專題44 兩條直線的位置關(guān)系解析版-2025版高中數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義知識梳理、考點突破和分層檢測_第1頁
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Page專題44兩條直線的位置關(guān)系(新高考專用)目錄目錄【知識梳理】 2【真題自測】 3【考點突破】 7【考點1】兩直線的平行與垂直 7【考點2】兩直線的交點與距離問題 13【考點3】對稱問題 16【考點4】直線系方程的應(yīng)用 24【分層檢測】 28【基礎(chǔ)篇】 28【能力篇】 36【培優(yōu)篇】 38考試要求:1.能根據(jù)斜率判定兩條直線平行或垂直.2.能用解方程組的方法求兩條直線的交點坐標(biāo).3.探索并掌握平面上兩點間的距離公式、點到直線的距離公式,會求兩條平行直線間的距離.知識梳理知識梳理1.兩條直線平行與垂直的判定(1)兩條直線平行對于兩條不重合的直線l1,l2,其斜率分別為k1,k2,則有l(wèi)1∥l2?k1=k2.特別地,當(dāng)直線l1,l2的斜率都不存在時,l1與l2平行.(2)兩條直線垂直如果兩條直線l1,l2斜率都存在,設(shè)為k1,k2,則l1⊥l2?k1·k2=-1,當(dāng)一條直線斜率為零,另一條直線斜率不存在時,兩條直線垂直.2.直線的交點與直線的方程組成的方程組的解的關(guān)系(1)兩直線的交點點P的坐標(biāo)既滿足直線l1的方程A1x+B1y+C1=0,也滿足直線l2的方程A2x+B2y+C2=0,即點P的坐標(biāo)是方程組eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(A1x+B1y+C1=0,,A2x+B2y+C2=0))的解,解這個方程組就可以得到這兩條直線的交點坐標(biāo).(2)兩直線的位置關(guān)系方程組eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(A1x+B1y+C1=0,,A2x+B2y+C2=0))的解一組無數(shù)組無解直線l1與l2的公共點的個數(shù)一個無數(shù)個零個直線l1與l2的位置關(guān)系相交重合平行3.距離公式(1)兩點間的距離公式平面上任意兩點P1(x1,y1),P2(x2,y2)間的距離公式為|P1P2|=eq\r((x2-x1)2+(y2-y1)2).特別地,原點O(0,0)與任一點P(x,y)的距離|OP|=eq\r(x2+y2).(2)點到直線的距離公式平面上任意一點P0(x0,y0)到直線l:Ax+By+C=0的距離d=eq\f(|Ax0+By0+C|,\r(A2+B2)).(3)兩條平行線間的距離公式一般地,兩條平行直線l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0間的距離d=eq\f(|C1-C2|,\r(A2+B2)).4.對稱問題(1)點P(x0,y0)關(guān)于點A(a,b)的對稱點為P′(2a-x0,2b-y0).(2)設(shè)點P(x0,y0)關(guān)于直線y=kx+b的對稱點為P′(x′,y′),則有eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(y′-y0,x′-x0)·k=-1,,\f(y′+y0,2)=k·\f(x′+x0,2)+b,))可求出x′,y′.1.“直線A1x+B1y+C1=0,A2x+B2y+C2=0平行”的充要條件是“A1B2=A2B1且A1C2≠A2C1”,“兩直線垂直”的充要條件是“A1A2+B1B2”=0.2.討論兩直線的位置關(guān)系時應(yīng)考慮直線的斜率是否存在.真題自測真題自測一、單選題1.(2024·全國·高考真題)已知b是的等差中項,直線與圓交于兩點,則AB的最小值為(

)A.1 B.2 C.4 D.2.(2024·北京·高考真題)圓的圓心到直線的距離為(

)A. B. C. D.3.(2024·全國·高考真題)已知直線與圓交于兩點,則AB的最小值為(

)A.2 B.3 C.4 D.6二、填空題4.(2023·北京·高考真題)設(shè),函數(shù),給出下列四個結(jié)論:①在區(qū)間上單調(diào)遞減;②當(dāng)時,存在最大值;③設(shè),則;④設(shè).若存在最小值,則a的取值范圍是.其中所有正確結(jié)論的序號是.參考答案:1.C【分析】結(jié)合等差數(shù)列性質(zhì)將代換,求出直線恒過的定點,采用數(shù)形結(jié)合法即可求解.【詳解】因為成等差數(shù)列,所以,,代入直線方程得,即,令得,故直線恒過,設(shè),圓化為標(biāo)準(zhǔn)方程得:,設(shè)圓心為,畫出直線與圓的圖形,由圖可知,當(dāng)時,AB最小,,此時.

