内容正文:
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专题 2.3 两直线的位置关系
教学目标
1、理解并掌握两直线平行、垂直的判断及应用;
2、理解并掌握两直线交点坐标的求法;
3、掌握点关于点的对称点、点关于直线的对称点、直线关于点的对称直线、直线关于直
线的对称直线的求法;
教学重难点
1、重点:两直线的平行、垂直的判断及应用;
2、难点:点关于直线的对称点、直线关于直线的对称直线.
1.平行条件
(1)斜截式方程: 11:1 bxkyl , 22:2 bxkyl ,�1//�2 ⇔
k1 = k2,
b1 ≠ b2,
(2)一般式方程: 0: 1111 CyBxAl , 0: 2222 CyBxAl ,�1//�2 ⇔
A1B2 = A2B1,
A1C2 ≠ A2C1,
2.重合的条件
(1)斜截式方程: 11:1 bxkyl , 22:2 bxkyl ,�1//�2重合 ⇔
k1 = k2,
b1 = b2,
(2)一般式方程: 0: 1111 CyBxAl , 0: 2222 CyBxAl ,�1//�2重合 ⇔
A1B2 = A2B1,
A1C2 = A2C1,
3.平行直线系
与直线 Ax+By+C=0 平行的直线系方程为 Ax+By+C1=0(C≠C1);
【即学即练 1-1】(2025·宁夏中卫·三模)若直线 1l : 2 3 3 0m x y 与直线 2l : 2 1 2 0x m y 平行,
则m ( )
A.4 B.1 C.1 或-4 D.-1或 4
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【即学即练 1-2】(2025·上海·模拟预测)“ 4m ”是“直线 1 : 2 3 1 0l m x y 与直线 2 : 2 1 0l mx m y
相互平行”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【即学即练 1-3】(24-25 高二下·云南玉溪·期中)若点 3,4A , 5,3B 到直线 : 2 1 0l x ay 的距离相等,则
a ( )
A.4 B. 4 C.4 或
18
7
D. 4 或
18
7
1.两直线垂直的条件
(1)斜截式方程: 11:1 bxkyl , 22:2 bxkyl , 12121 kkll
(2)一般式方程:�1: �1� + �1� + �1 = 0, �2: �2� + �2� + �2 = 0,则�1 ⊥ l2 ⇔ A1A2 + B1B2 = 0
提醒 当一条直线的斜率为 0,另一条直线的斜率不存在时,两直线也垂直,此种情形易忽略.
2.垂直直线系
与直线 Ax+By+C=0 垂直的直线系方程为 Bx-Ay+C1=0;
【即学即练 2-1】(24-25 高二下·河南南阳·期末)已知直线 2 0ax y 与直线 1 2 0x a y 垂直,则实数
a的值为( )
A.1 5
2
B. 12 C.
1 5
2
D. 12
【即学即练2-2】(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线 1l 经过 3,2 1,A B m , 两点,直线 2l 的倾斜角为 45 ,
若 1l 与 2l 平行,则m ( )
A. 1 B.2 C.3 D.6
【即学即练 2-3】(24-25 高二下·河南濮阳·期中)经过点 1,2 且与直线 2 7 0x y 垂直的直线方程为( )
A. 2 5 0x y B. 2 4 0x y C. 2 5 0x y D. 2 4 0x y
1.两条直线的交点坐标:已知两条直线 l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0相交,
则交点 P的坐标是方程组
�1� + �1� + �1 = 0,
�2� + �2� + �2 = 0
的解.
2.两直线的位置关系与方程组解的关系
方程组
�1� + �1� + �1 = 0,
�2� + �2� + �2 = 0
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
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3.交点直线系
过直线 A1x+B1y+C1=0 与直线 A2x+B2y+C2=0 交点的直线系方程为 A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(不
包括直线 A2x+B2y+C2=0).
【即学即练 3-1】(2025 高二·全国·专题练习)直线 2 5 7 0x y 和3 2 6 0x y 的交点坐标为( )
A. 4,3 B. 3,4 C. 4,3 D. 4, 3
【即学即练 3-2】(23-24 高二上·广东·阶段练习)已知直线 l经过两条直线 1l : 2x y , 2l :2 1x y 的交点,
且 l的一个方向向量为 3,2v
,则直线 l的方程为( )
A. 2 3 1 0x y B. 2 3 5 0x y C.3 2 5 0x y D. 2 3 1 0x y+ - =
(1)点 P(x0,y0)关于点 A(a,b)的对称点为 P′(2a-x0,2b-y0).
(2)设点 P(x0,y0)关于直线 y=kx+b的对称点为 P′(x′,y′),
则有
�'−�0
�'−�0
∙ � =− 1,
�'+�0
2
= � ∙ �
'+�0
2
+ �,
可求出 x′,y′.
【即学即练 4】(24-25 高二下·上海·阶段练习)点 2, 3P 关于直线 : 1l y x 的对称点为( )
A. 3,4 B. 4, 3 C. 4,3 D. 3, 4
若直线�1上的 A、B 关于直线�的对称点分别为�', �',则�1关于直线�的对称直线�'必然经过点�', �';
【即学即练 5】(24-25 高二上·天津红桥·阶段练习)直线 2 1 0x y 关于直线 1x 对称的直线方程是( )
A. 2 1 0x y B. 2 1 0x y C. 2 3 0x y D. 2 3 0x y
题型 01 两直线平行及应用
【典例 1-1】(24-25 高二上·四川乐山·期末)已知直线 1 : 1 0l ax y a ,直线 2 2 (: 1) 3 0l x a y 平行,则
实数 a ( )
A. 1 B. 2 C. 1 或 2 D.不存在
【典例 1-2】(24-25 高一下·重庆·期末)已知直线 1 : 1 1 0l a x y , 2 : 3 5 1 2 0l a x a y ,则 1l ∥ 2l
的充要条件的是( )
A. 2a B. 3a C. 2a 或3 D. 4a
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【典例 1-3】(25-26 高二上·全国·单元测试)已知 3, 4A , 6,3B 两点到直线 l: 1 0ax y 的距离相等,
则 a的值为( )
A.
1
3
B.
7
9
C.
1
3
或
7
9
D.
1
3
或
7
9
【典例 1-4】(24-25 高二上·江西上饶·期末)“直线 2 3 0ax y 与直线 1 2 0x a y 平行”是“ 1a ”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式 1-1】(24-25 高二下·上海青浦·期中)若m、n为实数,则“ 1m ”是“直线 2 0x my 与直线 0x y n
平行”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【变式 1-2】(2025·上海·三模)设 a为实数,直线 1 : 1l ax y ,直线 2 : 2l x ay a ,则“ 1a ”是“ 1 2,l l 平行”的( )
条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充分必要 D.既不充分又不必要
【变式 1-3】(24-25 高二下·广西南宁·期末)若 aR,直线 1 : 2 1 0l x ay ,直线 2 : 3 1 1 0l a x ay ,则
“ 1 2l l∥ ”的充分不必要条件是( )
A. 0a B. 16a C. 1a D.
1
2
a
【变式 1-4】(2025·天津红桥·模拟预测)若直线 1l : 1 0x y 与直线 2l : 0x my 互相平行,则 m的值为( )
A. 2 B.1 C. 1 D.2
【变式 1-5】(24-25 高一下·上海·期末)“ 0 ”是“直线 ( 2) 3 0x y 与直线 2 1 0x y 平行”的( ).
A.必要非充分条件 B.充分非必要条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【变式 1-6】(24-25 高二上·吉林通化·阶段练习)“ 3m ”是“直线 2 3 0mx y m 和直线
3 1 7 0x m y m 不重合而平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
题型 02 两直线垂直及应用
【典例 2-1】(24-25 高二下·安徽·阶段练习)若直线 l经过点 (2,0)且与直线
1
2
y x 垂直,则 l的方程为( )
A. 2 4 0x y B. 2 4 0x y C. 2 2 0x y D. 2 2 0x y
【典例 2-2】(25-26 高二上·全国·单元测试)将直线 1 : 2 0 l x y 绕点 (2,0)顺时针旋转90得到直线 2l ,则直
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线 2l 的方程是( )
A. 2 4 0x y B. 2 0x y C. 2 0x y D. 2 4 0x y
【典例 2-3】(25-26 高二上·全国·单元测试)设 a,b,c分别是∆ABC中角 A,B,C的对边,则直线
sin 0A x ay c 与 sin sin 0bx B y C 的位置关系是( )
A.平行 B.重合 C.垂直 D.无法确定
【变式 2-1】(24-25 高二下·山西·期中)若直线2 1 0x y 与直线 2 3 0ax y 垂直,则 a ( )
A. 1 B. 12 C.1 D.2
【变式 2-2】(24-25 高二下·贵州贵阳·阶段练习)经过点 1,1A 且与直线 2 1y x 垂直的直线方程为( )
A. 2 3 0x y B. 2 1 0x y C. 2 0x y D.2 3 0x y
【变式 2-3】(2025·山西·三模)已知直线 1 : 0l ax y a 与 2 : 4 5 4 0l a x y ,则“ 5a ”是“ 1 2l l ”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式 2-4】(24-25 高二下·北京·期中)以 1,3 , 1,1A B 为端点的线段的垂直平分线的方程为( )
A. 2 0x y B. 2 2 0x y C. 2 0x y D. 2 4 0x y
【变式 2-5】(24-25 高二下·河南·阶段练习)已知矩形 ABCD的边 AB所在直线的方程为 2 4 0x y ,顶点
0, 1D ,则顶点A的坐标为( )
A. 2,0 B. 1,0 C. 1,0 D. 2,0
题型 03 两直线的交点问题
【典例 3-1】(23-24 高二上·贵州遵义·阶段练习)直线 1l : 2 3 5 0x y 与 2l : 10 0x y 的交点坐标是( )
A. 5,5 B. 2,3 C. 3,7 D. 8,5
【典例 3-2】(24-25 高二上·云南曲靖·期中)已知直线 l过直线 1 : 0l x y 和 2 : 2 0l x y 的交点,且与
3 4 5 0x y 平行,则 l的方程是( )
A.3 4 7 0x y B.3 4 7 0x y C. 4 3 1 0x y D. 4 3 1 0x y
【典例 3-3】(23-24 高二上·重庆·阶段练习)过直线 1 0x y 与 2 4 0x y 的交点,且一个方向向量
13v , 的直线方程为( )
A.3 1 0x y B. 3 5 0x y C.3 3 0x y D. 3 5 0x y
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【典例 3-4】(25-26 高二上·全国·单元测试)已知∆ABC三边所在直线方程分别为
: 3AB x 4 12 0, : 4 3 16 0, : 2 2 0y BC x y AC x y ,则 AC边上的高所在直线的方程是( )
A. 2 4 0x y B. 2 4 9 0x y C. 4 3 9 0x y D.7 28 0x y
【变式 3-1】(23-24 高二上·江西南昌·阶段练习)直线 y x 与直线 2y x 的交点坐标为( )
A. 1, 1 B. 1,1 C. 1,1 D.( )1, 1-
【变式 3-2】(24-25 高二上·江苏宿迁·期末)已知直线 l过直线 2 0x y 与直线 3 0x y 的交点,且与直线
3 1 0x y 平行,则直线 l的方程为( )
A.3 7 0x y B.3 7 0x y C.3 3 0x y D.3 3 0x y
【变式 3-3】(24-25 高二上·江苏连云港·期中)若直线 l与直线 3x 交于点 P,与直线 5 0x y 交于点Q,
且线段 PQ的中点是( )1, 1- ,则 l的斜率为( )
A.
5
2
B.
2
5
C.
5
2
D.
2
5
【变式 3-4】(22-23 高二上·广东深圳·期中)已知直线 1l : 1 0ax y 与 2l : 2 1 0x by 相交于点 1,1M ,
则a b ( )
A. 1 B.1 C.2 D.-2
【变式 3-4】(24-25 高二上·黑龙江·阶段练习)若直线 1 0ax y a 与 2 4 0x y 的交点位于第一象限,则
实数 a的取值范围是( )
A.
1, (3, )
3
B.
1 ,3
3
C.
1( , 3) ,
3
D.
