第10讲:直线的交点坐标与距离公式(7大题型)-2024-2025学年新高二数学【赢在暑假】同步精讲精练系列(人教A版2019选择性必修第一册)

2024-07-10
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第一册
年级 高二
章节 2.3 直线的交点坐标与距离公式
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 寒暑假-暑假
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.29 MB
发布时间 2024-07-10
更新时间 2024-07-10
作者 启明数学物理探究室
品牌系列 -
审核时间 2024-07-10
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来源 学科网

内容正文:

第10讲 直线的交点坐标与距离公式 【考点归纳】 考点一、求相交直线的交点坐标或者参数问题 考点二、两点间的距离问题 考点三、点到直线的距离或参数问题 考点四:求点关于直线对称问题 考点五:求直线关于直线对称问题 考点六、两平行线间的距离 考点七:直线关于点、直线对称问题 考点八、距离的综合应用 【知识梳理】 知识点一 两条直线的交点 1.两直线的交点 已知直线l1:A1x+B1y+C1=0;l2:A2x+B2y+C2=0. 点A(a,b). (1)若点A在直线l1:A1x+B1y+C1=0上,则有A1a+B1b+C1=0 . (2)若点A是直线l1与l2的交点,则有 2.两直线的位置关系 方程组的解 一组 无数组 无解 直线l1与l2的公共点的个数 一个 无数个 零个 直线l1与l2的位置关系 相交 重合 平行 知识点二 两点间的距离 公式:点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式|P1P2|=. 特别提醒:(1)此公式与两点的先后顺序无关. (2) 原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=. 知识点三 点到直线的距离、两条平行线间的距离 点到直线的距离 两条平行直线间的距离 定义 点到直线的垂线段的长度 夹在两条平行直线间公垂线段的长 图示 公式(或求法) 点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d= 两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0之间的距离d= 【例题详解】 题型一、求相交直线的交点坐标或者参数问题 1.(23-24高二上·四川凉山·期末)经过两条直线和的交点,且垂直于直线的直线方程为(    ) A. B. C. D. 2.(20-21高二·全国)若直线与直线的交点位于第一象限,则实数a的取值范围是(    ) A. B. C. D. 3.(20-21高二上·安徽芜湖·期中)已知直线与射线恒有公共点,则m的取值范围是( ) A. B. C. D. 题型二、两点间的距离问题 4.(22-23高二上·全国·阶段练习)已知菱形的对角线与轴平行,,,则点的坐标为(    ) A. B. C. D. 5.(23-24高二上·山东济宁·期中)已知,,,为四个实数,且,,,则的最小值为(    ) A. B. C. D.5 6.(22-23高二上·湖北宜昌·期中)函数的最小值是(    ) A.5 B.4 C. D. 题型三、点到直线的距离或参数问题 7.(23-24高二上·四川绵阳·期末)已知,两点到直线:的距离相等,则(    ) A. B.6 C.或4 D.4或6 8.(23-24高二上·北京·期中)点到两条直线:,距离相等,,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 9.(23-24高二上·河南南阳·期末)点为两条直线和的交点,则点到直线:的距离最大为(    ) A. B. C. D.5 题型四:求点关于直线对称问题 10.(23-24高二上·山东泰安·期末)点关于直线的对称点的坐标为(    ) A. B. C. D. 11.(2023高二上·全国·专题练习)点关于直线对称点Q的坐标为(  ) A. B. C. D. 12.(23-24高二上·河南商丘·期中)已知点,,是直线上的动点,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 题型五:求直线关于直线对称问题 13.