故選:C2.D【分析】求出圓心坐標(biāo),再利用點到直線距離公式即可.【詳解】由題意得,即,則其圓心坐標(biāo)為,則圓心到直線的距離為.故選:D.3.C【分析】根據(jù)題意,由條件可得直線過定點,從而可得當(dāng)時,AB的最小,結(jié)合勾股定理代入計算,即可求解.【詳解】因為直線,即,令,則,所以直線過定點,設(shè),將圓化為標(biāo)準(zhǔn)式為,所以圓心,半徑,當(dāng)時,AB的最小,此時.故選:C4.②③【分析】先分析的圖像,再逐一分析各結(jié)論;對于①,取,結(jié)合圖像即可判斷;對于②,分段討論的取值范圍,從而得以判斷;對于③,結(jié)合圖像可知的范圍;對于④,取,結(jié)合圖像可知此時存在最小值,從而得以判斷.【詳解】依題意,,當(dāng)時,,易知其圖像為一條端點取不到值的單調(diào)遞增的射線;當(dāng)時,,易知其圖像是,圓心為,半徑為的圓在軸上方的圖像(即半圓);當(dāng)時,,易知其圖像是一條端點取不到值的單調(diào)遞減的曲線;對于①,取,則的圖像如下,

顯然,當(dāng),即時,在上單調(diào)遞增,故①錯誤;對于②,當(dāng)時,當(dāng)時,;當(dāng)時,顯然取得最大值;當(dāng)時,,綜上:取得最大值,故②正確;對于③,結(jié)合圖像,易知在,且接近于處,的距離最小,

當(dāng)時,,當(dāng)且接近于處,,此時,,故③正確;對于④,取,則的圖像如下,

因為,結(jié)合圖像可知,要使取得最小值,則點在上,點在,同時的最小值為點到的距離減去半圓的半徑,此時,因為的斜率為,則,故直線的方程為,聯(lián)立,解得,則,顯然在上,滿足取得最小值,即也滿足存在最小值,故的取值范圍不僅僅是,故④錯誤.故答案為:②③.【點睛】關(guān)鍵點睛:本題解決的關(guān)鍵是分析得的圖像,特別是當(dāng)時,的圖像為半圓,解決命題④時,可取特殊值進(jìn)行排除即可.考點突破考點突破【考點1】兩直線的平行與垂直一、單選題1.(23-24高三上·陜西西安·階段練習(xí))已知直線與直線平行,則的值為(

)A.4 B. C.2或 D.或42.(23-24高二上·山東·階段練習(xí))瑞士數(shù)學(xué)家歐拉在《三角形的幾何學(xué)》一書中提出:任意三角形的外心?重心?垂心在同一條直線上,這條直線被稱為歐拉線.已知的頂點,若直線與的歐拉線垂直,則直線與的歐拉線的交點坐標(biāo)為(

)A. B. C. D.二、多選題3.(2022·廣東·一模)下列說法正確的是(

)A.已知直線與平行,則k的值是3B.直線與圓的位置關(guān)系為相交C.圓上到直線的距離為的點共有3個D.已知AC、BD為圓的兩條相互垂直的弦,垂足為,則四邊形ABCD的面積的最大值為104.(23-24高三下·河南濮陽·開學(xué)考試)費馬原理是幾何光學(xué)中的一條重要定理,由此定理可以推導(dǎo)出圓錐曲線的一些性質(zhì),例如,若點是雙曲線(為的兩個焦點)上的一點,則在點處的切線平分.已知雙曲線的左?右焦點分別為,直線為在其上一點處的切線,則下列結(jié)論中正確的是(

