内容正文:
专题2.4 直线的交点坐标与距离公式
【知识梳理】 1
【考点1:求两条直线的交点坐标】 2
【考点2:求经过两条直线的交点的直线方程】 5
【考点3:方程组解的个数与两直线的位置关系】 9
【考点4:三直线能否围成三角形问题】 13
【考点5:两点间的距离公式】 18
【考点6:点到直线的距离公式】 21
【考点7:两条平行直线间的距离】 25
【考点8:与距离有关的最值问题】 27
【知识梳理】
1.两条直线的交点坐标
(1)两条直线的交点坐标:
一般地,将两条直线的方程联立,得方程组若方程组有唯一解,则两条直线相交,此解就是交点的坐标;若方程组无解,则两条直线无公共点,此时两条直线平行;若方程组有无穷多解,则两条直线重合.
(2)两条直线的位置关系与方程组的解的关系:
设两直线,直线.
方程组的解
一组
无数组
无解
直线l1和l2的公共点个数
一个
无数个
零个
直线l1和l2的位置关系
相交
重合
平行
2.距离公式
类型
条件
距离公式
两点间的距离
点P1(x1,y1),P2(x2,y2)之间的距离
|P1P2|=
点到直线的距离
点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离
d=
两条平行直线间的距离
两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0间的距离
d=
3.点、直线间的对称问题
点关于点对称
若点M(x1,y1)及N(x,y)关于P(a,b)对称,则由中点坐标公式得,进而求解
直线关于点对称
①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;
②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
点关于直线对称
若两点P1(x1,y1)与P2(x2,y2)关于直线l:Ax+By+C=0对称,由方程组,可得到点P1关于l对称的点P2的坐标(x2,y2)(其中B≠0,x1≠x2)
直线关于直线对称
①若直线与对称轴平行,则在直线上取一点,求出该点关于轴的对称点,然后用点斜式求解.
②若直线与对称轴相交,则先求出交点,然后再取直线上一点,求该点关于轴的对称点,最后由两点式求解
【考点1:求两条直线的交点坐标】
1.(2025高三·全国·专题练习)直线与直线的交点坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】联立两直线的方程,解方程组即可求出交点坐标.
【详解】联立两直线的方程,得 即交点坐标为.
直线与直线的交点坐标为.
故选:C
2.(24-25高一下·安徽·期末)直线与直线的交点在
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【分析】联立方程组,求得交点的坐标,即可得到答案.
【详解】由题意,联立方程组:,解得,
即两直线的交点坐标为,在第二象限,
选B.
【点睛】本题主要考查了两条直线的位置关系的应用,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.
3.(24-25高二上·吉林长春·阶段练习)直线与直线交于点,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】联立直线的方程,求出点的坐标,再结合点到直线的距离公式即可求出结果.
【详解】联立,解得,故,
所以点到直线的距离为,
故选:B.
4.(2025高三·河北·专题练习)三条直线,,相交于一点,则的值是
A.-2 B.-1 C.0 D.1
【答案】B
【分析】联立两条已知直线求得交点坐标,待定系数即可求得参数值.
【详解】联立与可得交点坐标为,
又其满足直线,故可得,解得.
故选:.
5.(24-25高二上·重庆九龙坡·期中)已知直线:y = kx - 4与直线:x + 2y + 2 = 0的交点在第三象限.则实数k的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】求得两直线的交点坐标,根据其所处现象列出不等式,求解即可.
【详解】联立直线的方程可得,显然,故,则,
根据题意,且,解得且,故.
故选:A.
6.(24-25高二下·广东·期中)设直线与轴的交点的横坐标为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】令,可得,再用累乘法计算.
【详解】令,可得,
所以
.
故选:C.
7.(24-25高二上·江苏扬州·期末)已知菱形中,,,边所在直线过点,求:
(1)边所在直线的方程;
(2)点的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用互相平行的直线斜率相等,利用点斜式即可得直线方程;
(2)利用,求得直线的方程,与直线方程联立方程组求解即可.
【详解】(1)因为边所在直线过点,,所以
因为为菱形,所以,所以,
又,所以,整理得.
(2)因为,,所以.
因为为菱形,所以,所以
因为,,所以中点坐标为,
所以
联立方程组,
解得,所以.
【考点2:求经过两条直线的交点的直线方程】
1.(24-25高二上·江苏宿迁·期末)已知直线l过直线与直线的交点,且与直线平行,则直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先求出直线的交点,再设直线的平行直线,最后代入交点求参.
