:60,:2320l x my l m x y m ++=-++=,求m 的值,使得 (1) 1l 和2l 相交;(2)21l l ⊥垂直;(3) 21//l l ; (4) 1l 和2l 重合. 解:(1) 1l 和2l 相交,∴()2130m m --⨯≠,∴1m ≠-.(2)21l l ⊥垂直,∴()1230m m ⋅-+⨯=,∴12m =. (3)21//l l ,∴()()()2130123602m m m m --⨯=⎧⎪⎨⋅-⨯≠⎪⎩,由(1)得:3m =或1m =-,由(2)得:3m ≠±,∴1m =-. (4)1l 和2l 重合,∴()()()2130123602m m m m --⨯=⎧⎪⎨⋅-⨯=⎪⎩, 由(1)得:3m =或1m =-,由(2)得:3m =或3m =-,∴当3m =,或3m =-,或1m =-时,1l 和2l 重合.13、已知直线l 过点()1,2,且与x ,y 轴正半轴分别交于点A 、B(1)、求AOB ∆面积为4时直线l 的方程;(2)、在(1)的前提之下,求边AB 上的高所在的直线方程.解:(1)、由题意知,直线l 在x 轴上的截距0a >,在y 轴上的截距0b >,∴设直线l 的方程为:1x ya b+=,直线l 过点()1,2,∴121a b+=①,AOB ∆面积为4,∴11422a b ab ==②,由①、②得:2a =,4b =, ∴直线l 的方程为:124x y+=,即240x y +-=.(2)、设边AB 上的高所在的直线为1l ,斜率为1k ,直线1l 过原点()0,0O ,直线l 的方程为: 240x y +-=,∴边AB 所在的直线方程为:240x y +-=,斜率为斜率2k =-,1l l ⊥,∴11k k ⋅=-,∴111122k k --===-,直线1l 过原点()0,0O , ∴直线1l 的方程为:()1002y x -=-,即20x y -=.综上所述:边AB 上的高所在的直线方程为:20x y -=.。
点与直线的位置关系练习题
点与直线的位置关系练习题一、选择题1. 已知直线方程为y = 3x + 2,点A(1, 5)是否在该直线上?A. 是B. 否2. 已知直线方程为2y - 4x = 8,点B(3, 6)是否在该直线上?A. 是B. 否3. 点C(0, -3)是否在直线x = 2上?A. 是B. 否4. 点D(4, 3)是否在直线2y = 3x + 2上?A. 是B. 否5. 直线L经过点E(-1, 2),其斜率为2/3,它的方程为?A. y = (2/3)x + (8/3)B. y = (2/3)x + (10/3)C. y = (2/3)x + (4/3)D. y = (2/3)x - (4/3)二、解答题1. 已知直线方程为y = 2x - 3,点F(4, 5)是否在该直线上?(5分)题目要求判断点F(4, 5)是否在直线y = 2x - 3上。
我们可以把点F的横坐标带入直线方程中,计算得到直线上对应的纵坐标,然后与点F 的纵坐标进行比较。
将横坐标x = 4代入直线方程y = 2x - 3中:y = 2 * 4 - 3 = 8 - 3 = 5计算结果与点F的纵坐标相等,所以点F(4, 5)在直线y = 2x - 3上。
2. 直线L经过点G(-2, 3)和点H(4, m),求直线L的方程及未知数m 的值。
(10分)题目要求找到满足直线经过点G(-2, 3)和点H(4, m)的直线方程,并求解未知数m的值。
首先,我们需要计算直线的斜率。
根据两点间的斜率公式:斜率 m = (纵坐标差) / (横坐标差)= (m - 3) / (4 - (-2)) (代入点G和点H的坐标)由于直线L经过点G(-2, 3),可以得到方程:3 = m * (-2) + b₁(其中b₁为直线的截距)化简得到:3 = -2m + b₁(公式1)同理,直线L经过点H(4, m),可以得到方程:m = m * 4 + b₂(其中b₂为直线的截距)化简得到:m = 4m + b₂(公式2)为了求解未知数m的值,我们需要将公式1和公式2联立求解。
最新苏教版高中数学必修二《点到直线的距离》课时同步练习及解析.docx
