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第 02 讲 两条直线的位置关系
目录
考点要求 考题统计 考情分析
(1)能根据斜率判定两条直 高考对两条直线的位置关系的考查比
线平行或垂直. 较稳定,考查内容、频率、题型难度
(2)能用解方程组的方法求 均变化不大,备考时应熟练掌握两条
2022年上海卷第7题,5分
两条直线的交点坐标. 直线的位置关系、距离公式、对称问
2020年III卷第8题,5分
(3)掌握平面上两点间的距 题等,特别要重视两条直线的位置关
2020年上海卷第7题,5分
离公式、点到直线的距离公 系以及点到直线的距离公式这两个考
式,会求两条平行直线间的 点.
距离.
知识点一:两直线平行与垂直的判定
两条直线平行与垂直的判定以表格形式出现,如表所示.
两直线方程 平行 垂直(斜率存在) 或 或 中有一个为
0,另一个不存在.
(斜率不存在)
知识点二:三种距离
1、两点间的距离
平面上两点 的距离公式为 .
特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离
2、点到直线的距离
点 到直线 的距离
特别地,若直线为l:x=m,则点 到l的距离 ;若直线为l:y=n,则点 到
l的距离
3、两条平行线间的距离
已知 是两条平行线,求 间距离的方法:
(1)转化为其中一条直线上的特殊点到另一条直线的距离.
(2)设 ,则 与 之间的距离
注:两平行直线方程中,x,y前面对应系数要相等.
4、双根式
双根式 型函数求解,首先想到两点间的距离,或者利用单调性
求解.
【解题方法总结】
1、点关于点对称
点关于点对称的本质是中点坐标公式:设点 关于点 的对称点为 ,则根
据中点坐标公式,有
可得对称点 的坐标为
2、点关于直线对称
点 关于直线 对称的点为 ,连接 ,交 于 点,则 垂直平分,所以 ,且 为 中点,又因为 在直线 上,故可得 ,解出
即可.
3、直线关于点对称
法一:在已知直线上取两点,利用中点坐标公式求出它们关于已知点对称的两点坐标,再由两点式求
出直线方程;
法二:求出一个对称点,再利用两对称直线平行,由点斜式得到所求直线方程.
4、直线关于直线对称
求直线 ,关于直线 (两直线不平行)的对称直线
第一步:联立 算出交点
第二步:在 上任找一点(非交点) ,利用点关于直线对称的秒杀公式算出对称点
第三步:利用两点式写出 方程
5、常见的一些特殊的对称
点 关于 轴的对称点为 ,关于 轴的对称点为 .
点 关于直线 的对称点为 ,关于直线 的对称点为 .
点 关于直线 的对称点为 ,关于直线 的对称点为 .
点 关于点 的对称点为 .
点 关于直线 的对称点为 ,关于直线 的对称点为 .
6、过定点直线系
过已知点 的直线系方程 ( 为参数).
7、斜率为定值直线系
斜率为 的直线系方程 ( 是参数).
8、平行直线系
与已知直线 平行的直线系方程 ( 为参数).
9、垂直直线系
与已知直线 垂直的直线系方程 ( 为参数).
10、过两直线交点的直线系
过直线 与 的交点的直线系方程:
( 为参数).题型一:两直线位置关系的判定
例1.(2023·高二课时练习)直线 与 互相垂直,则这两条直线的交点坐标为
( )
A. B.
C. D.
例2.(2023·江苏南通·高二江苏省如皋中学校考开学考试)已知过点 和点 的直线为l,
1
. 若 ,则 的值为( )
A. B.
C.0 D.8
例3.(2023·浙江温州·高二乐清市知临中学校考开学考试)设直线 ,
,则 是 的( )
A.充要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
变式1.(2023·广东东莞·高三校考阶段练习)直线 : 与直线 : 平行, 则
( )
A. 或 B. C. D.
变式2.(2023·全国·高三专题练习)已知直线 : , : ,则条件“
”是“ ”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不必要也不充分条件
变式3.(2023·黑龙江牡丹江·牡丹江一中校考三模)已知直线 ,若 ,则
( )
A. B.0 C.1 D.2
变式4.(2023·全国·高三专题练习)已知A(-1,2),B(1,3),C(0,-2),点D使AD⊥BC,AB∥CD,
则点D的坐标为( )A. B.