【详解】直线与直线的交点为,
又因为与直线平行,所以设直线为:,
代入得,所以,
所以直线的方程为.
故选:A.
2.(24-25高二上·广东清远·期末)经过两条直线与的交点,且垂直于直线的直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先求直线与的交点,再根据直线垂直求斜率,利用点斜式可得所求直线方程.
【详解】联立与,得交点坐标为.
又垂直于直线的直线的斜率为,
故所求直线的方程为,即.
故选:B
3.(24-25高二上·四川绵阳·阶段练习)经过两直线和的交点,且与直线垂直的直线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】通过解方程组求出交点坐标,再结合互相垂直两直线斜率的关系、直线点斜式方程进行求解即可.
【详解】由,所以两直线的交点的坐标为,
因为直线的斜率为,所以与之垂直的直线的斜率为,
所以与直线垂直的直线方程是,
故选:C
4.(24-25高二上·四川绵阳·期中)在△ABC中,已知,边的中线所在的直线方程为:,边的高线所在的直线方程为:,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先由和的方程求出点,设,分别利用的中点在直线上与,建立方程组,求得点,最后利用点斜式求出直线方程即可.
【详解】由解得:,即,
设点,则的中点在直线上,故得①
,又,则得:,即②,
联立① 和② ,解得:,即,
所以直线的斜率为,
于是直线的方程为:,即.
故选:D.
5.(24-25高二上·山东青岛·阶段练习)已知直线和的交点为,
(1)求过点且在两坐标轴截距互为相反数的直线的一般式方程;
(2)求过点且垂直于直线的直线的一般式方程.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)求出点坐标,得出斜率,即可求出直线的一般式方程;
(2)求出直线的斜率,结合过点,即可求出直线的一般式方程.
【详解】(1)由题意,
直线和的交点为,
∴,解得:,
∴,
在直线中,直线过点且两坐标轴截距互为相反数,
∴当直线过原点时直线斜率为,直线的方程为:,即.
当直线过原点时直线斜率为,直线的方程为:,
∴直线的方程为:或.
(2)由题意及(1)得,,
在直线中,直线过点且垂直于直线(即),
∴直线斜率为,
∴直线的方程为:,
即.
6.(24-25高二上·江苏淮安·期中)分别写出满足下列条件的直线方程(用一般式表示)
(1)经过点,且与直线垂直
(2)经过两直线与的交点,且与直线平行
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据直线垂直设所求直线,将点代入求参数,即得方程;
(2)求直线交点,根据直线平行设所求直线,代入点求参数,即得方程.
【详解】(1)由题意,可设直线方程为,
代入点,有,则,
所求直线方程为;
(2)联立,解得,
设所求直线方程为,则,即,
所求直线方程为.
7.(24-25高二下·全国·开学考试)已知的顶点,边上的中线所在直线的方程为,边上的高所在直线的方程为.求:
(1)顶点的坐标;
(2)直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由直线的斜率得到直线的斜率,结合,得到直线的方程,与直线的方程联立,求出点的坐标;
(2)设,由中点坐标公式得到,将其代入直线中,求出,求出,从而结合(1),求出直线的方程.
【详解】(1)由题意得直线的斜率为,所以直线的斜率为.
又因为,所以直线的方程为,即,
因为直线的方程为,
由,解得,所以点的坐标是.
(2)由题意,是线段的中点,且在直线上,
设,又,则.
由题意,点在直线上,则.
解得,则.
由(1)得,所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,即.
【考点3:方程组解的个数与两直线的位置关系】
1.(多选)(2025高二·江苏·专题练习)已知集合,集合,且,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】AD
【分析】根据直线平行和两线交于点时,交集为空集,可得结果.
【详解】解:因为集合,集合,且,
所以直线与直线平行或交于点,
当两线平行时,;
当两线交于点时,,解得.
综上得a等于或2.
故选:AD.
2.(多选)(2025高二上·全国·专题练习)下列选项中,正确的有( )
A.直线和的交点坐标为
B.直线和的交点坐标为
C.直线和交点坐标为
D.直线和,两两相交
【答案】AD
【分析】通过联立方程组求直线的交点坐标.
【详解】方程组的解为,因此直线和相交,交点坐标为,A正确;
方程组有无数个解,这表明直线和重合,B错误;
方程组无解,这表明直线和没有公共点,故,C错误;
方程组的解为
方程组的解为
方程组的解也为
所以,三条直线两两相交且交于同一点,D正确.
