内容正文:
专题1.9 直线与方程常考几何模型专训
(13大题型+15道拓展培优题)
题型一 斜率公式的应用
题型二 直线两点式方程及辨析
题型三 直线与坐标轴围成图形的面积问题
题型四 由两条直线平行求方程
题型五 由两条直线垂直求方程
题型六 由斜率判断两条直线平行
题型七 由斜率判断两条直线垂直
题型八 直线平行、垂直的判定在几何中的应用
题型九 三线能围成三角形的问题
题型十 求平面两点间的距离
题型十一 由顶点坐标判断三角形的形状
题型十二 光线反射问题(2)--直线关于直线对称
题型十三 由距离求已知直线的平行线
【经典例题一 斜率公式的应用】
【例1】(23-24高二·全国·课后作业)平面上有相异两点,B(0,1),求直线AB的倾斜角的取值范围.
【答案】
【分析】由题意求出A、B两点所在直线的斜率,由此求出直线AB的倾斜角的取值范围.
【详解】因为两点是相异点,
所以,且,
得,
设直线的倾斜角为,则,
所以,
即.
所以直线AB的倾斜角的取值范围为:
1.(22-23高二上·全国·课后作业)已知点,,点在线段上.
(1)求直线的斜率;
(2)求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用两点斜率公式可直接解答;
(2)先确定满足的关系式,然后利用基本不等式可直接解答.
【详解】(1)由题意知,直线的斜率.
(2)当点在两点之间时,
由点在线段上,
易知,即,
即,
当P与重合时也满足,
因此,
亦即,且,
所以,
,
当且仅当,即时,等号成立.
故的最大值为.
2.(2024高二·江苏·专题练习)已知,,三点,试判断这三点是否在同一直线上.
【答案】在同一条直线上.
【分析】求与,由斜率关系即可求解
【详解】由题意可知直线AB的斜率,直线BC的斜率.
因为,即两条直线的斜率相同,并且它们过同一点B,
所以A,B,C三点在同一直线上.
3.(22-23高一上·福建泉州·期末)坐标法是解析几何中最基本的研究方法,坐标法是以坐标系为桥梁,把几何问题转化成代数问题,通过代数运算研究几何图形性质的方法.请利用坐标法解决以下问题:
(1)在直角坐标平面内,已知,对任意,试判断的形状;
(2)在平面内,已知中,,为的中点,交于,求证:.
【答案】(1)直角三角形;(2)见解析.
【分析】(1)利用点的坐标表示出直线的斜率,利用斜率积为可证结论;
(2)以为原点,所在直线为轴建立平面直角坐标系,写出相应点的坐标,分别求出直线AM,AC的直线方程,求出点N的坐标,根据斜率值即可证明.
【详解】(1),
∴∴
∴是直角三角形;
(2)如图,以为原点,所在直线为轴建立平面直角坐标系,则
,,
∴,直线的方程为,
,直线的方程为,
的方程为,
联立方程,解得,
即,
∴,又
∴.
【点睛】本题借助于平面直角坐标系,利用解析法证明角相等的问题,考查了斜率公式的应用,属于中档题.
【经典例题二 直线两点式方程及辨析】
【例2】(22-23高二·江苏·课后作业)根据下列条件,分别写出直线的方程:
(1)在x轴、y轴上的截距分别是3,;
(2)过点,且在y轴上的截距为6;
(3)过点,且在x轴上的截距为3.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】根据直线两点式方程的求法即可求得答案.
【详解】(1)由题意,直线过点,所以由直线的两点式方程可得;
(2)由题意,直线过点和(0,6),所以由直线的两点式方程可得;
(3)由题意,直线过点和(3,0),所以由直线的两点式方程可得.
1.(23-24高二上·四川成都·期末)已知的三个顶点是,,.
(1)求边所在的直线方程;
(2)求经过边的中点,且与边平行的直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用直线方程的两点式求解;
(2)先求得AB的中点,再根据直线与AC平行,利用点斜式求解.
【详解】(1)因为,,
所以边所在的直线方程为,
即;
(2)因为,,
所以AB的中点为: ,
又,
所以 直线方程为:,
即 .
2.(23-24高二上·天津武清·阶段练习)已知的三个顶点坐标分别为,,.求:
(1)AB边中线所在的直线方程;
(2)BC边的垂直平分线所在的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求得中点的坐标,由此求得边中线所在直线方程.
(2)根据中点和斜率求得边的垂直平分线所在直线方程.
【详解】(1)中点坐标为,所以边中线所在直线方程为,
即.
(2)中点坐标为,,
所以边的垂直平分线的斜率为,
所以边的垂直平分线所在直线方程为,
即.
3.(2024高二·全国·专题练习)已知△ABC的三个顶点分别为A(2,8),B(﹣4,0),C(0,6).
(1)求直线BC的一般式方程;
(2)求AC边上的中线所在直线的一般式方程.
【答案】(1)3x﹣2y+12=0
(2)7x﹣5y+28=0
【分析】(1)直接由直线方程的两点式写出BC边所在直线方程,化为一般式得答案;
(2)由中点坐标公式求得AC的中点坐标,结合B的坐标写出AC边上的中线所在直线的两点式,化为一般式得答案.
【详解】(1)∵B(﹣4,0),C(0,6),
∴由直线方程的两点式可得直线BC的方程为,
整理为一般式:3x﹣2y+12=0;
(2)∵A(2,8),C(0,6),
∴AC的中点坐标为()=(1,7),
又B(﹣4,0),
由直线方程的两点式得AC边上的中线所在直线方程为.
整理为一般式:7x﹣5y+28=0.
【经典例题三 直线与坐标轴围成图形的面积问题】
【例3】(2024高二·全国·专题练习)已知直线l的斜率为,且和两坐标轴围成面积为3的三角形,求l的斜截式方程.
【答案】或
【分析】根据直线的斜距式方程,可得轴上的交点,即可根据三角形面积即可求解.
【详解】设直线方程为,则时,时,.
由已知可得,
即,∴.
故所求直线方程为或
1.(23-24高二·浙江杭州·假期作业)求经过点且与两坐标轴所围成的三角形面积为的直线的方程.
【答案】或
【分析】依题意设所求直线的方程为,即可得到方程组,解得、,即可得解.
【详解】由题意知,直线在两坐标轴上的截距存在且不为零,故可设所求直线的方程为,
由已知可得,解得或,
所以或,
故直线的方程为或.
2.(23-24高二·全国·课后作业)求与两坐标轴围成的三角形的面积是12,且斜率为的直线的斜截式方程.