(新课标)2018-2019学年苏教版高中数学必修二2.1.6 点到直线的距离【课时目标】 1.会应用点到直线的距离公式求点到直线的距离.2.掌握两条平行直线间的距离公式并会应用.3.能综合应用平行与垂直的关系解决有关距离问题.点到直线的距离 两条平行直线间的距离 定义点到直线的垂 线段的长度夹在两条平行直 线间__________的长图示公式 (或求法)点P (x 0,y 0)到直线l :Ax +By +C =0的距离d =__________ 两条平行直线l 1:Ax +By +C 1=0与l 2:Ax +By +C 2=0之间的距离d =________一、填空题1.点(2,3)到直线y =1的距离为________. 2.原点到直线3x +4y -26=0的距离是________.3.点P (x ,y )在直线x +y -4=0上,O 是原点,则OP 的最小值是________. 4.P 、Q 分别为3x +4y -12=0与6x +8y +6=0上任一点,则PQ 的最小值为________. 5.过点P (0,1)且和A (3,3),B (5,-1)距离相等的直线的方程是__________. 6.两平行直线l 1,l 2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l 1,l 2之间的距离的取值范围是__________.7.过点A (2,1)的所有直线中,距离原点最远的直线方程为______________. 8.若直线3x +4y +12=0和6x +8y -11=0间的距离为一圆的直径,则此圆的面积为________.9.已知直线3x +2y -3=0和6x +my +1=0互相平行,则它们之间的距离是________.三、解答题10.已知直线l 经过点P (-2,5),且斜率为-34.(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3,求直线m 的方程.11.△ABC 的三个顶点是A (-1,4),B (-2,-1),C (2,3). (1)求BC 边的高所在直线方程; (2)求△ABC 的面积S .能力提升12.如图,已知直线l 1:x +y -1=0,现将直线l 1向上平移到直线l 2的位置,若l 2、l 1和坐标轴围成的梯形面积为4,求l 2的方程.直线方程为x+3y-5=0,求正方形其他三边的方程.1.在使用点到直线的距离公式时,应注意以下两点:(1)若方程不是一般式,需先化为一般式.(2)当点P在直线上时,公式仍成立,点P到直线的距离为0.2.在使用两平行线间的距离公式时,要先把直线方程化为一般式,且两直线方程中x,y的系数要化为分别相等的数.3.注意数形结合思想的运用,将抽象的代数问题几何化,要能见“数”想“形”,以“形”助“数”.2.1.6 点到直线的距离 答案知识梳理点到直线的距离 两条平行直线间的距离 定义点到直线的垂 线段的长度夹在两条平行直 线间公垂线段的长图示公式(或求法)点P (x 0,y 0)到直线l :Ax +By +C=0的距离d =|Ax 0+By 0+C |A 2+B2两条平行直线l 1:Ax +By +C 1=0与l 2:Ax +By +C 2=0之间的距离d =|C 2-C 1|A 2+B 2作业设计 1.2解析 画图可得;也可用点到直线的距离公式. 2.2653.22解析 OP 最小值即为O 到直线x +y -4=0的距离,∴d =|-4|2=22.4.3解析 PQ 的最小值即为两平行线间的距离, d =|3+12|5=3.5.y =1或2x +y -1=0 解析 ①所求直线平行于AB , ∵k AB =-2,∴其方程为y =-2x +1, 即2x +y -1=0.②所求直线过线段AB 的中点M (4,1), ∴所求直线方程为y =1. 6.(0,5]解析 当这两条直线l 1,l 2与直线PQ 垂直时,d 达到最大值,此时d =(2+1)2+(-1-3)2=5. ∴0<d ≤5.7.2x +y -5=0 解析如图所示,只有当直线l 与OA 垂直时,原点到l 的距离最大, 此时k OA =12,∴k l =-2,∴方程为y -1=-2(x -2), 即2x +y -5=0. 8.4916π9.71326解析 直线3x +2y -3=0变为6x +4y -6=0, ∴m =4.由两条平行线间的距离公式得d =|-6-1|62+42=71326.10.解 (1)由点斜式方程得, y -5=-34(x +2),∴3x +4y -14=0.(2)设m 的方程为3x +4y +c =0, 则由平行线间的距离公式得, |c +14|5=3,c =1或-29. ∴3x +4y +1=0或3x +4y -29=0. 