故选:AD
3.(24-25高二上·湖北武汉·期中)写出使得关于的方程组无解的一个的值为 .(写出一个即可)
【答案】,3,(写出一个即可)
【分析】根据方程组无解,讨论其中一方程无解、两方程表示的直线平行、一方程表示直线过,另一方程表示直线不过该点的情况得解.
【详解】显然,当时,不表示直线,无解,故方程组无解;
当时,由方程组可看作求两直线()与的交点,则方程组无解,即直线无交点,
若两直线平行,则,解得.
若两直线不平行时,过点,即,解得或,
此时,不过点,方程组无解.
综上,的取值为.
故答案为:,3,(写出一个即可)
4.(24-25高二上·上海·课后作业)若关于的二元一次方程组有无穷多组解,则 .
【答案】
【分析】根据两直线重合的条件,求得的值即可.
【详解】依题意二元一次方程组有无穷多组解,即两个方程对应的直线重合,由,解得或.
当时,二元一次方程组为,两直线不重合,不符合题意.
当时,二元一次方程组为,两直线重合,符合题意.
综上所述,的值为.
故答案为:
5.(24-25高三下·上海杨浦·阶段练习)若关于,的方程组有无穷多组解,则的值为
【答案】4
【分析】当方程组有无穷多解时,可得到两直线重合,则可求出,,计算即可得解.
【详解】若方程组有无穷多组解,
即两条直线重合,即
,
则
故答案为:4
6.(24-25高二上·全国·课后作业)分别判断下列直线是否相交,若相交,求出它们的交点;若不相交,说明它们的位置关系.
(1)和;
(2)和;
(3)和.
【答案】(1)相交,交点坐标为
(2)不相交,重合
(3)不相交,
【分析】(1)解方程组得到两直线的交点坐标;
(2)通过方程组的解判断两直线的位置关系;
(3)通过方程组的解判断两直线的位置关系.
【详解】(1)解方程组,得
因此直线和相交,交点坐标为.
(2)方程组有无数个解,这表明直线和重合.
(3)方程组无解,这表明直线和没有公共点,故.
7.(24-25高二上·全国·课后作业)判断下列各对直线的位置关系.如果相交,求出交点坐标.
(1)直线;
(2)直线.
【答案】(1)相交,交点是
(2)答案见解析
【分析】(1)解方程组,可得交点坐标;根据方程组的解的个数判断位置关系;
(2)分类讨论,解方程组可得答案.
【详解】(1)联立,解得,
所以两直线相交,交点坐标为.
(2)当时,,,
联立,方程组有无数组解,故两直线重合,
当时,,,
联立,方程组无解,故两直线平行,
当,联立,解得,
所以两直线相交,交点坐标为.
综上所述:当时,两直线重合;当时,两直线平行;当时,两直线相交,交点坐标为.
【考点4:三直线能否围成三角形问题】
1.(24-25高二上·陕西宝鸡·期中)已知三条直线,,不能围成三角形,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,求出直线的斜率及直线交点坐标,再利用斜率相等及3条直线共点求出值.
【详解】直线的斜率分别为,纵截距分别为
由,解得,即直线的交点为,
由直线不能围成三角形,得直线或或点在直线上,
则或或,解得或或,
所以实数的取值集合为.
故选:C
2.(24-25高二上·湖南·期末)若三条不同的直线,,不能围成一个三角形,则a的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分线线平行和三线共点讨论即可.
【详解】若,则,解得.若,则,解得.
若,,交于一点,联立方程组,解得得,
代入,得,解得,故a的取值集合为.
故选:D.
3.(24-25高二上·福建泉州·期中)已知为坐标原点,过点的直线分别与轴、轴交于两点,使的面积为的直线恰有3条,则为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】由题意直线的斜率存在且不为0,设直线的方程为,,求得的坐标,可得的面积的表达式,然后把各选项代入,根据方程解的个数即可判断.
【详解】由题意直线的斜率存在且不为0,设直线的方程为,,
令,得;令,得,则,
所以的面积为,
当时,有,
当时,得,解得;
当时,得,此方程无解,
所以满足条件的直线有2条,故A错误;
当时,有,
当时,得,解得;
当时,得,解得,
所以满足条件的直线有3条,故B正确;
当时,有,
当时,得,解得;
当时,得,解得,
所以满足条件的直线有4条,故C错误;
当时,有,
当时,得,解得;
当时,得,解得,
所以满足条件的直线有4条,故D错误.
故选:B.
4.(多选)(23-24高二上·湖南长沙·期中)已知三条直线,,能构成三角形,则实数m的取值可能为( )
A.2 B. C. D.