【答案】或.
【分析】设直线方程为:,令,得,令,得,根据题意,由求解.
【详解】设直线方程为:,
令,得,令,得,
因为直线与两坐标轴围成的三角形的面积是12,
所以,
解得,
所以直线的斜截式方程是或.
3.(2024高三·全国·专题练习)已知直线.若直线交轴负半轴于,交轴正半轴于,的面积为为坐标原点),求的最小值并求此时直线的方程.
【答案】,直线的方程为.
【分析】求出、的坐标,代入三角形的面积公式化简,再使用基本不等式求出面积的最小值,注意等号成立条件要检验,求出面积最小时的值,从而得到直线方程.
【详解】解:直线:,当时直线:,显然不满足题意,所以,令得y=2k+1,令得,即,.
依题意得,解得.
因为,当且仅当,即时取等号,
所以,此时直线的方程为.
【经典例题四 由两条直线平行求方程】
【例4】(23-24高二上·湖南邵阳·期中)回答下面两题
(1)求过,两点的一般式方程;
(2)求过点且与直线:平行的直线.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据两点求直线的斜率,再将点斜式直线方程化简为一般方程;
(2)设与直线平行的直线方程,再代入点的坐标,即可求解.
【详解】(1)由题意可知,,
则直线的方程为,
化简为一般式直线方程为;
(2)设与直线平行的直线方程为,
代入点,得,得,
所以直线方程为.
1.(23-24高二上·四川眉山·期中)已知直线经过点.
(1)若直线与直线平行,求直线的方程;
(2)若直线在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)利用两直线平行设出直线的方程,代入点坐标即可求得直线方程;
(2)分情况对截距是否为0进行分类讨论,利用直线方程的截距式即可求得结果.
【详解】(1)根据题意可设直线的方程为,
将点代入计算可得,
可得直线的方程为.
(2)若在两坐标轴上的截距为0,则可得直线方程为,即;
若在两坐标轴上的截距不为0,设为,
则直线的方程为,代入点可得,
可得直线的方程为;
综上可知,直线的方程为或
2.(23-24高二上·河北·期中)已知直线经过直线:与直线:的交点.
(1)若直线经过点,求直线在轴上的截距;
(2)若直线与直线:平行,求直线的一般式方桯.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由两点求出斜率,应用点斜式求出直线方程;
(2)根据两直线平行,得到平行的直线系方程,代点解出参数即可.
【详解】(1)由解得
即和的交点坐标为,
因为直线经过点,所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,
令,得,所以直线在轴上的截距为.
(2)因为直线与直线:平行,
所以可设直线的方程为,
又直线经过点,所以,得,
所以直线的一般式方程为.
3.(23-24高二上·陕西西安·阶段练习)已知的三个顶点为,为的中点,所在的直线为,
(1)求的一般式方程;
(2)若直线经过点,且,求在轴上的截距.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,求得点,得到,结合直线的点斜式方程,即可求解;
(2)根据题意,设直线的方程为,代入点的坐标,求得的值,即可求解.
【详解】(1)解:由的三个顶点为,且为的中点,
可得,即,则,
所以直线的方程为,即.
(2)解:由(1)知,直线的方程为,
因为,可设直线的方程为,
直线经过点,可得,解得,
所以直线的方程为,
【经典例题五 由两条直线垂直求方程】
【例5】(24-25高二上·江苏盐城·期中)三角形的三个顶点是.
(1)求直线方程;
(2)求边上的高所在直线的方程;
(3)求边上的中线所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由两点式即可求解;
(2)由垂直关系确定斜率,再由点斜式即可求解;
(3)确定中点坐标,再由两点式即可求解.
【详解】(1)根据题意可知,
则根据直线两点式方程可得,即;
(2)设高BD所在的直线方程的斜率为,直线斜率为,
由(1)知直线斜率为,根据高所在的直线方程的斜率与斜率乘积为,
即,则可得,再由直线点斜式方程可得,
即,这就是所求的直线方程;
(3)由,得线段的中点的坐标为,
则根据两点式可得直线方程为,
即.
1.(24-25高二上·湖北黄冈·期中)已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据直线垂直和点在线上,解设坐标,联立方程组即可求解;
(2)结合(1)先求点坐标可得与重合,再利用中点在直线上,即可求出点坐标,进而得出直线的方程.
【详解】(1)由题知,,在直线上,
设,
则,解得,
即点坐标为.
(2)设,
则,解得,即,
所以直线的方程为,
即.
2.(23-24高二上·广东江门·期中)已知点,
(1)直线的方程;
(2)线段垂直平分线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用点斜式求解即可.
(2)根据的中点坐标、线段的垂直平分线的斜率求得正确答案.
【详解】(1)直线的斜率为,
所以直线的方程化简可得:.
(2)线段的中点为,
直线的斜率为,
所以线段的垂直平分线的斜率为,
所以线段的垂直平分线为,化简可得:
3.(24-25高二上·天津·开学考试)已知直线垂直于直线,直线与两坐标轴围成的三角形周长为5,求直线的方程.
【答案】或.
【分析】根据给定条件,设出直线的方程,并求出与坐标轴的交点坐标,再由三角形周长列出方程求解.
【详解】由直线垂直于直线,设直线的方程为,
则直线交轴于点,交轴于点,,
,依题意,,解得,
所以直线的方程为或.
【经典例题六 由斜率判断两条直线平行】
【例6】(2024高二·全国·专题练习)已知经过,经过,,求证:.
【答案】证明见解析
【分析】求出直线的斜率,说明两直线不重合,根据斜率相等,即可证明结论.
【详解】证明:由题意得直线的斜率为,
直线的斜率为,
又,,
即不共线,即不重合,
因为,∴.
1.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线,,试判断直线与是否平行.
【答案】平行
【分析】将直线化为斜截式,验证是否存在,即可判断两直线是否平行.
【详解】将直线化为斜截式,得.
因此,直线的斜率,它在y轴上的截距.
将直线化为斜截式,得.
因此,直线的斜率,它在y轴上的截距.
由于,,所以.
2.(22-23高二·全国·课堂例题)根据下列给定的条件,判断直线与直线是否平行.
(1)经过点,,经过点,;
(2)平行于y轴,经过点,;
(3)经过点,,经过点,.
【答案】(1)不平行
(2)平行
(3)重合
【分析】
(1)分别求直线与直线的斜率,进而分析判断;
(2)注意到恰好与y轴重合,结合题意分析判断,
(3)分别求直线与直线以及的斜率,结合题意分析判断.
