内容正文:
2025届高三数学一轮复习对点练65 两直线的位置关系
【基础巩固】
1.两条直线l1:x=2和l2:3x+2y-12=0的交点坐标是( )
A.(2,3) B.(-2,3)
C.(3,-2) D.(-3,2)
2.(2024·石家庄质检)若直线l1:x-2y+1=0与直线l2:x+ay-1=0平行,则l1与l2间的距离为( )
A. B.
C. D.
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=0
4.若直线a,b的斜率分别为方程x2-4x-1=0的两个根,则a与b的位置关系为( )
A.互相平行 B.互相重合
C.互相垂直 D.无法确定
5.(2024·南通调研)若三条直线y=2x,x+y=3,mx+ny+5=0相交于同一点,则点(m,n)到原点的距离的最小值为( )
A. B.
C.2 D.2
6.(2024·烟台质检)唐代诗人李欣的诗《古从军行》的开头两句是“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为A(1,1),若将军从山脚下的点B(4,4)处出发,河岸线所在直线l的方程为x-y+1=0,则“将军饮马”的最短总路程是( )
A.3 B.
C. D.2
7.(多选)已知平面上一点M(5,0),若直线上存在点P使|PM|=4,则称该直线为“切割型直线”,下列直线中是“切割型直线”的是( )
A.y=x+1 B.y=2
C.y=x D.y=2x+1
8.(多选)(2024·青岛调研)已知直线l1:4x-3y+4=0,l2:(m+2)x-(m+1)y+2m+5=0(m∈R),则( )
A.直线l2过定点(-3,-1)
B.当m=1时,l1⊥l2
C.当m=2时,l1∥l2
D.当l1∥l2时,两直线l1,l2之间的距离为1
9.已知两直线l1:(m-1)x-6y-2=0,l2:mx+y+1=0,则l1⊥l2,则m=________.
10.已知点P1(2,3),P2(-4,5)和A(-1,2),则过点A且与点P1,P2距离相等的直线方程为________________.
11.设△ABC的一个顶点是A(-3,1),∠B,∠C的角平分线方程分别为x=0,y=x,则直线BC的方程为________________.
12.已知两直线l1:x-2y+4=0,l2:4x+3y+5=0.若直线l3:ax+2y-6=0与l1,l2不能构成三角形,则实数a=________.
【能力提升】
13.已知点(1,-1)关于直线l1:y=x的对称点为A,若直线l2经过点A,则当点B(2,-1)到直线l2的距离最大时,直线l2的方程为( )
A.2x+3y+5=0 B.3x-2y+5=0
C.3x+2y+5=0 D.2x-3y+5=0
14.(2024·南昌调考)若△ABC的顶点A(5,1),AB边上的中线CM所在直线方程为2x-y-5=0,AC边上的高BH所在直线方程为x-2y-5=0,则直线BC的方程为( )
A.3x+4y-6=0 B.x+3y-4=0
C.6x-5y-9=0 D.2x-3y-6=0
15.在等腰直角三角形ABC中,|AB|=|AC|=4,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(如图所示).若光线QR经过△ABC的重心,则AP的长度为________.
16.已知点A(4,-1),B(8,2)和直线l:x-y-1=0,动点P(x,y)在直线l上,则|PA|+|PB|的最小值为________.
参考答案
1.A [联立得
所以两条直线的交点坐标为(2,3).]
2.B [易知直线l1的斜率为,
则直线l2的斜率为-=,即a=-2,
故直线l2:x-2y-1=0,
所以l1和l2间的距离为=.]
3.D [设所求直线上任一点(x,y),
则它关于x=1对称点为(2-x,y)在直线x-2y+1=0上,
所以2-x-2y+1=0,化简得x+2y-3=0.]
4.C [由根与系数的关系得ka·kb=-1,
则a与b互相垂直.]
5.A [联立解得x=1,y=2.
把(1,2)代入mx+ny+5=0可得m+2n+5=0,
所以m=-5-2n.
所以点(m,n)到原点的距离
d===≥,
当n=-2,m=-1时取等号.
所以点(m,n)到原点的距离的最小值为.]
6.D [如图,设B(4,4)关于直线x-y+1=0对称的点为C(a,b).
则
解得即C(3,5).
依题意可得“将军饮马”的最短总路程为|AC|,|AC|==2.]
7.BC [由题意知,当点M到直线的距离不超过4时,符合要求.