(23-24高二上·湖北恩施·期末)已知光线从点射出,经直线反射,且反射光线所在直线过点,则反射光线所在直线的方程是(    ) A. B. C. D. 14.(23-24高二上·广东佛山·阶段练习)已知光线从点射出,经直线反射,且反射光线过点,则入射光线所在直线的方程是(    ) A. B. C. D. 15.(23-24高二上·湖北武汉·期中)一束光线从点射出,沿倾斜角为的直线射到轴上,经轴反射后,反射光线所在的直线方程为(    ) A. B. C. D. 题型六、两平行线间的距离 16.(23-24高二上·湖北孝感·期末)两条平行直线与间的距离为(    ) A. B.1 C. D. 17.(22-23高二上·天津和平·期中)已知直线与直线和平行且距离相等,则直线的方程为(    ) A. B. C. D. 18.(21-22高三上·河南郑州·阶段练习)已知,,则与直线平行且距离为2的直线方程为( ) A. B. C.或 D.或 题型七:直线关于点、直线对称问题 19.(23-24高二上·全国·期末)点在直线上,直线与关于点对称,则一定在直线上的点为(    ) A. B. C. D.(1,0) 20.(23-24高二上·陕西西安·期中)设直线,直线,则关于对称的直线方程为(    ) A. B. C. D. 21.(2023·上海静安·二模)设直线与关于直线对称,则直线的方程是(  ) A. B. C. D. 题型八、距离的综合应用 22.(23-24高二下·上海·阶段练习)已知直线,试求: (1)点关于直线的对称点的坐标; (2)直线关于直线对称的直线方程; (3)直线关于点对称的直线方程. 23.(22-23高二上·河北邢台·阶段练习)已知直线:,. (1)证明直线过定点,并求出点的坐标; (2)在(1)的条件下,若直线过点,且在轴上的截距是在轴上的截距的,求直线的方程; (3)若直线不经过第四象限,求的取值范围. 24.(21-22高一下·江西宜春)已知直线及点和点,为上一动点. (1)求的最小值并求出此时点的坐标; (2)在(1)的条件下,直线经过点且与轴正半轴、轴正半轴分别交于、两点,当直线与两坐标轴围成的三角形面积取得最小值时,求直线的方程. 【专项训练】 一、单选题 25.(23-24高一下·江苏泰州·期中)已知点,则点到直线的距离为(    ) A. B. C. D. 26.(2024·全国·模拟预测)平行直线与之间的距离为(   ) A. B. C. D. 27.(23-24高二上·福建福州·期末)已知直线与直线间的距离为2,则(    ) A.或4 B.4 C.或6 D.或16 28.(23-24高三上·广东·期末)直线关于直线对称的直线方程是(    ) A. B. C. D. 29.(23-24高二上·天津和平·期末)设点P,Q分别为直线与直线上的任意一点,则的最小值为(    ) A.1 B.2 C. D. 30.(23-24高二上·广东·阶段练习)已知直线经过两条直线:,:的交点,且的一个方向向量为,则直线的方程为(    ) A. B. C. D. 31.(23-24高二上·河南·阶段练习)在中,已知,若直线为的平分线,则直线的方程为(    ) A. B. C. D. 32.(23-24高二上·湖南益阳·阶段练习)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句为“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,其中隐含了一个有趣的数学问题——“将军饮马”,即将军白天观望烽火台,黄昏时从山脚下某处出发先到河边饮马再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,已知将军从山脚下的点处出发,军营所在的位置为,河岸线所在直线的方程为,则“将军饮马”的最短总路程为(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 二、多选题 33.(23-24高二上·山东潍坊·期末)已知直线,点,则(    ) A.过点A与l平行的直线的方程为 B.点A关于对称的点的坐标为 C.点A到直线l的距离为 D.过点A与l垂直的直线的方程为 34.(23-24高二上·广东深圳·期中)已知直线:,下列说法正确的是(    ) A.直线过定点 B.当时,关于轴的对称直线为 C.点到直线的最大距离为 D.直线一定经过第四象限 35.(23-24高一上·云南昆明·期中)已知直线:,:,且,则(    ) A. B. C.与直线垂直 D.与与间的距离为 36.