)A.的一條漸近線與直線相互垂直B.若點在直線上,且,則(為坐標(biāo)原點)C.直線的方程為D.延長交于點,則的內(nèi)切圓圓心在直線上三、填空題5.(23-24高三下·河南·階段練習(xí))已知P,Q是拋物線上的兩個動點,,直線AP的斜率與直線AQ的斜率之和為4,若直線PQ與直線平行,則直線PQ與之間的距離等于.6.(2023·海南·模擬預(yù)測)已知直線,直線過點且與直線相互垂直,圓,若直線與圓C交于M,N兩點,則.參考答案:1.B【分析】根據(jù)兩直線平行得到,求出的值,再檢驗即可.【詳解】因為直線與直線平行,所以,解得或,當(dāng)時直線與直線重合,不符合題意;當(dāng)時直線與直線平行.故選:B2.B【分析】由題求出歐拉線方程,即可得直線l方程,后可得交點坐標(biāo).【詳解】由的頂點坐標(biāo),可知其重心為.注意到,直線BC斜率不存在,則為直角三角形,則其垂心為其直角頂點,則歐拉線方程為:.因其與垂直,則.則,則直線與的歐拉線的交點坐標(biāo)滿足,即交點為.故選:B3.BC【分析】A由直線平行的判定求參數(shù),注意驗證是否重合;B根據(jù)直線所過的定點與圓的位置關(guān)系判斷即可;C由圓心到直線的距離與半徑的關(guān)系即可判斷;D設(shè)圓心到的距離分別為,則及,結(jié)合基本不等式求最大值即可判斷.【詳解】A:由平行知:,則或,當(dāng)時有,滿足題設(shè),當(dāng)時有,滿足題設(shè),故或,錯誤;B:由過定點,而在圓內(nèi),故它們的關(guān)系為相交,正確;C:由題設(shè)知:圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,則圓心為,半徑為,所以圓心到距離為,易知圓上點到直線距離為的點共有3個,正確;D:設(shè)圓心到的距離分別為,則,又相互垂直,所以,而,即當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,故,故錯誤.故選:BC4.ABD【分析】根據(jù)雙曲線方程即可求出漸近線可判斷A,由角平分線性質(zhì)可得G點坐標(biāo),求出直線方程可判斷C,設(shè)出B點坐標(biāo)由條件可判斷B,假設(shè)的內(nèi)切圓圓心在直線上,由內(nèi)心性質(zhì)可判斷D.【詳解】選項A:雙曲線的一條漸近線方程為與相互垂直,故A正確;選項BC:因為,所以,,所以,,又,所以,所以,直線:,即,故C錯誤,設(shè),則,化簡得:,所以,則,故B正確;選項D:,直線,聯(lián)立,化簡得:,解得,所以,,所以直線,因為的內(nèi)切圓圓心在直線直線:上,若又在直線上,則內(nèi)切圓圓心為,圓心到直線的距離為:,圓心到直線的距離為:,即,所以點也在的角平分線上,即點為的內(nèi)切圓圓心,圓心在直線上,故D正確;故選:ABD.【點睛】關(guān)鍵點點睛:充分利用角平分線的性質(zhì)得出G點坐標(biāo),根據(jù)直線垂直關(guān)系及點到直線距離公式可判斷各項.5.【分析】設(shè)出直線的方程,聯(lián)立曲線,可得與縱坐標(biāo)有關(guān)韋達(dá)定理,借助韋達(dá)定理轉(zhuǎn)換題目條件計算可得直線所過定點,或結(jié)合直線PQ與直線平行可得具體方程,后借助平行線間的距離公式計算即可得..【詳解】法一:顯然直線PQ的斜率不為0,故可設(shè),由,可得,如圖,設(shè)Px1,y1所以,則,同理,由題意,得,所以,則,即,直線,故直線PQ恒過定點.故當(dāng)直線PQ與直線平行時,兩直線之間的距離等于定點到直線的距離,即.法二:由題意,設(shè),由,得,由,解得.設(shè),,則,,又,所以,由題意,,解得,故兩平行直線之間的距離為.故答案為:.6.【分析】根據(jù)題意求得直線的方程為,以及圓C的圓心坐標(biāo)和半徑,結(jié)合圓的弦長公式,即可求解.【詳解】由直線,可得斜率,因為且直線過點,所以直線的斜率為,所以的方程為,又由圓,即,可得圓的圓心坐標(biāo)為,半徑為,則圓心到直線的距離為,所以弦長.故答案為:.反思提升:1.當(dāng)含參數(shù)的直線方程為一般式時,若要表示出直線的斜率,不僅要考慮到斜率存在的一般情況,也要考慮到斜率不存在的特殊情況,同時還要注意x,y的系數(shù)不能同時為零這一隱含條件.2.在判斷兩直線的平行、垂直時,也可直接利用直線方程的系數(shù)間的關(guān)系得出結(jié)論.【考點2】兩直線的交點與距離問題一、單選題1.(2023·北京東城·二模)已知三條直線,,將平面分為六個部分,則滿足條件的的值共有(

)A.個 B.2個 C.個 D.無數(shù)個2.(24-25高三上·河南焦作·開學(xué)考試)已知點在拋物線上,則C的焦點與點之間的距離為(

)A.4 B. C.2 D.二、多選題3.(2023·河北·模擬預(yù)測)已知函數(shù),若直線與函數(shù)在上有1個公共點,在上有個公共點,則的值不可能為(

)A.1 B. C. D.4.(2024·甘肅定西·一模)下列命題為真命題的是(

)A.的最小值是2B.的最小值是C.的最小值是D.的最小值是三、填空題5.(2024·山東·二模)過直線和的交點,傾斜角為的直線方程為.6.(2022·江蘇·模擬預(yù)測)過拋物線的焦點作圓的切線,切點為.若,則,.參考答案:1.C【分析】考慮三條直線交于一點或與或平行時,滿足條件,求出答案.【詳解】當(dāng)三條直線交于一點時,可將平面分為六個部分,聯(lián)立與,解得,則將代入中,,解得,當(dāng)與平行時,滿足要求,此時,當(dāng)與平行時,滿足要求,此時,綜上,滿足條件的的值共有3個.故選:C2.D【分析】根據(jù)在拋物線上可求的值,求出焦點坐標(biāo)后結(jié)合距離公式可得正確的選項.【詳解】因為在拋物線上,故,整理得到:即,解得或(舍),故焦點坐標(biāo)為,故所求距離為,故選:D.3.AD【分析】作出函數(shù)的圖象,由直線與函數(shù)在上有1個公共點,可得,又在上有2個公共點,可得且,計算可得的取值范圍.【詳解】作出函數(shù)的圖象如圖所示,

