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第58讲 两条直线的位置关系
知识梳理
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
l:Ax+By+C =0 AB -A B =0且
1 1 1 1 1 2 2 1 AA +BB =0
l :A x+B y+C =0 BC -B C ≠0 1 2 1 2
2 2 2 2 1 2 2 1
l:y=kx+b
1 1 1(斜率存在)
l :y=k x+b k =k ,b ≠b 或 k ∙k =-1或k 与k 中有一个为0,
2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2
l 1 :x=x 1,(斜率不存在) x=x 1 ,x=x 2 ,x 1 ≠x 2 另一个不存在.
l :x=x
2 2
知识点二:三种距离
1、两点间的距离
平面上两点P(x,y),P(x ,y )的距离公式为|PP|= (x -x )2+(y -y )2.
1 1 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2
特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|= x2+y2.
2、点到直线的距离
|Ax +By +C|
点P(x ,y )到直线l:Ax+By+C=0的距离d= 0 0
0 0 0 A2+B2
特别地,若直线为l:x=m,则点P(x ,y )到l的距离d=|m-x |;若直线为l:y=n,则
0 0 0 0
点P(x ,y )到l的距离d=|n-y |
0 0 0 0
3、两条平行线间的距离
已知l,l 是两条平行线,求l,l 间距离的方法:
1 2 1 2
(1)转化为其中一条直线上的特殊点到另一条直线的距离.
|C -C |
(2)设l:Ax+By+C =0,l :Ax+By+C =0,则l 与l 之间的距离d= 1 2
1 1 2 2 1 2 A2+B2
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f(x)= ax2+bx+c ± a x2+b x+c 型函数求解,首先想到两点间的距离,或
1 1 1 2 2 2
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P(x ,y )关于点Q(x ,y )的对称点为P
1 1 0 0
x +x
x
0
= 1
2
2
(x ,y ),则根据中点坐标公式,有
2 2 y +y
y = 1 2
0 2
可得对称点P(x ,y )的坐标为(2x -x ,2y -y)
2 2 0 1 0 1
2、点关于直线对称
点P(x ,y )关于直线l:Ax+By+C=0对称的点为P(x ,y ),连接PP,交l于M点,
1 1 2 2
则 l 垂直平分 PP,所以 PP ⊥ l,且 M 为 PP 中点,又因为 M 在直线 l 上,故可得
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1957 3427k⋅k =-1
l PP
x +x y +y ,解出(x ,y )即可.
A 1 2 +B 1 2 +C=0 2 2
2 2
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l:ax+by+c=0,关于直线l :dx+ey+f=0(两直线不平行)的对称直线l
1 2 3
第一步:联立l ,l 算出交点P(x ,y )
1 2 0 0
第二步:在l 上任找一点(非交点)Q(x ,y ),利用点关于直线对称的秒杀公式算出对称
1 1 1
点Q(x ,y )
2 2
第三步:利用两点式写出l 方程
3
5、常见的一些特殊的对称
点(x,y)关于x轴的对称点为(x,-y),关于y轴的对称点为(-x,y).
点(x,y)关于直线y=x的对称点为(y,x),关于直线y=-x的对称点为(-y,-x).
点(x,y)关于直线x=a的对称点为(2a-x,y),关于直线y=b的对称点为(x,2b-
y).
点(x,y)关于点(a,b)的对称点为(2a-x,2b-y).
点(x,y)关于直线x+y=k的对称点为(k-y,k-x),关于直线x-y=k的对称点为
(k+y,x-k).
6、过定点直线系
过已知点P(x ,y )的直线系方程y-y =k(x-x )(k为参数).
0 0 0 0
7、斜率为定值直线系
斜率为k的直线系方程y=kx+b(b是参数).
8、平行直线系
与已知直线Ax+By+C=0平行的直线系方程Ax+By+λ=0(λ为参数).
9、垂直直线系
与已知直线Ax+By+C=0垂直的直线系方程Bx-Ay+λ=0(λ为参数).
10、过两直线交点的直线系
过直线l:Ax+By+C =0与l :A x+B y+C =0的交点的直线系方程:Ax+By+C
1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1
+λ(A x+B y+C )=0(λ为参数).
2 2 2
必考题型全归纳
1 题型一:两直线位置关系的判定
3037 (2024·高二课时练习)直线2x+y+2=0与ax+4y-2=0互相垂直,则这两条直线的
交点坐标为 ( )
A. 1,-4 B. 0,-2 C. -1,0
1
D. 0,
2
【答案】C
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1958 3427【解析】易知直线2x+y+2=0的斜率为-2,
a 1
由两直线垂直条件得直线ax+4y-2=0的斜率- = ,解得a=-2;
4 2
2x+y+2=0 x=-1
联立 ,解得 ;
-2x+4y-2=0 y=0
即交点为-1,0
故选:C.
3038 (2024·江苏南通·高二江苏省如皋中学校考开学考试)已知过点A(-2,m)和点B(m,4)
1 1
的直线为l ,l :y=-2x+1,l :y=- x- .若l ⎳l ,l ⊥l ,则m+n的值为 ( )
1 2 3 n n 1 2 2 3
A.-10 B.-2 C.0 D.8
【答案】A
4-m 1
【解析】因为l ⎳l ,所以k = =-2,解得m=-8,又l ⊥l ,所以- 1 2 AB m+2 2 3 n ×-2 =
-1,
解得n=-2.所以m+n=-10.
故选:A.
3039 (2024·浙江温州·高二乐清市知临中学校考开学考试)设直线l:x+2ay-5=0,l :
1 2
3a-1 x-ay-2=0,则a=1是l ⊥l 的 ( ) 1 2
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
【答案】C
【解析】当a=1时,直线l:x+2y-5=0,l :2x-y-2=0,
1 2
1
此时k =- ,k =2,则k ⋅k =-1,所以l ⊥l ,故充分性成立;
1 2 2 1 2 1 2
当l 1 ⊥l 2 时,1×3a-1 +2a×-a
1
=0,解得a=1或a= ,故必要性不成立; 2
所以“a=1”是“l ⊥l ”的充分不必要条件,
1 2
故选:C.
3040 (2024·广东东莞·高三校考阶段练习)直线l :mx+2y+2=0与直线l :x+(m-1)y=
1 2
0平行,则m= ( )
A.-1或2 B.2 C.-1 D.-2
【答案】A
【解析】因为直线l :mx+2y+2=0与直线l :x+(m-1)y=0平行,
1 2
所以mm-1 -2×1=0⇒m=2或m=-1,
当m=-1时,直线l :x-2y-2=0,直线l :x-2y=0,
1 2
此时直线l 与直线l 平行,满足题意,
1 2
当m=2时,直线l :x+y+1=0,直线l :x+y=0,
1 2
此时直线l 与直线l 平行,满足题意,
1 2
故选:A.