13,
3
题型 04 对称点问题
【典例 4-1】(24-25 高二下·湖北·期中)已知点 2,4A 关于直线 l对称的点为 1,2B ,则直线 l的方程为( )
A. 4 6 15 0x y B.6 4 15 0x y C.6 4 15 0x y D. 4 6 15 0x y
【典例 4-2】(22-23高二上·四川遂宁·期末)已知点 A与点 (2,1)B 关于直线 + 2 0x y 对称,则点 A的坐标为( )
A. ( 1, 4) B. (4,5) C. ( 3, 4) D. ( 4, 3)
【典例 4-3】(24-25 高二上·上海·期末)在等腰直角∆ABC中, 3AB AC ,点 P是边 AB上异于端点的一点,
光线从点 P出发经 BC,CA边反射后又回到点 P,若光线QR经过∆ABC的重心,则 PQR 的周长等于( )
A. 2 5 B. 2 7 C.3 2 D. 4 2
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【变式 4-1】(22-23 高二下·河南安阳·开学考试)已知直线 : 5 2 0n x y ,点 ( )1,0A 关于直线 3 0x y 的
对称点为 B,直线m经过点 B,且 //m n,则直线m的方程为( )
A.5 19 0x y B. 5 17 0x y C.5 5 0x y D.5 10 0x y
【变式 4-2】(23-24 高二上·河南洛阳·期中)已知直线3 2 6 0x y 分别与 ,x y轴交于 ,A B两点,若直线
1 0x y 上存在一点C,使 CA CB 最小,则点C的坐标为( )
A.( 2
3
,
1
3
) B.( 6
5
, − 1
5
) C.( 4
3
, − 1
3
) D.( 6
5
,
1
5
)
【变式 4-3】(24-25 高二下·上海宝山·阶段练习)在等腰直角∆ABC中, 6AB AC ,点 P是边 AB上异于端
点的一点,光线从点 P出发经 BC、CA边反射后又回到点 P,若光线QR经过∆ABC的重心,则 PQB△ 的面
积等于( )
A.
16
3
B. 4 C.5 D.
15
4
题型 05 对称直线问题
【典例 5-1】(23-24 高二上·河北石家庄·阶段练习)直线 1y x 关于直线 2y x 对称的直线方程为( )
A.3 1 0x y B. 4 2 0x y C.5 3 0x y D.7 5 0x y
【典例 5-2】(23-24 高三上·广东·期末)直线 2 3 0x y 关于直线 y x 对称的直线方程是( )
A. 2 3 0x y B.2 3 0x y C. 2 3 0x y D. 2 3 3 0x y
【典例 5-3】(24-25 高二上·江苏苏州·期末)直线 2 0x y 关于直线 l:3 3 0x y 对称的直线方程为( )
A.7 22 0x y B.7 22 0x y C.6 22 0x y D.6 22 0x y
【变式 5-1】(24-25 高二上·内蒙古包头·期末)直线3 4 3 0x y 关于 x轴对称的直线方程为( )
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A. 3 4 3 0x y B.3 4 3 0x y C. 3 4 3 0x y D.4 3 3 0x y
【变式 5-2】(2025 高三·全国·专题练习)与直线3 4 5 0x y 关于坐标原点对称的直线的方程为( )
A. 4 3 5 0x y B.3 4 5 0x y C. 4 3 5 0x y D.3 4 5 0x y
【变式 5-3】(24-25 高二上·广东深圳·期末)已知直线 1 : 2 1 0l x y 与直线 2 : 2 2 0l x y 关于直线
: 2 4 0l x y C 对称,则C的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式 5-4】(24-25 高二上·天津·开学考试)已知点 3,6A 和 1,2B ,在 x轴上求一点M ,使 AM BM 最
小,那么点M 的坐标为( )
A. 2,0 B. 1,0 C. 4.4,0 D. 0,0
【变式 5-5】(24-25 高二上·广东清远·期中)已知直线 1 0: 3 0, : 1 0l x y l x y ,若 1l 关于 0l 对称的直线为
2l ,则直线 2l 的方程是( )
A. 3 0x y B. 5 0x y C. 3 0x y D. 5 0x y
1.(24-25 高二下·河南新乡·期中)若直线 1 : 1 0l x y 与 2 : (2 ) 1 0l x a y 互相垂直,则 a ( )
A.0 B. 3 C. 1 D. 2
2.(24-25 高二下·贵州贵阳·阶段练习)经过点 1,1A 且与直线 2 1y x 垂直的直线方程为( )
A. 2 3 0x y B. 2 1 0x y C. 2 0x y D.2 3 0x y
3.(2025·四川成都·模拟预测)“ 0a ”是“直线 ( 2) 1 0a x y 与直线2 ( 1) 2 0x a y 互相平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(2004·全国·高考真题)已知点 1,2A , 3,1B ,则线段 AB的垂直平分线方程为( )
A. 4 2 5 0x y B. 4 2 5 0x y C. 2 5 0x y D. 2 5 0x y
5.(2025 高三·全国·专题练习)已知直线 1 : 1 2l x a y a 与 2 : 2 4 16l ax y ,则下列说法不正确的是( )
A.若 1a 时,则 1 2l l// B.若 2a 时,则 1l 与 2l 重合
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C.若
2
3
a 时,则 1 2l l D.若 0a 时,则 1l 与 2l 交于点 6, 4
6.(24-25 高二上·北京丰台·期末)与直线2 1 0x y 关于 x轴对称的直线方程为( )
A. 2 1 0x y B. 2 1 0x y C. 2 1 0x y D. 2 1 0x y
7.(24-25 高二上·江苏南通·开学考试)点 P在直线 : 1 0l x y 上运动, 2,3 , 2,0A B ,则 PA PB 的最大
值是( )
A. 5 B. 6 C.3 D.4
8.(23-24 高二上·上海·阶段练习)若点 3,1P 既是 1 1 2 2, , ,A a b B a b 的中点,又是直线 1 1 1: 10 0l a x b y 与
2 2 2: 10 0l a x b y 的交点,则线段 AB的垂直平分线的方程是( )
A.3 10 0x y B. 3 6 0x y C. 3 0x y D.3 8 0x y
9.(25-26 高二上·全国·单元测试)已知直线 1 2: 1 3 0m yl x m , 2 : 2 2 0l x my m ,则下列说法正确
的是( )
A. 1 2l l∥ 的充要条件为 1m 或 2m
B.若 1 2l l ,则
2
3
m
C.若直线 1l 不经过第四象限,则 1m
D.若 2m ,则将直线 2l 绕坐标原点按逆时针方向旋转
π
2
,再向右平移一个单位长度,所得直线方程为 1y x
10.(25-26 高二上·全国·期中)已知直线 1l : 3 0ax y a ,直线 2l : 2 1 6 0x a y ,则( )
A.当 3a 时, 1l 与 2l 的交点是 3,0 B.直线 1l 与 2l 都恒过 3,0
C.若 1 2l l ,则
1
3
a D. Ra ,使得 1 2l l//
11.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)如图,在一处四周都是镜子的暗房里,在A点平行于地面发出一条射线 ,
与 AB的夹角为,在 AB中点处有一个感应器 P (体积忽略不计),已知 12AB ,AD m ,则下列说法正确
的是( )
A.若 3m ,射线 经过一次反射就被感应器捕捉到,则
π
3
B.若 8m ,射线 第一个反射点在 BC边上,则最少需要折射三次才能被感应器捕捉到
C.无论 AD长度如何变化,必定存在使得射线 反射两次就可以被感应器捕捉到
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D.存在,使得射线 依次经过 BC, AD,CD三个面的反射后能被感应器捕捉到
12.(2025 高三·全国·专题练习)已知直线 l的方程为3 4 12 0x y ,则与 l垂直,且过点 1,3 的直线方程
是 .
13.(24-25 高二下·上海崇明·期末)已知点 0,1A 、 2,3B ,则线段 AB的垂直平分线方程为 .
14.(24-25 高二上·广东清远·期中)已知点 P在直线 1 0x y 上,点 (1, 2), (2,6)A B ,则 | | | |PA PB 的最小值
为
15.(2025 高二·全国·专题练习)求过两条直线 2 0x y 和 2 4 0x y 的交点,且分别满足下列条件的直
线 l的方程:
(1)与直线3 4 1 0x y 平行;(2)与直线5 3 6 0x y 垂直.
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16.(25-26 高二上·全国·单元测试)已知直线 1 : 2 3 2 0l x y , 2 : 2 1 1 0l mx m y ,其中m为实数.
(1)当 1 2l l∥ 时,求m的值;
(2)当 1m 时,求过直线 1 2,l l 的交点,且垂直于直线 2 4 0x y 的直线方程.
17.(24-25 高二上·广东清远·期中)已知直线 1 2: 2 3 0, : 2 3 8 0l x y l x y .
(1)求经过点 (1, 4)A 且与直线 2l 垂直的直线方程;
(2)求经过直线 1l 与 2l 的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
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18.(24-25 高二上·上海·阶段练习)分别求经过点 0, 1P ,且满足下列条件的直线 l方程:
(1)点 2,1A 与点 0,1B 到直线 l的距离相等;
(2)直线 l被两条平行直线 2 6 0x y 和 4 2 5 0x y 截得的线段长为
7
2
.
19.(24-25 高一上·四川·期中)已知∆ABC三个顶点分别为 1,1A , 1, 3B , 3, 1C .
(1)求 AB边上的高线长;(2)过∆ABC内一点 1,0P 有一条直线 l与边 AB,AC分别交于点M ,N,且点 P平
分线段MN,求直线 l的方程.
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专题 2.3 两直线的位置关系
教学目标
1、理解并掌握两直线平行、垂直的判断及应用;
2、理解并掌握两直线交点坐标的求法;
3、掌握点关于点的对称点、点关于直线的对称点、直线关于点的对称直线、直线关于直
线的对称直线的求法;
教学重难点
1、重点:两直线的平行、垂直的判断及应用;
2、难点:点关于直线的对称点、直线关于直线的对称直线.
1.平行条件
(1)斜截式方程: 11:1 bxkyl , 22:2 bxkyl ,�1//�2 ⇔
k1 = k2,
b1 ≠ b2,
(2)一般式方程: 0: 1111 CyBxAl , 0: 2222 CyBxAl ,�1//�2 ⇔
A1B2 = A2B1,
A1C2 ≠ A2C1,
2.重合的条件
(1)斜截式方程: 11:1 bxkyl , 22:2 bxkyl ,�1//�2重合 ⇔
k1 = k2,
b1 = b2,
(2)一般式方程: 0: 1111 CyBxAl , 0: 2222 CyBxAl ,�1//�2重合 ⇔
A1B2 = A2B1,
A1C2 = A2C1,
3.平行直线系
与直线 Ax+By+C=0 平行的直线系方程为 Ax+By+C1=0(C≠C1);
【即学即练 1-1】(2025·宁夏中卫·三模)若直线 1l : 2 3 3 0m x y 与直线 2l : 2 1 2 0x m y 平行,
则m ( )
A.4 B.1 C.1 或-4 D.-1或 4
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【答案】D【难度】0.85【知识点】已知直线平行求参数
【分析】根据直线一般方程的平行关系求m的值,并代入检验即可.
【详解】依题意得, 2 1 2 3m m ,得 2 3 4 0m m ,解得 4m 或 1m ,
若 4m 时,直线 1 : 2 3 3 0l x y 与直线 2 : 2 3 2 0 l x y 平行,符合题意;
若 1m 时,直线 1 : 1 0l x y 与直线 2 : 1 0l x y 平行,符合题意;
综上所述: 4m 或 1m .故选:D
【即学即练 1-2】(2025·上海·模拟预测)“ 4m ”是“直线 1 : 2 3 1 0l m x y 与直线 2 : 2 1 0l mx m y
相互平行”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】C【难度】0.85【知识点】充要条件的证明、已知直线平行求参数
【分析】根据直线平行的条件建立方程求出m,再检验即可得解.
【详解】若直线 1 : 2 3 1 0l m x y 与直线 2 : 2 1 0l mx m y 相互平行,
则 2 2 3m m m ,即 2 3 4 0m m ,解得 4m 或 1m ,
当 4m 时,直线 1 : 6 3 1 0l x y 与直线 2 : 4 2 1 0l x y 相互平行,符合题意;
当 1m 时,直线 1 : 3 1 0l x y 即 3 1 0x y ,
直线 2 : 3 1 0 l x y ,两直线重合,不符合题意;
所以“ 4m ”是“直线 1 : 2 3 1 0l m x y 与直线 2 : 2 1 0l mx m y 相互平行”的充要条件.故选:C
【即学即练 1-3】(24-25 高二下·云南玉溪·期中)若点 3,4A , 5,3B 到直线 : 2 1 0l x ay 的距离相等,则
a ( )
A.4 B. 4 C.4 或
18
7
D. 4 或
18
7
【答案】C【难度】0.85【知识点】已知直线平行求参数、已知点到直线距离求参数
【分析】分 ,A B在直线 l的同侧和 ,A B分别在直线 l的两侧两种情况分析即可求解.
【详解】若A, B在直线 l的同侧,则
4 3 2
3 5 a
,解得 4a ;
若A, B分别在直线 l的两侧,则直线 l经过 AB的中点
74,
2
,则
78 1 0
2
a ,解得
18
7
a .故选:C
1.两直线垂直的条件
(1)斜截式方程: 11:1 bxkyl , 22:2 bxkyl , 12121 kkll
(2)一般式方程:�1: �1� + �1� + �1 = 0, �2: �2� + �2� + �2 = 0,则�1 ⊥ l2 ⇔ A1A2 + B1B2 = 0
提醒 当一条直线的斜率为 0,另一条直线的斜率不存在时,两直线也垂直,此种情形易忽略.
