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备战2024年高考《解读•突破•强化》一轮复习讲义(新高考)
第 02 讲 两条直线的位置关系
【考试要求】
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.
1.两条直线的位置关系
(1)直线l :y=kx+b ,l :y=kx+b ,l :Ax+By+C =0,l :Ax+By+C =0(其中
1 1 1 2 2 2 3 1 1 1 4 2 2 2
l 与l 是同一条直线,l 与l 是同一条直线)的位置关系如下表:
1 3 2 4
位置关系 l,l 满足的条件 l,l 满足的条件
1 2 3 4
平行
垂直
相交
两个充要条件
(1)两条直线平行或重合的充要条件
直线l :Ax+By+C =0与直线l :Ax+By+C =0平行或重合的充要条件是AB -AB
1 1 1 1 2 2 2 2 1 2 2 1
=0.
(2)两条直线垂直的充要条件
直线l:Ax+By+C =0与直线l:Ax+By+C =0垂直的充要条件是AA+BB=0.
1 1 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2(2)两条直线的交点的求法
直线l:Ax+By+C =0,l:Ax+By+C =0,则l 与l 的交点坐标就是方程组的解.
1 1 1 1 2 2 2 2 1 2
2.三种距离公式
(1)两点间的距离公式
①条件:点P(x,y),P(x,y).
1 1 1 2 2 2
②结论:|PP|=.
1 2
③特例:点P(x,y)到原点O(0,0)的距离|OP|=.
(2)点到直线的距离
点P(x,y)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=.
0 0
(3)两条平行直线间的距离
两条平行直线l:Ax+By+C =0与l:Ax+By+C =0间的距离d=.
1 1 2 2
点到直线、两平行线间的距离公式的使用条件
(1)求点到直线的距离时,应先化直线方程为一般式.
(2)求两平行线之间的距离时,应先将直线方程化为一般式,且x,y的系数对应相等.
3.直线系方程
(1)与直线Ax+By+C=0平行的直线系方程是Ax+By+m=0(m∈R且m≠C).
(2)与直线Ax+By+C=0垂直的直线系方程是Bx-Ay+n=0(n∈R).
(3)过直线l :Ax+By+C =0与l :Ax+By+C =0的交点的直线系方程为Ax+By+C
1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1
+λ(Ax+By+C )=0(λ∈R),但不包括l.
2 2 2 2
4.五种常用对称关系
(1)点(x,y)关于原点(0,0)的对称点为(-x,-y).
(2)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).
(3)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).
(4)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).
(5)点(x,y)关于点(a,b)的对称点为(2a-x,2b-y).
1、(多选)下列结论正确的是( )
A当直线l 和l 斜率都存在时,一定有k=k⇒l∥l.
1 2 1 2 1 2
B若两条直线l 与l 垂直,则它们的斜率之积一定等于-1.
1 2
C直线外一点与直线上点的距离的最小值就是点到直线的距离.
D若点A,B关于直线l:y=kx+b(k≠0)对称,则直线AB的斜率等于-,且线段AB的中
点在直线l上.
2.点A(2,5)到直线l:x-2y+3=0的距离为( )
A.2 B. C. D.
3.过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是( )A.x-2y-1=0 B.x-2y+1=0
C.2x+y-2=0 D.x+2y-1=0
4.直线x-2y-3=0关于x轴对称的直线方程为________.
5、直线l:2x+y-1=0和l:x-2y+7=0的交点的坐标为________.
1 2
考点一 两条直线的平行与垂直
例1(2023·合肥质检)若l:3x-my-1=0与l:3(m+2)x-3y+1=0是两条不同的直线,则
1 2
“m=1”是“l∥l”的( )
1 2
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
(2)(2022·桂林模拟)已知直线l:ax+(a-1)y+3=0,l:2x+ay-1=0,若l⊥l,则实数a
1 2 1 2
的值是( )
A.0或-1 B.-1或1
C.-1 D.1
【对点演练1】(2023·广东·高三统考模拟预测)设 ,则“ ”是“直线
与直线 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
【对点演练2】(多选)已知直线l:x+my-1=0,l:(m-2)x+3y+3=0,则下列说法正确
1 2
的是( )
A.若l∥l,则m=-1或m=3
1 2
B.若l∥l,则m=3
1 2
C.若l⊥l,则m=-
1 2
D.若l⊥l,则m=
1 2
【对点演练3】已知两直线l :(m-1)x-6y-2=0,l :mx+y+1=0,若l⊥l ,则m=
1 2 1 2
________;若l∥l,则m=________.
1 2
考点二 两条直线的交点问题
例2、求经过直线l :3x+2y-1=0和l :5x+2y+1=0的交点,且垂直于直线l :3x-5y
1 2 3
+6=0的直线l的方程.
【对点演练1】经过两直线l:x-2y+4=0和l:x+y-2=0的交点P,且与直线l:3x-
1 2 34y+5=0垂直的直线l的方程为________.