3041 (2024·全国·高三专题练习)已知直线l 1 :ax+2y+1=0,l 2 :3-a x-y+a=0,
则条件“a=1”是“l ⊥l ”的 ( )
1 2
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
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1959 3427C.必要不充分条件 D.既不必要也不充分条件
【答案】B
【解析】若l 1 ⊥l 2 ,则3-a
a
×- 2 =-1,
解得a=1或a=2.
故a=1是l ⊥l 的充分不必要条件.
1 2
故选:B
3042 (2024·黑龙江牡丹江·牡丹江一中校考三模)已知直线l:x+y=0,l :ax+by+1=0,若
1 2
l ⊥l ,则a+b= ( )
1 2
A.-1 B.0 C.1 D.2
【答案】B
【解析】因为直线l:x+y=0,l :ax+by+1=0,且l ⊥l ,则1⋅a+1⋅b=0,
1 2 1 2
所以a+b=0.
故选:B
3043 (2024·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 ( )
9 4
A. - ,
7 7
54 13
B. ,
7 7
38 13
C. ,
3 3
38 5
D. ,
7 7
【答案】D
y-2 3-(-2)
【解析】设D(x,y),∵AD⊥BC,∴ · =-1,∴x+5y-9=0,
x+1 1-0
38
x=
∵AB∥CD,∴ y+ x 2 = 1- 3- (- 2 1) ,∴x-2y-4=0,由得 x x + - 5 2 y y - - 9 4 = = 0 0 , 5 7 ,
y=
7
故选:D.
3044 (2024·甘肃陇南·高三统考期中)已知ΔABC的顶点B2,1 ,C-6,3 ,其垂心为
H-3,2 ,则其顶点A的坐标为
A. -19,-62 B. 19,-62 C. -19,62 D. 19,62
【答案】A
【解析】∵H为ΔABC的垂心 ∴AH⊥BC,BH⊥AC
3-1 1 2-1 1
又k = =- ,k = =-
BC -6-2 4 BH -3-2 5
∴直线AH,AC斜率存在且k =4,k =5
AH AC
设Ax,y
y-2
,则 k AH = y x - + 3 3 =4 ,解得: x y= = - - 6 19 2 ∴A-19,-62
k = =5
AC x+6
本题正确选项:A
3045 (2024·全国·高三专题练习)直线l 1 :x+1+a y=1-aa∈R
1
,直线l :y=- x,下列说 2 2
法正确的是 ( )
A.∃a∈R,使得l ∥l B.∃a∈R,使得l ⊥l
1 2 1 2
C.∀a∈R,l 与l 都相交 D.∃a∈R,使得原点到l 的距离为3
1 2 1
【答案】B
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1960 34271 1
【解析】对A,要使l ∥l ,则k ∥k ,所以- =- ,解之得a=1,此时l 与l 重合,选
1 2 1 2 1+a 2 1 2
项A错误;
1
对B,要使l ⊥l ,k ⋅k =-1,-
1 2 1 2 1+a
1
⋅-
2
3
=-1,解之得a=- ,所以B正确;
2
对C,l 1 :x+1+a y=1-a过定点2,-1 ,该定点在l 上,但是当a=1时,l 与l 重合, 2 1 2
所以C错误;
对D,d= Ax 0 +By 0 +C 1-a =
A2+B2
12+1+a
=3,化简得8a2-20a+17=0,此方程Δ<
2
0,a无实数解,所以D错误.
故选:B.
3046 (2024·全国·高三对口高考)设a,b,c分别为△ABC中∠A,∠B,∠C所对边的边长,则直
线sinA⋅x+ay+c=0与直线bx-sinB⋅y+sinC=0的位置关系是 ( )
A.相交但不垂直 B.垂直 C.平行 D.重合
【答案】B
【解析】由题意可知直线sinA⋅x+ay+c=0与直线bx-sinB⋅y+sinC=0的斜率均
存在且不为0,
sinA
直线sinA⋅x+ay+c=0的斜率k =- ,
1 a
b
直线bx-sinB⋅y+sinC=0的斜率k = ,
2 sinB
sinA b ab
由正弦定理可得kk =- × =- =-1,
1 2 a sinB ab
所以两直线垂直,
故选:B
【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l:Ax+By+C =0(A,B 不全为0),l :A x+B y+C =0(A ,B 不全为0),则:
1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2
当AB -A B ≠0时,直线l,l 相交;
1 2 2 1 1 2
当AB =A B 时,l,l 直线平行或重合,代回检验;
1 2 2 1 1 2
当AA -BB =0时,l,l 直线垂直,与向量的平行与垂直类比记忆.
1 2 1 2 1 2
2 题型二:两直线的交点与距离问题
3047 (2024·全国·高三专题练习)若直线l:y=kx- 3与直线2x+3y-6=0的交点位于第
一象限,则直线l的倾斜角的取值范围是 ( )
π π
A. ,
6 3
π π
B. ,
6 2
π π
C. ,
3 2
π π
D. ,
6 2
【答案】D
3 3+6
【解析】法一:联立两直线方程,得 y=kx- 3 ,解得 x= 2+3k ,
2x+3y-6=0 6k-2 3
y=
2+3k
3 3+6 6k-2 3
所以两直线的交点坐标为 ,
2+3k 2+3k
.
第 页 共 页
1961 3427 3 3+6 >0
2+3k 3
因为两直线的交点在第一象限,所以 ,解得k> ,
6k-2 3 3
>0
2+3k
3 π π
设直线l的倾斜角为θ,则tanθ> ,又θ∈[0,π),所以θ∈ ,
3 6 2
.
法二:由题意,直线l过定点P(0,- 3),
设直线2x+3y-6=0与x轴、y轴的交点分别为B(3,0),A(0,2).
如图,当直线l在阴影部分(不含边界)运动时,两直线的交点在第一象限,易知k =
PB
3
,
3
π π
∴l 的倾斜角为 ,l 的倾斜角为 .
PB 6 PA 2
π π
∴直线l的倾斜角的取值范围是 ,
6 2
.
