文档内容
第 02 讲 两条直线的位置关系
目录
01 考情透视·目标导航..........................................................................................................................2
02 知识导图·思维引航..........................................................................................................................3
03 考点突破·题型探究..........................................................................................................................4
知识点1:直线平行与垂直的判定.....................................................................................................4
知识点2:三种距离.............................................................................................................................4
解题方法总结........................................................................................................................................5
题型一:两直线位置关系的判定........................................................................................................6
题型二:两直线的交点与距离问题....................................................................................................8
题型三:有关距离的最值问题............................................................................................................9
题型四:点关于点对称......................................................................................................................11
题型五:点关于线对称......................................................................................................................11
题型六:线关于点对称......................................................................................................................12
题型七:线关于线对称......................................................................................................................13
题型八:直线系方程..........................................................................................................................13
04真题练习·命题洞见........................................................................................................................14
05课本典例·高考素材........................................................................................................................15
06易错分析·答题模板........................................................................................................................17
易错点:两平行直线间的距离公式应用错误..................................................................................17
答题模板:已知两直线平行或垂直求参数......................................................................................17考点要求 考题统计 考情分析
高考对两条直线的位置关系的考查比较
(1)两条直线的平行 稳定,考查内容、频率、题型难度均变化不
2022年上海卷第7题,5分
与垂直 大,备考时应熟练掌握两条直线的位置关
2020年III卷第8题,5分
(2)两直线的交点与 系、距离公式、对称问题等,特别要重视两
2020年上海卷第7题,5分
距离问题 条直线的位置关系以及点到直线的距离公式
这两个考点.
复习目标:
(1)能根据斜率判定两条直线平行或垂直.
(2)能用解方程组的方法求两条直线的交点坐标.
(3)掌握平面上两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离.知识点1: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)
【诊断自测】(多选题)已知两条直线 , 的方程分别为 与 ,下列结论正
确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则两条平行直线之间的距离为
C.若 ,则 D.若 ,则直线 , 一定相交
知识点2:三种距离
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.
【诊断自测】(多选题)已知点 到直线 的距离为3,则实数 等于( )
A.0 B. C.3 D.2
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
【典例1-1】(湖北省“宜荆荆恩”2024届高三9月起点考试数学试题)已知两条直线
,则“ ”是“ ”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【典例1-2】已知 , ,直线 和 垂直,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【方法技巧】
【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.
【变式1-1】直线 与直线 相交,则实数 的值为( )
A. 或 B. 或
C. 且 D. 且
【变式1-2】点 为直线 上不同的两点,则直线 与直线
的位置关系是( )
A.相交 B.平行 C.重合 D.不确定
【变式1-3】(2024·高三·广东·开学考试)已知直线 ,直线 ,则
是 的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【变式1-4】(2024·高三·上海宝山·开学考试)已知集合 ,
,则下列结论正确的是( )
A.存在 ,使得
B.当 时,
C.当 时,
D.对任意的 ,都有题型二:两直线的交点与距离问题
【典例2-1】(2024·高三·江苏苏州·开学考试)已知直线 与直线 交于 ,
则原点到直线 距离的最大值为( )
A.2 B. C. D.1
【典例2-2】若直线 与直线 的交点在第一象限,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【方法技巧】
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.
【变式2-1】已知点 , , ,则 的面积为 .
【变式2-2】已知平面上点 和直线 ,点P到直线l的距离为d,则 .
【变式2-3】已知直线 ,则点 到直线 的距离的最大值为 .
【变式2-4】已知点 ,若直线l过点 ,且A、B到直线l的距离相等,则直线l的
方程为 .
【变式2-5】 ,与直线 平行,则直线 与 的距离为 .
【变式2-6】若恰有两组的实数对 满足关系式 ,则符合题意的 的值为
.
【变式2-7】(2024·全国·模拟预测)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.题型三:有关距离的最值问题
【典例3-1】我国著名数学家华罗庚曾经说过:“数形结合百般好,隔离分家万事休.”事实上有很多代数问
题可以转化为几何问题加以解决,根据上述观点,当 取得最小值时,
实数 的值为( )
A. B.3 C. D.4
【典例3-2】设 ,其中
.则 的最小值为( )
A.8 B.9 C. D.
【方法技巧】
数学结合,利用距离的几何意义进行转化.
【变式3-1】已知 , , , 为四个实数,且 , , ,则
的最小值为( )
A. B. C. D.5
【变式3-2】已知 为直线 上的一点,则 的最小值为( )
A. B. C.4 D.
【变式3-3】 的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式3-4】已知实数 ,满足 , , ,则
的最小值是 .
【变式3-5】已知点 分别在直线 与直线 上,且 ,点 ,
,则 的最小值为 .【变式3-6】(多选题)已知两点 , 点 是直线 : 上的动点,则下列结论中正
确的是( )
A.存在 使 最小 B.存在 使 最小
C.存在 使 最小 D.存在 使 最小
【变式3-7】(多选题)已知直线 和三点 , , ,过点C的直线 与x轴、
y轴的正半轴交于M,N两点.下列结论正确的是( )
A.P在直线l上,则 的最小值为
B.直线l上一点 使 最大
C.当 最小时 的方程是
D.当 最小时 的方程是
【变式3-8】已知点 在直线 ,点 在直线 上,且 ,
的最小值为( )
A. B. C. D.5
【变式3-9】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.