直線與函數(shù)在上有個公共點,與圓在軸上方的半圓相切,,即,直線與在上有個公共點,且,且,,,,.故選:AD.4.BC【分析】利用兩點距離公式將題干中復(fù)雜式子轉(zhuǎn)化為幾個點間的距離,結(jié)合拋物線的定義,作出圖形,數(shù)形結(jié)合即可得解.【詳解】設(shè),易知點的軌跡是拋物線的上半部分,拋物線的準(zhǔn)線為直線到準(zhǔn)線的距離,為拋物線的焦點,對于AB,,所以的最小值為,故A錯誤,B正確;對于CD,,所以的最小值是,故C正確,D錯誤.故選:BC.【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題解決的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)化根號內(nèi)的式子,聯(lián)想到兩點距離公式,從而數(shù)形結(jié)合即可得解.5.【分析】聯(lián)立直線求解交點,即可根據(jù)點斜式求解直線方程.【詳解】聯(lián)立與可得,故交點為,傾斜角為,所以斜率為1,故直線方程為,即,故答案為:6.【分析】利用切線長公式可得,然后利用兩點間距離公式可得.【詳解】由題可知拋物線的焦點為,圓心的坐標(biāo)為,圓的半徑,所以.由,解得或.又,所以.故答案為:,.反思提升:(1)求過兩直線交點的直線方程的方法:先求出兩直線的交點坐標(biāo),再結(jié)合其他條件寫出直線方程.(2)利用距離公式應(yīng)注意:①點P(x0,y0)到直線x=a的距離d=|x0-a|,到直線y=b的距離d=|y0-b|;②兩平行線間的距離公式要把兩直線方程中x,y的系數(shù)化為相等.【考點3】對稱問題一、單選題1.(2024·天津和平·二模)過直線上的點P作圓C:的兩條切線,,當(dāng)直線,關(guān)于直線對稱時,點P的坐標(biāo)為(

)A. B. C. D.2.(2024·重慶沙坪壩·模擬預(yù)測)設(shè)直線,一束光線從原點出發(fā)沿射線向直線射出,經(jīng)反射后與軸交于點,再次經(jīng)軸反射后與軸交于點.若,則的值為(

)A. B.C. D.二、多選題3.(23-24高三上·重慶·階段練習(xí))已知圓,直線(且不同時為0),下列說法正確的是(

)A.當(dāng)直線經(jīng)過時,直線與圓相交所得弦長為B.當(dāng)時,直線與關(guān)于點對稱,則的方程為:C.當(dāng)時,圓上存在4個點到直線的距離為D.過點與平行的直線方程為:4.(23-24高二上·廣東東莞·期中)已知直線和三點,,,過點C的直線與x軸、y軸的正半軸交于M,N兩點.下列結(jié)論正確的是(

