格物学 第二章 直线和圆的方程2.3 直线的交点坐标与距离公式

点到直线的距离-2.3 直线的交点坐标与距离公式知识点回顾进阶自测题解析-北京市等高一数学选择必修,平均正确率54.0%

2025-09-05
点到直线的距离-2.3 直线的交点坐标与距离公式知识点回顾进阶自测题解析-北京市等高一数学选择必修,平均正确率54.0%
1、['点到直线的距离', '直线与椭圆的综合应用', '圆锥曲线的最值(范围)问题']

正确率40.0%椭圆$$\frac{x^{2}} {4}+\frac{y^{2}} {3}=1$$上的点$${{P}}$$到直线$$x+2 y=9=0$$​的最短距离为(

A

A.$${\sqrt {5}}$$

B.$$\frac{7 \sqrt{5}} {5}$$

C.$$\frac{9 \sqrt{5}} {5}$$

D.$$\frac{1 3 \sqrt{5}} {5}$$

2、['点到直线的距离', '直线和圆与其他知识的综合应用', '直线与圆相交']

正确率60.0%已知直线$${{l}}$$:$$x-\sqrt{3} y-a=0$$与圆$${{C}}$$:$$( x-3 )^{2}+( y+\sqrt{3} )^{2}=4$$交于$${{M}{,}{N}}$$两点,点$${{P}}$$在圆$${{C}}$$上,且$$\angle M P N=\frac{\pi} {3},$$则实数$${{a}}$$的值为(

B

A.$${{2}}$$或$${{1}{0}}$$

B.$${{4}}$$或$${{8}}$$

C.$${{6}{±}{2}{\sqrt {2}}}$$

D.$${{6}{±}{2}{\sqrt {3}}}$$

3、['点到直线的距离', '双曲线的渐近线', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距']

正确率60.0%若双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, \; b > 0 )$$的焦距为$${{2}{\sqrt {6}}}$$,一条渐近线为$${{l}}$$,且点$$( {\bf1}, \enspace0 )$$到$${{l}}$$的距离为$$\frac{\sqrt6} {3},$$则双曲线的方程为(

C

A.$$\frac{x^{2}} {4}-\frac{y^{2}} {2}=1$$

B.$$\frac{x^{2}} {4}-\frac{y^{2}} {3}=1$$

C.$$\frac{x^{2}} {2}-\frac{y^{2}} {4}=1$$

D.$$\frac{x^{2}} {2}-y^{2}=1$$

4、['点到直线的距离', '直线与圆相交', '圆中的对称问题']

正确率40.0%直线$$l \colon~ k x+y+4=0 ~ ( ~ k \in R )$$是圆$$C \colon~ x^{2}+y^{2}+4 x-4 y+6=0$$的一条对称轴,过点$$A ~ ( 0, ~ k )$$作斜率为$${{1}}$$的直线$${{m}}$$,则直线$${{m}}$$被圆$${{C}}$$所截得的弦长为(

C

A.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

B.$${\sqrt {2}}$$

C.$${\sqrt {6}}$$

D.$${{2}{\sqrt {6}}}$$

5、['点到直线的距离', '双曲线的渐近线', '直线与圆的位置关系及其判定', '直线和圆相切']

正确率60.0%已知$${{l}}$$是双曲线$$\frac{x^{2}} {4}-\frac{y^{2}} {1 2} \!=\! 1$$的一条渐近线,则$${{l}}$$与圆$$\left( x-4 \right)^{2}+y^{2}=1 2$$的位置关系为

B

A.相交

B.相切

C.相离

D.相交或相切( )

6、['点到直线的距离', '双曲线的渐近线', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '双曲线的标准方程']

正确率60.0%已知双曲线$${{C}}$$的中心为原点,点$$F ( \sqrt{2}, 0 )$$是双曲线$${{C}}$$的一个焦点,点$${{F}}$$到渐近线的距离为$${{1}}$$,则$${{C}}$$的方程为(

A

A.$$x^{2}-y^{2}=1$$

B.$$x^{2}-\frac{y^{2}} {2}=1$$

C.$$\frac{x^{2}} {2}-y^{2}=1$$

D.$$\frac{x^{2}} {3}-\frac{y^{2}} {3}=1$$

7、['点到直线的距离', '直线与圆相交']

正确率40.0%若直线$$x-y+a=0$$与圆$$x^{2}+y^{2}=2$$相交于$${{A}{,}{B}}$$两点,且$$\angle A O B=1 2 0^{\circ} \backslash O$$为原点$${{)}}$$,则$${{|}{a}{|}}$$的值为(