2.垂直直线系
与直线 Ax+By+C=0 垂直的直线系方程为 Bx-Ay+C1=0;
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【即学即练 2-1】(24-25 高二下·河南南阳·期末)已知直线 2 0ax y 与直线 1 2 0x a y 垂直,则实数
a的值为( )
A.1 5
2
B. 12 C.
1 5
2
D.
1
2
【答案】B【难度】0.85【知识点】已知直线垂直求参数
【分析】根据直线垂直的充要条件可求解.
【详解】因为直线 2 0ax y 与直线 1 2 0x a y 垂直,
所以 1 1 1 0a a ,解得 1
2
a .故选:B.
【即学即练2-2】(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线 1l 经过 3,2 1,A B m , 两点,直线 2l 的倾斜角为 45 ,
若 1l 与 2l 平行,则m ( )
A. 1 B.2 C.3 D.6
【答案】D【难度】0.94【知识点】直线的倾斜角、已知两点求斜率、已知直线平行求参数
【分析】根据 A,B两点坐标得出 1l 的斜率 1k ,根据直线 2l 的倾斜角为 45 得出 2l 的斜率 2k ,
由 1l 与 2l 平行得出 1 2k k ,可解出m .
【详解】直线 1l 的斜率 1
2 2
1 3 4
m mk
,直线 2
l 的斜率 2 tan 45 1k
.
1l 与 2l 平行, 1 2k k ,即
2 1
4
m
,解得 6m .故选:D.
【即学即练 2-3】(24-25 高二下·河南濮阳·期中)经过点 1,2 且与直线 2 7 0x y 垂直的直线方程为( )
A. 2 5 0x y B. 2 4 0x y C. 2 5 0x y D. 2 4 0x y
【答案】D【难度】0.94【知识点】由两条直线垂直求方程
【分析】利用两直线垂直得出所求直线的斜率,再利用点斜式方程可得结果.
【详解】由题意可知 2 7 0x y 的斜率为
1
2
k ,所以与其垂直的直线斜率为 2k ,
由点斜式可知该直线方程为 2 1 2 2 4 0y x x y ,故选:D
1.两条直线的交点坐标:已知两条直线 l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0相交,
则交点 P的坐标是方程组
�1� + �1� + �1 = 0,
�2� + �2� + �2 = 0
的解.
2.两直线的位置关系与方程组解的关系
方程组
�1� + �1� + �1 = 0,
�2� + �2� + �2 = 0
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
3.交点直线系
过直线 A1x+B1y+C1=0 与直线 A2x+B2y+C2=0 交点的直线系方程为 A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(不
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包括直线 A2x+B2y+C2=0).
【即学即练 3-1】(2025 高二·全国·专题练习)直线 2 5 7 0x y 和3 2 6 0x y 的交点坐标为( )
A. 4,3 B. 3,4 C. 4,3 D. 4, 3
【答案】C【难度】0.94【知识点】求直线交点坐标
【分析】联立方程求解即可.
【详解】由方程组
2 5 7 0
3 2 6 0
x y
x y
,得
4
3
x
y
,即交点为 4,3 .故选:C.
【即学即练 3-2】(23-24 高二上·广东·阶段练习)已知直线 l经过两条直线 1l : 2x y , 2l :2 1x y 的交点,
且 l的一个方向向量为 3,2v
,则直线 l的方程为( )
A. 2 3 1 0x y B. 2 3 5 0x y C.3 2 5 0x y D. 2 3 1 0x y+ - =
【答案】B【难度】0.65【知识点】直线的点斜式方程及辨析、求直线交点坐标
【分析】联立两直线求出交点坐标,根据 l的方向向量求出直线 l的斜率即可求出 l的方程.
【详解】联立
2
2 1
x y
x y
,解得
1
1
x
y
,即直线 1l : 2x y , 2l : 2 1x y 的交点为 1,1 ,
又直线 l的一个方向向量 3,2v
,所以直线 l的斜率为
2
3
,
故直线 l的方程为 21 1
3
y x ,即 2 3 5 0x y ,故选:B.
(1)点 P(x0,y0)关于点 A(a,b)的对称点为 P′(2a-x0,2b-y0).
(2)设点 P(x0,y0)关于直线 y=kx+b的对称点为 P′(x′,y′),
则有
�'−�0
�'−�0
∙ � =− 1,
�'+�0
2
= � ∙ �
'+�0
2
+ �,
可求出 x′,y′.
【即学即练 4】(24-25 高二下·上海·阶段练习)点 2, 3P 关于直线 : 1l y x 的对称点为( )
A. 3,4 B. 4, 3 C. 4,3 D. 3, 4
【答案】C【难度】0.85【知识点】求点关于直线的对称点
【分析】设点 2, 3P 关于直线 : 1l y x 的对称点为 ,Q x y ,列出方程组,即可求解.
【详解】设点 2, 3P 关于直线 : 1l y x 的对称点为 ,Q x y ,
则满足
3 1 1
2
3 2 1
2 2
y
x
y x
,解得 4, 3x y ,即 4,3Q .故选:C.
若直线�1上的 A、B 关于直线�的对称点分别为�', �',则�1关于直线�的对称直线�'必然经过点�', �';
【即学即练 5】(24-25 高二上·天津红桥·阶段练习)直线 2 1 0x y 关于直线 1x 对称的直线方程是( )
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A. 2 1 0x y B. 2 1 0x y C. 2 3 0x y D. 2 3 0x y
【答案】D【难度】0.85【知识点】直线关于直线对称问题
【分析】设所求直线上任意一点的坐标为 ,P x y ,利用对称的性质得到点 P 关于直线 1x 对称的点为
2 ,P x y 代入直线 2 1 0x y 即可求得结果.
【详解】设所求直线上任意一点的坐标为 ,P x y ,该点关于直线 1x 对称的点的坐标为 0 0,P x y ,
则
0
0 1
2
y y
x x
,故对称点坐标为 2 ,P x y ,代入直线 2 1 0x y 上, 2 2 1 0 2 3 0x y x y ,
故选:D
题型 01 两直线平行及应用
【典例 1-1】(24-25 高二上·四川乐山·期末)已知直线 1 : 1 0l ax y a ,直线 2 2 (: 1) 3 0l x a y 平行,则
实数 a ( )
A. 1 B. 2 C. 1 或 2 D.不存在
【答案】A【难度】0.94【知识点】已知直线平行求参数
【分析】根据两直线的位置关系,直接求解参数即可.
【详解】由题可得
1 2 0
1 1 3
a a
a a
,解得 1a .故选:A
【典例 1-2】(24-25 高一下·重庆·期末)已知直线 1 : 1 1 0l a x y , 2 : 3 5 1 2 0l a x a y ,则 1l ∥ 2l
的充要条件的是( )
A. 2a B. 3a C. 2a 或3 D. 4a
【答案】A【难度】0.85【知识点】已知直线平行求参数、由一般式方程判断直线的平行
【分析】根据两直线平行列方程求解 a,然后检验判断即可.
【详解】因为 1l ∥ 2l ,所以 1 1 3 5 1 0a a a 且 1 2 1 1 0a ,解得 2a ,
当 2a 时,直线 1 : 1 0l x y , 2 : 2 0l x y ,显然 1l ∥ 2l ,
所以 1l ∥ 2l 的充要条件的是 2a .故选:A
【典例 1-3】(25-26 高二上·全国·单元测试)已知 3, 4A , 6,3B 两点到直线 l: 1 0ax y 的距离相等,
则 a的值为( )
A.
1
3
B.
7
9
C.
1
3
或
7
9
D.
1
3
或
7
9
【答案】C【难度】0.65【知识点】已知两点求斜率、求到两点距离相等的直线方程
【分析】两点到直线的距离相等,则直线与两定点所在直线平行,或直线过以两定点为端点的线段的中点,
列方程求参数值.
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【详解】若 / /AB l,由 3, 4A , 6,3B ,得直线 AB的斜率为
3 4 7
6 3 9
,又直线 l的斜率为 a ,故
7
9
a ;
若 ,A B在 l两侧,线段 AB的中点 3 1,2 2
,代入直线 l: 1 0ax y ,得 3 1 1 0
2 2
a
,则
1
3
a .
经检验,
1
3
a 或
7
9
a 均符合题意.故选:C
【典例 1-4】(24-25 高二上·江西上饶·期末)“直线 2 3 0ax y 与直线 1 2 0x a y 平行”是“ 1a ”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B【难度】0.65【知识点】判断命题的必要不充分条件、已知直线平行求参数
【分析】先根据直线 2 3 0ax y 与直线 1 2 0x a y 平行可得 2a 或 1a ,进而可判断.
【详解】因为直线 2 3 0ax y 与直线 1 2 0x a y 平行,
直线 2 3 0ax y 的斜率为
2
a
,则直线 1 2 0x a y 的斜率存在且为 1
1a
,故 1a ,
所以
1
12 a
a
,即
2 2 0
1
a a
a
,解得 2a 或 1a ,
当 2a 时,两直线分别为 2 2 3 0x y , 2 0x y ,不重合满足题意,
当 1a 时,两直线分别为 2 3 0x y , 2 2 0x y ,不重合满足题意,
故由直线 2 3 0ax y 与直线 1 2 0x a y 平行可得 2a 或 1a ,
故“直线 2 3 0ax y 与直线 1 2 0x a y 平行”是“ 1a ”的必要不充分条件,故选:B
【变式 1-1】(24-25 高二下·上海青浦·期中)若m、n为实数,则“ 1m ”是“直线 2 0x my 与直线 0x y n
平行”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【答案】B【难度】0.85【知识点】判断命题的必要不充分条件、已知直线平行求参数
【分析】利用两直线平行求出实数m的值,再利用充分条件、必要条件的定义判断可得出结论.
【详解】若直线 2 0x my 与直线 0x y n 平行,则 1m 且 2n ,
因为“ 1m ” “ 1m 且 2n ”,但“ 1m ” “ 1m 且 2n ”,
因此,“ 1m ”是“直线 2 0x my 与直线 0x y n 平行”的必要不充分条件.故选:B.
【变式 1-2】(2025·上海·三模)设 a为实数,直线 1 : 1l ax y ,直线 2 : 2l x ay a ,则“ 1a ”是“ 1 2,l l 平行”的( )
条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充分必要 D.既不充分又不必要
【答案】A【难度】0.85【知识点】判断命题的充分不必要条件、已知直线平行求参数
【分析】利用两者之间推出的关系可得条件关系.
【详解】若 1a ,则直线 1 : 1l x y ,直线 2 : 2l x y ,此时 1 2,l l 平行,则 2 1a 即 1a ,
当 1a 时, 1 2,l l 平行,
当 1a 时,直线 1 : 1l x y ,直线 2 : 2l x y ,此时 1 2,l l 也平行,
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故 1 2,l l 平行时推不出 1a ,故“ 1a ”是“ 1 2,l l 平行”的充分不必要条件,故选:A.
【变式 1-3】(24-25 高二下·广西南宁·期末)若 aR,直线 1 : 2 1 0l x ay ,直线 2 : 3 1 1 0l a x ay ,则
“ 1 2l l∥ ”的充分不必要条件是( )
A. 0a B. 16a C. 1a D.
1
2
a
【答案】A【难度】0.85【知识点】判断命题的充分不必要条件、已知直线平行求参数
【分析】由题可得 1 2l l∥ 的充要条件,据此可得答案.
【详解】因 1 2l l∥ ,则 22 3 1 6 0 0a a a a a a 或
1
6
a .
当 0a , 1 : 1 0l x , 2 : 1 0l x ,两直线平行,满足题意;
当
1
6
a , 1
1: 1 0 3 3 0
3
l x y x y , 2
1 1: 1 0 3 6 0
2 6
l x y x y ,满足题意.
则 1 2l l∥ 的充要条件为
1
6
a 或 0a .
则“ 1 2l l∥ ”的充分不必要条件可以是
1
6
a ,也可以是 0a .故选:A
【变式 1-4】(2025·天津红桥·模拟预测)若直线 1l : 1 0x y 与直线 2l : 0x my 互相平行,则 m的值为( )
A. 2 B.1 C. 1 D.2
【答案】C【难度】0.85【知识点】已知直线平行求参数
【分析】根据平行线的性质进行求解即可.
【详解】由题意, 1 1 1 0m ,解得 1m ,
此时 1 : 1 0l x y , 2 : 0l x y ,满足题意.故选:C.
【变式 1-5】(24-25 高一下·上海·期末)“ 0 ”是“直线 ( 2) 3 0x y 与直线 2 1 0x y 平行”的( ).
A.必要非充分条件 B.充分非必要条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】B【难度】0.85【知识点】判断命题的充分不必要条件、已知直线平行求参数
【分析】利用充分条件与必要条件的定义判断即可.
【详解】当 0 时,两直线方程为
3
2
y ,
1
2
y ,所以两直线平行.
当直线 ( 2) 3 0x y 与直线 2 1 0x y 平行时, 2 ( 2) 0l l l- - = ,解得 0 或 4 ,
当 0 时,两直线方程为
3
2
y ,
1
2
y ,两直线平行,
当 4 时,两直线方程为 4 2 3 0x y , 4 2 1 0x y ,两直线平行,
所以由直线 ( 2) 3 0x y 与直线 2 1 0x y 平行,得 0 或 4 .