)A.P在直線l上,則的最小值為B.直線l上一點使最大C.當(dāng)最小時的方程是D.當(dāng)最小時的方程是三、填空題5.(2023·福建廈門·模擬預(yù)測)已知直線:關(guān)于直線的對稱直線為軸,則的方程為.6.(23-24高二上·福建三明·階段練習(xí))2023年暑期檔動畫電影《長安三萬里》重新點燃了人們對唐詩的熱情,唐詩中邊塞詩又稱出塞詩,是唐代漢族詩歌的主要題材,是唐詩當(dāng)中思想性最深刻,想象力最豐富,藝術(shù)性最強的一部分.唐代詩人李頎的邊塞詩《古從軍行》開頭兩句說:“白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河”.詩中隱含著一個有趣的數(shù)學(xué)問題一“將軍飲馬”,即將軍在觀望烽火之后從山腳下某處出發(fā),先到河邊飲馬后再回軍營,怎樣走才能使總路程最短?在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)將軍的出發(fā)點是,軍營所在位置為,河岸線所在直線的方程為,若將軍從出發(fā)點到河邊飲馬,再回到軍營(“將軍飲馬”)的總路程最短,則將軍在河邊飲馬地點的坐標(biāo)為.參考答案:1.A【分析】根據(jù)直線和圓的位置關(guān)系、兩直線的交點等知識求得正確答案.【詳解】圓的圓心為,直線關(guān)于直線對稱時,與直線垂直,所以直線的方程為,由解得,所以.故選:A.2.B【分析】根據(jù)光學(xué)的性質(zhì),根據(jù)對稱性可先求關(guān)于直線的對稱點,后求直線,可得、兩點坐標(biāo),進(jìn)而由可得.【詳解】如圖,設(shè)點關(guān)于直線的對稱點為,則得,即,由題意知與直線不平行,故,由,得,即,故直線的斜率為,直線的直線方程為:,令得,故,令得,故由對稱性可得,由得,即,解得,得或,若,則第二次反射后光線不會與軸相交,故不符合條件.故,故選:B.3.AB【分析】對于A選項:利用直線經(jīng)過-1,1得到x+y=0,求出圓心到直線的距離,借助圓的弦長公式計算即可;對于B選項:利用直線關(guān)于點對稱的直線的求法,求解即可;對于C選項:借助圓心到直線的距離,半徑,以及圓上的點到直線的距離的大小關(guān)系判斷即可;對于D選項:借助直線平行的相關(guān)知識,求出與之平行的直線即可.【詳解】因為圓,所以圓心為,半徑,對于A選項:因為直線經(jīng)過-1,1,所以,,所以圓心到直線的距離為,直線與圓相交所得弦長為,故A選項正確;對于B選項:當(dāng)時,直線,因為直線與關(guān)于點對稱,所以直線與平行,由于到的距離為2,所以到的距離也為2,所以的方程為:,故B選項正確;對于C選項:當(dāng)時,直線,此時圓心到直線的距離為,由于半徑,所以在直線的右側(cè):,所以在直線的右側(cè)不存在滿足條件的點;在直線的左側(cè):,所以在直線的左側(cè)存在滿足條件的點有2個;所以圓上只存在2個點到直線的距離為,故C選項錯誤;對于D選項:過點與平行的直線方程可設(shè)為:,將點代入,所以,即,所以過點與平行的直線方程為:,故D選項錯誤.故選:AB.4.BC【分析】對于A:求出點關(guān)于直線l的對稱點,然后通過求最小值;對于B:通過,當(dāng)三點共線時取最大值來求解;對于C:設(shè),求出坐標(biāo),表示出,利用基本不等式求最小值;對于D:表示出,利用基本不等式求最小值.【詳解】對于A:設(shè)點關(guān)于直線l的對稱點為,則,解得,當(dāng)三點共線時取最小值.A錯誤;對于B:,當(dāng)三點共線時取最大值,又,即,聯(lián)立,解得,即直線l上一點使最大,B正確;對于C:設(shè),當(dāng)時,,當(dāng)時,,即,,當(dāng)且僅當(dāng),即時等號成立,此時,即,C正確;對于D:,當(dāng)且僅當(dāng),即時等號成立,此時,即,D錯誤.故選:BC.5.或【分析】根據(jù)題意,求出與軸的交點,設(shè)出直線的方程,根據(jù)點關(guān)于直線的對稱點在軸上,列出方程,即可得到結(jié)果.【詳解】

直線交軸于點,交軸于點,設(shè)直線的方程為,則關(guān)于直線的對稱點在軸上,所以,則的中點在直線上,所以①,又②,聯(lián)立①②可得或,所以直線的方程為或.故答案為:或.6.【分析】結(jié)合兩點間線段最短,只需求其中一個點關(guān)于直線的對稱點,再求對稱點與另一點的距離即可.【詳解】

由題可知在的同側(cè),設(shè)點關(guān)于直線的對稱點為,則,解得即.將軍從出發(fā)點到河邊的路線所在直線即為,又,所以直線的方程為,設(shè)將軍在河邊飲馬的地點為,則即為與的交點,,解得,所以.故答案為:反思提升:(1)光的反射問題實質(zhì)是點關(guān)于直線的對稱問題,要注意轉(zhuǎn)化.(2)直線關(guān)于點的對稱:直線關(guān)于點的對稱可轉(zhuǎn)化為點關(guān)于點的對稱問題來解決,也可考慮利用兩條對稱直線是相互平行的,并利用對稱中心到兩條直線的距離相等求解.(3)求直線l1關(guān)于直線l對稱的直線l2,有兩種處理方法:①在直線l1上取兩點(一般取特殊點),利用求點關(guān)于直線的對稱點的方法求出這兩點關(guān)于直線l的對稱點,再用兩點式寫出直線l2的方程.②設(shè)點P(x,y)是直線l2上任意一點,其關(guān)于直線l的對稱點為P1(x1,y1)(P1在直線l1上),根據(jù)點關(guān)于直線對稱建立方程組,用x,y表示出x1,y1,再代入直線l1的方程,即得直線l2的方程.【考點4】直線系方程的應(yīng)用一、單選題1.(23-24高二下·上?!るA段練習(xí))已知直線的方程是,則對任意的實數(shù),直線一定經(jīng)過(

).A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限2.(23-24高三上·山東臨沂·期末)過圓C:外一點作圓C的切線,切點分別為A,B,則直線過定點(