【详解】(1)因为,,即,所以与不平行.
(2)由题意可知恰好与y轴重合,所以.
(3)由题意可知,,即,
所以与平行或重合.
又因为,可知E,F,G,H四点共线,所以与重合.
3.(22-23高二·江苏·假期作业)判断下列各题中直线与是否平行.
(1)经过点,,经过点,;
(2)经过点,,经过点,.
【答案】(1)不平行
(2)平行
【分析】(1)求出、,即可判断;
(2)求出、的方程,即可判断.
【详解】(1)因为经过点,,所以,
又经过点,,所以,
因为,所以与不平行;
(2)直线经过点,的方程为,
直线经过点,的方程为,
故直线和直线平行;
【经典例题七 由斜率判断两条直线垂直】
【例7】(23-24高二上·全国·课前预习)已知,,,,试判断直线与的位置关系.
【答案】.
【分析】通过计算得到,由此作出判断.
【详解】直线的斜率,直线的斜率,
因为,所以.
1.(22-23高二·全国·课堂例题)判断直线与是否垂直.
(1)的斜率为,经过点,;
(2)经过点,,经过点,;
(3)经过点,,经过点,.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据判断直线垂直;
(2)斜率不存在,则判断是否与x平行,若平行,则两直线垂直;
(3)方法一:根据判断直线垂直;方法二:利用直线的方向向量判断直线垂直.
【详解】(1)设直线,的斜率分别为,,则,,
因为,所以.
(2)由点A,B的横坐标相等,得的倾斜角为,则,
设直线的斜率为,则,
所以轴.故.
(3)方法一:直线的斜率,直线的斜率,
因为,所以;
方法二:直线的方向向量,直线的方向向量,
因为,所以,所以.
2.(23-24高二上·全国·课后作业)判断下列各题中与是否垂直.
(1)经过点;经过点;
(2)的斜率为;经过点;
(3)经过点;经过点.
【答案】(1)不垂直
(2)垂直
(3)垂直
【分析】(1)分别求解直线与的斜率,根据斜率关系判断即可;
(2)求解直线的斜率,根据斜率关系判断即可;
(3)根据坐标确定直线倾斜角,即可判断直线位置关系.
【详解】(1),,
与不垂直.
(2),
.
(3)由的横坐标相等得的倾斜角为,
则轴,
又,则轴,因此.
3.(22-23高二·江苏·假期作业)判断下列各组直线是否垂直,并说明理由.
(1)经过点经过点;
(2)经过点经过点.
【答案】(1)不垂直,理由见解析
(2)垂直,理由见解析
【分析】(1)由题知直线,的斜率存在,分别计算出、的斜率,即可判断(1)组直线不垂直;
(2)由题知轴,轴,即可判断(2)组直线垂直.
【详解】(1)由题知直线,的斜率存在,分别设为,
,
,
,
∴与不垂直.
(2)由题意知的倾斜角为90°,
则轴;
由题知直线的斜率存在,设为,
,
则轴,
∴.
【经典例题八 直线平行、垂直的判定在几何中的应用】
【例8】(23-24高二上·广东肇庆·阶段练习)已知点求:
(1)求过两点的直线的斜率;
(2)边上的高所在直线方程;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据两点斜率公式求解斜率即可;
(2)根据斜率公式以及垂直关系得高所在直线斜率,即可求解.
【详解】(1)由可得;
(2)由可得,
所以边上的高所在直线的斜率为,
由点,所以边上的高所在直线方程为.
1.(23-24高二上·全国·课前预习)如图所示,已知四边形的四个顶点分别为,,,,试判断四边形的形状,并给出证明.
【答案】平行四边形,证明见解析.
【分析】通过计算得到,,从而判断出四边形的形状.
【详解】由已知可得边所在直线的斜率,
边所在直线的斜率,
边所在直线的斜率,
边所在直线的斜率.
因为,,所以,.
因此四边形是平行四边形.
2.(23-24高一下·内蒙古赤峰·期中)已知A(1,-1),B(2,2),C(3,0)三点,求点D,使直线CD⊥AB,且CB∥AD.
【答案】D(0,1)
【分析】由已知可得,从而建立方程组,解之便可得正解.
【详解】
设,则 ,
3.(2024高一·全国·课后作业)设,,,问是否存在正实数m,使为直角三角形?
【答案】存在正实数或,使为直角三角形.
【分析】由分别为直角求解(相应直线斜率乘积为)可得.
【详解】要使为直角三角形,则角A,B,C中需有一个为直角.由题意知,直线AB,BC,AC的斜率都存在.
当A为直角时,则AC⊥AB,所以,即,解得,舍去;
当B为直角时,,;
当C为直角时,,或(舍去).
综上所述,存在正实数或,使为直角三角形.
【经典例题九 三线能围成三角形的问题】
【例9】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线与坐标轴正半轴围成的三角形面积为2.
(1)求直线的斜率;
(2)已知直线,求直线与的交点坐标.
【答案】(1).
(2)
【分析】(1)易知直线斜率为负即可得,得出与坐标轴交点坐标解得,可得结果;
(2)由(1)得,联立两直线方程即可解得交点坐标.
【详解】(1)易知直线斜率为负,可得,令,可得,
令0,可得,
所以,解得,
所以直线的斜率为.
(2)由(1)得,
联立,解得,
所以直线与的交点坐标为
1.(22-23高二上·黑龙江牡丹江·期中)直线l经过两条直线和的交点P,且直线l在x轴上的截距为.
(1)求直线l的方程;
(2)求直线l与坐标轴围成的三角形面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)联立和的直线方程,求出交点P的坐标,再根据点斜式或者两点式即可求出直线l的方程;
(2)分别求出直线l与x轴和y轴的交点,坐标的绝对值即是三角形的底边和高.
【详解】(1)∵直线l经过两条直线和的交点,
∴解得,,即,
由题意可知直线的斜率存在,设为k且,则过,
代入可得.∴直线l的方程.
(2)在直线中,令可得,
令可得,所以直线l与坐标轴围成的三角形面积.
2.(23-24高二上·山东烟台·阶段练习)已知直线,直线,直线,
(1)若,求的值;
(2)当为何值时三条直线能围成直角三角形.
【答案】(1);(2)0,,.
【分析】(1)根据斜率相等可求出结果;
(2)分三种情况由两条直线垂直求出,再验证能否构成三角形,可得解.
【详解】(1)当时,与不平行,
当时,由得,即,所以,经验证符合题意;
(2)由题意,若和垂直可得:,解得,由(1)知当时,,构不成三角形,
当时,经验证符合题意; 故;
同理,若和垂直可得:,解得,应舍去;
若和垂直可得:,解得或,经验证符合题意;
故m的值为:0,,.