【对点演练2】经过两直线l:2x-y+3=0与l:x+2y-1=0的交点,且平行于直线3x+
1 2
2y+7=0的直线方程是( )
A.2x-3y+5=0 B.2x+3y-1=0
C.3x+2y-2=0 D.3x+2y+1=0
【对点演练3】已知直线y=kx+2k+1与直线y=-x+2的交点位于第一象限,则实数k的
取值范围是________.
【对点演练4】三条直线l:x-y=0,l:x+y-2=0,l:5x-ky-15=0构成一个三角形,
1 2 3
则k的取值范围是( )
A.k∈R B.k∈R且k≠±1,k≠0
C.k∈R且k≠±5,k≠-10 D.k∈R且k≠±5,k≠1
【对点演练4】(多选)若两条直线A x+B y+C =0与A x+B y+C =0有交点,则该交
1 1 1 2 2 2
点坐标就是方程组{A x+B y+C =0)的实数解,给出以下三种说法:
1 1 1
A x+B y+C =0
2 2 2
①若方程组无解,则两直线平行;
②若方程组只有一解,则两直线相交;
③若方程组有无数多解,则两直线重合.
其中说法正确的有( )
A.① B.② C.③ D.以上都不正确
考点三 直线过定点问题
例3 对于任给的实数m,直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5都通过一定点,则该定点的坐标
为( )
A.(9,-4) B.(-9,-4) C.(9,4) D.(-9,4)
【对点演练1】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+3-m=
0交于点P(x,y),则|PA|·|PB|的最大值是________.
【对点演练2】已知0<k<4,直线l:kx-2y-2k+8=0和直线l:2x+k2y-4k2-4=0与
1 2
两坐标轴围成一个四边形,则使得这个四边形面积最小的k值为________.
考点四 距离问题
例4 已知直线l经过直线2x+y-5=0与x-2y=0的交点P.
(1)点A(5,0)到直线l的距离为3,求直线l的方程;
(2)求点A(5,0)到直线l的距离的最大值.
【对点演练1】两条平行直线2x-y+3=0和ax-3y+4=0间的距离为d,则a,d分别为(
)A.a=6,d= B.a=-6,d=
C.a=-6,d= D.a=6,d=
【对点演练2】若P,Q分别为直线3x+4y-12=0与6x+8y+5=0上任意一点,则|PQ|的
最小值为( )
A. B. C. D.
【对点演练3】点(0,-1)到直线y=k(x+1)距离的最大值为( )
A.1 B. C. D.2
【对点演练4】直线l 经过点(3,0),直线l 经过点(0,4),且l∥l ,d表示l 和l 之间的距离,
1 2 1 2 1 2
则d的取值范围是________.
【对点演练5】若点(m,n)在直线l:3x+4y-13=0上,则(m-1)2+n2的最小值为( )
A.3 B.4 C.2 D.6
考点五 对称问题
角度1 点关于点的对称问题
例5过点P(0,1)作直线l,使它被直线l:2x+y-8=0和l:x-3y+10=0截得的线段被点
1 2
P平分,求直线l的方程.
【对点演练】 直线3x-2y=0关于点 对称的直线方程为( )
A.2x-3y=0 B.3x-2y-2=0
C.x-y=0 D.2x-3y-2=0
角度2 点关于直线的对称问题
例6已知直线l:2x-3y+1=0,点A(-1,-2).求点A关于直线l的对称点A′的坐标;
【对点演练1】已知A(4,-3)关于直线l的对称点为B(-2,5),则直线l的方程是( )
A.3x+4y-7=0 B.3x-4y+1=0
C.4x+3y-7=0 D.3x+4y-1=0
【对点演练2】.已知入射光线经过点M(-3,4),被直线l:x-y+3=0反射,反射光线经过
点N(2,6),则反射光线所在直线的方程为________________.
【对点演练3】已知两点A(-4,8),B(2,4),点C在直线y=x+1上,则|AC|+|BC|的最小值
为( )
A.2 B.9 C. D.10
角度3 直线关于直线的对称问题
例7 两直线方程为l :3x-2y-6=0,l :x-y-2=0,则l 关于l 对称的直线方程为(
1 2 1 2
)
A.3x-2y-4=0 B.2x+3y-6=0
C.2x-3y-4=0 D.3x-2y-6=0
【对点演练1】已知直线l :x−y+3=0,直线l:x−y−1=0,若直线l 关于直线l的对称
1 1直线为l ,则直线l 的方程为_______________.
2 2
角度4 直线关于点的对称问题
例 8 已知直线l经过直线3x+4 y−2=0与直线2x+ y+2=0的交点P,且垂直于直线
x−2y−1=0.
(1)求直线l的方程;
(2)求直线l关于原点O对称的直线方程.