)A. B.C. D.二、多選題3.(23-24高二上·江西·階段練習(xí))已知圓,直線,下列說法正確的是(

)A.無論取何值,直線與圓相交B.直線被圓截得的最短弦長為C.若,則圓關(guān)于直線對稱的圓的方程為D.直線的方程能表示過點的所有直線的方程4.(2024·福建泉州·模擬預(yù)測)已知直線與圓相交于兩點,下列說法正確的是(

)A.若圓關(guān)于直線對稱,則B.的最小值為C.當(dāng)時,對任意,曲線恒過直線與圓的交點D.若(為坐標(biāo)原點)四點共圓,則三、填空題5.(23-24高三上·重慶九龍坡·階段練習(xí))已知直線恒過定點P,則點P關(guān)于直線的對稱點的坐標(biāo)是.6.(23-24高二上·全國·課后作業(yè))經(jīng)過點和兩直線;交點的直線方程為.參考答案:1.A【分析】首先求直線所過定點,再判斷選項.【詳解】,,得,定點在第一象限,則直線一定經(jīng)過第一象限故選:A2.A【分析】首先求以為直徑的圓的方程,再讓兩圓相減得到直線的方程,即可求解直線所過的定點.【詳解】以為直徑的圓的方程為,即,圓,兩圓方程相減就是直線的方程,即可,整理為,聯(lián)立,得,所以直線恒過定點.故選:A3.AC【分析】求出直線所過定點的坐標(biāo),判斷定點與圓的位置關(guān)系,可判斷A選項;求出圓心到直線距離的最大值,結(jié)合勾股定理可判斷B選項;當(dāng)時,求出圓關(guān)于直線的對稱圓的方程,可判斷C選項;【詳解】對于A選項,直線的方程可變形為,由可得,所以,直線過定點,因為,所以,點在圓內(nèi),故無論取何值,直線與圓相交,A對;對于B選項,圓心為坐標(biāo)原點,半徑為,當(dāng)時,點到直線的距離取最大值,且其最大值為,此時,直線被圓截得的弦長最短,且最短弦長為,B錯;對于C選項,當(dāng)時,直線的方程為,設(shè)圓心關(guān)于直線的對稱點為,則線段的中點在直線上,則①,直線,且直線的斜率為,則②,聯(lián)立①②可得,,故若,則圓關(guān)于直線對稱的圓的方程為,C對;對于D選項,若直線表示直線,則,無解,且直線過點,故直線不能表示直線,D錯.故選:AC.4.BCD【分析】根據(jù)對稱性判斷直線過圓心,即可判斷A,將直線的方程整理為,即可說明直線所故定點,當(dāng)定點為弦的中點時,此時弦長最短,根據(jù)弦長公式判斷B,根據(jù)圓系方程,可判斷C,根據(jù)幾何關(guān)系,設(shè)出過四點的圓的方程,再求過圓和圓的交點的直線的方程,代入定點,即可判斷D.【詳解】A.若圓關(guān)于直線對稱,則直線過圓的圓心0,3,即,得,故A錯誤;B.,整理為,不管為何值,直線始終過點,當(dāng)是線段的中點時,此時弦長最短,圓,圓心是0,3,半徑,圓心0,3和點的距離是,所以最短弦長,故B正確;C.當(dāng)時,直線,曲線,即,所以曲線為過直線與圓交點的曲線方程,故C正確;D.若四點共圓,設(shè)此圓為圓,圓的圓心,的中點為,所以的垂直平分線方程為,所以,圓的方程為,整理為,直線是圓與圓的交線,圓與圓的方程相減得所以直線的方程是,將直線所過的定點坐標(biāo)代入上式得,得,所以直線,即直線的斜率為,即,則,故D正確.故選:BCD5.【分析】首先化簡直線方程,求出定點的坐標(biāo),再代入點關(guān)于直線對稱的點的計算公式,即可求解.【詳解】由直線化為,令,解得,于是此直線恒過點.設(shè)點P關(guān)于直線的對稱點為,則,解得,∴.故答案為:6.【分析】設(shè)所求直線方程為,將點代入方程,求得,即可求解.【詳解】設(shè)所求直線方程為,點在直線上,,解得,所求直線方程為,即.故答案為:.反思提升:幾種常見的直線系方程(1)與直線Ax+By+C=0平行的直線系方程是Ax+By+m=0(m∈R且m≠C).(2)與直線Ax+By+C=0垂直的直線系方程是Bx-Ay+n=0(n∈R).(3)過直線l1:A1x+B1y+C1=0與l2:A2x+B2y+C2=0的交點的直線系方程為A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ∈R),但不包括l2.分層分層檢測【基礎(chǔ)篇】一、單選題1.(24-25高二上·全國·課后作業(yè))已知直線與直線互相垂直,交點坐標(biāo)為,則的值為(