3.(23-24高二上·浙江杭州·期中)若三条直线,,能围成三角形,求m的取值范围.
【答案】不等于:.
【分析】先求出不能围成三角形的的取值,由此求得能围成三角形的的取值.
【详解】解: 先求三条直线交于一点或至少有两条直线平行或重合时的取值.
(Ⅰ)三线交于一点解方程组和的交点A的坐标()
若A在上,则.解得或
(Ⅱ)若与平行(或重合),则易知;
若与平行(或重合),则,知
若与平行(或重合),则无解
综上不取以下值时,三条直线能围成三角形.
【经典例题十 求平面两点间的距离】
【例10】(23-24高二上·广东广州·期中)已知直线.
(1)直线是否过定点,若是,求出此定点;若不是,请说明理由.
(2)求点到直线的距离的最大值.
【答案】(1)存在,定点为
(2)
【分析】(1)根据题意得到,再求解即可.
(2)根据当时,点到直线的距离的最大,即可得到答案.
【详解】(1)直线,
,令,即直线恒过.
(2)当时,点到直线的距离的最大,
.
1.(23-24高二上·浙江温州·期中)直线.求:
(1)判断直线是否过定点,是则求出定点;不是则说明理由.
(2)若,求直线被曲线:所截的线段长.
【答案】(1)直线过定点,定点为
(2)
【分析】(1)根据直线方程特征求解定点即可;
(2)根据绝对值进行分类讨论,求出交点即可得到线段长.
【详解】(1)直线即,
令,解得,即直线过定点,定点为
(2)若,则直线,即,
将代入,得,
当时,,即,
解得或(舍),则交点坐标为;
当时,,即,
解得或(舍),则交点坐标为;
当时,,即,
解得(舍)或(舍).
所以截得的线段长度为
2.(23-24高二上·辽宁大连·阶段练习)已知三角形ABC的顶点,,.
(1)求BC边上中线的长;
(2)求BC边上中线所在直线的方程.
(3)过A引直线l,若l被两坐标轴截得的线段中点为A,求直线l的方程.
【答案】(1)5
(2)
(3)
【分析】(1)根据中点坐标公式可得BC的中点,进而结合两点间的距离公式计算即可;
(2)根据斜率公式及点斜式求解即可;
(3)设直线的方程为,表示出与两坐标轴的交点坐标,进而结合中点坐标公式求解即可.
【详解】(1)因为,,
所以BC的中点的坐标为,即,
所以中线长为.
(2)由(1)知,BC的中点,
所以中线所在直线的斜率为,
所以中线所在直线的方程为,即.
(3)由题意,设直线的方程为,
令,则;令,则,,
所以直线与两坐标轴的交点坐标为,,
由题意,得,解得.
所以直线l的方程为,即.
3.(22-23高二上·江苏淮安·期中)已知三角形的顶点坐标为、、,是边上的中点.
(1)求边所在的直线方程;
(2)求中线的长;
(3)求边的高所在直线方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)求出直线的斜率,利用点斜式可得出边所在的直线方程;
(2)求出点的坐标,利用平面内两点间的距离公式可求得的值;
(3)求出边的高所在直线的斜率,利用点斜式可得出边的高所在直线的方程.
【详解】(1)解:直线的斜率为,
所以,直线的方程为,即.
(2)解:因为点、、,是边上的中点,则,
所以,中线的长为.
(3)解:因为直线的斜率为,所以,边的高所在直线的斜率为,
因此,边的高所在直线方程为,即.
【经典例题十一 由顶点坐标判断三角形的形状】
【例11】(23-24高二上·全国·课后作业)已知的三个顶点分别为,,.
(1)求边上的中线的长;
(2)证明:为等腰直角三角形.
【答案】(1)
(2)答案及解析
【分析】(1)首先求出线段的中点的坐标,利用平面直角坐标系中两点的距离公式计算可得;
(2)利用距离公式求出,,,再由勾股定理逆定理证明即可.
【详解】(1)因为,,所以线段的中点的坐标为,
又,则.
(2)因为,
,
,
因为,且,
所以为等腰直角三角形.
1.(23-24高二上·全国·课后作业)已知点,判断的类型.
【答案】等腰三角形
【分析】根据两点间距离公式求出,再求出可得答案.
【详解】∵,
,
,
∴,且三边不满足勾股定理,
∵,
∴,∴三点不共线,
∴是等腰三角形.
2.(22-23高二·全国·课后作业)如图,已知的三个顶点分别为,,.
(1)试判断的形状;
(2)设点D为BC的中点,求BC边上中线的长.
【答案】(1)直角三角形;
(2).
【分析】(1)利用两点间距离公式直接计算三角形三边长即可判断作答.
(2)求出点D坐标,再用两点间距离公式计算作答.
【详解】(1)根据两点间的距离公式,得,,
,,即,
所以是直角三角形.
(2)依题意,线段BC的中点,,
所以BC边上中线的长为.
3.(22-23高二上·辽宁大连·阶段练习)如图,直线过点,与轴、轴的正半轴分别交于,两点,的面积为.点为线段上一动点,且交于点.
(1)求直线斜率的大小;
(2)在轴上是否存在点,使为等腰直角三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,或或
【分析】(1)根据直线过点,利用点斜式设直线方程,根据直线在坐标轴上的截距可得三角形的两个直角边,进而可得面积,求解斜率;
(2)分情况讨论直角顶点的情况,结合等腰直角三角形的性质求解.
【详解】(1)由已知直线斜率存在且,直线过点,
设直线方程为,即,
令,则,所以,,
令,,所以,,
,
解得;
(2)存在,
由(1)得直线为,
所以设点,,,
又点在轴上,且为等腰直角三角形,
当时,,
则,,,
解得,即;
当时,,
则,,,
解得,此时,成立,
当时,,
此时,,
解得,即,
综上所述,在轴上是存在点,使为等腰直角三角形,的坐标为或或.
【经典例题十二 光线反射问题(2)--直线关于直线对称】
【例12】(24-25高二上·全国·课前预习)已知,,直线.
(1)求点关于直线的对称点的坐标;
(2)求直线关于直线对称的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据中点和斜率以及对称性等知识列方程求得正确答案.
(2)结合(1)以及两点式来求得正确答案.
【详解】(1)设点关于直线的对称点的坐标为,
则有,解得,则.