【对点演练】直线ax+y+3a-1=0恒过定点N,则直线2x+3y-6=0关于点N对称的直
线方程为( )
A.2x+3y-12=0 B.2x+3y+12=0
C.2x-3y+12=0 D.2x-3y-12=0
例题(2023·广东佛山·统考一模)设单位圆O与x轴的左、右交点分别为A、B,直线l:
(其中 )分别与直线 、 交于C、D两点,则
( )
A. 时,l的倾斜角为
B. ,点A、B到l的距离之和为定值
C. ,使l与圆O无公共点
D. ,恒有
一、单项选择题
1.如果直线l 的斜率为a,l⊥l,则直线l 的斜率为( )
1 1 2 2
A. B.A C.- D.-或不存在
2.已知直线l 经过点A(2,a-1),B(a,4),且与直线l :2x+y-3=0平行,则a等于(
1 2
)
A.-2 B.2 C.-1 D.1
3.直线x-2y+1=0关于直线x=1对称的直线方程是( )
A.x+2y-1=0 B.2x+y-1=0
C.2x+y-3=0 D.x+2y-3=04.若直线ax-4y+2=0与直线2x+5y+c=0垂直,垂足为(1,b),则a+b+c等于( )
A.-6 B.4 C.-10 D.-4
5.(2023·漳州质检)已知a2-3a+2=0,则直线l :ax+(3-a)y-a=0和直线l :(6-2a)x
1 2
+(3a-5)y-4+a=0的位置关系为( )
A.垂直或平行 B.垂直或相交
C.平行或相交 D.垂直或重合
6.(2023·牡丹江模拟)直线y=x关于直线x=1的对称直线为l,则直线l的方程是( )
A.x+y-2=0 B.x+y+2=0
C.x+y-2=0 D.x+y+2=0
7、已知直线l:x-2y+8=0和两点A(2,0),B(-2,-4),若直线l上存在点P使得|PA|+|
PB|最小,则点P的坐标为( )
A.(-2,-3) B.(-2,3)
C.(2,3) D.(-2,2)
8.定义点P(x ,y)到直线l:ax+by+c=0(a2+b2≠0)的有向距离为d=.已知点P ,P 到直
0 0 1 2
线l的有向距离分别是d,d.以下命题正确的是( )
1 2
A.若d=d=1,则直线PP 与直线l平行
1 2 1 2
B.若d=1,d=-1,则直线PP 与直线l垂直
1 2 1 2
C.若d+d=0,则直线PP 与直线l垂直
1 2 1 2
D.若d·d≤0,则直线PP 与直线l相交
1 2 1 2
二 多项选择题
9、已知直线l:x+my-1=0,l:(m-2)x+3y+3=0,则下列说法正确的是( )
1 2
A.若l∥l,则m=-1或m=3
1 2
B.若l∥l,则m=3
1 2
C.若l⊥l,则m=-
1 2
D.若l⊥l,则m=
1 2
10.已知直线l过点P(1,2),且点A(2,3),B(4,-5)到直线l的距离相等,则l的方程可能是(
)
A.4x+y-6=0 B.x+4y-6=0
C.3x+2y-7=0 D.2x+3y-7=0
11.设直线l:y=px+q,l:y=kx+b,则下列说法正确的是( )
1 2
A.直线l 或l 可以表示平面直角坐标系内任意一条直线
1 2
B. l 与l 至多有无穷多个交点
1 2
C.l∥l 的充要条件是p=k且q≠b
1 2
D.记l 与l 的交点为M,则y-px-q+λ(y-kx-b)=0可表示过点M的所有直线
1 2
12.已知直线l:ax-y+1=0,l:x+ay+1=0,a∈R,以下结论正确的是( )
1 2
A.不论a为何值,l 与l 都互相垂直
1 2B.当a变化时,l 与l 分别经过定点A(0,1)和B(-1,0)
1 2
C.不论a为何值,l 与l 都关于直线x+y=0对称
1 2
D.如果l 与l 交于点M,则|MO|的最大值是(O为坐标原点)
1 2
三、填空题
13.过直线3x-y+5=0与2x-y+6=0的交点,且垂直于直线x-2y+1=0的直线方程是
________.
14.已知直线 l :2x+y+1=0 和直线 l :x+ay+3=0,若 l⊥l ,则实数 a 的值为
1 2 1 2
________;若l∥l,则l 与l 之间的距离为________.
1 2 1 2
15.点P(2,7)关于直线x+y+1=0的对称点的坐标为________.
16.已知两直线l :x-2y+4=0,l :4x+3y+5=0.若直线l :ax+2y-6=0与l ,l 不能
1 2 3 1 2
构成三角形,则实数a=________.
四、解答题
17.已知△ABC的顶点A(5,1),边AB上的中线CM所在的直线方程为2x-y-5=0,边AC
上的高BH所在的直线方程为x-2y-5=0.
(1)求顶点C的坐标;
(2)求△ABC的面积.
18.已知方程(2+λ)x-(1+λ)y-2(3+2λ)=0与点P(-2,2).
(1)证明对任意的实数λ,该方程都表示直线,且这些直线都经过同一定点,并求出这一定
点的坐标;
(2)求证:该方程表示的直线与点P的距离小于4.