【答案】AD
【分析】因为三条直线,,能构成三角形,所以直线与或都不平行,且直线不过与的交点,进而即可求得实数m的取值,从而可得结果.
【详解】因为三条直线,,能构成三角形,
所以直线与,都不平行,
且直线不过与的交点,
直线与,都不平行时,,且,
联立,解得,
即直线与的交点坐标为,
代入直线中,得,故可知,
结合选项可知实数m的取值可以为2或,
故选:AD
5.(多选)(24-25高二上·湖南长沙·阶段练习)下面三条直线,,不能构成三角形,则实数的取值可以是( )
A. B. C. D.4
【答案】ACD
【分析】由题意,利用分类讨论思想,分为三线交于一点和至少有两条直线平行两种情况,分别剪力方程,可得答案.
【详解】当三条直线交于一点时,由,解得直线和直线的交点的坐标,
由点在直线上可得,解得或,故AC正确;
至少有两条直线平行或重合时,即,,中至少有两条直线的斜率相等,
当时,;当时,;若,则需有,不可能,故D正确.
故选:ACD.
6.(多选)(24-25高二上·河南商丘·阶段练习)(多选)平面上有三条直线,将平面划分为六个部分,则实数的所有可能取值为( )
A. B. C. D.1
【答案】ABC
【分析】先求得的交点,对进行分类讨论,画出图象,结合图象求得的范围,从而确定正确答案.
【详解】由解得,设,
当时,直线即,画出图象如下图所示,此时三条直线围成三角形,
平面划分为部分,不符合题意.
当时,直线的斜率为,
当直线过时,,
平面划分为部分,符合题意.
直线的斜率为,直线的斜率为,
当时,如下图所示,平面划分为部分,符合题意,
当时,如下图所示,平面划分为部分,符合题意,
当且且时,三条直线围成三角形,
平面划分为部分,不符合题意.
所以ABC选项正确,D选项错误.
故选:ABC
7.(24-25高二上·江苏南通·期末)已知点直线
(1)若l与线段有交点,直接写出m的取值范围;
(2)若设l与直线及x轴分别交于两点,求面积的最小值.
【答案】(1)或
(2)4
【分析】(1)首先通过联立直线方程求出交点坐标,然后根据交点在线段上这一条件得到关于的不等式,通过对不等式进行变形求解得出的取值范围.(2)通过联立直线方程求出交点坐标,进而确定三角形相关顶点坐标,得出三角形面积表达式.再通过换元法将面积表达式转化为关于新变量的式子,利用二次函数性质求最值
【详解】(1)因为直线联立
所以交点因为C在线段AB上,所以
即解得
所以或
(2)因为直线联立
所以交点
令中则所以
因为所以C在第一象限且在右侧,D在左侧,
所以的面积为
设所以
所以当即时,S的最小值为4.
【考点5:两点间的距离公式】
1.(24-25高二上·山东菏泽·期中)在平面直角坐标系中,点和点之间的距离为( )
A.2 B.3 C. D.5
【答案】D
【分析】利用两点之间的距离公式计算即得.
【详解】点和点之间的距离为.
故选:D.
2.(24-25高二上·江苏扬州·期中)已知的顶点为,,,则BC边上的中线长为( )
A.4 B.5 C. D.
【答案】B
【分析】先求出BC的中点D的坐标,利用两点间的距离公式求出BC边上的中线长.
【详解】设BC的中点为D,
因为,,所以,
所以BC边上的中线长.
故选:B
3.(24-25高二上·全国·课后作业)已知点在轴上,点在轴上,线段的中点的坐标是,则( )
A.10 B.5 C.8 D.6
【答案】A
【分析】由中点坐标公式确定,坐标,再由两点间距离公式即可求解.
【详解】设,则,
即,
所以.
故选:A
4.(24-25高二上·河南许昌·期中)已知四边形的四个顶点为,,,,则四边形ABCD的形状是( ).
A.平行四边形 B.正方形 C.菱形 D.矩形
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用两点间距离公式及斜率坐标公式计算判断.
【详解】依题意,,,即,
又线段的中点为,线段的中点为,即线段与互相平分,
因此四边形是矩形,而直线的斜率,直线的斜率,
即,则,所以矩形是正方形.
故选:B
5.(24-25高二下·上海崇明·期末)曲线与直线交于A、B两点,则线段AB的长度为 .
【答案】
【分析】联立方程组,求出两点坐标,根据两点间的距离公式,求出线段长度.
【详解】联立方程组得,消去得,解得或,
所以不妨设,则.