(2)因为的坐标满足直线的方程,点关于直线的对称点为,
则直线即为所求的直线,
由两点式得所求直线方程为,
化简得.
1.(23-24高二上·辽宁沈阳·期中)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.求所在的直线方程.
【答案】
【分析】分别求出点关于轴和直线的对称点,再根据几何关系即可求出所在的直线方程.
【详解】如下图所示:
点关于轴的对称点为,
设点关于直线的对称点为,
易知,解得,即,
由对称性可知,点在直线上,
所以,可得直线的方程为,
即.
2.(23-24高二·全国·课后作业)一条沿直线传播的光线经过点和,然后被x轴反射,求入射点及反射光线所在直线的方程.
【答案】入射点为,反射光线所在的直线方程为
【分析】根据已知条件求出入射光线所在的直线方程,从而可求出入射点坐标,再利用对称知识求出反射光线所在的直线方程
【详解】因为一条沿直线传播的光线经过点和,
所以入射光线所在的直线方程的斜率为,
所以入射光线所在的直线方程为,即,
当时,,所以入射点为,
由题意可知入射光线所在的直线与反射光线所在的直线关于轴对称,
所以反射光线所在的直线方程为
3.(23-24高二·全国·课后作业)一条光线从点P(6,4)射出,与x轴相交于点Q(2,0),经x轴反射后与y轴交于点H.
(1)求反射光线QH的方程;
(2)求三角形PQH的面积.
【答案】(1)y=﹣x+2,x∈(﹣∞,2]
(2)8
【分析】(1)直接利用点关于线的对称,求出对称的点的坐标,再利用反射定理,求出直线的方程.
(2)首先根据(1)中直线方程求出点H的坐标,求出三角形的边长,再利用三角形的面积公式求出结果.
【详解】(1)如图所示,
作点P(6,4)关于轴的对称点的坐标P(6,﹣4),
则反射光线所在的直线过点P′和Q,
所以,
所以直线P′Q的直线方程为y=﹣(x﹣2).
所以反射光线的QH的直线方程为y=﹣x+2,其中x∈(﹣∞,2].
(2)由(1)得知H(0,2),kPQ•kQH=﹣1,所以PQ⊥QH,
所以|QH|,
|PQ|,
所以.
【经典例题十三 由距离求已知直线的平行线】
【例12】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线l经过点,且平行于向量.
(1)求直线l的方程;
(2)若直线m与l平行且点P到直线m的距离为,求直线m的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据直线方向向量的性质,结合直线的点斜式方程进行求解即可;
(2)根据两平行线间方程的特征,结合两平行直线的距离公式进行求解即可.
【详解】(1)由题意知直线l的斜率为1,所求直线方程为,即.
(2)由直线m与直线l平行,可设直线m的方程为,
由点到直线的距离公式得,即,
解得或.
所以所求直线m的方程为或.
1.(22-23高二上·新疆伊犁·期末)已知直线过点、,求与直线平行且距离为的直线的方程.
【答案】或
【分析】求出直线的方程,根据所求直线与直线平行,设所求直线方程,结合平行线间的距离公式求出参数的值,即可得出所求直线的方程.
【详解】解:直线的斜率为,
所以直线的方程为,即,
设所求直线方程为,则,
即,解得或,
故所求直线方程为或.
2.(23-24高二上·广东茂名·期中)已知直线:,:,在上任取点A,在上任取点B,过线段AB的中点作的平行线.
(1)求直线与之间的距离;
(2)求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用两平行线间的距离公式代入计算即可得与之间的距离为;
(2)根据题意可知到与的距离相等且为,设出直线方程即可求得结果.
【详解】(1)易知与平行,所以两平行直线与间的距离为
(2)由与平行可知,设的方程为.
由题意知与之间的距离为,
所以有,解得或(舍去)
所以的方程为
3.(22-23高二上·江西南昌·期中)已知直线,试求:
(1)与直线的距离为的直线的方程;
(2)点关于直线的对称点的坐标.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)设所求直线的方程为,根据平行直线间的距离公式列出方程求解即可;
(2)设对称点,利用垂直时斜率关系以及的中点在直线上列出方程组求解即可.
【详解】(1)设所求直线的方程为,
由题意,得,解得或,
所以所求直线的方程为或.
(2)设点关于直线的对称点为,
已知直线的斜率为,且的中点在直线上,
则,解得,
所以点关于直线的对称点为.
1.(22-23高二上·全国·课后作业)已知点,,点在线段上.
(1)求直线的斜率;
(2)求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用两点斜率公式可直接解答;
(2)先确定满足的关系式,然后利用基本不等式可直接解答.
【详解】(1)由题意知,直线的斜率.
(2)当点在两点之间时,
由点在线段上,
易知,即,
即,
当P与重合时也满足,
因此,
亦即,且,
所以,
,
当且仅当,即时,等号成立.
故的最大值为.
2.(23-24高二上·全国·课后作业)如图,已知两点,过点的直线l与线段AB始终有公共点,求直线l的斜率k的取值范围.
【答案】
【分析】根据题意结合图形求出直线的斜率,直线的斜率,即得直线斜率的取值范围.
【详解】根据图形,∵直线的斜率是,
直线的斜率是,
∴过点的直线与线段有公共点时,
直线的斜率的取值范围是 .
故答案为:.
3.(22-23高一下·河南郑州·期末)三角形三个顶点是,,
(1)求AB边上的高所在直线的方程;
(2)求BC边上的中线所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出AB边上的高的斜率,用点斜式方程即可求得;
(2)求出BC边上的中点,利用两点式方程即可求得.
【详解】(1)因为,,所以.
所以AB边上的高的斜率为.
所以AB边上的高所在直线为:,即
(2)因为,,所以BC边上的中点
所以BC边上的中线所在直线,即.
4.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线的斜率为2.
(1)求;
(2)若直线,且与两坐标轴围成的三角形的面积为4,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)根据直线过点,再由斜率公式计算即可;
(2)根据直线,设直线方程为,再计算直线与轴的交点坐标,然后根据面积求解即可.
【详解】(1)易知直线过点,
则直线的斜率为,
解得.
(2)由题可知直线的斜率为2,
故设直线的方程为.
易知直线与轴的交点坐标分别为,,
则直线与两坐标轴围成的三角形的面积为,
解得.
所以直线的方程为或.
5.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)已知直线过点,根据下列条件分别求出直线的方程.
(1)在轴、轴上的截距互为相反数;
(2)与两条坐标轴在第一象限所围成的三角形面积最小.