A

A.$${{1}}$$

B.$${\sqrt {2}}$$

C.$${{2}}$$

D.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

8、['点到直线的距离', '圆上的点到直线的最大(小)距离', '直线和圆相切']

正确率40.0%由直线$$y=x+1$$上的一点$${{P}}$$向圆$$C \colon( \mathrm{~ x-3 ~} )^{\mathrm{~ 2}}+y^{2}=1$$引切线,切点分别为$${{A}{,}{B}}$$,则四边形$${{P}{A}{C}{B}}$$面积的最小值为(

C

A.$${{1}}$$

B.$${{2}{\sqrt {2}}}$$

C.$${\sqrt {7}}$$

D.$${{3}}$$

10、['点到直线的距离']

正确率80.0%已知点$$( 3, M )$$到直线$$x+\sqrt{3} y-4=0$$的距离等于$${{1}}$$,则$${{m}}$$等于$${{(}{)}}$$

\(D\)

A.$${\sqrt {3}}$$

B.$${{−}{\sqrt {3}}}$$

C.$$- \frac{\sqrt3} {3}$$

D.$${\sqrt {3}}$$或$$- \frac{\sqrt3} {3}$$

1. 椭圆 $$\frac{x^{2}}{4}+\frac{y^{2}}{3}=1$$ 上的点 $$P$$ 到直线 $$x+2y-9=0$$ 的最短距离。

设椭圆参数方程:$$x=2\cos\theta$$,$$y=\sqrt{3}\sin\theta$$,点 $$P(2\cos\theta,\sqrt{3}\sin\theta)$$。

距离公式:$$d=\frac{|2\cos\theta+2\sqrt{3}\sin\theta-9|}{\sqrt{1^{2}+2^{2}}}=\frac{|2\cos\theta+2\sqrt{3}\sin\theta-9|}{\sqrt{5}}$$。

令 $$f(\theta)=2\cos\theta+2\sqrt{3}\sin\theta$$,最大值 $$=\sqrt{(2)^{2}+(2\sqrt{3})^{2}}=4$$,最小值 $$=-4$$。

代入得 $$d_{\text{min}}=\frac{| -4-9 |}{\sqrt{5}}=\frac{13}{\sqrt{5}}=\frac{13\sqrt{5}}{5}$$。

答案:D

2. 直线 $$l: x-\sqrt{3}y-a=0$$ 与圆 $$C: (x-3)^{2}+(y+\sqrt{3})^{2}=4$$ 交于 $$M,N$$,点 $$P$$ 在圆上且 $$\angle MPN=\frac{\pi}{3}$$,求 $$a$$。

圆心 $$O(3,-\sqrt{3})$$,半径 $$r=2$$。

$$\angle MPN=\frac{\pi}{3}$$ 说明弦 $$MN$$ 对应圆心角 $$\frac{2\pi}{3}$$,弦长 $$|MN|=2r\sin\frac{\pi}{3}=2\sqrt{3}$$。

直线到圆心距离:$$d=\frac{|3-\sqrt{3}(-\sqrt{3})-a|}{\sqrt{1^{2}+(\sqrt{3})^{2}}}=\frac{|3+3-a|}{2}=\frac{|6-a|}{2}$$。

弦长公式:$$|MN|=2\sqrt{r^{2}-d^{2}}=2\sqrt{4-\frac{(6-a)^{2}}{4}}=2\sqrt{3}$$。

解得 $$\frac{(6-a)^{2}}{4}=1$$,即 $$(6-a)^{2}=4$$,$$a=4$$ 或 $$a=8$$。

答案:B

3. 双曲线 $$\frac{x^{2}}{a^{2}}-\frac{y^{2}}{b^{2}}=1$$,焦距 $$2c=2\sqrt{6}$$,故 $$c=\sqrt{6}$$。

渐近线 $$l: y=\pm\frac{b}{a}x$$,点 $$(1,0)$$ 到 $$l$$ 距离 $$\frac{|b\cdot1|}{\sqrt{a^{2}+b^{2}}}=\frac{b}{c}=\frac{b}{\sqrt{6}}=\frac{\sqrt{6}}{3}$$,解得 $$b=2$$。