(22-23高二上·山东青岛·期中)已知直线:,:,则下列选项正确的为(    ) A.直线过定点 B.当时,或 C.当时,和相交 D.当时,两直线,之间的距离为1 三、填空题 37.(23-24高二上·新疆喀什·期末)已知点与点之间的距离为5,则实数a的值为 . 38.(23-24高二上·北京石景山·期末)直线与直线之间的距离为 . 39.(23-24高二上·福建莆田·期末)已知直线,若直线不能围成三角形,写出一个符合要求的实数的值 . 40.(23-24高二上·江西新余·开学考试)光线从射向轴上一点,又从反射到直线上一点,最后从点反射回到点,则BC所在的直线方程为 . 41.(22-23高二上·江苏苏州·期中)已知点在直线上,点,则取得最小值时点坐标为 . 四、解答题 42.(23-24高二上·江苏无锡·期中)已知直线,点. (1)已知直线与平行,求的值; (2)求点关于直线的对称点的坐标. 43.(23-24高二上·山东青岛)已知顶点,边上的高所在直线方程为,边上的中线所在的直线方程为. (1)求直线的方程: (2)求的面积. 44.(23-24高二上·福建三明·期中)已知的顶点,边上的中线所在的直线方程为,边上的高所在的直线方程为.求: (1)直线的一般式方程; (2)求的边的长. 45.(21-22高一下·山东德州·阶段练习)已知直线和直线,试确定的值,使得: (1)与相交; (2)与平行,并求出两条直线的距离; (3)与垂直,并求出点关于与垂足的对称点D. 46.(23-24高二上·河北石家庄)在中,顶点A在直线上,顶点B的坐标为边的中线所在的直线方程为边的垂直平分线的斜率为. (1)求直线的方程; (2)若直线l过点B,且点A、点C到直线l的距离相等,求直线l的方程. 1 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第10讲 直线的交点坐标与距离公式 【考点归纳】 考点一、求相交直线的交点坐标或者参数问题 考点二、两点间的距离问题 考点三、点到直线的距离或参数问题 考点四:求点关于直线对称问题 考点五:求直线关于直线对称问题 考点六、两平行线间的距离 考点七:直线关于点、直线对称问题 考点八、距离的综合应用 【知识梳理】 知识点一 两条直线的交点 1.两直线的交点 已知直线l1:A1x+B1y+C1=0;l2:A2x+B2y+C2=0. 点A(a,b). (1)若点A在直线l1:A1x+B1y+C1=0上,则有A1a+B1b+C1=0 . (2)若点A是直线l1与l2的交点,则有 2.两直线的位置关系 方程组的解 一组 无数组 无解 直线l1与l2的公共点的个数 一个 无数个 零个 直线l1与l2的位置关系 相交 重合 平行 知识点二 两点间的距离 公式:点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式|P1P2|=. 特别提醒:(1)此公式与两点的先后顺序无关. (2) 原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=. 知识点三 点到直线的距离、两条平行线间的距离 点到直线的距离 两条平行直线间的距离 定义 点到直线的垂线段的长度 夹在两条平行直线间公垂线段的长 图示 公式(或求法) 点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d= 两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0之间的距离d= 【例题详解】 题型一、求相交直线的交点坐标或者参数问题 1.(23-24高二上·四川凉山·期末)经过两条直线和的交点,且垂直于直线的直线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】首先求出两条直线的交点坐标,再根据垂直求出斜率,点斜式写方程即可. 【详解】由题知:,解得:,交点. 直线的斜率为,所求直线斜率为. 所求直线为:,即. 故选:B. 2.(20-21高二·全国·课后作业)若直线与直线的交点位于第一象限,则实数a的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】分和讨论,当时求出交点,根据交点位于第一象限列不等式组求解可得. 【详解】当时,,此时,不满足题意; 当时,解方程组得, 由题知,解得, 即实数a的取值范围为. 故选:A 3.(20-21高二上·安徽芜湖·期中)已知直线与射线恒有公共点,则m的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据题意联立方程得,再解不等式即可得答案; 【详解】联立,得, ∵直线与射线恒有公共点, ∴, 解得. ∴m的取值范围是. 