11.解 (1)设BC 边的高所在直线为l , 由题知k BC =3-(-1)2-(-2)=1,则k l =-1k BC=-1,又点A (-1,4)在直线l 上,所以直线l 的方程为y -4=-1×(x +1), 即x +y -3=0. (2)BC 所在直线方程为:y +1=1×(x +2),即x -y +1=0,点A (-1,4)到BC 的距离d =|-1-4+1|12+(-1)2=22,又BC =(-2-2)2+(-1-3)2=42,则S △ABC =12·BC ·d=12×42×22=8.12.解 设l 2的方程为y =-x +b (b >1),则图中A (1,0),D (0,1),B (b,0),C (0,b ). ∴AD =2,BC =2b .梯形的高h 就是A 点到直线l 2的距离,故h =|1+0-b |2=|b -1|2=b -12(b >1),由梯形面积公式得2+2b 2×b -12=4,∴b 2=9,b =±3. 但b >1,∴b =3.从而得到直线l 2的方程是x +y -3=0.13.解 设与直线l :x +3y -5=0平行的边的直线方程为l 1:x +3y +c =0.由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +2=0x +y +1=0得正方形的中心坐标P (-1,0), 由点P 到两直线l ,l 1的距离相等, 则|-1-5|12+32=|-1+c |12+32, 得c =7或c =-5(舍去).∴l 1:x +3y +7=0. 又∵正方形另两边所在直线与l 垂直,∴设另两边方程为3x -y +a =0,3x -y +b =0. ∵正方形中心到四条边的距离相等, ∴|-3+a |32+12=|-1-5|12+32,得a =9或-3,∴另两条边所在的直线方程为 3x -y +9=0,3x -y -3=0. ∴另三边所在的直线方程分别为3x -y +9=0,x +3y +7=0,3x -y -3=0.。
判断点和直线的位置关系练习题
判断点和直线的位置关系练习题一、选择题1. 已知直线l: 2x + 3y - 6 = 0,点A(1, 2),判断点A与直线l的位置关系是:A. 点A在直线l上B. 点A在直线l下方C. 点A在直线l上方D. 点A不在直线l上2. 已知直线m: 3x - 4y + 8 = 0,点B(-2, 1),判断点B与直线m的位置关系是:A. 点B在直线m上B. 点B在直线m下方C. 点B在直线m上方D. 点B不在直线m上3. 已知直线n: x + 2y - 5 = 0,点C(3, 1),判断点C与直线n的位置关系是:A. 点C在直线n上B. 点C在直线n下方C. 点C在直线n上方D. 点C不在直线n上二、填空题1. 已知直线k: 4x - 5y + 10 = 0,点D(2, 3),判断点D与直线k的位置关系是________。
(提示:填"在直线k上"、"在直线k下方"、"在直线k上方"或"不在直线k上")。
2. 已知直线p: 3x - 2y - 6 = 0,点E(4, 5),判断点E与直线p的位置关系是________。
(提示:填"在直线p上"、"在直线p下方"、"在直线p上方"或"不在直线p上")。
3. 已知直线q: 2x + y - 4 = 0,点F(-3, -2),判断点F与直线q的位置关系是________。
(提示:填"在直线q上"、"在直线q下方"、"在直线q上方"或"不在直线q上")。
三、解答题1. 已知直线r: 5x - 6y + 3 = 0,点G(1, 1),判断点G与直线r的位置关系,并解释推理过程。
解答:将点G的坐标代入直线r的方程,得到:5(1) - 6(1) + 3 = 5 - 6 + 3 = 2 ≠ 0因此,点G不在直线r上,可以判断点G在直线r的上方还是下方。