)A.20 B. C.0 D.242.(24-25高二上·全國·課后作業(yè))平面上一動點滿足:且,則動點的軌跡方程為(

)A. B.C. D.3.(24-25高三上·河北保定·開學(xué)考試)函數(shù)圖象上的點到直線距離的最小值為(

)A. B.1 C. D.24.(24-25高二上·全國·課后作業(yè))已知直線和互相平行,則它們之間的距離是(

)A.4 B. C. D.二、多選題5.(22-23高二上·安徽馬鞍山·期末)若三條直線可以圍成一個三角形,則實數(shù)的值可以為(

)A. B.0 C.1 D.36.(2024·云南昆明·模擬預(yù)測)唐代詩人李頎的詩《古從軍行》開頭兩句:“白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河”隱藏著一個有趣的數(shù)學(xué)問題——“將軍飲馬”,即某將軍觀望完烽火臺之后從山腳的某處出發(fā),先去河邊飲馬,再返回軍營,怎樣走能使總路程最短?在平面直角坐標(biāo)系中有兩條河流m,n,其方程分別為,,將軍的出發(fā)點是點,軍營所在位置為,則下列說法錯誤的是(

)A.若將軍先去河流m飲馬,再返回軍營,則將軍在河邊飲馬的地點的坐標(biāo)為B.將軍先去河流n飲馬,再返回軍營的最短路程是C.將軍先去河流m飲馬,再去河流n飲馬,最后返回軍營的最短路程是D.將軍先去河流n飲馬,再去河流m飲馬,最后返回軍營的最短路程是7.(23-24高二下·內(nèi)蒙古赤峰·期末)已知直線,下列說法正確的是(

)A.直線過定點B.當(dāng)時,關(guān)于軸的對稱直線為C.直線一定經(jīng)過第四象限D(zhuǎn).點到直線的最大距離為三、填空題8.(24-25高二·上海·隨堂練習(xí))若與平行,則兩直線之間的距離為.9.(23-24高二上·江蘇南京·期末)求過兩條直線和的交點,且與垂直的直線方程.10.(23-24高二下·山西·期中)已知圓:,則圓心到直線:的最大距離為.四、解答題11.(22-23高二上·湖北武漢·階段練習(xí))已知兩條平行直線與之間的距離是.(1)求直線關(guān)于直線對稱的直線方程;(2)求直線關(guān)于直線對稱的直線方程.12.(23-24高二下·河北張家口·開學(xué)考試)已知直線:和:.(1)若與互相垂直,求實數(shù)的值;(2)若與互相平行,求與間的距離.參考答案:1.B【分析】根據(jù)兩直線垂直可求出的值,將公共點的坐標(biāo)代入直線的方程,可得出的值,再將公共點的坐標(biāo)代入直線的方程,可得出的值,由此可得出的值.【詳解】已知直線的斜率為,直線的斜率為.又兩直線垂直,則,解得.,即,將交點代入直線的方程中,得.將交點代入直線的方程中,得.所以,.故選:B.2.C【分析】設(shè),借助兩點間距離公式代入計算后化簡即可得.【詳解】設(shè),由,所以6,整理得,即動點的軌跡方程為.故選:C.3.A【分析】設(shè)與直線平行且與函數(shù)圖象相切的直線方程為,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得切點,再求出切點到直線的距離,即得答案.【詳解】設(shè)與直線平行且與函數(shù)圖象相切的直線方程為,設(shè)切點為,又因為,所以,解得,所以切點,又因為點到直線的距離為,所以函數(shù)圖象上的點到直線的距離的最小值是.故選:A.4.D【分析】根據(jù)平行線間方程的特征,結(jié)合平行線間距離公式進(jìn)行求解即可.【詳解】因為和互相平行,所以,解得.直線可以轉(zhuǎn)化為,由兩條平行直線間的距離公式可得.故選:D5.BD【分析】由題意可得三條直線兩兩都不平行且不同時過同一個點,寫出限定條件即可得結(jié)果.【詳解】根據(jù)題意可知三條直線兩兩都不平行,且不同時過同一個點;當(dāng)平行時可得,此時不合題意,因此;聯(lián)立,即,解得交點坐標(biāo)為0,1,因此0,1不在上,即可得,可得;所以若三條直線圍成一個三角形,只需且即可.故選:BD6.ABD【分析】確定關(guān)于直線對稱點,確定關(guān)于直線對稱點,利用兩點之間距離最小來判斷.【詳解】對于A,如圖①所示,設(shè)點關(guān)于直線的對稱點為,由解得,所以將軍在河邊飲馬的地點的坐標(biāo)為,故A錯誤;對于B,如圖②所示,因為點關(guān)于直線的對稱點為,將軍先去河流飲馬,再返回軍營的最短路程是,故B錯誤;對于C,如圖③所示,因為點關(guān)于直線的對稱點分別為,;點關(guān)于直線的對稱點為,所以將軍先去河流飲馬,再去河流飲馬,最后返回軍營的最短路程,故C正確;對于D,如圖④所示,設(shè)點關(guān)于直線的對稱點分別為,由解得;點關(guān)于直線的對稱點為,將軍先去河流飲馬,再去河流飲馬,最后返回軍營的最短路程是,故D錯誤.故選:ABD.