C. D.
变式5.(2023·甘肃陇南·高三统考期中)已知 的顶点 , ,其垂心为 ,则其
顶点 的坐标为
A. B. C. D.
变式6.(2023·全国·高三专题练习)直线 ,直线 ,下列说法正确的
是( )
A. ,使得 B. ,使得
C. , 与 都相交 D. ,使得原点到 的距离为3
变式7.(2023·全国·高三对口高考)设 分别为 中 所对边的边长,则直线
与直线 的位置关系是( )
A.相交但不垂直 B.垂直 C.平行 D.重合
【解题方法总结】
判断两直线的位置关系可以从斜率是否存在分类判断,也可以按照以下方法判断:一般地,设
( 不全为0), ( 不全为0),则:
当 时,直线 相交;
当 时, 直线平行或重合,代回检验;
当 时, 直线垂直,与向量的平行与垂直类比记忆.
题型二:两直线的交点与距离问题
例4.(2023·全国·高三专题练习)若直线 与直线 的交点位于第一象限,则直线
l的倾斜角的取值范围是( )
A. B.
C. D.
例5.(2023·上海浦东新·华师大二附中校考三模)已知三条直线 , ,将平面分为六个部分,则满足条件的 的值共有( )
A. 个 B.2个 C. 个 D.无数个
例6.(2023·全国·高三专题练习)若三条直线 不能围成三角形,则
实数 的取值最多有( )
A. 个 B. 个
C. 个 D. 个
变式8.(2023·江苏宿迁·高二泗阳县实验高级中学校考阶段练习)若点 在直线 上,O
是原点,则OP的最小值为( )
A. B.2 C. D.4
变式9.(2023·吉林长春·高二东北师大附中校考期中)已知点 在直线 上,则
的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
变式10.(2023·高二课时练习)已知点 、 、 ,且 ,则 .
变式11.(2023·全国·高二专题练习)已知点 与点 间的距离为 ,则 .
变式12.(2023·全国·高二课堂例题)已知点 , , ,则 的面积为 .
变式13.(2023·江苏淮安·高二统考期中)已知平面上点 和直线 ,点P到直线l的距离
为d,则 .
变式14.(2023·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨七十三中校考期中)点 到直线 的距离的最大
值是 .
变式15.(2023·高二课时练习)过直线 与直线 的交点,且到点 的
距离为1的直线l的方程为 .变式16.(2023·江西新余·高二校考开学考试)若点 到直线 的距离为3,则
.
变式17.(2023·全国·高三专题练习)点 , 到直线l的距离分别为1和4,写出一个满足条件的
直线l的方程: .
变式18.(2023·浙江温州·高二乐清市知临中学校考开学考试)若两条直线 与
平行,则 与 间的距离是 .
变式19.(2023·江苏宿迁·高二泗阳县实验高级中学校考阶段练习)平行直线 与
之间的距离为 .
变式20.(2023·新疆·高二校联考期末)已知不过原点的直线 与直线 平行,且直线 与
的距离为 ,则直线 的一般式方程为 .
【解题方法总结】
两点间的距离,点到直线的距离以及两平行直线间的距离的计算,特别注意点到直线距离公式的结构.
题型三:有关距离的最值问题
例7.(2023·北京·高三强基计划) 的最小值所属区间为( )
A. B.
C. D.前三个答案都不对
例8.(2023·全国·高三专题练习)已知实数 ,满足 , , ,则
的最小值是 .
例9.(2023·全国·高三专题练习)如图,平面上两点 ,在直线 上取两点 使
,且使 的值取最小,则 的坐标为 .变式21.(2023·全国·高二专题练习)已知点 分别在直线 与直线 上,且
,点 , ,则 的最小值为 .
变式22.(2023·全国·高二课堂例题)已知直线 过定点M,点 在直线
上,则 的最小值是( )
A.5 B. C. D.
变式23.(2023·全国·高三专题练习)著名数学家华罗庚曾说过:“数形结合百般好,割裂分家万事
休.”事实上,有很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,如: 可以转化为点
到点 的距离,则 的最小值为( ).