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点与直线、直线与直线的位置关系基础巩固组1.点(1,-1)到直线x-y+1=0的距离是().A.12B.32C.322D.22答案:C解析:d=1+(-1)=32=322.2.若直线ax+y+5=0与x-2y+7=0垂直,则a的值为().A.2B.12C.-2 D.-12答案:A解析:∵两直线垂直,∴a×1+1×(-2)=a-2=0.∴a=2.3.已知直线3x+4y-3=0与直线6x+my+14=0平行,则它们之间的距离是().A.1B.2C.12D.4答案:B解析:由直线3x+4y-3=0与直线6x+my+14=0平行可得63=m4,则m=8,直线6x+8y+14=0可化为3x+4y+7=0.故d=3+4=105=2.4.“a=1”是“直线l1:ax+2y-1=0与l2:x+(a+1)y+4=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答案:A解析:由题意可知a(a+1)-2=0,4a+1≠0,解得a=-2或a=1,则“a=1”是“直线l1:ax+2y-1=0与l2:x+(a+1)y+4=0平行”的充分不必要条件,故选A.5.若直线l与两直线y=1,x-y-7=0分别交于M,N两点,且MN的中点是P(1,-1),则直线l的斜率是().A.-23B.23C.-32D.32答案:A解析:由题意,可设直线l的方程为y=k(x-1)-1,分别与y=1,x-y-7=0联立解得M2k +1,1,N k-6k-1,-6k+1k-1.又因为MN 的中点是P (1,-1), 所以由中点坐标公式得k=-23.6.已知平行四边形ABCD 的一条对角线固定在A (3,-1),C (2,-3)两点,点D 在直线3x-y+1=0上移动,则B 点的轨迹方程为( ). A.3x-y-20=0 B.3x-y-10=0 C.3x-y-9=0 D.3x-y-12=0答案:A解析:设AC 的中点为O ,则 52,-2 .设B (x ,y )关于点O 的对称点为(x 0,y 0), 即D (x 0,y 0),则x 0=5-x ,y 0=-4-y ,由3x 0-y 0+1=0得3x-y-20=0.7.已知直线l 的倾斜角为3π4,直线l 1经过点A (3,2),B (a ,-1),且l 1与l 垂直,直线l 2:2x+by+1=0与直线l 1平行,则a+b= . 答案:-2解析:∵直线l 的斜率为-1,则l 1的斜率为1,k AB =2-(-1)3-a=1,∴a=0. 由l 1∥l 2,得-2b=1,b=-2. 故a+b=-2.8.经过直线l 1:3x+2y-1=0和l 2:5x+2y+1=0的交点,且垂直于直线l 3:3x-5y+6=0的直线l 的方程为 . 答案:5x+3y-1=0解析:先解方程组 3x +2y -1=0,5x +2y +1=0,得l 1,l 2的交点(-1,2),再由l 3的斜率为35知l 的斜率为-53.于是由直线的点斜式方程求得l 的方程为y-2=-53(x+1),即5x+3y-1=0. 9.已知两条直线l 1:(3+m )x+4y=5-3m ,l 2:2x+(5+m )y=8.当m 分别为何值时,l 1与l 2: (1)相交? (2)平行? (3)垂直?解:(1)当m=-5时,显然l 1与l 2相交但不垂直;当m ≠-5时,直线l 1和l 2的斜率分别为k 1=-3+m 4,k 2=-25+m,它们在y 轴上的截距分别为b 1=5-3m ,b 2=8.由k1≠k2,得-3+m4≠-25+m,即m≠-7,且m≠-1.则当m≠-7,且m≠-1时,l1与l2相交.(2)由k1=k2,b1≠b2得-3+m4=-25+m,5-3m4≠85+m,得m=-7.则当m=-7时,l1与l2平行.(3)由k1k2=-1,得-3+m4·-25+m=-1,m=-133.则当m=-133时,l1与l2垂直.能力提升组10.点P到点A(1,0)和直线x=-1的距离相等,且P到直线y=x的距离等于22,这样的点P共有().A.1个B.2个C.3个D.4个答案:C解析:设P(x,y),由题意知(x-1)2+y2=|x+1|且22=2,所以y2=4x,|x-y|=1⇒y2=4x,x-y=1①或y2=4x,x-y=-1,②解得①有两根,②有一根.11.已知集合M=(x,y)y-3x-2=3,N={(x,y)|ax+2y+a=0},且M∩N=⌀,则a=().A.-6或-2B.-6C.2或-6D.-2答案:A解析:集合M表示去掉一点A(2,3)的直线3x-y-3=0,集合N表示恒过定点B(-1,0)的直线ax+2y+a=0,因为M∩N=⌀,所以两直线要么平行,要么直线ax+2y+a=0与直线3x-y-3=0相交于点A(2,3).因此-a=3或2a+6+a=0,即a=-6或a=-2.12.在等腰直角三角形ABC中,AB=AC=4,点P为边AB上异于A,B的一点,光线从点P出发,经BC,CA 反射后又回到点P.