故答案为:.
6.(24-25高二上·天津·阶段练习)已知点和,点在轴上,且,则点的坐标为 .
【答案】或
【分析】设,因为,所以由勾股定理可得,将表达式化简求解即可.
【详解】因为点在轴上,设,因为,
所以由勾股定理可得,
即,解得或,
所以点的坐标是或.
故答案为:或.
7.(多选)(24-25高一下·浙江杭州·期中)在直角坐标系中,,则以下判断正确的是( )
A.为直角三角形 B.,,,依次连起来是一个四边形
C. D.
【答案】ACD
【分析】根据给定条件,利用斜率坐标公式、两点间距离公式逐项分析判断.
【详解】对于A,直线的斜率,直线的斜率,
,即,为直角三角形,A正确;
对于B,直线的斜率,点共线,B错误;
对于C,在中,,,
,C正确;
对于D,,,D正确.
故选:ACD
【考点6:点到直线的距离公式】
1.(24-25高二上·重庆·阶段练习)点到直线的距离为
【答案】
【分析】根据点到直线距离公式计算即可.
【详解】点到直线的距离为.
故答案为:
2.(24-25高一下·上海·期中)已知的三个顶点、、的坐标分别为、、,则此三角形的面积为 .
【答案】
【分析】先求的方程,再求A到直线的距离,再求的面积.
【详解】由直线方程的两点式得直线的方程为,
即,由两点间距离公式得,
设点A到的距离为d,即为边上的高,,
则的面积为.
故答案为:.
3.(24-25高二上·新疆喀什·期末)点到直线的距离为( )
A. B.2 C. D.1
【答案】D
【分析】由点到直线距离公式直接计算即可求解.
【详解】由题点到直线的距离为.
故选:D.
4.(24-25高一下·浙江宁波·期末)已知直线l过点且倾斜角为,则点到直线l的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用直线的点斜式方程求出直线的方程,再代入点到直线距离公式即可.
【详解】易知直线的斜率为,又过点,
所以其方程为,即,
可得点到直线l的距离为.
故选:C
5.(2025·山东·模拟预测)已知四边形的顶点的坐标分别为 则四边形的面积为( )
A.24 B. C.12 D.6
【答案】C
【分析】由条件可得到为平行四边形,用平行四边形面积公式,可得到答案.
【详解】由点坐标,可得到,同理可得到;
,所以四边形为平行四边形;
由,,可得到直线方程为,
点到直线的距离,
又,
.
故选:C
6.(多选)(2025·江西景德镇·模拟预测)已知为坐标原点,若直线上存在点P,使得,则称该直线为“1距直线”,下列直线是“1距直线”的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】由题意可得原点O到直线的距离小于或等于1,利用点到直线距离公式去判断四个选项,得到答案.
【详解】由题意可得原点O到直线的距离小于或等于1,
A选项,原点O到的距离,
点在上,且到原点O到距离为1,满足要求,A正确;
B选项,原点O到的距离为1,B正确;
C选项,原点O到的距离,满足要求,C正确;
D选项,原点O到的距离,D错误.
故选:ABC
7.(2025高三·全国·专题练习)求点到下列直线的距离:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)3
【分析】(1)先将直线方程化为一般式;再根据点到直线距离公式即可求解..
(2)特殊状态的直线可数形结合解决.
(3)特殊状态的直线可数形结合解决.
【详解】(1)将化为一般式:.
由点到直线距离公式可得:
点到该直线的距离为.
(2)将化为:,
因为该直线平行于轴,
所以点到该直线的距离为
(3)因为直线平行于轴,
所以点到该直线的距离为.
【考点7:两条平行直线间的距离】
1.(24-25高二下·安徽芜湖·期末)直线与直线间的距离是( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【分析】利用平行线间距离公式计算得解.
【详解】直线方程为,直线方程为,
所以所求距离为.
故选:B
2.(24-25高二下·湖南·阶段练习)直线与直线间的距离为( )
A. B. C. D.1
【答案】C
【分析】根据平行直线间的距离公式计算即可.
【详解】可变为,则两条平行直线间的距离为.
故选:C.
3.(24-25高二下·广西河池·期末)已知直线与直线平行,则它们之间的距离是( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【分析】根据直线平行得到方程,求出,利用两平行线距离公式得到答案.
【详解】直线与直线平行,
则,解得,
直线,即,
与的距离为.
故选:B
4.(24-25高二下·上海普陀·期中)若直线与直线之间的距离为,则实数的值为 ;
【答案】或
【分析】根据给定条件,利用平行线间距离公式列式求出值.