故选:D
3048 (2024·上海浦东新·华师大二附中校考三模)已知三条直线l:x-2y+2=0,l :x-2=
1 2
0,l :x+ky=0将平面分为六个部分,则满足条件的k的值共有 ( )
3
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个
【答案】C
【解析】当三条直线交于一点时,可将平面分为六个部分,
x=2
联立l
1
:x-2y+2=0与l
2
:x-2=0,解得
y=2
,
x=2
则将
y=2
代入l
3
:x+ky=0中,2k+2=0,解得k=-1,
当l :x+ky=0与l:x-2y+2=0平行时,满足要求,此时k=-2,
3 1
当l :x+ky=0与l :x-2=0平行时,满足要求,此时k=0,
3 2
综上,满足条件的k的值共有3个.
故选:C
3049 (2024·全国·高三专题练习)若三条直线l:4x+y=3,l :mx+y=0,l :x-my=2不能围
1 2 3
成三角形,则实数m的取值最多有 ( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.6个
【答案】C
【解析】∵三条直线不能构成三角形 ∴至少有两条直线平行或三条直线相交于同一点.
1
若l ∥l ,则m=4;若l ∥l ,则-4m=1∴m=- ;
1 2 1 3 4
若l ∥l ,则-m2=1∴m的值不存在;
2 3
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1962 3427若三条直线相交于同一点,
3
x=
直线l 1 和l 2 联立: 4 m x x + + y y = = 3 0 ∴ 4 3 - m m ,∴直线l 1 和l 2 交点为P 4- 3 m , m 3 - m 4
y=
m-4
;
3m+2
x=
直线l 1 和l 3 联立: 4 x x - + m y y = = 3 2 ∴ 1+ - 4 5 m ,∴直线l 1 和l 3 交点为Q 3 1 m +4 + m 2 , 1+ - 4 5 m
y=
1+4m
;
3 3m+2
=
4-m 1+4m 5
∵三条直线相交于同一点∴P、Q两点重合∴ ∴m=1或- .
3m -5 3
=
m-4 1+4m
故实数m的取值最多有4个.
故选:C
3050 (2024·江苏宿迁·高二泗阳县实验高级中学校考阶段练习)若点P(x,y)在直线2x+y-
5=0上,O是原点,则OP的最小值为 ( )
A.2 2 B.2 C. 5 D.4
【答案】C
【解析】由题意可知,OP的最小值即为原点O到直线2x+y-5=0的距离,
-5
则d=
= 5.
22+12
故选:C
3051 (2024·吉林长春·高二东北师大附中校考期中)已知点Px 0 ,y 0 在直线3x-4y-10=0
上,则 x2+y2的最小值为 ( )
0 0
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】 x 0 2+y 0 2就是Px 0 ,y 0 到原点距离,
Px 0 ,y 0
-10
到原点距离的最小值为d=
=2 5
则 x2+y2的最小值为2,
0 0
故选:B.
3052 (2024·高二课时练习)已知点Pa,2 、A-2,-3 、B1,1 ,且PA =PB ,则a=
.
9
【答案】-
2
【解析】已知点Pa,2 、A-2,-3 、B1,1 ,且PA =PB ,
则 a+2 2+2+3 2= a-1 2+2-1
9
2,解得a=- .
2
9
故答案为:- .
2
3053 (2024·全国·高二专题练习)已知点Mx,-4 与点N2,3 间的距离为7 2,则x=
.
【答案】9或-5
【解析】由MN =7 2,
得MN = (x-2)2+(-4-3)2=7 2,
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1963 3427即x2-4x-45=0,解得x=9或-5.
故答案为:9或-5.
3054 (2024·全国·高二课堂例题)已知点A2,1 ,B3,4 ,C-2,-1 ,则△ABC的面积为
.
【答案】5
【解析】设AB边上的高为h,则h就是点C到AB所在直线的距离.
易知AB = 3-2 2+4-1 2= 10.
y-1 x-2
由两点式可得AB边所在直线的方程为 = ,即3x-y-5=0.
4-1 3-2
点C-2,-1
3×-2
到直线3x-y-5=0的距离h=
--1 -5
32+-1
= 10,
2
1
所以△ABC的面积为S = ×AB
△ABC 2
1
×h= × 10× 10=5.
2
故答案为:5
3055 (2024·江苏淮安·高二统考期中)已知平面上点P3,3 和直线l:2y+3=0,点P到直线l
的距离为d,则d= .
9
【答案】 /4.5
2
3
【解析】依题意,直线l:y=- ,而点P3,3
2
,
3
所以d=3--
2
9
= .
2
9
故答案为:
2
3056 (2024·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨七十三中校考期中)点0,-1 到直线y=kx+2 的
距离的最大值是 .
【答案】 5
【解析】因为直线y=kx+2 恒过点A-2,0 ,
记B0,-1 ,直线y=kx+2 为直线l,
则当AB⊥l时,此时点B0,-1 到直线y=kx+1 的距离最大,
∴点0,-1 到直线y=kx+1 距离的最大值为:
AB = 0+2 2+-1-0 2= 5.
故答案为: 5.
3057 (2024·高二课时练习)过直线l:x-2y+3=0与直线l :2x+3y-8=0的交点,且到点
1 2
P0,4 的距离为1的直线l的方程为 .
【答案】3x+4y-11=0或x=1
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1964 3427【解析】解析:由 x-2y+3=0 解得 x=1
2x+3y-8=0 y=2
所以l 1 ,l 2 的交点为1,2 .
显然,直线x=1满足条件;
当直线斜率存在时,设直线方程为y-2=kx-1 ,
即kx-y+2-k=0,
-2-k
依题意有
3
=1,解得k=- .
1+k2 4
所以所求直线方程为3x+4y-11=0或x=1.
故答案为:3x+4y-11=0或x=1.
3058 (2024·江西新余·高二校考开学考试)若点P3,1 到直线l:3x+4y+a=0a>0 的距
离为3,则a= .
【答案】2
【解析】因为点P3,1 到直线l:3x+4y+a=0的距离为3,
3×3+4×1+a
可得
=3,即a+13
32+42
=15,解得a=2或a=-28,
又因为a>0,所以a=2.
故答案为:2.
3059 (2024·全国·高三专题练习)点0,0 ,3,4 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: .
【答案】x=-1或7x-24y-25=0或3x+4y-5=0(填其中一个即可)
【解析】设M0,0 ,N3,4 ,连接MN,则MN =5.
以M为圆心,1为半径作圆M,以N为圆心4为半径作圆N,则两圆外切,
所以两圆有3条公切线,即符合条件的直线l有3条.