若光线QR经过△ABC的重心,则AP等于().A.2B.1C.83D.43答案:D解析:以A 为原点,AB 为x 轴,AC 为y 轴建立直角坐标系如图所示.则A (0,0),B (4,0),C (0,4). 设△ABC 的重心为D (x ,y ),则 x =0+4+03,y =0+0+43,故点D 坐标为 43,43. 设点P 坐标为(m ,0),则点P 关于y 轴的对称点P 1为(-m ,0), 因为直线BC 方程为x+y-4=0,所以点P 关于BC 的对称点P 2为(4,4-m ).根据光线反射原理,P 1,P 2均在QR 所在直线上,则k P 1D =k P 2D , 即4343+m=43-4+m 43-4,解得m=43或m=0.当m=0时,P 点与A 点重合,应舍去.故m=43.13.(2015上海五校联合质量调研)已知直线l 1:y=x sin α(α∈R )和直线l 2:y=2x+c ,则下述关于直线l 1,l 2关系的判断正确的是( ). A.通过平移可以重合 B.不可能垂直C.可能与x 轴围成等腰直角三角形D.通过绕l 1上某点旋转可以重合 答案:D解析:直线l 1的斜率k 1=sin α∈[-1,1];直线l 2的斜率k 2=2.(1)因为sin α=2不成立,所以直线l 1,l 2不可能平行,即通过平移也不可能重合,故A 不正确.(2)当k 1=sin α=-12时,k 1·k 2=-1,此时l 1⊥l 2,故B 不正确.(3)当l 1⊥l 2时,k 1=sin α=-12,此时y=-12x.直线l 1:y=-12x 与x 轴的交点为O (0,0).直线l 2:y=2x+c 与x 轴的交点为A -c 2,0 .解y=-12x ,y =2x +c ,得直线l 1,l 2的交点B -2c 5,c5.于是|OB|= -2c 5 2+ c 5 2= 55|c|,|AB|= -2c 5+c 2 2+ c 5 2= 510|c|.当c=0时直线l 1,l 2均过原点,与x 轴构不成三角形.当c ≠0时,|OB|≠|AB|,即l 1,l 2,x 轴构成的直角三角形两直角边不相等;因此C 不正确.(4)因为sin α=2不成立,即k 1≠k 2,所以直线l 1,l 2必相交,则绕交点旋转l 1两直线可以重合.故D 正确.14.过点P (3,0)作一直线l ,使它被两直线l 1:2x-y-2=0和l 2:x+y+3=0所截的线段AB 以P 为中点,求此直线l 的方程.解:设直线l 的方程为y=k (x-3),将此方程分别与l 1,l 2的方程联立,得 y =k (x -3),2x -y -2=0和 y =k (x -3),x +y +3=0.解之,得x A =3k -2k -2和x B =3k -3k +1, 由于P (3,0)是线段AB 的中点, 由x A +x B =6, 得3k -2k -2+3k -3k +1=6,解得k=8.故直线l 的方程为y=8(x-3), 即8x-y-24=0.15.(1)在直线l :3x-y-1=0上求一点P ,使得P 到A (4,1)和B (0,4)的距离之差最大; (2)在直线l :3x-y-1=0上求一点Q ,使得Q 到A (4,1)和C (3,4)的距离之和最小.解:(1)如图甲所示,设点B 关于l 的对称点为B',连结AB'并延长交l 于点P ,此时的P 满足|PA|-|PB|的值最大.图甲设点B'的坐标为(a ,b ), 则k BB'·k l =-1,即b -4·3=-1. 整理得a+3b-12=0. ①∵线段BB'的中点坐标为 a 2,b +42,且在直线l 上,∴3×a2−b +42-1=0, 即3a-b-6=0. ②①②联立,解得a=3,b=3, ∴B'(3,3).于是AB'的方程为y -13-1=x -43-4, 即2x+y-9=0.解方程组3x-y-1=0, 2x+y-9=0,得x=2, y=5,即l与AB'的交点坐标为P(2,5).(2)如图乙所示,设点C关于l的对称点为C',连结AC'交l于点Q,此时的Q满足|QA|+|QC|的值最小.图乙设点C'的坐标为(x',y'),∴y'-4x'-3·3=-1,3·x'+32-y'+42-1=0.解得x'=35,y'=245.∴C'35,24 5.由两点式得直线AC'的方程为y-1245-1=x-435-4,即19x+17y-93=0.解方程组19x+17y-93=0, 3x-y-1=0,得x=117, y=26.∴所求点Q的坐标为117,26 7.。