7.BD【分析】A.由判斷;B.由時,直線方程為判斷;C.由時,直線方程為判斷;D.點到定點的距離判斷.【詳解】對于A,直線,所以直線過定點,故A錯誤;對于B.當(dāng)時,直線方程為,關(guān)于軸的對稱直線為,故B正確;對于C,當(dāng)時,直線方程為,直線不經(jīng)過第四象限,故C錯誤;對于D,如圖所示:設(shè),由圖象知:,點到直線的最大距離為,故D正確;故選:BD8.【分析】先根據(jù)直線與平行求出參數(shù),再由兩平行直線間的距離公式可得答案.【詳解】∵直線與平行,∴,解得,∴直線,直線,∴直線與之間的距離,故答案為:.9.【分析】先求出直線和的交點,再設(shè)直線,代入交點求解即可.【詳解】由得,設(shè)直線為,代入解得,故方程為,故答案為:.10.5【分析】求出圓心坐標(biāo),與直線過定點坐標(biāo),再求兩點間的距離,即可得解.【詳解】圓:的圓心為,半徑,直線:,即,令,解得,所以直線過定點,則圓心到直線的最大距離為.故答案為:11.(1)(2)【分析】(1)利用兩條直線平行的性質(zhì)求出n,再利用兩條平行直線間的距離求出m,再由平行線間距離即可求解.(2)根據(jù)所求直線過已知兩直線的交點,以及上的任一點關(guān)于對稱的點在所求直線上即可求解.【詳解】(1)因為直線:與:平行,所以,又兩條平行直線:與:之間的距離是,所以解得或(舍去),即直線:,:,設(shè)直線關(guān)于直線對稱的直線方程為,則,解得或7(舍去),故所求直線方程為,(2)設(shè)直線關(guān)于直線對稱的直線為,由,解得,所以直線經(jīng)過點,在上取一點關(guān)于對稱的點設(shè)為,則有,解得,所以直線經(jīng)過點,所以直線的斜率為,所以直線的方程為,即:.12.(1)(2)【分析】(1)直接利用直線垂直的充要條件求出的值;(2)利用直線平行的充要條件求出的值,進(jìn)一步求出兩平行線間的距離.【詳解】(1)直線和.當(dāng)直線與互相垂直,故,解得;故;(2)當(dāng)直線與互相平行,則,故直線的方程為;所以直線與間的距離.【能力篇】一、單選題1.(24-25高二上·上?!ふn堂例題)過原點的直線l的傾斜角為θ,則直線l關(guān)于直線對稱的直線的傾斜角不可能為(

)A.θ B. C. D.二、多選題2.(23-24高二上·福建莆田·期中)以下四個命題敘述正確的是(

)A.直線在軸上的截距是1B.直線和的交點為,且在直線上,則的值是C.設(shè)點是直線上的動點,為原點,則的最小值是2D.直線,若,則或2三、填空題3.(24-25高二上·全國·課后作業(yè))直線:與直線:交于點Q,m是實數(shù),O為坐標(biāo)原點,則的最大值是.四、解答題4.(23-24高二上·天津南開·期中)已知直線與直線.(1)當(dāng)m為何值時,與相交;(2)當(dāng)m為何值時,與平行,并求與的距離;(3)當(dāng)m為何值時,與垂直.參考答案:1.C【分析】利用直線與直線對稱,得到傾斜角之間的關(guān)系,然后對選項進(jìn)行逐個分析判斷即可.【詳解】設(shè)直線的傾斜角為,則,因為直線和直線關(guān)于直線對稱,所以直線和直線也關(guān)于直線對稱,所以或,對于A,當(dāng)時,,所以A正確,對于B,當(dāng)時,,所以B正確,對于C,若,則不成立,且也不成立,所以C錯誤,對于D,當(dāng)時,,所以D正確.故選:C2.BC【分析】求出直線的橫截距判斷A;解方程組求出判斷B;求出點到直線的距離判斷C;驗證判斷D.【詳解】對于A,直線在軸上的截距是,A錯誤;對于B,由解得,即,則,解得,B正確;對于C,依題意,,C正確;對于D,當(dāng)時,直線重合,D錯誤.故選:BC3.【分析】利用兩點間距離公式求出,再分析得到最值即可.【詳解】因為:與直線:的交點坐標(biāo)為,所以,若最大,則最小,則最小,而,當(dāng)且僅當(dāng)時取等,此時,所以的最大值是.故答案為:4.(1)且(2),(3)或【分析】(1)利用兩直線相交的充要條件,運算得解;(2)利用兩直線平行的充要條件及兩平行線間距離公式,運算

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