由 $$c^{2}=a^{2}+b^{2}$$ 得 $$a^{2}=6-4=2$$。

双曲线方程:$$\frac{x^{2}}{2}-\frac{y^{2}}{4}=1$$。

答案:C

4. 直线 $$l: kx+y+4=0$$ 是圆 $$C: x^{2}+y^{2}+4x-4y+6=0$$ 的对称轴,故过圆心。

圆心 $$(-2,2)$$,代入直线:$$-2k+2+4=0$$,解得 $$k=3$$。

点 $$A(0,3)$$,直线 $$m: y=x+3$$。

圆心到直线距离:$$d=\frac{|-2-2+3|}{\sqrt{2}}=\frac{1}{\sqrt{2}}$$。

半径 $$r=\sqrt{4+4-6}=\sqrt{2}$$。

弦长 $$=2\sqrt{r^{2}-d^{2}}=2\sqrt{2-\frac{1}{2}}=2\sqrt{\frac{3}{2}}=\sqrt{6}$$。

答案:C

5. 双曲线 $$\frac{x^{2}}{4}-\frac{y^{2}}{12}=1$$ 的渐近线 $$l: y=\pm\sqrt{3}x$$。

圆 $$(x-4)^{2}+y^{2}=12$$,圆心 $$(4,0)$$,半径 $$r=2\sqrt{3}$$。

圆心到直线 $$y=\sqrt{3}x$$ 的距离:$$d=\frac{|\sqrt{3}\cdot4-0|}{\sqrt{3+1}}=\frac{4\sqrt{3}}{2}=2\sqrt{3}=r$$。

故相切。

答案:B

6. 双曲线中心为原点,焦点 $$F(\sqrt{2},0)$$,故 $$c=\sqrt{2}$$,焦点在 x 轴。

渐近线 $$y=\pm\frac{b}{a}x$$,点 $$F$$ 到渐近线距离 $$\frac{|b\cdot\sqrt{2}|}{\sqrt{a^{2}+b^{2}}}=\frac{\sqrt{2}b}{c}=\frac{\sqrt{2}b}{\sqrt{2}}=b=1$$。

由 $$c^{2}=a^{2}+b^{2}$$ 得 $$a^{2}=2-1=1$$。

双曲线方程:$$x^{2}-\frac{y^{2}}{1}=1$$。

答案:A

7. 直线 $$x-y+a=0$$ 与圆 $$x^{2}+y^{2}=2$$ 相交,$$\angle AOB=120^{\circ}$$。

圆心 $$(0,0)$$,半径 $$r=\sqrt{2}$$。

弦 $$AB$$ 对应圆心角 $$120^{\circ}$$,弦长 $$|AB|=2r\sin60^{\circ}=2\sqrt{2}\cdot\frac{\sqrt{3}}{2}=\sqrt{6}$$。

圆心到直线距离 $$d=\frac{|a|}{\sqrt{2}}$$。

弦长公式:$$|AB|=2\sqrt{r^{2}-d^{2}}=2\sqrt{2-\frac{a^{2}}{2}}=\sqrt{6}$$。

解得 $$\frac{a^{2}}{2}=\frac{1}{2}$$,故 $$|a|=1$$。

答案:A

8. 点 $$P$$ 在直线 $$y=x+1$$ 上,向圆 $$C: (x-3)^{2}+y^{2}=1$$ 引切线,切点 $$A,B$$,求四边形 $$PACB$$ 面积最小值。

圆心 $$C(3,0)$$,半径 $$r=1$$。

四边形面积 $$S=2\times\frac{1}{2}|PA|\cdot r=|PA|\cdot1=|PA|$$。

$$|PA|=\sqrt{|PC|^{2}-r^{2}}$$,故最小化 $$|PC|$$。

设 $$P(t,t+1)$$,则 $$|PC|^{2}=(t-3)^{2}+(t+1)^{2}=2t^{2}-4t+10$$。

最小值在 $$t=1$$ 时,$$|PC|^{2}=2-4+10=8$$,$$|PA|=\sqrt{8-1}=\sqrt{7}$$。

面积最小值 $$\sqrt{7}$$。

答案:C

10. 点 $$(3,m)$$ 到直线 $$x+\sqrt{3}y-4=0$$ 的距离为 1。

距离公式:$$\frac{|3+\sqrt{3}m-4|}{\sqrt{1+3}}=1$$,即 $$\frac{|\sqrt{3}m-1|}{2}=1$$。

故 $$|\sqrt{3}m-1|=2$$,解得 $$\sqrt{3}m=3$$ 或 $$\sqrt{3}m=-1$$,即 $$m=\sqrt{3}$$ 或 $$m=-\frac{\sqrt{3}}{3}$$。

答案:D

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