综上,“ 0 ”是“直线 ( 2) 3 0x y 与直线 2 1 0x y 平行”的充分不必要条件.故选:B.
【变式 1-6】(24-25 高二上·吉林通化·阶段练习)“ 3m ”是“直线 2 3 0mx y m 和直线
3 1 7 0x m y m 不重合而平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
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【答案】C【难度】0.94【知识点】充要条件的证明、已知直线平行求参数
【分析】利用平行的位置关系可列出系数满足的关系式,从而求解进行判断即可.
【详解】当 3m 时,直线3 2 9 0x y 和直线3 2 +4 0x y 是不重合而平行关系,即满足充分性,
当直线 2 3 0mx y m 和直线 3 1 7 0x m y m 不重合而平行时,
有
3
2 1
3 7
2 1
m
m
m m
m
,解得 3m ,故满足必要性,故选:C.
题型 02 两直线垂直及应用
【典例 2-1】(24-25 高二下·安徽·阶段练习)若直线 l经过点 (2,0)且与直线
1
2
y x 垂直,则 l的方程为( )
A. 2 4 0x y B. 2 4 0x y C. 2 2 0x y D. 2 2 0x y
【答案】A【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】利用两直线垂直求出所求直线的斜率,再用点斜式方程即得.
【详解】解析 因为直线 l与直线
1
2
y x 垂直,所以 l的斜率为-2,
所以 l的方程为 2( 2)y x ,即 2 4 0x y .故选:A.
【典例 2-2】(25-26 高二上·全国·单元测试)将直线 1 : 2 0 l x y 绕点 (2,0)顺时针旋转90得到直线 2l ,则直
线 2l 的方程是( )
A. 2 4 0x y B. 2 0x y C. 2 0x y D. 2 4 0x y
【答案】C【难度】0.85【知识点】由两条直线垂直求方程
【分析】由题意知, 1 2l l ,所以 1 2,l l 的斜率之积为 1 ,可得到 2l 的斜率,再由 2l 过点 (2,0),即可得到答案.
【详解】设直线 1 2,l l 的斜率分别为 1 2,k k ,由 1 : 2 0 l x y 可知, 1 1k ,
由题意可知, 1 2l l ,所以 1 2 1k k× = - ,所以 2 1k .
因为 2l 过点 (2,0),所以由直线的点斜式方程可知 2l 的方程为 0 1 ( 2)y x ,
即 2 0x y .故选:C.
【典例 2-3】(25-26 高二上·全国·单元测试)设 a,b,c分别是∆ABC中角 A,B,C的对边,则直线
sin 0A x ay c 与 sin sin 0bx B y C 的位置关系是( )
A.平行 B.重合 C.垂直 D.无法确定
【答案】C【难度】0.85【知识点】正弦定理及辨析、直线平行、垂直的判定在几何中的应用
【分析】由正弦定理结合两直线方程系数之间的关系进行判断.
【详解】由正弦定理
sin sin
a b
A B
,得 sin sinb A a B ,
又两条直线的方程分别为 sin 0A x ay c , sin sin 0bx B y C ,
因为两直线的系数满足 sin sin sin sin 0b A a B b A a B ,所以两直线垂直.故选:C.
【变式 2-1】(24-25 高二下·山西·期中)若直线2 1 0x y 与直线 2 3 0ax y 垂直,则 a ( )
第 9 页 共 28 页
A. 1 B. 12 C.1 D.2
【答案】C【难度】0.94【知识点】已知直线垂直求参数
【分析】利用两条直线互相垂直列式求解.
【详解】由直线2 1 0x y 与直线 2 3 0ax y 垂直,得 2 2 0a ,所以 1a .故选:C
【变式 2-2】(24-25 高二下·贵州贵阳·阶段练习)经过点 1,1A 且与直线 2 1y x 垂直的直线方程为( )
A. 2 3 0x y B. 2 1 0x y C. 2 0x y D.2 3 0x y
【答案】B【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】由两直线垂直确定斜率,应用点斜式写出直线方程.
【详解】直线 2 1y x 的斜率为 2 ,两直线垂直,
故所求直线方程为
11 (x 1)
2
y ,则 2 1 0x y .故选:B.
【变式 2-3】(2025·山西·三模)已知直线 1 : 0l ax y a 与 2 : 4 5 4 0l a x y ,则“ 5a ”是“ 1 2l l ”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A【难度】0.85【知识点】判断命题的充分不必要条件、已知直线垂直求参数
【分析】由 1 2l l ,得到 4 5 0a a ,求解即可判断.
【详解】由 1 2l l ,则 4 5 0a a ,解得 5a 或 1a ,
所以“ 5a ”是“ 1 2l l ”的充分不必要条件.故选:A.
【变式 2-4】(24-25 高二下·北京·期中)以 1,3 , 1,1A B 为端点的线段的垂直平分线的方程为( )
A. 2 0x y B. 2 2 0x y C. 2 0x y D. 2 4 0x y
【答案】C【难度】0.85【知识点】已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】线段的垂直平分线过线段中点,且斜率与线段所在直线斜率相乘等于 1 ,据此即可求出线段垂直
平分线方程.
【详解】因为 1,3 , 1,1A B 则
3 1 1
1 1AB
k
,
所以线段 AB的中垂线的斜率为 1 ,
又线段的中点为
1 1 3 1
2 2
, ,即 0 2, ,
所以线段 AB中垂线方程为: 2 ( 0)y x ,即 2 0x y .故选:C.
【变式 2-5】(24-25 高二下·河南·阶段练习)已知矩形 ABCD的边 AB所在直线的方程为 2 4 0x y ,顶点
0, 1D ,则顶点A的坐标为( )
A. 2,0 B. 1,0 C. 1,0 D. 2,0
【答案】A【难度】0.85【知识点】由两条直线垂直求方程、求直线交点坐标
【分析】由 AB AD ,求出边 AD所在的直线方程,再联立直线 AB, AD组成的方程组,方程组的解即为
顶点A的坐标.
第 10 页 共 28 页
【详解】因为 AB AD ,边 AB所在直线的方程为 2 4 0x y ,
设 AD所在直线方程为 2 0x y m ,因为过 0, 1D ,
所以 2m ,所以 AD所在直线方程为 2 2 0x y ,
由
2 4 0
2 2 0
x y
x y
解得
2
0
x
y
,即顶点A的坐标为 2,0 .故选:A.
题型 03 两直线的交点问题
【典例 3-1】(23-24 高二上·贵州遵义·阶段练习)直线 1l : 2 3 5 0x y 与 2l : 10 0x y 的交点坐标是( )
A. 5,5 B. 2,3 C. 3,7 D. 8,5
【答案】A【难度】0.94【知识点】求直线交点坐标
【分析】联立两直线方程,求出交点坐标.
【详解】联立方程组
2 3 5 0
10 0
x y
x y
解得
5
5
x
y
,
故 1l 与 2l 的交点坐标为 5,5 .故选:A
【典例 3-2】(24-25 高二上·云南曲靖·期中)已知直线 l过直线 1 : 0l x y 和 2 : 2 0l x y 的交点,且与
3 4 5 0x y 平行,则 l的方程是( )
A.3 4 7 0x y B.3 4 7 0x y C. 4 3 1 0x y D. 4 3 1 0x y
【答案】B【难度】0.85【知识点】求直线交点坐标
【分析】求出直线 1l 、 2l 的交点坐标,根据题意,设直线 l的方程为3 4 0x y m ,将交点坐标代入直线 l的
方程,求出实数m的值,即可得出直线 l的方程.
【详解】联立直线 1l 、 2l 的方程,
0
2 0
x y
x y
,解得 1x y ,
故直线 1l 、 2l 的交点坐标为 1,1 ,
因为直线 l与直线3 4 5 0x y 平行,设直线 l的方程为3 4 0x y m ,
将点 1,1 的坐标代入直线 l的方程可得3 4 0m ,解得 7m .
因此,直线 l的方程为3 4 7 0x y .故选:B.
【典例 3-3】(23-24 高二上·重庆·阶段练习)过直线 1 0x y 与 2 4 0x y 的交点,且一个方向向量
13v , 的直线方程为( )
A.3 1 0x y B. 3 5 0x y C.3 3 0x y D. 3 5 0x y
【答案】A【难度】0.85【知识点】求直线交点坐标、根据直线的方向向量求直线方程
【分析】首先求出交点的坐标,再利用直线的方向向量求出直线的斜率,代入直线的点斜式方程写出直线
的方程即可求解.
【详解】联立
1 0
2 4 0
x y
x y
,得交点坐标为 1, 2 ,
因为直线的一个方向向量 13v , ,所以直线的斜率为 3k ,
第 11 页 共 28 页
所以由直线的点斜式方程可得所求直线的方程为 2 3 1y x ,即3 1 0x y .故选:A.
【典例 3-4】(25-26 高二上·全国·单元测试)已知∆ABC三边所在直线方程分别为
: 3AB x 4 12 0, : 4 3 16 0, : 2 2 0y BC x y AC x y ,则 AC边上的高所在直线的方程是( )
A. 2 4 0x y B. 2 4 9 0x y C. 4 3 9 0x y D.7 28 0x y
【答案】A【难度】0.85【知识点】由两条直线垂直求方程、求直线交点坐标
【分析】在∆ABC中, AC边上的高必过点 B,联立 AB、 BC得出交点 B,设 AC边上的高所在直线的斜率
为 k,根据互相垂直直线斜率乘积为 1 解出斜率 k,求出直线所在方程.
【详解】设 AC边上的高所在直线的斜率为 k,则有
2, 1
1, 2
AC
AC
k
k
k k
,
联立 AB、 BC方程
3 4 12 0,
4 3 16 0,
x y
x y
,得交点 ( 4,0)B ,
ABC 中 AC边上的高过点 ( 4,0)B ,斜率为 1
2
k ,所在直线的方程为
1 ( 4)
2
y x ,
即 2 4 0x y .故选:A.
【变式 3-1】(23-24 高二上·江西南昌·阶段练习)直线 y x 与直线 2y x 的交点坐标为( )
A. 1, 1 B. 1,1 C. 1,1 D.( )1, 1-
【答案】B【难度】0.94【知识点】求直线交点坐标
【分析】通过联立方程组求得正确答案.
【详解】由
2
y x
y x
解得 1x y ,所以交点为 1,1 .故选:B
【变式 3-2】(24-25 高二上·江苏宿迁·期末)已知直线 l过直线 2 0x y 与直线 3 0x y 的交点,且与直线
3 1 0x y 平行,则直线 l的方程为( )
A.3 7 0x y B.3 7 0x y C.3 3 0x y D.3 3 0x y
【答案】A【难度】0.65【知识点】由两条直线平行求方程、求直线交点坐标
【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 2 0x y 与直线 3 0x y 的交点为 2, 1 ,
又因为 l与直线3 1 0x y 平行,所以设直线 l为:3 0x y C ,
代入 2, 1 得 3 2 1 0C ,所以 7C ,
所以直线 l的方程为3 7 0x y .故选:A.
【变式 3-3】(24-25 高二上·江苏连云港·期中)若直线 l与直线 3x 交于点 P,与直线 5 0x y 交于点Q,
且线段 PQ的中点是( )1, 1- ,则 l的斜率为( )
A.
5
2
B.
2
5
C.
5
2
D.
2
5
【答案】A【难度】0.65【知识点】已知两点求斜率、求直线交点坐标
【分析】设 1 1 2 2 )( , ), ( ,P x y Q x y ,结合 P在 3x 上,Q在 5 0x y 上及中点坐标公式求解.
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【详解】设 1 1 2 2 )( , ), ( ,P x y Q x y ,由题意得, 1 3x ,
又 PQ的中点是 1, 1 ,则 1 2 1
2
x x
,故 2 1x ,
又Q在 5 0x y 上,则 2 2 5 0x y ,故 2 4y ,
又 1 2 1
2
y y
,故 1 6y ,于是 3, 6 , 1,4P Q ,
根据斜率公式,
4 6 5
1 3 2l PQ
k k
.故选:A
【变式 3-4】(22-23 高二上·广东深圳·期中)已知直线 1l : 1 0ax y 与 2l : 2 1 0x by 相交于点 1,1M ,
则a b ( )
A. 1 B.1 C.2 D.-2
【答案】A【难度】0.94【知识点】求直线交点坐标
【分析】把点 1,1M 代入两直线方程求得 a b、 ,进而求得 a b .
【详解】∵ 点 1,1M 在直线 1l 和 2l 上,
∴
1 1 0
2 1 0
a
b
,解得
2
1
a
b
, 1a b .故选:A.
【变式 3-4】(24-25 高二上·黑龙江·阶段练习)若直线 1 0ax y a 与 2 4 0x y 的交点位于第一象限,则
实数 a的取值范围是( )
A.
1, (3, )
3
B.
1 ,3
3
C.
1( , 3) ,
3
D.