当公切线的斜率不存在时,显然公切线的方程为x=-1.
b
当公切线的斜率存在时,设公切线的方程为y=kx+b,则有
=1①
1+k2
3k+b-4
,
=4②
1+k2
由①②得3k+b-4 =4b ,所以3k-3b=4或3k+5b=4.
7 3
k= k=-
24 4
由①及3k-3b=4得 ,由①及3k+5b=4得 ,
25 5
b=- b=
24 4
第 页 共 页
1965 3427所以公切线方程为7x-24y-25=0或3x+4y-5=0.
综上,直线l的方程为x=-1或7x-24y-25=0或3x+4y-5=0.
故答案为:x=-1或7x-24y-25=0或3x+4y-5=0
3060 (2024·浙江温州·高二乐清市知临中学校考开学考试)若两条直线l:x+2y-6=0与l :
1 2
x+ay-5=0平行,则l 与l 间的距离是 .
1 2
5 1
【答案】 / 5
5 5
【解析】∵两条直线l:x+2y-6=0与l :x+ay-5=0平行,
1 2
∴a-2×1=0解得a=2,
经检验a=2时,l :x+2y-5=0,两直线不重合;
2
所以a=2,
-6+5
则l 与l 间的距离
1 2
5
= ,
1+4 5
5
故答案为: .
5
3061 (2024·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l:3x-4y+6=0
1
与l :6x-8y+9=0之间的距离为 .
2
3
【答案】 /0.3
10
9
【解析】由题意得l :6x-8y+9=0即l :3x-4y+ =0
2 2 2
9
6-
2 3
则平行直线l:3x-4y+6=0与l :6x-8y+9=0之间的距离为 = ,
1 2 32+(-4)2 10
3
故答案为:
10
3062 (2024·新疆·高二校联考期末)已知不过原点的直线l 与直线l :x-y+ 2=0平行,且
1 2
直线l 与l 的距离为1,则直线l 的一般式方程为 .
1 2 1
【答案】x-y+2 2=0
【解析】∵直线l 1 不过原点且与l 2 平行,∴可设直线l 1 :x-y+a=0a≠0 ,
a- 2
∴l 与l 之间的距离d=
1 2
=1,解得:a=2 2或a=0(舍),
2
∴直线l 的一般式方程为:x-y+2 2=0.
1
故答案为:x-y+2 2=0.
【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.
3 题型三:有关距离的最值问题
3063 (2024·北京·高三强基计划) (x-9)2+4+ x2+y2+ (y-3)2+9的最小值所属区间
为 ( )
A.[10,11] B.(11,12] C.(12,13] D.前三个答案都不对
【答案】C
【解析】如图,设P(x,0),Q(0,y),A(9,-2),B(-3,3).
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1966 3427根据题意,设题中代数式为M,则M=|AP|+|PQ|+|QB|≥|AB|= 122+52=13,
等号当P,Q分别为直线AB与x轴,y轴交点时取得.
因此所求最小值为13.
故选:C.
3064 (2024·全国·高三专题练习)已知实数x,x ,y,y ,满足x2+y2=4,x2+y2=9,xx +
1 2 1 2 1 1 2 2 1 2
y 1 y 2 =0,则x 1 +y 1 -9 +x 2 +y 2 -9 的最小值是 .
【答案】18- 26/- 26+18
【解析】依题意,方程x2+y2=4、x2+y2=9分别表示以原点O为圆心,2、3为半径的
1 1 2 2
圆,
令B(x,y),A(x ,y ),即点B,A分别在x2+y2=4、x2+y2=9上,如图,
1 1 2 2
显然OB=(x,y),OA=(x ,y ),OB⋅OA=xx +yy =0,即有OB⊥OA,
1 1 2 2 1 2 1 2
1 13
|AB|= |OA|2+|OB|2= 13,取线段AB中点P,连接OP,则|OP|= |AB|= ,
2 2
13
因此点P在以原点为圆心, 为半径的圆上,
2
而x 1 +y 1 -9 +x 2 +y 2 -9 = 2 x 1 +y 1 -9 + x 2 +y 2 -9 2 2 ,
即x 1 +y 1 -9 +x 2 +y 2 -9 表示点A,B到直线l:x+y-9=0的距离和的 2倍,
过A,B分别作直线l的垂线,垂足分别为M,N,过P作PD垂直于直线l于点D,
于是AM⎳PD⎳BN,|AM|+|BN|=2|PD|,
x 1 +y 1 -9 +x 2 +y 2 -9 = 2(|AM|+|BN|)=2 2|PD|,原点O到直线l的距离d=
第 页 共 页
1967 34279
,
2
9 13
显然|PD|≥d-|OP|= - ,当且仅当点O,P,D共线,且点P在线段OD上时
2 2
取等号,
所以 x 1 +y 1 -9 +x 2 +y 2 -9
9 13
=2 2|PD| =2 2 - min min 2 2 =18- 26.
故答案为:18- 26
3065 (2024·全国·高三专题练习)如图,平面上两点P(0,1),Q(3,6),在直线y=x上取两点M,
N使MN = 2,且使PM +MN +NQ 的值取最小,则N的坐标为 .
9 9
【答案】 ,
4 4
【解析】P关于直线y=x的对称点为P1,0 ,则有PM +MN +NQ =PM +MN
+NQ .过Q3,6 作平行于y=x的直线为y=x+b,由6=3+b得b=3,即此时直线
为y=x+3.过M作MQ⎳NQ,则MQ =NQ ,QQ =MN = 2,则PM +MN
+NQ =PM +MN +MQ .由于MN 是常数,要使PM +MN +NQ 的值取最
小,则PM +MQ 的值取最小,即P,M,Q三点共线时最小.设Qa,a+3 a<3 ,由
QQ =MN = 2得 a-3 2+6-a-3 2= 2,即2a-3 2=2,解得a=2(a=4舍
去.),即Q2,5 .设Mx,x
x-0 5-0 5 5 5
,则 = =5,解得x= ,即M ,
x-1 2-1 4 4 4
,设Nb,b ,
5
b> .由MN
4
5
= 2得 b-
4
2 5
+b-
4
2 5
= 2,得2b-
4
2 9
=2,解得b= 或b=
4
1 9 9
(舍去),故N ,
4 4 4
.
9 9
故答案为: ,
4 4
.
3066 (2024·全国·高二专题练习)已知点P,Q分别在直线l:x+y+2=0与直线l :x+y-1
1 2
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1968 3427=0上,且PQ⊥l 1 ,点A-3,-3 ,B3,0 ,则AP +PQ +QB 的最小值为 .