A.3 B. C. D.
变式24.(2023·贵州·校联考模拟预测)已知 ,满足 ,则 的最小值为
( )
A. B. C.1 D.
变式25.(2023·江西·高三校联考阶段练习)在平面直角坐标系 中,已知点 ,点 为
直线 上一动点,则 的最小值是( )
A. B.4 C.5 D.6
变式26.(2023·高二课时练习)已知点 ,点P在x轴上使 最大,求点P的坐标.变式27.(2023·天津和平·高二天津市汇文中学校考阶段练习)在直线 上求一点P,使得:
(1)P到 和 的距离之差最大;
(2)P到 和 的距离之和最小.
变式28.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 的图象恒过定点A,圆
上的两点 , 满足 ,则 的最小值
为( )
A. B.
C. D.
变式29.(2023·江西·高三校联考开学考试)费马点是指三角形内到三角形三个顶点距离之和最小的点.当
三角形三个内角均小于120°时,费马点与三个顶点连线正好三等分费马点所在的周角,即该点所对的三角
形三边的张角相等且均为120°.根据以上性质,.则
的最小值为( )
A.4 B. C. D.
变式30.(2023·全国·高三专题练习)已知 ,则 的最小值为
( )
A. B. C. D.
变式31.(2023·陕西西安·高二西安市铁一中学校考期末)设 ,过定点 的动直线 和过定
点 的动直线 交于点 ,则 的最大值是( )
A. B. C.5 D.10
变式32.(2023·全国·高二专题练习)过定点A的动直线 和过定点B的动直线 交于点M,则 的最大值是( )
A. B.3 C. D.
【解题方法总结】
数学结合,利用距离的几何意义进行转化.
题型四:点点对称
例10.(2023·全国·高三专题练习)已知 , ,点 是线段 的中点,则
.
例11.(2023·江苏南通·高二统考期中)已知点 在 轴上,点 在 轴上,线段 的中点 的坐标为
,则线段 的长度为 .
例12.(2023·高二课时练习)设点A在x轴上,点B在y轴上, 的中点是 ,则 等于
变式33.(2023·高一课时练习)已知直线l与直线 及直线 分别交于点P,Q.若PQ
的中点为点 ,则直线l的斜率为 .
【解题方法总结】
求点 关于点 中心对称的点 ,由中点坐标公式得
题型五:点线对称
例13.(2023·湖南长沙·高一周南中学校考开学考试)如下图,一次函数 的图象与 轴, 轴分
别交于点 , ,点 是 轴上一点,点 , 分别为直线 和 轴上的两个动点,当
周长最小时,点 , 的坐标分别为( )
A. , B. ,C. , D. ,
例14.(2023·全国·高二专题练习)若直线 和直线 关于直线 对称,则直线 恒过
定点( )
A. B. C. D.
例15.(2023·全国·高二假期作业)抛物线 的焦点关于直线 的对称点的坐标是( )
A. B. C. D.
变式34.(2023·江西·高二校联考开学考试)如图,一束光线从 出发,经过坐标轴反射两次经过点
,则总路径长即 总长为( )
A. B.6 C. D.
变式35.(2023·四川遂宁·高二统考期末)已知点A与点 关于直线 对称,则点A的坐标为
( )
A. B.
C. D.
变式36.(2023·湖北·高二校联考阶段练习)在等腰直角三角形 中, ,点 是边 上异
于 的一点,光线从点 出发,经 反射后又回到点 ,如图,若光线 经过 的重心,则
( )A. B. C.1 D.2
【解题方法总结】
求点 关于直线 对称的点
方法一:(一中一垂),即线段 的中点M在对称轴 上,若直线 的斜率存在,则直线 的
斜率与对称轴 的斜率之积为-1,两个条件建立方程组解得点
方法二:先求经过点 且垂直于对称轴 的直线(法线) ,然后由 得线段 的中
点 ,从而得
题型六:线点对称
例16.(2023·高二课时练习)直线 关于点 对称的直线 的方程为 .
例17.(2023·全国·高二专题练习)直线 关于点 的对称直线方程是 .
例18.(2023·河北廊坊·高三校考阶段练习)与直线 关于点 对称的直线的方程为
.