【变式3-10】已知 , 为实数,代数式 的最小值是 .
题型四:点关于点对称
【典例4-1】直线l经过点 ,与x轴、y轴分别交于A,B两点,当P为AB中点时, .
【典例4-2】已知 , ,点 是线段 的中点,则 .【方法技巧】
求点 关于点 中心对称的点 ,由中点坐标公式得
【变式4-1】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
.
【变式4-2】设点A在x轴上,点B在y轴上, 的中点是 ,则 等于
【变式4-3】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 .
【变式4-4】已知直线 与直线 和 的交点分别为 ,若点 是线段
的中点,则直线 的方程为 .
题型五:点关于线对称
【典例5-1】将一张坐标纸对折,如果点 与点 重合,则点 与点 重合.
【典例5-2】点 关于直线 对称的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【方法技巧】
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
【变式5-1】若直线 和直线 关于直线 对称,则直线 恒过定点( )
A. B. C. D.【变式5-2】一条光线从点 射出,经直线 反射后经过点 ,则反射光线所在直线的
方程为( )
A. B.
C. D.
【变式5-3】在等腰直角三角形ABC中, ,点P是边AB上异于A,B的一点,光从点P出发
经 反射后又回到点P,反射点为Q,R,若光线QR经过 的重心,则 .
题型六:线关于点对称
【典例6-1】直线 关于点 对称的直线方程为 .
【典例6-2】直线 关于点 对称的直线方程为 .
【方法技巧】
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).
【变式6-1】直线 关于点 对称的直线 的方程为 .
【变式6-2】直线 恒过定点 ,则直线 关于 点对称的直线方程为 .
【变式6-3】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轴负方向平移2个单位长度,又与
1 1
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
题型七:线关于线对称
【典例7-1】若直线 与直线 关于直线 对称,则直线 的一般式方程为 .
【典例7-2】直线 与直线 关于直线 对称,则直线 的倾斜角是 .【方法技巧】
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 ).
【变式7-1】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 .
【变式7-2】若直线l与直线 的夹角平分线为 ,则直线l的方程为 .
【变式7-3】直线 : 关于直线 : 的对称直线方程为 .
【变式7-4】直线 关于直线 的对称直线的方程为 .
题型八:直线系方程
【典例8-1】过两直线 和 的交点且过原点的直线方程为 .
【典例8-2】经过点 和两直线 ; 交点的直线方程为 .
【方法技巧】
利用直线系方程求解.
【变式8-1】已知两直线 和 的交点为 ,则过 两点的
直线方程为 .
【变式8-2】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8-3】已知直线 的方程为 ,求坐标原点 到 的距离的最大值 .
1.(2021年全国新高考II卷数学试题)抛物线 的焦点到直线 的距离为 ,则
( )
A.1 B.2 C. D.4
2.(2021年全国高考甲卷数学(文)试题)点 到双曲线 的一条渐近线的距离为( )
A. B. C. D.
3.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ))点(0,﹣1)到直线 距离的最大值为
( )
A.1 B. C. D.2
1.已知点 和 ,点P在x轴上,且 为直角,求点P的坐标.2.已知四边形ABCD的四个顶点是 , , , ,求证:四边形
ABCD为矩形.
3.如图,已知直线 与直线 ,在 上任取一点A,在 上任取一点B,连接
AB,取AB的靠近点A的三等分点C,过点C作 的平行线 ,求 与 间的距离.
4.三条直线 , 与 相交于一点,求a的值.
5.已知AO是 边BC的中线,用坐标法证明 .6.已知 , .
(1)求证: ,并求使等式成立的条件.
(2)说明上述不等式的几何意义.
7.已知 为任意实数,当 变化时,方程 表示什么图形?图形有何特点?
易错点:两平行直线间的距离公式应用错误
易错分析: 应用两平行直线间的距离公式一定要注意两平行直线的方程对应 x,y的系数相等时,才
可利用两平行线间的距离公式求解.
【易错题1】 ,与直线 平行,则直线 与 的距离为 .
【易错题2】两平行直线 与 之间的距离为 .答题模板:已知两直线平行或垂直求参数
1、模板解决思路
当需要通过两直线的平行或垂直关系来求解参数的值时,一般的做法是首先考察这两条直线的斜率。
如果两条直线平行,那么它们的斜率相等;如果两条直线垂直,那么它们的斜率之积为-1。
这里需要特别注意,当直线垂直于x轴时,斜率不存在,此时应单独考虑。
2、模板解决步骤
第一步:将两条直线的方程均化成斜截式.
第二步:根据两直线平行或垂直,列出方程(组).
第三步:解方程(组),求出参数的值,由两直线平行求参数后要检验两直线是否重合.
【典型例题1】已知直线 ,若 ,则 .
【典型例题2】已知直线 和 垂直且 ,则 的最小
值为 .