故选:C. 题型二、两点间的距离问题 4.(22-23高二上·全国·阶段练习)已知菱形的对角线与轴平行,,,则点的坐标为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据菱形对角线互相垂直可知轴,则可设,由可构造方程求得结果. 【详解】四边形为菱形,轴,轴,可设, ,, 解得:(舍)或,. 故选:A. 5.(23-24高二上·山东济宁·期中)已知,,,为四个实数,且,,,则的最小值为(    ) A. B. C. D.5 【答案】D 【分析】设,换元后所求式子为,转化为求动点与两定点距离和的最小值即可得解. 【详解】设,则, 所以 , 而可看做轴上动点与两定点的距离和,如图,    由图可知当运动到时,最小,最小值为, 所以的最小值为. 故选:D 6.(22-23高二上·湖北宜昌·期中)函数的最小值是(    ) A.5 B.4 C. D. 【答案】A 【分析】 本题将转化为点到两定点的距离和,然后利用将军饮马模型,得到距离最值即可. 【详解】, 则其几何意义为点到两定点的距离和,点表示为横坐标上的点,作出如图所示: 根据将军饮马模型,作出点关于轴对称点,连接,交轴于点, 则,此时直线的直线方程为 令,则,故当时,. 故选:A. 题型三、点到直线的距离或参数问题 7.(23-24高二上·四川绵阳·期末)已知,两点到直线:的距离相等,则(    ) A. B.6 C.或4 D.4或6 【答案】D 【分析】求出点到直线的距离和点到直线的距离,二者相等求解方程即可. 【详解】点到直线的距离为, 点到直线的距离为, 因为点到直线的距离和点到直线的距离相等, 所以,所以或. 故选:D. 8.(23-24高二上·北京·期中)点到两条直线:,距离相等,,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用点到直线的距离公式得到,结合求出,再由及计算可得. 【详解】依题意,所以, 即,又,所以,解得, 显然,所以, 当时,所以, 当时,所以, 综上可得. 故选:B 9.(23-24高二上·河南南阳·期末)点为两条直线和的交点,则点到直线:的距离最大为(    ) A. B. C. D.5 【答案】B 【分析】求出点坐标,且直线过定点,当直线与直线垂直时,此时点到直线的距离最大,利用两点间的距离公式计算可得答案. 【详解】由得,即, 直线:,所以直线过定点, 所以当直线与直线垂直时,此时点到直线的距离最大, 且最大值为. 故选:B. 题型四:求点关于直线对称问题 10.(23-24高二上·山东泰安·期末)点关于直线的对称点的坐标为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】求出垂直于直线且过点的表达式,求出交点坐标,即可得出关于直线的对称点. 【详解】由题意, 在直线中,斜率为, 垂直于直线且过点的直线方程为,即, 设两直线交点为, 由,解得:, ∴, ∴点关于直线的对称点的坐标为, 即, 故选:C. 11.(2023高二上·全国·专题练习)点关于直线对称点Q的坐标为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】设出点Q,根据斜率和中点坐标得到关于a,b的方程组,求出即可. 【详解】设点关于直线的对称点Q, 则,解得:. 所以. 故选:A. 12.(23-24高二上·河南商丘·期中)已知点,,是直线上的动点,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】画出草图可知,点M、点N在直线l同侧,运用对称性即可求得结果. 【详解】如图所示, 设点关于直线的对称点为, 则,解得,即, 所以. 故选:C. 题型五:求直线关于直线对称问题 13.(23-24高二上·湖北恩施·期末)已知光线从点射出,经直线反射,且反射光线所在直线过点,则反射光线所在直线的方程是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】求出关于直线的对称点为的坐标,由都在反射光线所在直线上得直线方程. 【详解】设关于直线的对称点为, 则,解得,即, 所以反射光线所在直线方程为,即. 故选:B. 14.(23-24高二上·广东佛山·阶段练习)已知光线从点射出,经直线反射,且反射光线过点,则入射光线所在直线的方程是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】首先求出关于直线的对称点,再求出与所在的直线方程即为入射光线所在直线的方程. 