13,
3
【答案】A【难度】0.65【知识点】分式不等式、求直线交点坐标
【分析】求出两条直线的交点后可求 a的取值范围.
【详解】由
1 0
2 4 0
ax y a
x y
可得3 1 (2 1)a a y ,
因为两条直线的交点在第一象限,故 2 1 0a 且
3 1
2 1
ay
a
,故
2 6
2 1
ax
a
,
故
3 1 0
2 1
2 6 0
2 1
a
a
a
a
,解得
1
3
a 或 3a .故选:A.
题型 04 对称点问题
【典例 4-1】(24-25 高二下·湖北·期中)已知点 2,4A 关于直线 l对称的点为 1,2B ,则直线 l的方程为( )
A. 4 6 15 0x y B.6 4 15 0x y C.6 4 15 0x y D. 4 6 15 0x y
【答案】C【难度】0.85【知识点】求两点的对称轴
【分析】分析可知,直线 l为线段 AB的垂直平分线,求出线段 AB的垂直平分线方程,即为所求.
【详解】由题意可知,直线 l为线段 AB的垂直平分线,且
4 2 2
2 1 3AB
k
,所以直线 l的斜率为
3
2
,
第 13 页 共 28 页
又因为线段 AB的中点为
1 ,3
2
M
,所以直线 l的方程为
3 13
2 2
y x
,
整理可得6 4 15 0x y .故选:C.
【典例 4-2】(22-23高二上·四川遂宁·期末)已知点 A与点 (2,1)B 关于直线 + 2 0x y 对称,则点 A的坐标为( )
A. ( 1, 4) B. (4,5) C. ( 3, 4) D. ( 4, 3)
【答案】C【难度】0.65【知识点】求点关于直线的对称点
【分析】因点 A与点 B关于直线对称,则 AB中点在直线 + 2 0x y 上且直线 AB与直线 + 2 0x y 垂直.
【详解】设 ,A x y ,因点 A与点 B关于直线对称,
则 AB中点在直线 + 2 0x y 上且直线 AB与直线 + 2 0x y 垂直,
则
2 1 2 0 32 2
1 41
2
x y
x
y y
x
,即点 A坐标为 ( 3, 4) .故选:C
【典例 4-3】(24-25 高二上·上海·期末)在等腰直角∆ABC中, 3AB AC ,点 P是边 AB上异于端点的一点,
光线从点 P出发经 BC,CA边反射后又回到点 P,若光线QR经过∆ABC的重心,则 PQR 的周长等于( )
A. 2 5 B. 2 7 C.3 2 D. 4 2
【答案】A【难度】0.4【知识点】直线的点斜式方程及辨析、求平面两点间的距离、求点关于直线的对称点
【分析】建立如图所示的直角坐标系,得 (3,0), (0,3)B C ,设 ( ,0)P a ,求出 P关于直线 BC的对称点 1P的坐标,
P关于 y轴的对称点 2P 的坐标,由反射性质得 1 2, , ,P Q R P四点共线,求得直线QR方程,由G在直线QR上可
求得 a,然后计算 1 2PP 即可.
【详解】建立如图所求的直角坐标系,得 (3,0)B , (0,3)C ,
则直线BC方程为 3x y ,
且∆ABC的重心为
0 0 3 0 0 3,
3 3
G
,即 (1,1)G ,
设 ( ,0)P a , P关于直线 BC的对称点为 1( , )P x y ,
则
0 3
2 2
0 ( 1) 1
a x y
y
x a
,解得
3
3
x
y a
,则 1(3,3 )P a ,
易知 P关于 y轴的对称点为 2 ( ,0)P a ,
根据光线反射原理知 1 2, , ,P Q R P四点共线,且 1PQ PQ , 2PR P R ,
所以直线QR的方程为
3 0 ( )
3 ( )
ay x a
a
,即
3 ( )
3
ay x a
a
,
第 14 页 共 28 页
又直线QR过 (1,1)G ,所以
31 (1 )
3
a a
a
,解得 1a 或 0a (舍去),
所以 (1,0)P , 1( )3,2P , 2 ( 1,0)P ,所以 2 21 2 (3 1) (2 0) 2 5PP ,
所以 PQR 的周长为 1 2 1 2 2 5PQ QR RP PQ QR RP PP .故选:A.
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是利用对称性,把 PQR 的三边转化到同一条直线上,利用直线方程
求得点 P的坐标.
【变式 4-1】(22-23 高二下·河南安阳·开学考试)已知直线 : 5 2 0n x y ,点 ( )1,0A 关于直线 3 0x y 的
对称点为 B,直线m经过点 B,且 //m n,则直线m的方程为( )
A.5 19 0x y B. 5 17 0x y C.5 5 0x y D.5 10 0x y
【答案】A【难度】0.65【知识点】由两条直线平行求方程、求点关于直线的对称点
【分析】利用两点关于直线 3 0x y 对称可求得点 B的坐标,设直线m的方程为5 0x y c ,将点 B的
坐标代入直线m的方程,求出 c的值,即可得出直线m的方程.
【详解】设点 ,B a b ,则
1 3 0
2 2
1 1
1AB
a b
bk
a
,解得
3
4
a
b
,即点 3, 4B ,
因为 //m n,设直线m的方程为5 0x y c ,
将点 B的坐标代入直线m的方程可得 5 3 4 0c ,解得 19c ,
所以,直线m的方程为5 19 0x y .故选:A.
【变式 4-2】(23-24 高二上·河南洛阳·期中)已知直线3 2 6 0x y 分别与 ,x y轴交于 ,A B两点,若直线
1 0x y 上存在一点C,使 CA CB 最小,则点C的坐标为( )
A.( 2
3
,
1
3
) B.( 6
5
, − 1
5
) C.( 4
3
, − 1
3
) D.( 6
5
,
1
5
)
【答案】A【难度】0.65【知识点】求直线交点坐标、求点关于直线的对称点
【分析】作点 B关于直线 1 0x y 对称的点 1B ,连接 1B A交直线 1 0x y 于点C,求出C坐标即可.
【详解】由题直线3 2 6 0x y 分别与 ,x y轴交于 ,A B两点,则 2,0 , 0,3A B ,
设点 B关于直线 1 0x y 对称的点为 1 0 0,B x y ,
则
0
00
00 0
3 1 2
13 1 0
2 2
y
xx
yx y
,所以 1 2,1B ,则直线 1
1 1 1: 2
4 4 2
AB y x y x ,
第 15 页 共 28 页
联立
21 1
34 2
11 0
3
xy x
x y y
,所以
2 1,
3 3
C
.故选:A
【变式 4-3】(24-25 高二下·上海宝山·阶段练习)在等腰直角∆ABC中, 6AB AC ,点 P是边 AB上异于端
点的一点,光线从点 P出发经 BC、CA边反射后又回到点 P,若光线QR经过∆ABC的重心,则 PQB△ 的面
积等于( )
A.
16
3
B. 4 C.5 D.
15
4
【答案】A【难度】0.65【知识点】求点关于直线的对称点、光线反射问题(2)——直线关于直线对称
【分析】建立直角坐标系,设点 P的坐标,可得 P关于直线 BC的对称点 1P的坐标,
和 P关于 y轴的对称点 2P 的坐标,由 1 2, , ,P Q R P四点共线可得直线的方程,
由于过∆ABC的重心,代入可得关于 a的方程,解得 P的坐标,
即可求得 PB的长和直线方程,进而求得面积.
【详解】建立直角坐标系,可得 6,0 , 0,6B C ,故直线 BC的方程为 6x y ,
则∆ABC的重心为
0+0+6 0+0+6
3 3
, ,即 2,2 ,
设 ,0P a ,其中0 6a ,则点 P关于直线 BC的对称点 1 ,P x y ,
满足
0 6
2 2
0 1 1
a x y
y
x a
,解得
6
6
x
y a
,即 1 6,6P a ,
易得 P关于 y轴的对称点 2 ,0P a ,由光的反射原理可知 1 2, , ,P Q R P四点共线,
直线QR的斜率为
6 0 6
6 6
a ak
a a
,故直线
QR的方程为 6
6
ay x a
a
,
由于直线QR过∆ABC的重心 2,2 ,代入得 62 2
6
a a
a
,
化简得 2a 或 0a (舍去),故 2,0P , 1 6, 4P , 2 ,2 0P ,直线QR的方程为
1 2
2
y x ,
联立
6
1 2
2
x y
y x
,解得
10
3
8
3
x
y
,即点 Q 的坐标为
10 8,
3 3
Q
,
则三角形 PQB的面积 1 8 166 2 2
2 3 3Q
S y ,故选:A
【点睛】关键点点睛:根据题干设出点 P 的坐标,根据对称性和光的反射原理可知 1 2, , ,P Q R P
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四点共线,进而求出点 1 2,P P 的坐标,和直线QR的方程,进而求出点 Q的坐标,即可求得结果.
题型 05 对称直线问题
【典例 5-1】(23-24 高二上·河北石家庄·阶段练习)直线 1y x 关于直线 2y x 对称的直线方程为( )
A.3 1 0x y B. 4 2 0x y C.5 3 0x y D.7 5 0x y
【答案】D【难度】0.65【知识点】求直线交点坐标、求点关于直线的对称点、直线关于直线对称问题
【分析】解方程组求出两条直线的交点坐标,再求出直线 1y x 上的点 ( 4, 3) 关于直线 2y x 的对称点即
可求解.
【详解】由
1
2
y x
y x
,解得
1
2
x
y
,则直线 1y x 与直线 2y x 交于点 (1,2)A ,
在直线 1y x 上取点 ( 4, 3)B ,设点 B关于直线 2y x 的对称点 ( , )B a b ,
依题意,
3 1
4 2
3 42
2 2
b
a
b a
,整理得
2 10
2 5
a b
a b
,解得
0
5
a
b
,即点 (0, 5)B ,
直线BB的方程为
2 ( 5) 5
1 0
y x
,即7 5 0x y ,
所以直线 1y x 关于直线 2y x 对称的直线方程为7 5 0x y .故选:D
【典例 5-2】(23-24 高三上·广东·期末)直线 2 3 0x y 关于直线 y x 对称的直线方程是( )
A. 2 3 0x y B.2 3 0x y C. 2 3 0x y D. 2 3 3 0x y
【答案】B【难度】0.85【知识点】求点关于直线的对称点、直线关于直线对称问题
【分析】作出图象,找出一个对称点和直线 2 3 0x y 与直线 y x 的交点,即可求出对称直线的方程.
【详解】由题意,在直线 2 3 0x y 中,作出图象如下图所示,
由图可知,点 3,0A 关于直线 y x 对称的点为 0,3B ,
直线 2 3 0x y 与直线 y x 的交点为 3, 3C ,
∴关于直线 y x 对称的直线方程 BC为: 3 3 3
3 0
y x
,即 2 3y x ,
∴关于直线 y x 对称的直线方程是:2 3 0x y .故选:B.
【典例 5-3】(24-25 高二上·江苏苏州·期末)直线 2 0x y 关于直线 l:3 3 0x y 对称的直线方程为( )
A.7 22 0x y B.7 22 0x y C.6 22 0x y D.6 22 0x y
第 17 页 共 28 页
【答案】B【难度】0.65【知识点】直线点斜式方程及辨析、点关于直线的对称点、直线关于直线对称问题
【分析】先求两直线的交点 P,再在直线 2 0x y 取点 0, 2A ,求点A关于直线 l的对称点 A,依据两
点 P, A,可得所求直线的方程.
【详解】联立
2 0
3 3 0
x y
x y
,解得
5
2
9
2
x
y
.则交点坐标为
5 9,
2 2
P
.
取直线 2 0x y 上一点 0, 2A ,设点A关于直线 l:3 3 0x y 的对称点为 ,A x y ,
则由 1AA lk k ,且线段 AA的中点在直线 l上,
得
2 3 1
0 23 3 0
2 2
y
x
x y
,解得
3
1
x
y
.故所求直线过点
5 9,
2 2
P
, 3, 1 .
所以所求直线方程为:
919 52
52 23
2
y x
,即7 22 0x y .故选:B
【变式 5-1】(24-25 高二上·内蒙古包头·期末)直线3 4 3 0x y 关于 x轴对称的直线方程为( )
A. 3 4 3 0x y B.3 4 3 0x y C. 3 4 3 0x y D.4 3 3 0x y
【答案】B【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、直线关于直线对称问题
【分析】求出直线3 4 3 0x y 的斜率及与 x轴的交点,从而得到所求直线的斜率,再由点斜式计算可得.
【详解】直线3 4 3 0x y 斜率为
3
4
,且过点 1,0 ,
则直线3 4 3 0x y 关于 x轴对称的直线的斜率为
3
4
,且过点 1,0 ,
所以所求直线方程为 3 1
4
y x ,即3 4 3 0x y .故选:B
【变式 5-2】(2025 高三·全国·专题练习)与直线3 4 5 0x y 关于坐标原点对称的直线的方程为( )
A. 4 3 5 0x y B.3 4 5 0x y C. 4 3 5 0x y D.3 4 5 0x y
【答案】D【难度】0.65【知识点】求直线关于点的对称直线
【分析】设出所求对称直线上的点的坐标,求出关于原点的对称点坐标,代入已知直线方程,即可.