对于A,点M(5,0)到直线y=x+1的距离为=3>4,故不符合;
对于B,点M(5,0)到直线y=2的距离为2-0=2<4,故符合;
对于C,点M(5,0)到直线y=x的距离为=4,故符合;
对于D,点M(5,0)到直线y=2x+1的距离为=>4,故不符合.]
8.ACD [对于A,l2:(m+2)x-(m+1)y+2m+5=0(m∈R)变形为
m(x-y+2)+2x-y+5=0,
令则
因此直线l2过定点(-3,-1),故A正确;
对于B,当m=1时,l1:4x-3y+4=0,
l2:3x-2y+7=0,
因为4×3+(-3)×(-2)≠0,
所以两直线不垂直,故B错误;
对于C,当m=2时,l1:4x-3y+4=0,
l2:4x-3y+9=0,
因为=≠,所以两直线平行,故C正确;
对于D,当l1∥l2时,
则满足=≠,得m=2,
此时,l1:4x-3y+4=0,l2:4x-3y+9=0,
则两直线间的距离为=1,故D正确.]
9.-2或3 [l1:(m-1)x-6y-2=0,
l2:mx+y+1=0,
若l1⊥l2,则m(m-1)-6=0,
解得m=3或m=-2.]
10.x+3y-5=0或x=-1 [当直线与点P1,P2的连线所在的直线平行时,
由直线P1P2的斜率k==-,
得所求直线的方程为y-2=-(x+1),
即x+3y-5=0.
当直线过线段P1P2的中点时,
因为线段P1P2的中点坐标为(-1,4),
所以直线方程为x=-1.
综上,所求直线方程为x+3y-5=0或x=-1.]
11.2x-y-5=0 [∵∠B,∠C的角平分线方程分别是x=0,y=x,
∴直线AB与直线BC关于x=0对称,直线AC与直线BC关于y=x对称.
A(-3,1)关于x=0的对称点A′(3,1)在直线BC上,A(-3,1)关于y=x的对称点A″(1,-3)也在直线BC上.
由两点式,所求直线BC的方程为2x-y-5=0.]
12.-1或或-2 [由题意可得,①当l3∥l1时,不能构成三角形,
此时a×(-2)=1×2,解得a=-1;
②当l3∥l2时,不能构成三角形,
此时a×3=4×2,解得a=;
③当l3过l1与l2的交点时,不能构成三角形,
此时联立l1与l2,得
解得
所以l1与l2的交点为(-2,1),
将(-2,1)代入l3,
得a×(-2)+2×1-6=0,解得a=-2,
综上,当a=-1或或-2时,不能构成三角形.]
13.B [设A(a,b),则
解得所以A(-1,1).
设点B(2,-1)到直线l2的距离为d,
当d=|AB|时取得最大值,此时直线l2垂直于直线AB,所以直线l2的斜率
k=-=-=,
所以直线l2的方程为y-1=(x+1),
即3x-2y+5=0.]
14.C [BH所在直线方程为x-2y-5=0,
设AC的方程为2x+y+t=0,且过A(5,1),
代入解得t=-11,
所以直线AC的方程为2x+y-11=0.
联立AC与CM的方程得
解得C(4,3).
设B(2m+5,m),则M,
即2m+10--5=0,
解得m=-3,则B(-1,-3),
所以直线BC的方程为=,
即6x-5y-9=0.]
15. [以A为原点,AB所在直线为x轴,AC所在直线为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,
由题意可知B(4,0),C(0,4),A(0,0),
则直线BC的方程为x+y-4=0.
设P(t,0)(0<t<4),可得点P关于直线BC的对称点P1的坐标为(4,4-t),
点P关于y轴的对称点P2的坐标为(-t,0),
根据反射定律可知直线P1P2就是光线RQ所在的直线,
由P1,P2两点的坐标可得直线P1P2的方程为y=·(x+t).
设△ABC的重心为G,易知G.
因为重心G在光线RQ上,
所以=·,得t=(t=0舍去),即|AP|=.]
16. [设点A1与A关于直线l对称,
P0为A1B与直线l的交点,
∴|P0A1|=|P0A|,|PA1|=|PA|.
在△A1PB中,|PA1|+|PB|>|A1B|=|A1P0|+|P0B|=|P0A|+|P0B|,
∴|PA|+|PB|≥|P0A|+|P0B|=|A1B|.
当P点运动到P0时,|PA|+|PB|取得最小值|A1B|.
设点A关于直线l的对称点为A1(x1,y1),
则由对称的充要条件知
解得
∴A1(0,3),
∴(|PA|+|PB|)min=|A1B|==.]
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