变式37.(2023·全国·高三专题练习)直线 恒过定点 ,则直线 关于 点
对称的直线方程为 .
变式38.(2023·辽宁营口·高三统考期末)若直线 : 与直线 关于点 对称,则当 经过
点 时,点 到直线 的距离为 .
变式39.(2023·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系xOy中,将直线l沿x轴正方向平移3个单位长度,
沿y轴正方向平移5个单位长度,得到直线l.再将直线l 沿x轴正方向平移1个单位长度,沿y轴负方向平
1 1
移2个单位长度,又与直线l重合.若直线l与直线l 关于点(2,3)对称,则直线l的方程是
1
.【解题方法总结】
求直线l关于点 中心对称的直线
求解方法是:在已知直线l上取一点 关于点 中心对称得 ,再利用 ,由
点斜式方程求得直线 的方程(或者由 ,且点 到直线l及 的距离相等来求解).
题型七:线线对称
例19.(2023·全国·高三专题练习)已知直线 ,直线 ,若直线 关于直线l的
对称直线为 ,则直线 的方程为 .
例20.(2023·全国·高三专题练习)若动点A,B分别在直线l:x+y-7=0和l:x+y-5=0上移动,则
1 2
AB的中点M到原点的距离的最小值为( )
A.3 B.2 C.3 D.4
例21.(2023·全国·高三专题练习)直线 关于直线 对称的直线方程是( )
A. B.
C. D.
变式40.(2023·全国·高三专题练习)设直线 与 关于直线 对称,则直线
的方程是( )
A. B.
C. D.
变式41.(2023·全国·高三专题练习)直线 关于直线 对称的直线为( )
A. B. C. D.
变式42.(2023·全国·高三专题练习)如果直线 与直线 关于直线 对称,那么
( )
A. B. C. D.
变式43.(2023·全国·高三专题练习)求直线x+2y-1=0关于直线x+2y+1=0对称的直线方程( )
A.x+2y-3=0 B.x+2y+3=0
C.x+2y-2=0 D.x+2y+2=0变式44.(2023·全国·高三专题练习)若两条平行直线 : 与 : 之间
的距离是 ,则直线 关于直线 对称的直线方程为( )
A. B.
C. D.
变式45.(2023·全国·高三专题练习)两直线方程为 , ,则 关于 对称的
直线方程为( )
A. B.
C. D.
【解题方法总结】
求直线l关于直线 对称的直线
若直线 ,则 ,且对称轴 与直线l及 之间的距离相等.
此 时 分 别 为 , 由
,求得 ,从而得 .
若直线l与 不平行,则 .在直线l上取异于Q的一点 ,然后求得 关于直线
对称的点 ,再由 两点确定直线 (其中 ).
题型八:直线系方程
例22.(2023·全国·高三专题练习)已知两直线 和 的交点为 ,则过
两点的直线方程为 .
例23.(2023·全国·高三专题练习)经过直线3x-2y+1=0和直线x+3y+4=0的交点,且平行于直线x
-y+4=0的直线方程为 .
例24.(2023·全国·高三专题练习)已知坐标原点为O,过点 作直线 n
不同时为零 的垂线,垂足为M,则 的取值范围是 .
变式46.(2023·高二课时练习)经过点 和两直线 ; 交点的直线方
程为 .变式47.(2023·全国·高二课堂例题)若直线l经过两直线 和 的交点,且斜率为
,则直线l的方程为 .
变式48.(2023·全国·高一专题练习)设直线 经过 和 的交点,且与两坐标轴
围成等腰直角三角形,则直线 的方程为 .
变式49.(2023·高二课时练习)经过直线3x+2y+6=0和2x+5y-7=0的交点,且在两坐标轴上的截距相等
的直线方程为 .
【解题方法总结】
利用直线系方程求解.
【解题方法总结】
1.(2020•新课标Ⅲ)点 到直线 距离的最大值为
A.1 B. C. D.2
2.(2018•北京)在平面直角坐标系中,记 为点 到直线 的距离.当 、 变
化时, 的最大值为
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2014•四川)设 ,过定点 的动直线 和过定点 的直线 交于点 ,
则 的取值范围是
A. , B. , C. , D. ,