【详解】设直线3 4 5 0x y 上一点 1 1,Q x y 关于坐标原点 0,0 对称的点为 ,P x y ,
则 1 0
2
x x
, 1 0
2
y y
,解得 1x x , 1y y ,
代入3 4 5 0x y ,得3 4 5 0x y ,
即所求直线的方程为3 4 5 0x y .故选:D.
【变式 5-3】(24-25 高二上·广东深圳·期末)已知直线 1 : 2 1 0l x y 与直线 2 : 2 2 0l x y 关于直线
: 2 4 0l x y C 对称,则C的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C【难度】0.65【知识点】求平行线间的距离、直线关于直线对称问题
第 18 页 共 28 页
【分析】分析可得三条直线互相平行,根据两平行的距离公式计算可得结果.
【详解】由题意得,直线 1 2l l l ,∴两直线 1 2,l l 与直线 l间的距离相等,
∵ 1 2,l l 方程可化为: 1 : 2 4 2 0l x y , 2 : 2 4 4 0l x y ,
∴ 2 22 2
2 4
2 4 2 4
C C
,解得 3C .故选:C.
【变式 5-4】(24-25 高二上·天津·开学考试)已知点 3,6A 和 1,2B ,在 x轴上求一点M ,使 AM BM 最
小,那么点M 的坐标为( )
A. 2,0 B. 1,0 C. 4.4,0 D. 0,0
【答案】D【难度】0.65【知识点】求点关于直线的对称点
【分析】先找到点 B关于 x轴的对称点 B,根据两点之间线段最短,连接 AB与 x轴的交点即为所求的点M .
【详解】对于点 ( , )x y 关于 x轴的对称点为 ( , )x y .已知 (1, 2)B ,那么 B关于 x轴的对称点 (1, 2)B .
设直线 AB的方程为 y kx b .
根据两点求斜率公式
2 1
2 1
y yk
x x
,可得
2 6 8 2
1 ( 3) 4
k
.
把 (1, 2)B 和 2k 代入 y kx b 得 2 2 1 b ,解得 0b .
所以直线 AB的方程为 2y x .
因为点M 在 x轴上,令 0y ,代入 2y x 得0 2x ,解得 0x .
所以点M 的坐标为 (0,0) .故选:D.
【变式 5-5】(24-25 高二上·广东清远·期中)已知直线 1 0: 3 0, : 1 0l x y l x y ,若 1l 关于 0l 对称的直线为
2l ,则直线 2l 的方程是( )
A. 3 0x y B. 5 0x y C. 3 0x y D. 5 0x y
【答案】D【难度】0.85【知识点】求平行线间的距离、直线关于直线对称问题
【分析】根据条件判断 2 0/ /l l ,可设 2 : 0l x y m ,利用对称性可知 1l 与 0l 间的距离等于 2l 与 0l 间的距离,
列方程求解即得.
【详解】因为 1 0/ /l l ,所以 2 0/ /l l ,设直线 2l 的方程为 0( 3x y m m 且 1)m .
因为直线 1 2,l l 关于直线 0l 对称,所以 1l 与 0l 间的距离等于 2l 与 0l 间的距离.
由两平行直线间的距离公式,得
| 3 ( 1) | | ( 1) |
2 2
m
,解得 5m 或 3m (舍去).
所以直线 2l 的方程为 5 0x y .故选:D.
1.(24-25 高二下·河南新乡·期中)若直线 1 : 1 0l x y 与 2 : (2 ) 1 0l x a y 互相垂直,则 a ( )
A.0 B. 3 C. 1 D. 2
【答案】B【难度】0.94【知识点】已知直线垂直求参数
第 19 页 共 28 页
【分析】分类讨论直线 2l 的斜率,再利用 1 2 1k k× = - 即可.
【详解】由题意可知直线 1l 的斜率 1 1k ,
当 2a 时,直线 2l 的斜率不存在,不满足 1 2l l ;
当 2a 时,直线 2l 的斜率 2
1
2
k
a
,
由 1 2l l ,得�1�2 =− 1,即
1 1
2 a
,解得 3a .故选:B
2.(24-25 高二下·贵州贵阳·阶段练习)经过点 1,1A 且与直线 2 1y x 垂直的直线方程为( )
A. 2 3 0x y B. 2 1 0x y C. 2 0x y D.2 3 0x y
【答案】B【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】由两直线垂直确定斜率,应用点斜式写出直线方程.
【详解】直线 2 1y x 的斜率为 2 ,两直线垂直,
故所求直线方程为
11 (x 1)
2
y ,则 2 1 0x y .故选:B.
3.(2025·四川成都·模拟预测)“ 0a ”是“直线 ( 2) 1 0a x y 与直线2 ( 1) 2 0x a y 互相平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C【难度】0.85【知识点】充要条件的证明、已知直线平行求参数
【分析】根据直线平行的条件建立方程求出 a,再检验即可得解.
【详解】若直线 ( 2) 1 0a x y 与 2 ( 1) 2 0x a y 互相平行,
则 2 1 2a a ,解得 0a 或 1a ,
当 0a 时,符合题意;当 1a 时,两直线重合,不符合题意;故选:C.
4.(2004·全国·高考真题)已知点 1,2A , 3,1B ,则线段 AB的垂直平分线方程为( )
A. 4 2 5 0x y B. 4 2 5 0x y C. 2 5 0x y D. 2 5 0x y
【答案】B【难度】0.85【知识点】已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】应用两点式求线段 AB的斜率,进而可得垂直平分线的斜率,结合 AB中点坐标及点斜式写出垂直
平分线方程.
【详解】由题设,
1 2 1
3 1 2AB
k
,故线段 AB的垂直平分线的斜率为 2,又 AB中点为
3(2, )
2
,
所以线段 AB的垂直平分线方程为
3 2( 2)
2
y x ,整理得: 4 2 5 0x y .故选:B
5.(2025 高三·全国·专题练习)已知直线 1 : 1 2l x a y a 与 2 : 2 4 16l ax y ,则下列说法不正确的是( )
A.若 1a 时,则 1 2l l// B.若 2a 时,则 1l 与 2l 重合
C.若
2
3
a 时,则 1 2l l D.若 0a 时,则 1l 与 2l 交于点 6, 4
【答案】B【难度】0.85【知识点】已知直线平行求参数、已知直线垂直求参数
【分析】根据两直线平行和垂直的充要条件,结合选项逐项计算判断即可.
第 20 页 共 28 页
【详解】对于 A,当 1a 时, 1 2: 2 3 : 2 4 16l x y l x y , ,即 2 : 2 8l x y ,则 1 2l l// ,故 A 正确;
对于 B,当 2a 时, 1 2: 0 : 4 4 16l x y l x y , ,即 2 : 4l x y ,则 1l 与 2l 不重合,故 B 错误;
对于 C,当
2
3
a 时, 1 2
1 4 4: : 4 16
3 3 3
l x y l x y , ,
因为
4 11 4 0
3 3
,所以 1 2l l ,故 C 正确;
对于 D,当 0a 时, 1 2: 2 : 4 16l x y l y , ,即 2 : 4l y ,
由
2
4
x y
y
,得
6
4
x
y
,所以 1l 与 2l 交于点 6, 4 ,故 D正确.故选:B.
6.(24-25 高二上·北京丰台·期末)与直线2 1 0x y 关于 x轴对称的直线方程为( )
A. 2 1 0x y B. 2 1 0x y C. 2 1 0x y D. 2 1 0x y
【答案】B【难度】0.94【知识点】直线关于直线对称问题
【分析】设对称直线上的点为 ,P x y ,求它关于 x轴的对称点并代入已知直线的方程,所得方程即为所求
的直线方程.
【详解】设对称直线上的点为 ,P x y ,则其关于 x轴的对称点 ,Q x y 在直线上2 1 0x y ,
所以 2 1 0x y ,即 2 1 0x y .故选:B.
7.(24-25 高二上·江苏南通·开学考试)点 P在直线 : 1 0l x y 上运动, 2,3 , 2,0A B ,则 PA PB 的最大
值是( )
A. 5 B. 6 C.3 D.4
【答案】A【难度】0.65【知识点】求点关于直线的对称点
【分析】作出点关于直线的对称点,然后利用两点距离公式求解即可.
【详解】设 B关于 : 1 0l x y 的对称点为 ,C m n ,
则
1
2
2 1 0
2 2
n
m
m n
,解得
1
1
m
n
,即 1,1C ;
故 2 22 1 3 1 5AC , 5PA PB PA PC AC ,
当且仅当, , ,P A C三点共线时,等号成立.故选:A
8.(23-24 高二上·上海·阶段练习)若点 3,1P 既是 1 1 2 2, , ,A a b B a b 的中点,又是直线 1 1 1: 10 0l a x b y 与
2 2 2: 10 0l a x b y 的交点,则线段 AB的垂直平分线的方程是( )
第 21 页 共 28 页
A.3 10 0x y B. 3 6 0x y C. 3 0x y D.3 8 0x y
【答案】C【难度】0.65【知识点】由两条直线垂直求方程、由直线的交点坐标求参数
【分析】将两直线方程相减可得过两直线交点的直线方程,再将 3,1P 代入化简可求出直线 AB的斜率,从
而可求出线段 AB的垂直平分线的方程.
【详解】直线 1 1 1: 10 0l a x b y 与直线 2 2 2: 10 0l a x b y 的方程相减可得, 1 2 1 2 0a a x b b y ,
把点 3,1P 代入可得 1 2 1 23 0a a b b ,
所以
1 2
1 2
3AB
b bk
a a
,
所以线段 AB的垂直平分线的方程是
11 ( 3)
3
y x ,即 3 0x y ,故选:C
9.(25-26 高二上·全国·单元测试)已知直线 1 2: 1 3 0m yl x m , 2 : 2 2 0l x my m ,则下列说法正确
的是( )
A. 1 2l l∥ 的充要条件为 1m 或 2m
B.若 1 2l l ,则
2
3
m
C.若直线 1l 不经过第四象限,则 1m
D.若 2m ,则将直线 2l 绕坐标原点按逆时针方向旋转
π
2
,再向右平移一个单位长度,所得直线方程为 1y x
【答案】BCD【难度】0.65【知识点】已知直线平行求参数、已知直线垂直求参数、直线一般式方程与其他
形式之间的互化
【分析】利用两直线平行的结论结合充要条件的定义可判断 A;.根据两直线垂直的结论可判断 B;由直线方
程,求得斜率与截距,建立不等式组,求解即可判断;先得到逆时针旋转后的直线方程,再根据左右平移
求出平移后的直线方程,即可判断 D.
【详解】对于 A, 显然直线 1l 的斜率存在,若 1 2l l∥ ,则 1 2 0m m ,解得 1m 或 2m ,
经检验 1m 时,这两条直线重合,所以 2m ,故 1 2l l∥ 充要条件不是“ 1m 或 2m ”.故 A 不正确;
对于 B,若 1 2l l ,则 2 1 0m m ,解得
2
3
m .故 B 正确;
对于 C,若直线 1 : 1 3 2l y m x m 不经过第四象限,则
1 0
3 2 0
m
m
,解得 1m .故 C 正确;
对于 D,若 2m ,则直线 2 :l y x ,将其绕坐标原点按逆时针方向旋转
π
2
,得到直线 y x ,再向右平移
一个单位长度,所得直线方程为 1y x ,故 D 正确.故选:BCD
10.(25-26 高二上·全国·期中)已知直线 1l : 3 0ax y a ,直线 2l : 2 1 6 0x a y ,则( )
A.当 3a 时, 1l 与 2l 的交点是 3,0 B.直线 1l 与 2l 都恒过 3,0
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C.若 1 2l l ,则
1
3
a D. Ra ,使得 1 2l l//
【答案】ABC【难度】0.65【知识点】已知直线平行求参数、已知直线垂直求参数、直线过定点问题、求直
线交点坐标
【分析】将 3a 代入,联立两直线方程即可求得交点,则 A 可解;由直线过定点问题可求 B;由直线垂直
的条件可判断 C;由直线平行的条件可判断 D.
【详解】对于 A,当 3a 时,直线 1 : 3 9 0l x y ,直线 2 : 2 2 6 0l x y ,
联立
3 9 0
2 2 6 0
x y
x y
,解得
3
0
x
y
,所以两直线的交点为 3,0 ,故 A 正确;
对于 B,将点 3,0 代入 1 2,l l 的方程,两方程对任意参数 a都成立,所以直线 1l 与 2l 都恒过 3,0 ,故 B 正确;
对于 C:若 1 2l l ,则 2 1 1 0a a ,解得
1
3
a ,故 C 正确;
对于 D,假设存在 aR,使 1 2l l// ,则 1 1 2 0a a ,解得 2a 或 1a ,
当 2a , 1 : 2 6 0l x y , 2 : 2 6 0l x y ,两直线重合,舍去,
当 1a 时, 1 : 3 0l x y ,即 3 0x y ,
2 : 2 2 6 0l x y ,即 3 0x y ,两直线重合,舍去,
所以不存在aR,使 1 2l l// ,故 D 错误.故选:ABC.