【详解】设点关于直线的对称点为, 则解得即. 所以人射光线所在直线的方程为,即. 故选:A 15.(23-24高二上·湖北武汉·期中)一束光线从点射出,沿倾斜角为的直线射到轴上,经轴反射后,反射光线所在的直线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】先求得入射光线所在直线与轴的交点,进而求得反射光线所在直线方程. 【分析】倾斜角为的直线,斜率为, 所以入射光线为, 令,解得,所以入射光线与轴的交点为, 反射光线的斜率为,则反射光线的方程为. 故选:D 题型六、两平行线间的距离 16.(23-24高二上·湖北孝感·期末)两条平行直线与间的距离为(    ) A. B.1 C. D. 【答案】D 【分析】根据给定条件,利用平行线间距离公式计算即得. 【详解】直线化为:, 所以平行直线与间的距离为. 故选:D 17.(22-23高二上·天津和平·期中)已知直线与直线和平行且距离相等,则直线的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】设直线的方程为,然后利用两平行线间的距离公式列方程求解即可. 【详解】设直线的方程为, 由两条平行线间的距离公式可得:, 解得:,所以直线的方程为, 故选:. 18.(21-22高三上·河南郑州·阶段练习)已知,,则与直线平行且距离为2的直线方程为( ) A. B. C.或 D.或 【答案】C 【分析】先求出直线的方程为,设所求直线的方程为,解方程求出即得解. 【详解】由题意得,直线的方程为,即, 设所求直线的方程为, 则,解得或, ∴所求直线的方程为或. 故选:C. 题型七:直线关于点、直线对称问题 19.(23-24高二上·全国·期末)点在直线上,直线与关于点对称,则一定在直线上的点为(    ) A. B. C. D.(1,0) 【答案】C 【分析】根据两直线关于点对称,利用中点坐标公式即可求直线上的对称点,且该点在直线上. 【详解】由题设关于对称的点为,若该点必在上, ∴,解得,即一定在直线上. 故选:C. 20.(23-24高二上·陕西西安·期中)设直线,直线,则关于对称的直线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】设所求直线上任一点,关于直线的对称点,利用轴对称的性质列出方程组解出,由点在直线上,代入方程可得答案. 【详解】设所求直线上任一点,关于直线的对称点, 则,解得, ∵点在直线上,即, ∴,化简得,即为所求直线方程. 故选:B. 21.(2023·上海静安·二模)设直线与关于直线对称,则直线的方程是(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据三条直线交于一点,再利用点关于直线的对称点公式,求直线上一点,即可求解. 【详解】联立,得, 取直线上一点,设点关于直线的对称点为,则,解得:, 直线的斜率,所以直线的方程为, 整理为:. 故选:A 题型八、距离的综合应用 22.(23-24高二下·上海·阶段练习)已知直线,试求: (1)点关于直线的对称点的坐标; (2)直线关于直线对称的直线方程; (3)直线关于点对称的直线方程. 【答案】【小题1】 【小题2】 【小题3】 【分析】(1)已知点和直线,求点关于直线的对称点问题,设出对称点的坐标,利用点和点中点在直线上以及直线与直线垂直列方程组,解方程组即可求解. (2)如果两条直线相交,求一条直线关于另一条直线的对称直线的方程,可以先求两条已知直线的交点,再求直线上任取的一点关于另一条直线的对称点,两点和可以确定要求直线的方程,从而求得方程. (3)求直线关于点的对称直线的方程,可以转化成求直线上两点关于已知点的对称点,通过两个对称点的坐标求出直线方程即可. 【详解】(1)设点关于直线 的对称点的坐标为, 则有题意可得,解得, 故点关于直线的对称点的坐标为. (2)由可得, 直线与直线的交点为, 再在直线上取一点, 设点关于直线的对称点为, 则由解得, 即. 由题意可得、两点是所求直线上的两个点,则直线斜率为, 则直线方程为, 化简为. (3)在直线上任意取出两个点, 求出这两个点关于点对称点分别为 由题意可得,是所求直线上的两个点, 则直线斜率为3, 则所求直线方程为, 即. 23.(22-23高二上·河北邢台·阶段练习)已知直线:,. (1)证明直线过定点,并求出点的坐标; (2)在(1)的条件下,若直线过点,且在轴上的截距是在轴上的截距的,求直线的方程; (3)若直线不经过第四象限,求的取值范围. 