3 10+3 2
【答案】
2
【解析】易知l ⎳l ,作出图象如下,过B点作直线l⊥l ,则PQ⎳l,
1 2 1
直线l:y=x-3,过P作直线PC⎳QB,与直线l交于点C,易知四边形PCBQ为平行四
边形,
故PC=QB,且B到直线l 的距离等于C到l 的距离,
2 1
t+t-3+2
设C(t,t-3),则
3+0-1
=
2
3 1 3 3
,解得t= 或t=- (舍),所以C ,-
2 2 2 2 2
,
而AP +PQ +QB =AP +PQ +PC ,且PQ
2-(-1)
=
3 3 2
= = (定
2 2 2
值),
故只需求出|AP|+|PC|的最小值即可,显然AP +PC ≥AC =
3
-3-
2
2 3
+-3+
2
2 3 10
= ,
2
故AP +PQ +QB
3 10+3 2
的最小值为 .
2
3 10+3 2
故答案为: .
2
3067 (2024·全国·高二课堂例题)已知直线l:kx+y+2-k=0过定点M,点Px,y 在直线
2x-y+1=0上,则MP 的最小值是 ( )
3 5 5
A.5 B. 5 C. D.
5 5
【答案】B
【解析】由kx+y+2-k=0得y+2=k1-x ,所以直线l过定点M1,-2 ,
依题意可知MP 的最小值就是点M到直线2x-y+1=0的距离,
由点到直线的距离公式可得MP
2+2+1
=
min
= 5.
4+1
故选:B.
3068 (2024·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: x-a 2+y-b 2可以
转化为点x,y 到点a,b 的距离,则 x2+1+ x2-4x+8的最小值为( ).
A.3 B.2 2+1 C.2 3 D. 13
【答案】D
【解析】 x2+1+ x2-4x+8= x-0 2+0-1 2+ x-2 2+0-2 2,
可以看作点Px,0 到点A0,1 ,B2,2 的距离之和,
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1969 3427作点A关于x轴的对称点A0,-1 ,显然当B,P,A三点共线时,取到最小值,
最小值为B,A间的距离 22+32= 13.
故选:D.
3069 (2024·贵州·校联考模拟预测)已知x,y∈R+,满足2x+y=2,则x+ x2+y2的最小值
为 ( )
4 8 1+ 2
A. B. C.1 D.
5 5 3
【答案】B
【解析】
如图,过点O作点O关于线段2x+y=2的对称点C,则PO =PC .
设Cx 0 ,y 0
y 0 ×-2 x
,则有 0
8 =-1 x 0 = 5 8 4
x y ,解得 4 ,所以C 5 , 5
2× 2 0 + 2 0 =2 y 0 = 5
.
设Px,y ,则PO = x2+y2,所以 x2+y2=PO =PC ,
又x,y∈R+,所以点P到y轴的距离为x,
所以,x+ x2+y2可视为线段2x+y=2上的点Px,y
8 4
到y轴的距离和到C ,
5 5
的
距离之和.
过P作PD⊥x轴,显然有PD +PC ≥CD ,当且仅当C,P,D三点共线时,和有最小
值.
过点C作CH⊥x轴,则CH 即为最小值,CH与线段AB的交点P,即为最小值时P的 1
位置.
因为CH
8 8
= ,所以x+ x2+y2的最小值为 .
5 5
故选:B.
3070 (2024·江西·高三校联考阶段练习)在平面直角坐标系xOy中,已知点A0,-2 ,点
B1,0 ,P为直线2x-4y+3=0上一动点,则PA +PB 的最小值是 ( )
A. 5 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解析】设点A0,-2 关于直线2x-4y+3=0的对称点为Ax,y ,
x y-2 11
2×
2
-4×
2
+3=0
x=-
5
则
y+2 1
,解得
12
,
× =-1 y=
x 2 5
11 12
所以A- ,
5 5
,
第 页 共 页
1970 3427所以PA +PB =PA +PB ≥AB
256 144
= + =4,
25 25
当且仅当点P为线段AB与直线2x-4y+3=0的交点时等号成立,
所以PA +PB 的最小值是4,
故选:B.
3071 (2024·高二课时练习)已知点A1,3 ,B5,-2 ,点P在x轴上使AP -BP 最大,求点
P的坐标.
【解析】点A1,3 关于x轴的对称点为A1,-3 ,如图所示,若P点不在直线AB上则
AP -BP <AB ,
连接AB并延长交x轴于点P,AP -BP =AP -BP =AB 即为AP -BP 最
大值.
-2+3
直线AB的方程是y+3= x-1
5-1
,
1 13
即y= x- .
4 4
令y=0,得x=13.
则点P的坐标是13,0 .
3072 (2024·天津和平·高二天津市汇文中学校考阶段练习)在直线l:3x-y-1=0上求一点
P,使得:
(1)P到A4,1 和B0,4 的距离之差最大;
(2)P到A4,1 和C3,4 的距离之和最小.
【解析】(1)画出直线l:3x-y-1=0和点A4,1 和B0,4 ,如图:A,B在l:3x-y-1=
0两侧,
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1971 3427作B关于直线l:3x-y-1=0的对称点B,连接AB,
则直线AB和直线l的交点即为P,
设D为l上异于P的一点,则|DB|=|DB|,|PB|=|PB| ,
故 DA -DB = DA - DB ≤ AB= PA - PB = PA -PB ,
故||PA|-|PB||最大,即此时P到A4,1 和B0,4 的距离之差最大,
b-4 1
=-
a 3
设B(a,b),则 ,解得a=3,b=3 ,
a b+4
3× - -1=0
2 2
3x-y-1=0 x=2
故直线AB方程为2x+y-9=0,联立
,解得
,
2x+y-9=0 y=5
即P(2,5);
(2)如图:A,C在l:3x-y-1=0同侧,
作C关于直线l:3x-y-1=0的对称点C,连接AC,
则直线AC和直线l的交点即为P,
设E为l上异于P的一点,则|EC|=|EC|,|PC|=|PC| ,
故EC +EA =EC + EC≥ AC =AP + PC =AP +PC ,
故|PA|+|PC|最小,即此时P到A4,1 和C3,4 的距离之和最小.,
n-4 1
=-
m-3 3 3 24
设C(m,n),则 ,解得m= ,n= ,
m+3 n+4 5 5
3× - -1=0
2 2
11
x=
故直线AC方程为19x+17y-93=0,联立 3 19 x x - + y 1 - 7y 1= -9 0 3=0 ,解得 2 7 6 ,
y=
7
11 26
即即P ,
7 7
;
3073 (2024·全国·高三专题练习)已知函数fx =alnx+1 +1a∈R 的图象恒过定点A,
圆O:x2+y2=4上的两点Px 1 ,y 1 ,Qx 2 ,y 2
满足PA=λAQλ∈R ,则2x 1 +y 1 +7 +
2x 2 +y 2 +7 的最小值为 ( )
A.2 5 B.7+ 5 C.15- 5 D.30-2 5
第 页 共 页
1972 3427【答案】C
【解析】由题可知A为(0,1),且P、A、Q三点共线,
设弦PQ的中点为E(x,y),连接OE,则OE⊥PQ,即OE⊥AE,
1 ∴OE⋅AE=0,由此可得E的轨迹方程为x2+y-
2
2 1 = ,
4
1
即E的轨迹是以0,
2
1
为圆心, 为半径的圆,
2
设直线l为2x+y+7=0,
1
+7
2 1 15 1
则E到l的最小距离为 - = - .