【答案】(1)或;
(2)
【分析】(1)分直线过原点和不过原点两种情况求直线方程;
(2)写出直线的截距式方程,代入点得,利用不等式即可求解取最值时的,.
【详解】(1)①当直线经过原点时,在轴、轴上的截距互为相反数都等于0,此时直线的方程为,
②当直线不经过原点时,设直线的方程为
在直线上,,,即.
综上所述直线的方程为或
(2)由题意可知直线与两坐标轴均交于正半轴,故设直线方程为,将代入可得,
故,故,当且仅当,即时等号成立,
故此时面积最小为,
故直线方程为,即
6.(23-24高二上·湖南长沙·期末)已知直线与直线的交点为.
(1)求过点且与直线垂直的直线方程;
(2)求过点且与直线平行的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出交点,后依据垂直求出所求直线的斜率,再求方程即可.
(2)结合求出的交点,后依据平行求出所求直线的斜率,再求方程即可.
【详解】(1)联立方程与,解得,,故,
而的斜率为,故所求直线斜率为,
则所求直线方程为,化简得.
(2)易知的斜率为,故所求直线斜率为,
则所求直线方程为,化简得.
7.(23-24高二上·安徽亳州·阶段练习)已知四边形是平行四边形,,,,且为线段的中点.
(1)求线段的垂直平分线的方程;
(2)若直线经过点,且,求的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先用,求得D点坐标,进而得到E点坐标,再求得斜率,则问题得解;
(2)结合(1)易求BE斜率,进而解决问题.
【详解】(1)设,因为,
所以,
解得,,即.
则的中点,的斜率,
所以的斜率为2,则的方程为,即.
(2)由(1)知,
又,所以.
因为,所以的斜率为,
所以的方程为,
整理得
8.(23-24高二上·全国·课后作业)已知四边形的顶点为,求证:四边形为正方形.
【答案】证明见解析
【分析】先根据平行且相等得出四边形是平行四边形,再根据相邻两边垂直得出平行四边形是长方形,最后因为对角线垂直得出长方形是正方形即可.
【详解】证明 .
又,
,
∴四边形为平行四边形.
又,
∴四边形为矩形.
,
,
即矩形的对角线互相垂直,
∴四边形为正方形.
9.(22-23高二上·广东东莞·阶段练习)已知四边形的四个顶点坐标分别为,,,.
(1)试判断四边形的形状,并给出证明;
(2)求平分线所在直线的方程.
【答案】(1)直角梯形;证明见解析;
(2).
【分析】(1)利用,,得出四边形一组对边平行,另一组对边不平行,从而判断四边形是平行四边形,再根据,得出一组邻边互相垂直,进而证出四边形是直角梯形;
(2)利用到角公式,代入斜率即可求出角平分线所在直线的斜率,再根据点斜式,求出角平分线所在直线方程.
【详解】(1)由已知可判断四边形是直角梯形,
证明如下:因为,,,.
由斜率公式得,,,,
所以,,即且不平行,
所以四边形是梯形,
又因为,所以,
综上,四边形是直角梯形;
(2)根据题意,设的内角平分线所在直线的斜率为k,
则有,即,
整理得,,解得或,
又由的内角平分线所在直线的斜率k应在、的斜率之间,
所以,
则的平分线所在的直线方程为,
即.
10.(22-23高二·全国·课后作业)在平面直角坐标系中,四边形的顶点坐标分别为,,,,其中且.试判断四边形的形状.
【答案】矩形
【分析】可借助斜率验证四边形对边平行,邻边垂直,对角线不垂直即得解
【详解】由斜率公式,得,
,
,
,
,
.
∴,,
∴,,
∴四边形为平行四边形.
又,∴.
又,∴与不垂直,
∴四边形为矩形.
11.(24-25高二上·福建福州·期中)平面直角坐标系Oxy中,射线,,过作直线分别与交于A,B两点.
(1)若,求直线的方程;
(2)求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)直线上去交点坐标,由向量的关系,建立方程,解得一个交点坐标,写出直线方程;
(2)讨论直线斜率是否存在,当斜率不存在时,显然没有三角形,舍去;当斜率存在时,设直线方程,联立方程组求解出点坐标得到的值,由点到直线的距离公式得到三角形的高,用三角形面积公式得到三角形面积的表达式,通过的取值范围得到函数的最小值.
【详解】(1)设,,
则,
∵,∴,∴,
则,∴,即
(2)当直线与的斜率不存在时,,与两个交点重合,舍去;
当直线与的斜率存在时,设,联立方程组解得,即;
同理,联立方程组,解得,即,
原点到直线的距离
∵,∴,当时,最大,此时取最小值,
∴最小值为.
12.(22-23高二·江苏·假期作业)若三条直线,,能构成三角形,求a应满足的条件.
【答案】且
【分析】由题意可分直线、、、直线经过同一点讨论,不能构成三角形从而可求出的值再求其补集可得答案.
【详解】为使三条直线能构成三角形,需三条直线两两相交且不共点.
①若,则由,得;
②若,则由,得;
③若,则由,得,
当时,与三线重合,当时,平行.
④若三条直线交于一点,由,解得,
将的交点的坐标代入的方程,
解得 (舍去),或,
所以要使三条直线能构成三角形,需且.
13.(23-24高二·全国·课后作业)如图,点P为正方形内一点,且满足,用坐标法证明为等边三角形.
【答案】证明见解析.
【分析】以点为坐标原点,、的方向分别为、轴的正方向建立平面直角坐标系,写出点、、的坐标,计算出的三边边长,即可得出结论.
【详解】以点为坐标原点,、的方向分别为、轴的正方向建立如下图所示的平面直角坐标系,
设正方形的边长为,则,,,
因为,则、,
所以,,同理可得,
因此,为等边三角形.
14.(24-25高二下·上海·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知的顶点;
(1)若边上的高所在的直线方程为,求边所在的直线方程;
(2)若边上的中线所在直线方程为的平分线所在的直线方程为,求边所在的直线方程;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用垂直关系得到直线的斜率,再利用点斜式求解即可;
(2)设点坐标,利用已知信息求得点坐标,再求点关于直线的对称点,由两点式可求直线方程.
【详解】(1)因,且,则,
因,
则直线的方程为,即.
(2)设点,则线段的中点为,
将其代入所在直线方程中,得,
将点代入所在的直线方程中,得,
解得,即,
设点关于直线对称得点,
则,得,即,
因三点共线,则,
直线所在的直线方程为,即.
15.(24-25高二上·福建龙岩·阶段练习)已知直线,试求:
(1)点关于直线l的对称点坐标.
(2)直线关于直线l对称的直线的方程.