11.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)如图,在一处四周都是镜子的暗房里,在A点平行于地面发出一条射线 ,
与 AB的夹角为,在 AB中点处有一个感应器 P (体积忽略不计),已知 12AB ,AD m ,则下列说法正确
的是( )
A.若 3m ,射线 经过一次反射就被感应器捕捉到,则
π
3
B.若 8m ,射线 第一个反射点在 BC边上,则最少需要折射三次才能被感应器捕捉到
C.无论 AD长度如何变化,必定存在使得射线 反射两次就可以被感应器捕捉到
D.存在,使得射线 依次经过 BC, AD,CD三个面的反射后能被感应器捕捉到
【答案】BC【难度】0.4【知识点】已知两点求斜率、求点关于直线的对称点、直线关于直线对称问题
【分析】利用点线对称与光线镜面反射的虚像原理作出图像,数形结合,可一一得到答案.
【详解】由于该射线平行于地面,根据题意可视为射线 在平面四边形 ABCD内部发生反射,
对于 A,当 3m 时,发出射线 使其反射点在 AB靠近A端的四等分点,反射后再正好被感应器 P捕捉,
所以
3tan 1
3
,则
π
4
,故 A 错误;
第 23 页 共 28 页
对于 B,当 8m 时,第一次反射在 BC边上,所以不可能只反射一次就被感应器 P捕捉;
如图 1,假设反射两次后被感应器 P捕捉,则第二次反射一定在CD边上,
将平面依次向右、向上翻折一次, P到达 P,
观察线段 AP ,要求此线段完全在平面与翻折平面构成图形的内部,
设直线
2 8
3 9
2
AP
ADk
AB
,所以 APl :
8
9
y x ,令 8y 得 9 12x CD ,
所以线段不可能完全在平面与翻折平面构成图形的内部,
即不可能经过两次反射后被感应器 P捕捉;
如图 2,计算得:
8 8 8tan
12 12 6 15
时可以反射三次后被感应器 P捕捉(线段 AP 完全在平面与翻折平面构
成图形的内部),故 B 正确;
对于 C,如图 3,依次将平面向上、向右翻折,连接 AP,观察线段 PP,其经过C点,
所以 AP 与直线CD的交点M 在线段CD上,故线段 AP 完全在平面与翻折平面构成图形的内部,
意味着射线 将依次经过CD、 BC反射后被感应器 P捕捉,反射了两次,故 C 正确;
对于 D,如图 4,同C翻折,同理分析,观察线段 P P ,交点恰好在转折点处,
所以线段 AP 一定不可能完全在平面与翻折平面构成图形的内部,故 D 错误.故选:BC.
12.(2025 高三·全国·专题练习)已知直线 l的方程为3 4 12 0x y ,则与 l垂直,且过点 1,3 的直线方程
是 .
【答案】 4 3 13 0x y 【难度】0.85【知识点】由两条直线垂直求方程
【分析】根据直线系方程的性质,两直线垂直的条件求解.
【详解】过点 0 0,P x y 且与直线 0Ax By C (其中 ,A B不全为零)垂直的直线方程可以写成
0 0 0B x x A y y .
由题意,过点 1,3 和 l垂直的直线可写作 4 1 3 3 0x y ,即 4 3 13 0x y .
故答案为: 4 3 13 0x y
13.(24-25 高二下·上海崇明·期末)已知点 0,1A 、 2,3B ,则线段 AB的垂直平分线方程为 .
【答案】 3 0x y 【难度】0.85【知识点】已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析
【分析】由线段 AB的斜率可计算出线段 AB的垂直平分线的斜率,又有 AB的中点是线段 AB的垂直平分线
经过的一个点,使用点斜式即可得到线段 AB的垂直平分线方程.
【详解】线段 AB的斜率为
3 1 1
2 0
,故线段 AB的垂直平分线的斜率为
1 1
1
,
第 24 页 共 28 页
线段 AB的中点为 0 2 1 3, , 1, 22 2 2 2
A B A Bx x y y
,故线段 AB的垂直平分线经过 1, 2 ,
由点斜式知,线段 AB的垂直平分线方程为: 2 1 1y x ,即 3 0x y .故答案为: 3 0x y .
14.(24-25 高二上·广东清远·期中)已知点 P在直线 1 0x y 上,点 (1, 2), (2,6)A B ,则 | | | |PA PB 的最小值
为
【答案】 3 5 【难度】0.85【知识点】求点关于直线的对称点
【知识点】求点关于直线的对称点后可求线段差的最小值.
【详解】如图,设 (1, 2)A 关于直线 1 0x y 的对称点为 ( , )E m n ,
则
1 2 1 0
2 2
2 1 1
1
m n
n
m
,解得
1
0
m
n
,则 ( 1,0)E ,于是 | | | | | | | |PA PB PE PB ,
结合图形知,当 , ,B E P三点共线时,此时 | | | |PE PB 取得最小值 | | 3 5BE ,
即 | | | |PA PB 取得最小值为 3 5 ;故答案为: 3 5
15.(2025 高二·全国·专题练习)求过两条直线 2 0x y 和 2 4 0x y 的交点,且分别满足下列条件的直
线 l的方程:
(1)与直线3 4 1 0x y 平行;(2)与直线5 3 6 0x y 垂直.
【答案】(1)3 4 8 0x y (2)3 5 10 0x y 【难度】0.85
【知识点】由两条直线平行求方程、由两条直线垂直求方程、求直线交点坐标
【分析】法 1:(1)求出直线的交点,利用线线平行斜率相等即可求解;(2)利用线线垂直斜率关系即可求解;
法 2:(1)(2)设出两条直线 2 0x y 和 2 4 0x y 的交点的直线 l的方程为 2 2 4 0x y x y ,利
用平行、垂直关系即可求解.
【详解】(1)解法 1:联立方程
2 0
2 4 0
x y
x y
,得两条直线的交点为 0,2 ,所以直线 l过点 0,2 .
因为直线 l与直线3 4 1 0x y 平行,所以
3
4l
k ,即
3 2
4
y x ,所以直线 l的方程为3 4 8 0x y .
解法 2:设过两条直线 2 0x y 和 2 4 0x y 的交点的直线 l的方程为 2 2 4 0x y x y ,
即 1 1 2 4 2 0x y .
因为直线 l与直线3 4 1 0x y 平行,所以
1 1 2 4 2
3 4 1
,解得
7
2
,
第 25 页 共 28 页
所以直线 l的方程为
9 6 12 0
2
x y ,即3 4 8 0x y .
(2)解法 1:因为直线 l与直线5 3 6 0x y 垂直,所以
3
5l
k ,即
3 2
5
y x ,
所以直线 l的方程为3 5 10 0x y .
解法 2:设过两条直线 2 0x y 和 2 4 0x y 的交点的直线 l的方程为 2 2 4 0x y x y ,
即 1 1 2 4 2 0x y .
因为直线 l与直线5 3 6 0x y 垂直,所以 5 1 3 1 2 0 ,解得 8 ,
所以直线 l的方程为9 15 30 0x y ,即3 5 10 0x y .
16.(25-26 高二上·全国·单元测试)已知直线 1 : 2 3 2 0l x y , 2 : 2 1 1 0l mx m y ,其中m为实数.
(1)当 1 2l l∥ 时,求m的值;
(2)当 1m 时,求过直线 1 2,l l 的交点,且垂直于直线 2 4 0x y 的直线方程.
【答案】(1) 2m ;(2) 2 6 0x y 【难度】0.85
【知识点】已知直线平行求参数、由两条直线垂直求方程、求直线交点坐标
【分析】(1)根据两直线平行,列出关于 m的方程,即可求得答案;
(2)解方程组求出直线 1 2,l l 的交点,再根据直线的垂直关系,利用直线的点斜式,即可求得答案.
【详解】(1)由 1 2l l∥ 得 2 2 1 3m m ,解得 2m ,经检验, 2m 符合题意,
故 2m ;
(2)当 1m 时, 2 : 1 0l x y ,联立
2 3 2 0
1 0
x y
x y
,解得
5
4
x
y
,即直线 1 2,l l 的交点为 5,4 ,
又直线 2 4 0x y 的斜率为 12 ,
故过直线 1 2,l l 的交点,且垂直于直线 2 4 0x y 的直线方程为 4 2 5y x ,即 2 6 0x y .
17.(24-25 高二上·广东清远·期中)已知直线 1 2: 2 3 0, : 2 3 8 0l x y l x y .
(1)求经过点 (1, 4)A 且与直线 2l 垂直的直线方程;
(2)求经过直线 1l 与 2l 的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
【答案】(1)3 2 5 0x y ;(2) 2y x 或 3 0x y 【难度】0.85
【知识点】直线的点斜式方程及辨析、直线截距式方程及辨析、由两条直线垂直求方程、求直线交点坐标
【分析】(1)利用垂直的性质可设斜截式直线方程,利用待定系数法求解直线即可;
(2)利用截距为 0 和不为 0 分类讨论,再结合过原点直线方程和截距式直线方程求解即可.
【详解】(1)由直线 2
2 8: 2 3 8 0
3 3
l x y y x 可得斜率为
2
3
,
所以根据垂直关系可设所求直线方程为
3 +
2
y x b ,
则依题意有
34 1+
2
b ,解得
5
2
b ,
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所以所求直线方程为
3 5+
2 2
y x ,整理得3 2 5 0x y ;
(2)联立
2 3 0
2 3 8 0
x y
x y
,解得
1
2
x
y
,即直线 1l 与 2l 的交点为 (1, 2),
当直线经过原点时,满足题意,假设直线方程为 y kx ,
代入 (1, 2)得 2k ,此时 2y x ;
当直线的截距都不为 0 时,假设直线方程为 1( , 0)
x y a b
a b
,
依题意 1 2 1
a b
a b
,解得 3a b ,此时直线方程为 1
3 3
x y
,即 3 0x y
综上所述:所求直线方程为 2y x 或 3 0x y .
18.(24-25 高二上·上海·阶段练习)分别求经过点 0, 1P ,且满足下列条件的直线 l方程:
(1)点 2,1A 与点 0,1B 到直线 l的距离相等;
(2)直线 l被两条平行直线 2 6 0x y 和 4 2 5 0x y 截得的线段长为
7
2
.
【答案】(1) 2 1y x 或 1y ;(2) 0x 或
3 1
4
y x .【难度】0.65
【知识点】由直线的交点坐标求参数、求到两点距离相等的直线方程
【分析】(1)法 1:分直线 l过线段 AB的中点和直线 l与直线 AB平行两种情况分类讨论即可;法 2:分斜率
存在和斜率不存在两种情况讨论,再利用点到直线的距离公式即可.
(2)分斜率存在和斜率不存在两种情况讨论,再求出交点,根据距离公式求出长度即可.
【详解】(1)法 1:直线 l过线段 AB的中点:中点 1,1C ,直线 l的斜率 1 1 2
1 0
,
则直线 l的方程为 2 1y x ;
直线 l与直线 AB平行:直线 AB的斜率
1 1 0
2 0
,则直线 l的方程为 1y ;
故直线 l的方程为 2 1y x 或 1y .
法 2:当直线 l的斜率不存在时, : 0l x ,点 ,A B到直线的距离分别是 2,0,不符合题意;
当直线 l的斜率存在时,设 : 1l y kx ,
点 2,1A 与点 0,1B 到直线 l的距离相等,则
2 2
2 2 2
1 1
k
k k
,得 0k 或 2,
故直线 l的方程为 2 1y x 或 1y .
(2)当直线 l的斜率不存在时, : 0l x ,
与两条平行直线的交点为 50,6 , 0,
2
,故截得的线段长为
5 76
2 2
,符合题意;
当直线 l的斜率存在时,设 : 1 2l y kx k ,
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由
2 6 0
1
x y
y kx
得交点
7 6 2,
2 2
kA
k k
;由
4 2 5 0
1
x y
y kx
得交点
7 5 4,
2 4 2 4
kB
k k
;
则
2 2 2
2
7 7 6 2 5 4 7 1 7
2 2 4 2 2 4 2 22
k k kAB
k k k k k
,
得
3
4
k ,则 1
3:
4
l y x ,
综上,直线 l的方程为 0x 或
3 1
4
y x .
19.(24-25 高一上·四川·期中)已知∆ABC三个顶点分别为 1,1A , 1, 3B , 3, 1C .
(1)求 AB边上的高线长;(2)过∆ABC内一点 1,0P 有一条直线 l与边 AB,AC分别交于点M ,N,且点 P平
分线段MN,求直线 l的方程.
【答案】(1)
6 5
5
;(2) 2 1 0x y 【难度】0.65
【知识点】已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析、求点到直线的距离
【分析】(1)求出直线 AB的方程,利用点到直线距离公式求出点 C到直线 AB的距离可得答案;
(2)求出直线 AC的方程,设 0 0,M x y ,则 0 02 ,N x y ,根据点 M,N分别在直线 AB,AC上,可得 0 0x y、 ,
再利用点斜式方程可得答案.