5 2 2 5 2
过P、E、Q分别作直线l的垂线,垂足分别为M、R、N,
则四边形MNQP是直角梯形,且R是MN的中点,则ER是直角梯形的中位线,
∴MP +NQ =2ER ,
即 2x 1 +y 1 +7 + 2x 2 +y 2 +7
5
=2ER
5
,
即2x 1 +y 1 +7 +2x 2 +y 2 +7 =2 5ER
15 1
≥2 5⋅ - 2 5 2 =15- 5.
故选:C.
3074 (2024·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F(x,y)
= (x-2 3)2+y2+ (x+1- 3)2+(y-1+ 3)2+ x2+(y-2)2的最小值为 ( )
A.4 B.2+2 3 C.3+2 3 D.4+2 3
【答案】B
【解析】由题意得:F(x,y)的几何意义为点E到点A2 3,0 ,B 3-1,1- 3 ,C0,2
的距离之和的最小值,
因为AB = 3+1 2+ 3-1 2=2 2,CB = 3-1 2+- 3-1 2=2 2,
AC = 4+12=4,
所以AB 2+CB 2=AC 2,故三角形ABC为等腰直角三角形,,
1
取AC的中点D,连接BD,与AO交于点E,连接CE,故BD= AC=2,AE=CE,
2
CO 2 3
因为 = = ,所以∠CAO=30°,故∠AEC=120°,则∠BEC=∠AEB=
AO 2 3 3
120°,
故点E到三角形三个顶点距离之和最小,即F(x,y)取得最小值,
1 AD 4 3 4 3
因为AD=CD= AC=2,所以AE= = ,同理得:CE= ,DE=
2 cos30° 3 3
第 页 共 页
1973 34272 3
,
3
2 3
BE=BD-DE=2- ,
3
4 3 4 3 2 3
故F(x,y)的最小值为AE+CE+BE= + +2- =2+2 3.
3 3 3
故选:B
3075 (2024·全国·高三专题练习)已知x+y=0,则 x2+y2-2x-2y+2+ x-2 2+y2的最
小值为 ( )
A. 5 B.2 2 C. 10 D.2 5
【答案】C
【解析】设点P(x,y)为直线x+y=0上的动点,
由 x2+y2-2x-2y+2+ x-2 2+y2= x-1 2+y-1 2+ x-2 2+y2可看作P
(x,y)与1,1 的距离和P(x,y)与2,0 的距离之和,
设点M1,1 ,N2,0 ,则点M-1,-1 为点M(1,1)关于直线x+y=0的对称点,
故PM =PM ,且MN = (2+1)2+(0+1)2= 10,
所以PM +PN = x-1 2+y-1 2+ x-2 2+y2=PM +PN ≥MN = 10,
当且仅当P,M,N三点共线时,取等号,
所以 x2+y2-2x-2y+2+ x-2 2+y2的最小值为 10.
故选:C
3076 (2024·陕西西安·高二西安市铁一中学校考期末)设m∈R,过定点A的动直线x+my
=0和过定点B的动直线mx-y-m+3=0交于点Px,y ,则PA ⋅PB 的最大值是
( )
A. 5 B. 10 C.5 D.10
【答案】C
【解析】
第 页 共 页
1974 3427显然x+my=0过定点A(0,0),直线mx-y-m+3=0可化成y=m(x-1)+3,则经
过定点B(1,3),
根据两条直线垂直的一般式方程的条件,1×m+m×(-1)=0,
于是直线x+my=0和直线mx-y-m+3=0垂直,又P为两条直线的交点,则PA
⊥PB,
又AB = (1-0)2+(3-0)2= 10,由勾股定理和基本不等式,
PA 2+PB 2=AB 2=10≥2PA ⋅PB ,则PA ⋅PB ≤5,
当PA =PB = 5时,PA ⋅PB 的最大值是5.
故选:C
3077 (2024·全国·高二专题练习)过定点A的动直线x+ky=0和过定点B的动直线kx-y
-2k+1=0交于点M,则MA +MB 的最大值是 ( )
A.2 2 B.3 C. 10 D. 15
【答案】C
【解析】由题意知x+ky=0过定点A(0,0),
动直线kx-y-2k+1=0即k(x-2)-y+1=0过定点B(2,1),
对于直线x+ky=0和动直线kx-y-2k+1=0满足1×k+k×(-1)=0,
故两直线垂直,
因此点M在以AB为直径的圆上,|AB|= 22+12= 5,
则MA 2+MB 2=5,
所以 MA +MB 2=MA 2+MB 2+2MA MB ≤2 MA 2+MB 2 =10,
当且仅当MA =MB
10
= 时等号成立,
2
故MA +MB 的最大值为 10,
故选:C
【解题方法总结】
数学结合,利用距离的几何意义进行转化.
第 页 共 页
1975 34274 题型四:点点对称
3078 (2024·全国·高三专题练习)已知Aa,6 ,B-2,b ,点P2,3 是线段AB的中点,则a+
b= .
【答案】6
a-2 b+6
【解析】由中点坐标公式知:2= ,3= ,解得:a=6,b=0,∴a+b=6.
2 2
故答案为:6.
3079 (2024·江苏南通·高二统考期中)已知点A在x轴上,点B在y轴上,线段AB的中点M
的坐标为2,-1 ,则线段AB的长度为 .
【答案】2 5
【解析】在平面直角坐标系中,AO⊥BO,
则△ABO为直角三角形,且AB为斜边,
故AB =2OM =2 22+-1 2=2 5.