【答案】(1)证明见解析,点的坐标为 (2)或 (3) 【分析】(1)化简方程为直线系方程的形式,组成方程组解出直线过的点; (2)根据题意分直线过原点、不过原点讨论,分析解决即可; (3)分①,②,③,且三种情况进行讨论分析解决. 【详解】(1)证明:整理直线的方程,得, 所以直线过直线与的交点, 联立方程组, 解得, 所以直线过定点,点的坐标为. (2)当截距为0时,直线的方程为,即, 当截距不为0时,设直线的方程为, 则, 解得, 直线的方程为,即, 故直线的方程为或. (3)当时,直线的方程为,符合题意; 当时,直线的方程为,不符合题意; 当,且时,, 所以 解得或, 综上所述,当直线不经过第四象限时, 的取值范围是:. 24.(21-22高一下·江西宜春·阶段练习)已知直线及点和点,为上一动点. (1)求的最小值并求出此时点的坐标; (2)在(1)的条件下,直线经过点且与轴正半轴、轴正半轴分别交于、两点,当直线与两坐标轴围成的三角形面积取得最小值时,求直线的方程. 【答案】(1)最小值为, (2) 【分析】(1)设关于直线的对称点,利用即可求解; (2)设直线的方程为,求出在坐标轴上的截距,表示出三角形的面积,利用均值不等式求解. 【详解】(1) 设关于直线的对称点, 则且, 解得,即, , 此时,, , 即,与联立,解得; (2)由题可知直线的斜率存在且为负,设直线的方程为, 令,则,令,则, 所以三角形面积 因为,当且仅当时,等号成立, 所以,当且仅当时,等号成立,, 此时直线的方程为,化简得. 【专项训练】 一、单选题 25.(23-24高一下·江苏泰州·期中)已知点,则点到直线的距离为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】求出直线的方程,利用点到直线距离公式求解. 【详解】根据题意,, 所以直线的方程为,即, 点到直线的距离为. 故选:C. 26.(2024·全国·模拟预测)平行直线与之间的距离为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】先通过平行求出,再利用平行线的距离公式求解. 【详解】因为,所以,, 解得,所以, 故两平行直线间的距离. 故选:C. 27.(23-24高二上·福建福州·期末)已知直线与直线间的距离为2,则(    ) A.或4 B.4 C.或6 D.或16 【答案】D 【分析】利用平行线间的距离公式求解即可. 【详解】由题意可知,直线与直线平行,所以, 因为直线与直线间的距离为2, 所以,解得或. 故选:D. 28.(23-24高三上·广东·期末)直线关于直线对称的直线方程是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】作出图象,找出一个对称点和直线与直线的交点,即可求出对称直线的方程. 【详解】由题意, 在直线中,作出图象如下图所示, 由图可知,点关于直线对称的点为, 直线与直线的交点为, ∴关于直线对称的直线方程为:,即, ∴关于直线对称的直线方程是:. 故选:B. 29.(23-24高二上·天津和平·期末)设点P,Q分别为直线与直线上的任意一点,则的最小值为(    ) A.1 B.2 C. D. 【答案】C 【分析】因为直线与直线平行,所以的最小值为直线与直线距离,求解即可. 【详解】由直线可得, 所以直线与直线平行, 所以的最小值为直线与直线距离, 所以. 故选:C. 30.(23-24高二上·广东·阶段练习)已知直线经过两条直线:,:的交点,且的一个方向向量为,则直线的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】联立两直线求出交点坐标,根据的方向向量求出直线的斜率即可求出的方程. 【详解】联立,解得, 即直线:,:的交点为, 又直线的一个方向向量, 所以直线的斜率为,故直线的方程为, 即, 故选:B. 31.(23-24高二上·河南·阶段练习)在中,已知,若直线为的平分线,则直线的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据点关于线的对称求解关于直线的对称点,即可根据两点求解的方程,即可求解直线方程. 【详解】过作关于直线的对称点,则在直线上, 设,根据且的中点在直线上,得, 解得,所以, 又,所以直线方程为,故方程为, 故选:D    32.