(3)直线l关于点对称的直线方程.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)设对称点为,由与直线垂直,中点在直线上列方程组求解;
(2)求出与的交点坐标,再求出直线上一点关于直线的对称点的坐标,由这两点可得直线方程;
(3)设直线关于点对称的直线方程为,由点到这两条平行线间距离相等求解.
【详解】(1)设点P的对称点为,
则,解得,
所以对称点坐标为;
(2)由,解得,即直线与的交点为,
点是直线上的一点,设它关于直线的对称点为,
则,解得,即,
,所以直线的方程为,即;
(3)设直线关于点对称的直线方程为,
由,解得(舍去)或,
所以对称直线方程为.
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专题1.9 直线与方程常考几何模型专训
(13大题型+15道拓展培优题)
题型一 斜率公式的应用
题型二 直线两点式方程及辨析
题型三 直线与坐标轴围成图形的面积问题
题型四 由两条直线平行求方程
题型五 由两条直线垂直求方程
题型六 由斜率判断两条直线平行
题型七 由斜率判断两条直线垂直
题型八 直线平行、垂直的判定在几何中的应用
题型九 三线能围成三角形的问题
题型十 求平面两点间的距离
题型十一 由顶点坐标判断三角形的形状
题型十二 光线反射问题(2)--直线关于直线对称
题型十三 由距离求已知直线的平行线
【经典例题一 斜率公式的应用】
【例1】(23-24高二·全国·课后作业)平面上有相异两点,B(0,1),求直线AB的倾斜角的取值范围.
1.(22-23高二上·全国·课后作业)已知点,,点在线段上.
(1)求直线的斜率;
(2)求的最大值.
2.(2024高二·江苏·专题练习)已知,,三点,试判断这三点是否在同一直线上.
3.(22-23高一上·福建泉州·期末)坐标法是解析几何中最基本的研究方法,坐标法是以坐标系为桥梁,把几何问题转化成代数问题,通过代数运算研究几何图形性质的方法.请利用坐标法解决以下问题:
(1)在直角坐标平面内,已知,对任意,试判断的形状;
(2)在平面内,已知中,,为的中点,交于,求证:.
【经典例题二 直线两点式方程及辨析】
【例2】(22-23高二·江苏·课后作业)根据下列条件,分别写出直线的方程:
(1)在x轴、y轴上的截距分别是3,;
(2)过点,且在y轴上的截距为6;
(3)过点,且在x轴上的截距为3.
1.(23-24高二上·四川成都·期末)已知的三个顶点是,,.
(1)求边所在的直线方程;
(2)求经过边的中点,且与边平行的直线的方程.
2.(23-24高二上·天津武清·阶段练习)已知的三个顶点坐标分别为,,.求:
(1)AB边中线所在的直线方程;
(2)BC边的垂直平分线所在的直线方程.
3.(2024高二·全国·专题练习)已知△ABC的三个顶点分别为A(2,8),B(﹣4,0),C(0,6).
(1)求直线BC的一般式方程;
(2)求AC边上的中线所在直线的一般式方程.
【经典例题三 直线与坐标轴围成图形的面积问题】
【例3】(2024高二·全国·专题练习)已知直线l的斜率为,且和两坐标轴围成面积为3的三角形,求l的斜截式方程.
1.(23-24高二·浙江杭州·假期作业)求经过点且与两坐标轴所围成的三角形面积为的直线的方程.
2.(23-24高二·全国·课后作业)求与两坐标轴围成的三角形的面积是12,且斜率为的直线的斜截式方程.
3.(2024高三·全国·专题练习)已知直线.若直线交轴负半轴于,交轴正半轴于,的面积为为坐标原点),求的最小值并求此时直线的方程.
【经典例题四 由两条直线平行求方程】
【例4】(23-24高二上·湖南邵阳·期中)回答下面两题
(1)求过,两点的一般式方程;
(2)求过点且与直线:平行的直线.
1.(23-24高二上·四川眉山·期中)已知直线经过点.
(1)若直线与直线平行,求直线的方程;
(2)若直线在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程.
2.(23-24高二上·河北·期中)已知直线经过直线:与直线:的交点.
(1)若直线经过点,求直线在轴上的截距;
(2)若直线与直线:平行,求直线的一般式方桯.
3.(23-24高二上·陕西西安·阶段练习)已知的三个顶点为,为的中点,所在的直线为,
(1)求的一般式方程;
(2)若直线经过点,且,求在轴上的截距.
【经典例题五 由两条直线垂直求方程】
【例5】(24-25高二上·江苏盐城·期中)三角形的三个顶点是.
(1)求直线方程;
(2)求边上的高所在直线的方程;
(3)求边上的中线所在直线的方程.
1.(24-25高二上·湖北黄冈·期中)已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)求直线的方程.
2.(23-24高二上·广东江门·期中)已知点,
(1)直线的方程;
(2)线段垂直平分线方程.
3.(24-25高二上·天津·开学考试)已知直线垂直于直线,直线与两坐标轴围成的三角形周长为5,求直线的方程.
【经典例题六 由斜率判断两条直线平行】
【例6】(2024高二·全国·专题练习)已知经过,经过,,求证:.
1.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线,,试判断直线与是否平行.
2.(22-23高二·全国·课堂例题)根据下列给定的条件,判断直线与直线是否平行.
(1)经过点,,经过点,;
(2)平行于y轴,经过点,;
(3)经过点,,经过点,.
3.(22-23高二·江苏·假期作业)判断下列各题中直线与是否平行.
(1)经过点,,经过点,;
(2)经过点,,经过点,.
【经典例题七 由斜率判断两条直线垂直】
【例7】(23-24高二上·全国·课前预习)已知,,,,试判断直线与的位置关系.
1.(22-23高二·全国·课堂例题)判断直线与是否垂直.
(1)的斜率为,经过点,;
(2)经过点,,经过点,;
(3)经过点,,经过点,.
2.(23-24高二上·全国·课后作业)判断下列各题中与是否垂直.
(1)经过点;经过点;
(2)的斜率为;经过点;
(3)经过点;经过点.
3.(22-23高二·江苏·假期作业)判断下列各组直线是否垂直,并说明理由.
(1)经过点经过点;
(2)经过点经过点.
【经典例题八 直线平行、垂直的判定在几何中的应用】
【例8】(23-24高二上·广东肇庆·阶段练习)已知点求:
(1)求过两点的直线的斜率;
(2)边上的高所在直线方程;
1.(23-24高二上·全国·课前预习)如图所示,已知四边形的四个顶点分别为,,,,试判断四边形的形状,并给出证明.