【详解】直线,即与直线之间的距离为,
则,解得或,经验证,符合题意,
所以实数的值为或.
故答案为:或
5.(24-25高二上·四川广元·期末)已知直线与直线平行(其中为实数),则它们之间的距离为 .
【答案】3
【分析】根据直线平行求得,即可求两平行线之间的距离.
【详解】因为直线与直线平行,
则,解得,
可知两直线分别为,,符合题意,
所以两直线的距离为.
故答案为:3.
6.(24-25高二上·山东菏泽·阶段练习)若两平行直线与之间的距离是,则
【答案】
【分析】利用两直线平行的充要条件及平行间的距离公式计算即可.
【详解】因为直线与直线平行,
所以有,所以有,
又因为这两条平行线间距离为,
所以有,或舍去,
所以.
故答案为:
7.(24-25高二下·上海·阶段练习)已知直线,直线,
(1)若与相交,求实数的值;
(2)若与平行.求实数的值并求出此时两直线间的距离.
【答案】(1)且.
(2)
【分析】(1)根据给定的直线方程,利用两直线相交的充要条件列式求解.
(2)由两直线平行列式求出,再利用平行线间距离公式求解.
【详解】(1)由直线与直线相交,
得,即,解得且,
所以实数的取值为且.
(2)由直线与平行,得,即,解得,
此时,即,直线,
所以直线与间距离.
【考点8:与距离有关的最值问题】
1.(24-25高二上·北京·阶段练习)若点在直线上运动,则的最小值为( )
A. B. C.13 D.
【答案】C
【分析】通过消元,将所求转化为,分析该式子的几何意义为轴上某动点到两定点的距离之和,利用的性质,即可得出所求最小值.
【详解】因为点在直线上运动,所以,
所以,
表示轴上一点到两定点的距离之和.
在轴两侧,因为中,两边之和大于第三边,所以,
当三点共线时,,此时最小值为,
即的最小值为.
故选:C.
2.(2025·山东·一模)实数满足,则的最小值为( )
A.2 B.1 C.0 D.
【答案】B
【分析】由点到线的距离公式求解最小值,即可求解.
【详解】,
其中为两点与距离的平方,
所以其最小值即为到直线距离的平方,即,
所以的最小值为1,
故选:B
3.(2025·上海奉贤·二模)直线上的动点和直线上的动点,则点与点之间距离的最小值是 .
【答案】
【分析】利用平行线之间的距离公式求解即可.
【详解】直线和直线互相平行,
故点与点之间距离的最小值即两条直线间的距离,
且两条直线间的距离:.
故答案为:
4.(2025高三·全国·专题练习)已知函数,则的最小值为 .
【答案】5
【分析】整理函数解析式,可转化为到点的距离之和,结合图象,可得答案.
【详解】,
转化为x轴上的动点到两定点,的距离之和最小,
由图可知,距离之和的最小值为5.
故答案为:.
5.(24-25高二上·重庆·期中)已知在直线上,则的最小值为 .
【答案】3
【分析】根据,即表示直线上的点到原点距离,由点到直线的距离公式计算,即可得结果.
【详解】因为表示点到原点的距离,而点在直线上,
所以的最小值即为原点到直线的距离,.
所以的最小值为3.
故答案为:.
6.(24-25高二下·上海松江·阶段练习)已知点和直线,则点P到直线l的距离最大值为 .
【答案】
【分析】先求得直线的定点,分析可得时,点到直线的距离最大,进而求解即可.
【详解】由,
即,
令,解得,则直线恒过定点,
当时,点到直线的距离最大,
此时最大距离为.
故答案为:.
7.(24-25高三下·北京·强基计划)求的值域.
【答案】
【分析】设,问题化为求的范围,数形结合确定值域即可.
【详解】令,
设,如下图示,
则,当且仅当在线段的延长线上时取等号,
当时,直线可近似看作平行关系,此时,
综上,目标式的范围是.
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专题2.4 直线的交点坐标与距离公式
【知识梳理】 1
【考点1:求两条直线的交点坐标】 2
【考点2:求经过两条直线的交点的直线方程】 3
【考点3:方程组解的个数与两直线的位置关系】 6
【考点4:三直线能否围成三角形问题】 7
【考点5:两点间的距离公式】 8
【考点6:点到直线的距离公式】 9
【考点7:两条平行直线间的距离】 10
【考点8:与距离有关的最值问题】 11
【知识梳理】
1.两条直线的交点坐标
(1)两条直线的交点坐标:
一般地,将两条直线的方程联立,得方程组若方程组有唯一解,则两条直线相交,此解就是交点的坐标;若方程组无解,则两条直线无公共点,此时两条直线平行;若方程组有无穷多解,则两条直线重合.