(23-24高二上·湖南益阳·阶段练习)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句为“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,其中隐含了一个有趣的数学问题——“将军饮马”,即将军白天观望烽火台,黄昏时从山脚下某处出发先到河边饮马再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,已知将军从山脚下的点处出发,军营所在的位置为,河岸线所在直线的方程为,则“将军饮马”的最短总路程为(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 【答案】C 【分析】确定关于的对称点,设饮马点为,利用求最短路程. 【详解】若是关于的对称点,则, 设饮马点为,如下图示,    由图知:,当且仅当共线时等号成立, 所以. 故选:C 二、多选题 33.(23-24高二上·山东潍坊·期末)已知直线,点,则(    ) A.过点A与l平行的直线的方程为 B.点A关于对称的点的坐标为 C.点A到直线l的距离为 D.过点A与l垂直的直线的方程为 【答案】ACD 【分析】由平行垂直求出直线方程判断AD,写出对称点坐标判断B,由得点到直线距离判断C. 【详解】与直线平行的直线方程可设为,代入点坐标得,即,即平行线方程为,A正确; 关于的对称点坐标为,B错; 到直线的距离为,C正确; 与直线垂直的直线方程可设为,代入点坐标得,,直线方程即为,D正确. 故选:ACD. 34.(23-24高二上·广东深圳·期中)已知直线:,下列说法正确的是(    ) A.直线过定点 B.当时,关于轴的对称直线为 C.点到直线的最大距离为 D.直线一定经过第四象限 【答案】ABC 【分析】化简直线方程,联立方程组,可判定A正确;由直线,结合对称性和直线方程,可判定B正确;结合直线时,点到直线的距离最大,可判定C正确;根据直线不一定经过第四象限,可判定D错误. 【详解】对于A,由直线,可得, 联立方程组,解得,所以直线过定点,所以A正确; 对于B,当时,直线, 在直线上取两点,则点关于轴对称的点, 点关于轴对称的点, 所以关于轴对称直线为,即,所以B正确; 对于C,由A项知直线过定点, 则当直线时,点到直线的距离最大, 最大距离为,所以C正确; 对于D, 直线不一定经过第四象限,比如:当时,直线:不经过第四象限,所以D错误.   故选:ABC. 35.(23-24高一上·云南昆明·期中)已知直线:,:,且,则(    ) A. B. C.与直线垂直 D.与与间的距离为 【答案】ACD 【分析】根据两直线平行的系数要求,求出的值,然后根据垂直要求判断直线是否垂直,根据平行线间距离公式求其距离. 【详解】当时,则,解得或. 若,则:,:,,重合,故不符合题意; 若,则:,:,,所以与间的距离为. 由,得与直线垂直. 故选:ACD. 36.(22-23高二上·山东青岛·期中)已知直线:,:,则下列选项正确的为(    ) A.直线过定点 B.当时,或 C.当时,和相交 D.当时,两直线,之间的距离为1 【答案】AB 【分析】直线方程整理为关于的方程,由恒等式知识可求得定点坐标,判断A,由垂直的条件求得参数范围,判断B,由两直线平行的条件求得的值可得相交的条件,判断C,由两直线平行,然后求得值,代入后得两平行线的方程,由距离公式计算. 【详解】直线方程整理为, 由,解得,因此直线过定点,A正确; ,则,解得或,B正确; 由得或, 所以且时,和相交,C错; 时,两直线方程分别为,,两直线平行,它们的距离为, 时,两直线方程分别为和,即和,两直线平行,距离为, D错. 故选:AB. 三、填空题 37.(23-24高二上·新疆喀什·期末)已知点与点之间的距离为5,则实数a的值为 . 【答案】或 【分析】代入两点间距离公式,即可求解. 【详解】, 化简为,解得:或. 故答案为:或 38.(23-24高二上·北京石景山·期末)直线与直线之间的距离为 . 【答案】 【分析】代入平行线间的距离公式,即可求解. 【详解】直线, 则与之间的距离. 故答案为: 39.(23-24高二上·福建莆田·期末)已知直线,若直线不能围成三角形,写出一个符合要求的实数的值 . 【答案】 【分析】联立方程组解得交点坐标,列出直线不能围成三角形的条件,分别解出即可. 【详解】由解得,所以的交点坐标为, 过定点, 若直线不能围成三角形,只需经过点,或与平行,或与平行, 当经过点时,,解得; 当与平行时,,解得; 当与平行时,,解得. 故的值为. 故答案为:(只需写出其中一个即可). 40.(23-24高二上·江西新余·开学考试)光线从射向轴上一点,又从反射到直线上一点,最后从点反射回到点,则BC所在的直线方程为 . 【答案】 【分析】分别求点关于轴和直线的对称点,再根据几何关系求得直线的方程. 