故答案为:2 5
3080 (2024·高二课时练习)设点A在x轴上,点B在y轴上,AB的中点是P(2,-1),则AB
等于
【答案】2 5
【解析】根据点A在x轴上,点B在y轴上,且AB的中点是P(2,-1),利用中点坐标公式
得到A,B的坐标,再利用两点间的距离公式求解.因为点A在x轴上,点B在y轴上,且
AB的中点是P(2,-1),
所以A(4,0),B(0,-2),
所以AB = 4-0 2+ 0--2 2=2 5,
故答案为:2 5
3081 (2024·高一课时练习)已知直线l与直线l:y=1及直线l :x+y-7=0分别交于点P,
1 2
Q.若PQ的中点为点M1,-1 ,则直线l的斜率为 .
2
【答案】-
3
【解析】设Pa,1 ,则Q2-a,-3 .由点Q在直线l 上,得2-a+3-7=0,a=-2. 2
故P-2,1 .
1--1
所以直线l的斜率为k=
2
,所以k=-
-2-1 3
2
故答案为-
3
【解题方法总结】
x =2x -x
求点P(x 1 ,y 1 )关于点M(x 0 ,y 0 )中心对称的点P'(x 2 ,y 2 ),由中点坐标公式得 y 2 =2y 0 -y 1
2 0 1
5 题型五:点线对称
3082 (2024·湖南长沙·高一周南中学校考开学考试)如下图,一次函数y=x+4的图象与x
轴,y轴分别交于点A,B,点C(-2,0)是x轴上一点,点E,F分别为直线y=x+4和y
轴上的两个动点,当△CEF周长最小时,点E,F的坐标分别为 ( )
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1976 34275 3
A.E- ,
2 2
,F(0,2) B.E(-2,2),F(0,2)
5 3
C.E- ,
2 2
2
,F0,
3
2
D.E(-2,2),F0,
3
【答案】C
【解析】作C(-2,0)关于y轴的对称点G(2,0),
作C(-2,0)关于y=x+4的对称点D(a,b),
连接DG交y轴于F,交AB于E,所以FG=FC,EC=ED,
此时△CEF周长最小,即EC+FC+EF=ED+FG+EF=DG,
b
由C(-2,0),直线AB方程为y=x+4,所以 a b +2 a = - - 2 1 ,解得 a b= =- 2 4 ,
= +4
2 2
y-0 x-2 1 2
所以D(-4,2),可得直线DG方程为 = ,即y=- x+ ,
2-0 -4-2 3 3
5
y=x+4 x=-
2 5 3
由 1 2 ,解得 ,所以E- ,
y=- x+ 3 2 2
3 3 y=
2
,
2 2
令x=0可y= ,所以F0,
3 3
.
故选:C.
3083 (2024·全国·高二专题练习)若直线l 1 :y-2=k-1 x和直线l 关于直线y=x+1对称, 2
则直线l 恒过定点 ( )
2
A. 2,0 B. 1,-1 C. 1,1 D. -2,0
【答案】C
【解析】因为直线l 1 :y-2=k-1 x过定点0,2 ,
点0,2 关于直线y=x+1对称的点为1,1 ,
故直线l 2 恒过定点1,1 .
故选:C
1
3084 (2024·全国·高二假期作业)抛物线y= x2的焦点关于直线x-y-1=0的对称点的坐
4
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1977 3427标是 ( )
1 1
A.(2,-1) B.(1,-1) C. ,-
4 4
1 1
D. ,-
16 16
【答案】A
1
【解析】抛物线y= x2即x2=4y,其焦点坐标为F(0,1),
4
设F(0,1)关于直线x-y-1=0的对称点的坐标是F(m,n),
n-1
则 m 0+ - m 0 ×1 1 = + - n 1 ,解得 m n= = - 2 1 ,则F(2,-1),
- -1=0
2 2
故选:A.
3085 (2024·江西·高二校联考开学考试)如图,一束光线从A3,4 出发,经过坐标轴反射两次
经过点D6,2 ,则总路径长即AB +BC +CD 总长为 ( )
A.3 5 B.6 C.3 13 D. 85
【答案】C
【解析】设点A关于y轴的对称点为点M,点D关于x轴的对称点为点N,
由光线反射知识可得M,B,C三点共线,N,C,B三点共线,
故M,B,C,N四点共线,
因为点A的坐标为3,4 ,点D的坐标为6,2 ,
所以点M的坐标为-3,4 ,点N的坐标为6,-2 ,
由对称的性质可得AB =MB ,DC =NC ,
所以AB +BC +CD =MB +BC +CN =MN ,
又MN = 92+62=3 13,
所以AB +BC +CD =3 13.
故选:C.
3086 (2024·四川遂宁·高二统考期末)已知点A与点B(2,1)关于直线x+y+2=0对称,则
点A的坐标为 ( )
A.(-1,4) B.(4,5) C.(-3,-4) D.(-4,-3)
【答案】C
【解析】设Ax,y ,因点A与点B关于直线对称,则AB中点在直线x+y+2=0上且直
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1978 3427线AB与直线x+y+2=0垂直,
x+2 y+1
则
y- 2 1
+
2
+2=0
⇒ x y= = - - 4 3 ,
=1
x-2
即点A坐标为(-3,-4).
故选:C
3087 (2024·湖北·高二校联考阶段练习)在等腰直角三角形ABC中,AB=AC=3,点P是
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,如图,若光
线QR经过△ABC的重心,则AP= ( )
3 3
A. B. C.1 D.2
2 4
【答案】C
【解析】根据题意,建立如图所示的坐标系,可得B(3,0),C(0,3),
故直线BC的方程为x+y=3,
又由A(0,0),B(3,0),C(0,3),则△ABC 的重心为(1,1),
设P(a,0),其中00 与l :2x+ny- 2
6=0之间的距离是2 5,则直线l 关于直线l 对称的直线方程为 ( )
1 2
A.x-2y-13=0 B.x-2y+2=0
C.x-2y+4=0 D.x-2y-6=0
【答案】A
【解析】因为直线l 1 :x-2y+m=0m>0 与l :2x+ny-6=0, 2
所以n=-2×2=-4,
又两条平行直线l 1 :x-2y+m=0m>0 与l :2x+ny-6=0之间的距离是2 5, 2
|2m+6|
所以 =2 5,解得m=7
4+16
即直线l :x-2y+7=0,l :x-2y-3=0,
1 2
设直线l 关于直线l 对称的直线方程为x-2y+c=0,
1 2
|-3-7| |-3-c|
则 = ,解得c=-13,
5 5
故所求直线方程为x-2y-13=0,
故选:A
3102 (2024·全国·高三专题练习)两直线方程为l:3x-2y-6=0,l :x-y-2=0,则l 关于
1 2 1
l 对称的直线方程为 ( )
2
A.3x-2y-4=0 B.2x+3y-6=0
C.2x-3y-4=0 D.3x-2y-6=0
【答案】C
【解析】设所求直线上任一点M(x,y),M关于直线x-y-2=0的对称点M(x ,y),
1 1
y-y
则
x
x - +x x
1
1
=-
y
1
+y ,解出 x y 1 = = x y+ - 2 2 (*)
1 - 1 -2=0 1
2 2
∵点M在直线3x-2y-6=0上,∴将(*)式代入,得3(y+2)-2(x-2)-6=0,
化简得2x-3y-4=0,即为l 关于l 对称的直线方程.