(2)两条直线的位置关系与方程组的解的关系:
设两直线,直线.
方程组的解
一组
无数组
无解
直线l1和l2的公共点个数
一个
无数个
零个
直线l1和l2的位置关系
相交
重合
平行
2.距离公式
类型
条件
距离公式
两点间的距离
点P1(x1,y1),P2(x2,y2)之间的距离
|P1P2|=
点到直线的距离
点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离
d=
两条平行直线间的距离
两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0间的距离
d=
3.点、直线间的对称问题
点关于点对称
若点M(x1,y1)及N(x,y)关于P(a,b)对称,则由中点坐标公式得,进而求解
直线关于点对称
①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;
②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
点关于直线对称
若两点P1(x1,y1)与P2(x2,y2)关于直线l:Ax+By+C=0对称,由方程组,可得到点P1关于l对称的点P2的坐标(x2,y2)(其中B≠0,x1≠x2)
直线关于直线对称
①若直线与对称轴平行,则在直线上取一点,求出该点关于轴的对称点,然后用点斜式求解.
②若直线与对称轴相交,则先求出交点,然后再取直线上一点,求该点关于轴的对称点,最后由两点式求解
【考点1:求两条直线的交点坐标】
1.(2025高三·全国·专题练习)直线与直线的交点坐标为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一下·安徽·期末)直线与直线的交点在
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.(24-25高二上·吉林长春·阶段练习)直线与直线交于点,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
4.(2025高三·河北·专题练习)三条直线,,相交于一点,则的值是
A.-2 B.-1 C.0 D.1
5.(24-25高二上·重庆九龙坡·期中)已知直线:y = kx - 4与直线:x + 2y + 2 = 0的交点在第三象限.则实数k的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高二下·广东·期中)设直线与轴的交点的横坐标为,则( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二上·江苏扬州·期末)已知菱形中,,,边所在直线过点,求:
(1)边所在直线的方程;
(2)点的坐标.
【考点2:求经过两条直线的交点的直线方程】
1.(24-25高二上·江苏宿迁·期末)已知直线l过直线与直线的交点,且与直线平行,则直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二上·广东清远·期末)经过两条直线与的交点,且垂直于直线的直线的方程为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·四川绵阳·阶段练习)经过两直线和的交点,且与直线垂直的直线方程是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·四川绵阳·期中)在△ABC中,已知,边的中线所在的直线方程为:,边的高线所在的直线方程为:,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高二上·山东青岛·阶段练习)已知直线和的交点为,
(1)求过点且在两坐标轴截距互为相反数的直线的一般式方程;
(2)求过点且垂直于直线的直线的一般式方程.
6.(24-25高二上·江苏淮安·期中)分别写出满足下列条件的直线方程(用一般式表示)
(1)经过点,且与直线垂直
(2)经过两直线与的交点,且与直线平行
7.(24-25高二下·全国·开学考试)已知的顶点,边上的中线所在直线的方程为,边上的高所在直线的方程为.求:
(1)顶点的坐标;
(2)直线的方程.
【考点3:方程组解的个数与两直线的位置关系】
1.(多选)(2025高二·江苏·专题练习)已知集合,集合,且,则( )
A.2 B. C. D.
2.(多选)(2025高二上·全国·专题练习)下列选项中,正确的有( )
A.直线和的交点坐标为
B.直线和的交点坐标为
C.直线和交点坐标为
D.直线和,两两相交
3.(24-25高二上·湖北武汉·期中)写出使得关于的方程组无解的一个的值为 .(写出一个即可)
4.(24-25高二上·上海·课后作业)若关于的二元一次方程组有无穷多组解,则 .
5.(24-25高三下·上海杨浦·阶段练习)若关于,的方程组有无穷多组解,则的值为
6.(24-25高二上·全国·课后作业)分别判断下列直线是否相交,若相交,求出它们的交点;若不相交,说明它们的位置关系.
(1)和;
(2)和;
(3)和.
7.(24-25高二上·全国·课后作业)判断下列各对直线的位置关系.如果相交,求出交点坐标.
(1)直线;
(2)直线.