【详解】点关于轴的对称点为,设点关于的对称点为, 则,解得:,即, 由对称性可知,点在直线上, 所以,直线的方程为, 即.    故答案为: 41.(22-23高二上·江苏苏州·期中)已知点在直线上,点,则取得最小值时点坐标为 . 【答案】 【分析】作图分析,结合对称性将转化为,则点与在同一直线时,最小,求得此时点坐标即可. 【详解】解:如图, 设关于直线的对称点为,因为 所以,解得,则 所以,结合图形则当三点共线时,此时取得最小值,即在点位置时, 则,直线为 于是,解得,即,故取得最小值时点坐标为. 故答案为:. 四、解答题 42.(23-24高二上·江苏无锡·期中)已知直线,点. (1)已知直线与平行,求的值; (2)求点关于直线的对称点的坐标. 【答案】(1)3 (2) 【分析】(1)根据两直线平行的斜率关系列式运算得解; (2)设出对称点的坐标,利用中点在直线上,以及直线垂直,列出方程,即可求得结果. 【详解】(1)由直线平行直线,可得,解得或, 当时,直线符合题意, 当时,直线与直线重合,不合题意, 所以的值为3. (2)设对称点的坐标为,则中点的坐标为, 所以可得,解得, 所以的坐标为. 43.(23-24高二上·山东青岛·阶段练习)已知顶点,边上的高所在直线方程为,边上的中线所在的直线方程为. (1)求直线的方程: (2)求的面积. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)利用点斜式求得直线的方程. (2)先求得两点的坐标,结合点到直线的距离公式、两点间的距离公式求得三角形的面积. 【详解】(1)边上的高所在直线方程为, 直线的斜率为,所以直线的斜率为, 所以直线的方程为. (2)边上的中线所在的直线方程为, 由解得,即. 设,则, 所以,解得,即. ,到的距离为, 所以三角形的面积为. 44.(23-24高二上·福建三明·期中)已知的顶点,边上的中线所在的直线方程为,边上的高所在的直线方程为.求: (1)直线的一般式方程; (2)求的边的长. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据垂直确定,再计算直线方程得到答案. (2)设,根据的中点在直线上,结合在上,得到答案. 【详解】(1)边上的高所在的直线方程为,斜率,故, 直线方程为,即; (2)设,则的中点坐标为, 则,解得,即,. 45.(21-22高一下·山东德州·阶段练习)已知直线和直线,试确定的值,使得: (1)与相交; (2)与平行,并求出两条直线的距离; (3)与垂直,并求出点关于与垂足的对称点D. 【答案】(1); (2)见解析; (3)见解析; 【分析】(1)根据是否为0,分情况讨论即可; (2)由两直线平行得斜率相等,再通过平行线距离公式即可求解; (3)根据是否为0,分情况讨论,得之后,先求出两直线垂足坐标,再根据中点公式即可求解. 【详解】(1)当时,,,此时两直线相交,符合题意; 当时,要使与相交,则有,解得:, 综上,. (2)当时,由(1)知,两直线显然不平行,所以, 要使与平行,则有,解得. 此时::,, 所以两直线的距离. (3)当时,,,此时两直线垂直,符合题意; 当时,要使与垂直,则有,无解,综上. 此时与的垂足为(),而 设对称点D,根据中点公式有:解得: 所以点的坐标是. 46.(23-24高二上·河北石家庄·阶段练习)在中,顶点A在直线上,顶点B的坐标为边的中线所在的直线方程为边的垂直平分线的斜率为. (1)求直线的方程; (2)若直线l过点B,且点A、点C到直线l的距离相等,求直线l的方程. 【答案】(1); (2)或. 【分析】(1)求出直线方程,与直线方程联立求出点的坐标,再设出点的坐标,由的中点在直线上,求出点的坐标,然后求出直线方程. (2)按直线过的中点及与平行求出方程即得. 【详解】(1)由边的垂直平分线的斜率为,得直线方程为,即, 而边中线所在的直线方程为, 由,解得,则,设点,则点, 于是,解得,即点,直线的斜率, 所以直线的方程为,即. (2)由(1)知,,, 由直线l过点B,且点A、点C到直线l的距离相等,得直线过边的中点,或, 当直线过时,直线的斜率为,方程为,即, 当直线时,直线的斜率为,方程为,即, 所以直线l的方程为或. 1 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第10讲:直线的交点坐标与距离公式(7大题型)-2024-2025学年新高二数学【赢在暑假】同步精讲精练系列(人教A版2019选择性必修第一册)
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