2.(23-24高一下·内蒙古赤峰·期中)已知A(1,-1),B(2,2),C(3,0)三点,求点D,使直线CD⊥AB,且CB∥AD.
3.(2024高一·全国·课后作业)设,,,问是否存在正实数m,使为直角三角形?
【经典例题九 三线能围成三角形的问题】
【例9】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线与坐标轴正半轴围成的三角形面积为2.
(1)求直线的斜率;
(2)已知直线,求直线与的交点坐标.
1.(22-23高二上·黑龙江牡丹江·期中)直线l经过两条直线和的交点P,且直线l在x轴上的截距为.
(1)求直线l的方程;
(2)求直线l与坐标轴围成的三角形面积.
2.(23-24高二上·山东烟台·阶段练习)已知直线,直线,直线,
(1)若,求的值;
(2)当为何值时三条直线能围成直角三角形.
3.(23-24高二上·浙江杭州·期中)若三条直线,,能围成三角形,求m的取值范围.
【经典例题十 求平面两点间的距离】
【例10】(23-24高二上·广东广州·期中)已知直线.
(1)直线是否过定点,若是,求出此定点;若不是,请说明理由.
(2)求点到直线的距离的最大值.
1.(23-24高二上·浙江温州·期中)直线.求:
(1)判断直线是否过定点,是则求出定点;不是则说明理由.
(2)若,求直线被曲线:所截的线段长.
2.(23-24高二上·辽宁大连·阶段练习)已知三角形ABC的顶点,,.
(1)求BC边上中线的长;
(2)求BC边上中线所在直线的方程.
(3)过A引直线l,若l被两坐标轴截得的线段中点为A,求直线l的方程.
3.(22-23高二上·江苏淮安·期中)已知三角形的顶点坐标为、、,是边上的中点.
(1)求边所在的直线方程;
(2)求中线的长;
(3)求边的高所在直线方程.
【经典例题十一 由顶点坐标判断三角形的形状】
【例11】(23-24高二上·全国·课后作业)已知的三个顶点分别为,,.
(1)求边上的中线的长;
(2)证明:为等腰直角三角形.
1.(23-24高二上·全国·课后作业)已知点,判断的类型.
2.(22-23高二·全国·课后作业)如图,已知的三个顶点分别为,,.
(1)试判断的形状;
(2)设点D为BC的中点,求BC边上中线的长.
3.(22-23高二上·辽宁大连·阶段练习)如图,直线过点,与轴、轴的正半轴分别交于,两点,的面积为.点为线段上一动点,且交于点.
(1)求直线斜率的大小;
(2)在轴上是否存在点,使为等腰直角三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
【经典例题十二 光线反射问题(2)--直线关于直线对称】
【例12】(24-25高二上·全国·课前预习)已知,,直线.
(1)求点关于直线的对称点的坐标;
(2)求直线关于直线对称的直线方程.
1.(23-24高二上·辽宁沈阳·期中)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.求所在的直线方程.
2.(23-24高二·全国·课后作业)一条沿直线传播的光线经过点和,然后被x轴反射,求入射点及反射光线所在直线的方程.
3.(23-24高二·全国·课后作业)一条光线从点P(6,4)射出,与x轴相交于点Q(2,0),经x轴反射后与y轴交于点H.
(1)求反射光线QH的方程;
(2)求三角形PQH的面积.
【经典例题十三 由距离求已知直线的平行线】
【例12】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线l经过点,且平行于向量.
(1)求直线l的方程;
(2)若直线m与l平行且点P到直线m的距离为,求直线m的方程.
1.(22-23高二上·新疆伊犁·期末)已知直线过点、,求与直线平行且距离为的直线的方程.
2.(23-24高二上·广东茂名·期中)已知直线:,:,在上任取点A,在上任取点B,过线段AB的中点作的平行线.
(1)求直线与之间的距离;
(2)求直线的方程.
3.(22-23高二上·江西南昌·期中)已知直线,试求:
(1)与直线的距离为的直线的方程;
(2)点关于直线的对称点的坐标.
1.(22-23高二上·全国·课后作业)已知点,,点在线段上.
(1)求直线的斜率;
(2)求的最大值.
2.(23-24高二上·全国·课后作业)如图,已知两点,过点的直线l与线段AB始终有公共点,求直线l的斜率k的取值范围.
3.(22-23高一下·河南郑州·期末)三角形三个顶点是,,
(1)求AB边上的高所在直线的方程;
(2)求BC边上的中线所在直线的方程.
4.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线的斜率为2.
(1)求;
(2)若直线,且与两坐标轴围成的三角形的面积为4,求直线的方程.
5.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)已知直线过点,根据下列条件分别求出直线的方程.
(1)在轴、轴上的截距互为相反数;
(2)与两条坐标轴在第一象限所围成的三角形面积最小.
6.(23-24高二上·湖南长沙·期末)已知直线与直线的交点为.
(1)求过点且与直线垂直的直线方程;
(2)求过点且与直线平行的直线方程.
7.(23-24高二上·安徽亳州·阶段练习)已知四边形是平行四边形,,,,且为线段的中点.
(1)求线段的垂直平分线的方程;
(2)若直线经过点,且,求的方程.
8.(23-24高二上·全国·课后作业)已知四边形的顶点为,求证:四边形为正方形.
9.(22-23高二上·广东东莞·阶段练习)已知四边形的四个顶点坐标分别为,,,.
(1)试判断四边形的形状,并给出证明;
(2)求平分线所在直线的方程.
10.(22-23高二·全国·课后作业)在平面直角坐标系中,四边形的顶点坐标分别为,,,,其中且.试判断四边形的形状.
11.(24-25高二上·福建福州·期中)平面直角坐标系Oxy中,射线,,过作直线分别与交于A,B两点.
(1)若,求直线的方程;
(2)求面积的最小值.
12.(22-23高二·江苏·假期作业)若三条直线,,能构成三角形,求a应满足的条件.
13.(23-24高二·全国·课后作业)如图,点P为正方形内一点,且满足,用坐标法证明为等边三角形.
14.(24-25高二下·上海·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知的顶点;
(1)若边上的高所在的直线方程为,求边所在的直线方程;
(2)若边上的中线所在直线方程为的平分线所在的直线方程为,求边所在的直线方程;
15.(24-25高二上·福建龙岩·阶段练习)已知直线,试求:
(1)点关于直线l的对称点坐标.
(2)直线关于直线l对称的直线的方程.
(3)直线l关于点对称的直线方程.
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