【考点4:三直线能否围成三角形问题】
1.(24-25高二上·陕西宝鸡·期中)已知三条直线,,不能围成三角形,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二上·湖南·期末)若三条不同的直线,,不能围成一个三角形,则a的取值集合为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·福建泉州·期中)已知为坐标原点,过点的直线分别与轴、轴交于两点,使的面积为的直线恰有3条,则为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
4.(多选)(23-24高二上·湖南长沙·期中)已知三条直线,,能构成三角形,则实数m的取值可能为( )
A.2 B. C. D.
5.(多选)(24-25高二上·湖南长沙·阶段练习)下面三条直线,,不能构成三角形,则实数的取值可以是( )
A. B. C. D.4
6.(多选)(24-25高二上·河南商丘·阶段练习)(多选)平面上有三条直线,将平面划分为六个部分,则实数的所有可能取值为( )
A. B. C. D.1
7.(24-25高二上·江苏南通·期末)已知点直线
(1)若l与线段有交点,直接写出m的取值范围;
(2)若设l与直线及x轴分别交于两点,求面积的最小值.
【考点5:两点间的距离公式】
1.(24-25高二上·山东菏泽·期中)在平面直角坐标系中,点和点之间的距离为( )
A.2 B.3 C. D.5
2.(24-25高二上·江苏扬州·期中)已知的顶点为,,,则BC边上的中线长为( )
A.4 B.5 C. D.
3.(24-25高二上·全国·课后作业)已知点在轴上,点在轴上,线段的中点的坐标是,则( )
A.10 B.5 C.8 D.6
4.(24-25高二上·河南许昌·期中)已知四边形的四个顶点为,,,,则四边形ABCD的形状是( ).
A.平行四边形 B.正方形 C.菱形 D.矩形
5.(24-25高二下·上海崇明·期末)曲线与直线交于A、B两点,则线段AB的长度为 .
6.(24-25高二上·天津·阶段练习)已知点和,点在轴上,且,则点的坐标为 .
7.(多选)(24-25高一下·浙江杭州·期中)在直角坐标系中,,则以下判断正确的是( )
A.为直角三角形 B.,,,依次连起来是一个四边形
C. D.
【考点6:点到直线的距离公式】
1.(24-25高二上·重庆·阶段练习)点到直线的距离为
2.(24-25高一下·上海·期中)已知的三个顶点、、的坐标分别为、、,则此三角形的面积为 .
3.(24-25高二上·新疆喀什·期末)点到直线的距离为( )
A. B.2 C. D.1
4.(24-25高一下·浙江宁波·期末)已知直线l过点且倾斜角为,则点到直线l的距离为( )
A. B. C. D.
5.(2025·山东·模拟预测)已知四边形的顶点的坐标分别为 则四边形的面积为( )
A.24 B. C.12 D.6
6.(多选)(2025·江西景德镇·模拟预测)已知为坐标原点,若直线上存在点P,使得,则称该直线为“1距直线”,下列直线是“1距直线”的是( )
A. B. C. D.
7.(2025高三·全国·专题练习)求点到下列直线的距离:
(1);
(2);
(3).
【考点7:两条平行直线间的距离】
1.(24-25高二下·安徽芜湖·期末)直线与直线间的距离是( )
A. B. C. D.1
2.(24-25高二下·湖南·阶段练习)直线与直线间的距离为( )
A. B. C. D.1
3.(24-25高二下·广西河池·期末)已知直线与直线平行,则它们之间的距离是( )
A. B. C.2 D.
4.(24-25高二下·上海普陀·期中)若直线与直线之间的距离为,则实数的值为 ;
5.(24-25高二上·四川广元·期末)已知直线与直线平行(其中为实数),则它们之间的距离为 .
6.(24-25高二上·山东菏泽·阶段练习)若两平行直线与之间的距离是,则
7.(24-25高二下·上海·阶段练习)已知直线,直线,
(1)若与相交,求实数的值;
(2)若与平行.求实数的值并求出此时两直线间的距离.
【考点8:与距离有关的最值问题】
1.(24-25高二上·北京·阶段练习)若点在直线上运动,则的最小值为( )
A. B. C.13 D.
2.(2025·山东·一模)实数满足,则的最小值为( )
A.2 B.1 C.0 D.
3.(2025·上海奉贤·二模)直线上的动点和直线上的动点,则点与点之间距离的最小值是 .
4.(2025高三·全国·专题练习)已知函数,则的最小值为 .
5.(24-25高二上·重庆·期中)已知在直线上,则的最小值为 .
6.(24-25高二下·上海松江·阶段练习)已知点和直线,则点P到直线l的距离最大值为 .
7.(24-25高三下·北京·强基计划)求的值域.
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