1 2
故选:C
【解题方法总结】
求直线l关于直线l 对称的直线l'
0
若直线l⎳l ,则l⎳l',且对称轴l 与直线l及l'之间的距离相等.
0 0
此时l,l ,l'分别为Ax+By+C=0,Ax+By+C =0,Ax+By+C'=0(A2+B2≠0),
0 0
|C-C | |C'-C |
由 0 = 0 ,求得C',从而得l'.
A2+B2 A2+B2
若直线l与l 不平行,则l∩l =Q.在直线l上取异于Q的一点P(x,y),然后求得P(x,
0 0 1 1 1
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1984 3427y)关于直线l 对称的点P'(x ,y ),再由Q,P'两点确定直线l'(其中l∩l ∩l'=Q).
1 0 2 2 0
8 题型八:直线系方程
3103 (2024·全国·高三专题练习)已知两直线ax+by-1=0和a x+b y-1=0的交点为P
1 1 2 2
(1,2),则过Q(a,b),Q (a ,b )两点的直线方程为 .
1 1 1 2 2 2
【答案】x+2y-1=0
【解析】依题意两直线ax+by-1=0和a x+b y-1=0的交点为P(1,2),
1 1 2 2
所以a +2b -1=0,a +2b -1=0,Q,Q 在直线x+2y-1=0上,
1 1 2 2 1 2
所以过Q(a,b),Q (a ,b )两点所在直线方程为x+2y-1=0.
1 1 1 2 2 2
故答案为:x+2y-1=0
3104 (2024·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 .
【答案】x-y=0.
【解析】设直线方程为3x-2y+1+λ(x+3y+4)=0,再求出λ的值即得解.过两直线交
点的直线方程可设为3x-2y+1+λ(x+3y+4)=0,
即(3+λ)x+(3λ-2)y+4λ+1=0,
因为它与直线x-y+4=0平行,
所以3+λ+3λ-2=0,
1
即λ=- ,
4
故所求直线为x-y=0.
故答案为:x-y=0.
3105 (2024·全国·高三专题练习)已知坐标原点为O,过点P2,6 作直线2mx-4m+n y+
2n=0(m,n不同时为零)的垂线,垂足为M,则OM 的取值范围是 .
【答案】5- 5,5+ 5
【解析】根据题意,直线2mx-4m+n y+2n=0,即m2x-4y -ny-2 =0,
2x-4y=0 x=4
则有 ,解可得 ,则直线l恒过点4,2
y=2 y=2
.
设Q4,2 ,又由MP与直线垂直,且M为垂足,
则点M的轨迹是以PQ为直径的圆,其方程为x-3 2+y-4 2=5,
所以5- 5≤OM ≤5+ 5;即OM 的取值范围是5- 5,5+ 5 ;
故答案为5- 5,5+ 5 .
3106 (2024·高二课时练习)经过点P(1,0)和两直线l:x+2y-2=0;l :3x-2y+2=0交点
1 2
的直线方程为 .
【答案】x+y-1=0
【解析】设所求直线方程为x+2y-2+λ(3x-2y+2)=0,
点P(1,0)在直线上,
∴1-2+λ(3+2)=0,
1
解得λ= ,
5
1
∴所求直线方程为x+2y-2+ ×(3x-2y+2)=0,即x+y-1=0.
5
故答案为:x+y-1=0.
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1985 34273107 (2024·全国·高二课堂例题)若直线l经过两直线2x-3y-3=0和x+y+2=0的交
点,且斜率为-3,则直线l的方程为 .
【答案】15x+5y+16=0
【解析】设直线l的方程为2x-3y-3+λx+y+2 =0(其中λ为常数),即λ+2 x+
λ-3 y+2λ-3=0 ①.
λ+2 11
又直线l的斜率为-3,则 =-3,解得λ= .
3-λ 2
11
将λ= 代入①式并整理,得15x+5y+16=0,此即所求直线l的方程.
2
故答案为:15x+5y+16=0.
3108 (2024·全国·高一专题练习)设直线l经过2x-3y+2=0和3x-4y-2=0的交点,且
与两坐标轴围成等腰直角三角形,则直线l的方程为 .
【答案】x-y-4=0或x+y-24=0
2x-3y+2=0 x=14
【解析】方法一:由 ,得 ,
3x-4y-2=0 y=10
所以两条直线的交点坐标为(14,10),
由题意可得直线l的斜率为1或-1,
所以直线l的方程为y-10=x-14或y-10=-x-14 ,
即x-y-4=0或x+y-24=0.
方法二:设直线l的方程为2x-3y+2 +λ3x-4y-2 =0,整理得2+3λ x-
4λ+3 y-2λ+2=0,
2+3λ 5
由题意,得 =±1,解得λ=-1或λ=- ,
3+4λ 7
所以直线l的方程为x-y-4=0或x+y-24=0.
故答案为:x-y-4=0或x+y-24=0.
3109 (2024·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 .
【答案】x+y+1=0或3x+4y=0
【解析】由题意可设所求直线方程为3x+2y+6+λ(2x+5y-7)=0,即(3+2λ)x+(2
+5λ)y+6-7λ=0
7λ-6
令x=0,得y=
2+5λ
7λ-6
令y=0,得x=
3+2λ
∵所求直线方程在两坐标轴上的截距相等
7λ-6 7λ-6 1 6
∴ = ,即λ= 或λ=
3+2λ 2+5λ 3 7
∴所求直线方程为x+y+1=0或3x+4y=0
故答案为x+y+1=0或3x+4y=0
【解题方法总结】
利用直线系方程求解.
【解题方法总结】
第 页 共 页
1986 3427