【详解】(1) 1,1A , 1, 3B , 3, 1C ,
直线 AB的斜率
1 3 2
1 1AB
k
,
直线 AB的方程为 1 2 1 ,y x 化为2 1 0x y ,
点 C到直线 AB的距离
6 6 5
55
d ,
即 AB边上的高线长为
6 5
5
;
(2)由题知,直线 AC的斜率
1 1 1
1 3AC
k
,
直线 AC的方程为 1 1 1y x ,即 2 0x y ,
设 0 0,M x y ,因为点 1,0P 平分线段MN,则 0 02 ,N x y ,
∵点 M,N分别在直线 AB, AC上,
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0 0
0 0
2 1 0
2 2 0
x y
x y
,解得
0
0
1
3
1
3
x
y
,
直线 l的斜率
10 13
1 21
3
lk
,
直线 l的方程为 10 1
2
y x ,即 2 1 0x y .
专题2.3 两直线的位置关系
教学目标
1、理解并掌握两直线平行、垂直的判断及应用;
2、理解并掌握两直线交点坐标的求法;
3、掌握点关于点的对称点、点关于直线的对称点、直线关于点的对称直线、直线关于直线的对称直线的求法;
教学重难点
1、重点:两直线的平行、垂直的判断及应用;
2、难点:点关于直线的对称点、直线关于直线的对称直线.
知识点01 两直线平行
1.平行条件
(1)斜截式方程:,,
(2)一般式方程:,,
2.重合的条件
(1)斜截式方程:,,
(2)一般式方程:,,
3.平行直线系
与直线Ax+By+C=0平行的直线系方程为Ax+By+C1=0(C≠C1);
【即学即练1-1】(2025·宁夏中卫·三模)若直线:与直线:平行,则( )
A.4 B.1 C.1或-4 D.-1或4
【即学即练1-2】(2025·上海·模拟预测)“”是“直线与直线相互平行”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【即学即练1-3】(24-25高二下·云南玉溪·期中)若点,到直线的距离相等,则( )
A.4 B. C.4或 D.或
知识点02 两直线垂直
1.两直线垂直的条件
(1)斜截式方程:,,
(2)一般式方程:则
提醒 当一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在时,两直线也垂直,此种情形易忽略.
2.垂直直线系
与直线Ax+By+C=0垂直的直线系方程为Bx-Ay+C1=0;
【即学即练2-1】(24-25高二下·河南南阳·期末)已知直线与直线垂直,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【即学即练2-2】(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线经过两点,直线的倾斜角为,若与平行,则( )
A. B.2 C.3 D.6
【即学即练2-3】(24-25高二下·河南濮阳·期中)经过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
知识点03 两直线的交点
1.两条直线的交点坐标:已知两条直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0相交,
则交点P的坐标是方程组的解.
2.两直线的位置关系与方程组解的关系
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
3.交点直线系
过直线A1x+B1y+C1=0与直线A2x+B2y+C2=0交点的直线系方程为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(不包括直线A2x+B2y+C2=0).
【即学即练3-1】(2025高二·全国·专题练习)直线和的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【即学即练3-2】(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.
知识点04 对称点问题
(1)点P(x0,y0)关于点A(a,b)的对称点为P′(2a-x0,2b-y0).
(2)设点P(x0,y0)关于直线y=kx+b的对称点为P′(x′,y′),
则有可求出x′,y′.
【即学即练4】(24-25高二下·上海·阶段练习)点关于直线的对称点为( )
A. B. C. D.
知识点05 对称直线问题
若直线上的A、B关于直线的对称点分别为,则关于直线的对称直线必然经过点;
【即学即练5】(24-25高二上·天津红桥·阶段练习)直线关于直线对称的直线方程是( )
A. B. C. D.
题型01 两直线平行及应用
【典例1-1】(24-25高二上·四川乐山·期末)已知直线,直线平行,则实数( )
A. B. C.或 D.不存在
【典例1-2】(24-25高一下·重庆·期末)已知直线,,则的充要条件的是( )
A. B. C.或 D.
【典例1-3】(25-26高二上·全国·单元测试)已知,两点到直线l:的距离相等,则a的值为( )
A. B. C.或 D.或
【典例1-4】(24-25高二上·江西上饶·期末)“直线与直线平行”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式1-1】(24-25高二下·上海青浦·期中)若、为实数,则“”是“直线与直线平行”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【变式1-2】(2025·上海·三模)设为实数,直线,直线,则“”是“平行”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充分必要 D.既不充分又不必要
【变式1-3】(24-25高二下·广西南宁·期末)若,直线,直线,则“”的充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【变式1-4】(2025·天津红桥·模拟预测)若直线:与直线:互相平行,则m的值为( )
A. B.1 C. D.2
【变式1-5】(24-25高一下·上海·期末)“”是“直线与直线平行”的( ).
A.必要非充分条件 B.充分非必要条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【变式1-6】(24-25高二上·吉林通化·阶段练习)“”是“直线和直线不重合而平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
题型02 两直线垂直及应用
【典例2-1】(24-25高二下·安徽·阶段练习)若直线经过点且与直线垂直,则的方程为( )
A. B. C. D.
【典例2-2】(25-26高二上·全国·单元测试)将直线绕点顺时针旋转得到直线,则直线的方程是( )
A. B. C. D.
【典例2-3】(25-26高二上·全国·单元测试)设a,b,c分别是中角A,B,C的对边,则直线与的位置关系是( )
A.平行 B.重合 C.垂直 D.无法确定
【变式2-1】(24-25高二下·山西·期中)若直线与直线垂直,则( )
A. B. C.1 D.2
【变式2-2】(24-25高二下·贵州贵阳·阶段练习)经过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(2025·山西·三模)已知直线与,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式2-4】(24-25高二下·北京·期中)以为端点的线段的垂直平分线的方程为( )
A. B. C. D.
【变式2-5】(24-25高二下·河南·阶段练习)已知矩形的边所在直线的方程为,顶点,则顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
题型03 两直线的交点问题
【典例3-1】(23-24高二上·贵州遵义·阶段练习)直线:与:的交点坐标是( )
A. B. C. D.
【典例3-2】(24-25高二上·云南曲靖·期中)已知直线过直线和的交点,且与平行,则的方程是( )
A. B. C. D.
【典例3-3】(23-24高二上·重庆·阶段练习)过直线与的交点,且一个方向向量的直线方程为( )
A. B. C. D.
【典例3-4】(25-26高二上·全国·单元测试)已知三边所在直线方程分别为,则边上的高所在直线的方程是( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(23-24高二上·江西南昌·阶段练习)直线与直线的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(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.
【变式3-3】(24-25高二上·江苏连云港·期中)若直线与直线交于点,与直线交于点,且线段的中点是,则的斜率为( )
A. B. C. D.
【变式3-4】(22-23高二上·广东深圳·期中)已知直线:与:相交于点,则( )
A. B.1 C.2 D.-2
【变式3-4】(24-25高二上·黑龙江·阶段练习)若直线与的交点位于第一象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型04 对称点问题
【典例4-1】(24-25高二下·湖北·期中)已知点关于直线对称的点为,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【典例4-2】(22-23高二上·四川遂宁·期末)已知点A与点关于直线对称,则点A的坐标为( )
A. B. C. D.
【典例4-3】(24-25高二上·上海·期末)在等腰直角中,,点是边上异于端点的一点,光线从点出发经,边反射后又回到点,若光线经过的重心,则的周长等于( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(22-23高二下·河南安阳·开学考试)已知直线,点关于直线的对称点为,直线经过点,且,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(23-24高二上·河南洛阳·期中)已知直线分别与轴交于两点,若直线上存在一点,使最小,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(24-25高二下·上海宝山·阶段练习)在等腰直角中,,点是边上异于端点的一点,光线从点出发经、边反射后又回到点,若光线经过的重心,则的面积等于( )
A. B. C. D.
题型05 对称直线问题
【典例5-1】(23-24高二上·河北石家庄·阶段练习)直线关于直线对称的直线方程为( )
A. B. C. D.
【典例5-2】(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.
【典例5-3】(24-25高二上·江苏苏州·期末)直线关于直线:对称的直线方程为( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(24-25高二上·内蒙古包头·期末)直线关于轴对称的直线方程为( )
A. B. C. D.
【变式5-2】(2025高三·全国·专题练习)与直线关于坐标原点对称的直线的方程为( )
A. B. C. D.
【变式5-3】(24-25高二上·广东深圳·期末)已知直线与直线关于直线对称,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式5-4】(24-25高二上·天津·开学考试)已知点和,在轴上求一点,使最小,那么点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式5-5】(24-25高二上·广东清远·期中)已知直线,若关于对称的直线为,则直线的方程是( )
A. B. C. D.
一、单选题
1.(24-25高二下·河南新乡·期中)若直线与互相垂直,则( )
A.0 B. C. D.
2.(24-25高二下·贵州贵阳·阶段练习)经过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
3.(2025·四川成都·模拟预测)“”是“直线与直线互相平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(2004·全国·高考真题)已知点,,则线段AB的垂直平分线方程为( )
A. B. C. D.
5.(2025高三·全国·专题练习)已知直线与,则下列说法不正确的是( )
A.若时,则 B.若时,则与重合
C.若时,则 D.若时,则与交于点
6.(24-25高二上·北京丰台·期末)与直线关于x轴对称的直线方程为( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二上·江苏南通·开学考试)点P在直线上运动,,则的最大值是( )
A. B. C.3 D.4
8.(23-24高二上·上海·阶段练习)若点既是的中点,又是直线与的交点,则线段的垂直平分线的方程是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线,,则下列说法正确的是( )
A.的充要条件为或
B.若,则
C.若直线不经过第四象限,则
D.若,则将直线绕坐标原点按逆时针方向旋转,再向右平移一个单位长度,所得直线方程为
10.(25-26高二上·全国·期中)已知直线:,直线:,则( )
A.当时,与的交点是 B.直线与都恒过
C.若,则 D.,使得
11.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)如图,在一处四周都是镜子的暗房里,在点平行于地面发出一条射线,与的夹角为,在中点处有一个感应器(体积忽略不计),已知,,则下列说法正确的是( )
A.若,射线经过一次反射就被感应器捕捉到,则
B.若,射线第一个反射点在边上,则最少需要折射三次才能被感应器捕捉到
C.无论长度如何变化,必定存在使得射线反射两次就可以被感应器捕捉到
D.存在,使得射线依次经过,,三个面的反射后能被感应器捕捉到
三、填空题
12.(2025高三·全国·专题练习)已知直线的方程为,则与垂直,且过点的直线方程是 .
13.(24-25高二下·上海崇明·期末)已知点、,则线段的垂直平分线方程为 .
14.(24-25高二上·广东清远·期中)已知点P在直线上,点,则的最小值为
四、解答题
15.(2025高二·全国·专题练习)求过两条直线和的交点,且分别满足下列条件的直线的方程:
(1)与直线平行;(2)与直线垂直.
16.(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线,,其中为实数.
(1)当时,求的值;
(2)当时,求过直线的交点,且垂直于直线的直线方程.
17.(24-25高二上·广东清远·期中)已知直线.
(1)求经过点且与直线垂直的直线方程;
(2)求经过直线与的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
18.(24-25高二上·上海·阶段练习)分别求经过点,且满足下列条件的直线l方程:
(1)点与点到直线l的距离相等;
(2)直线l被两条平行直线和截得的线段长为.
19.(24-25高一上·四川·期中)已知三个顶点分别为,,.
(1)求边上的高线长;(2)过内一点有一条直线与边,分别交于点,,且点平分线段,求直线的方程.
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专题2.3 两直线的位置关系
教学目标
1、理解并掌握两直线平行、垂直的判断及应用;
2、理解并掌握两直线交点坐标的求法;
3、掌握点关于点的对称点、点关于直线的对称点、直线关于点的对称直线、直线关于直线的对称直线的求法;
教学重难点
1、重点:两直线的平行、垂直的判断及应用;
2、难点:点关于直线的对称点、直线关于直线的对称直线.
知识点01 两直线平行
1.平行条件
(1)斜截式方程:,,
(2)一般式方程:,,
2.重合的条件
(1)斜截式方程:,,
(2)一般式方程:,,
3.平行直线系
与直线Ax+By+C=0平行的直线系方程为Ax+By+C1=0(C≠C1);
【即学即练1-1】(2025·宁夏中卫·三模)若直线:与直线:平行,则( )
A.4 B.1 C.1或-4 D.-1或4
【答案】D【难度】0.85【知识点】已知直线平行求参数
【分析】根据直线一般方程的平行关系求的值,并代入检验即可.
【详解】依题意得,,得,解得或,
若时,直线与直线平行,符合题意;
若时,直线与直线平行,符合题意;
综上所述:或.故选:D
【即学即练1-2】(2025·上海·模拟预测)“”是“直线与直线相互平行”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】C【难度】0.85【知识点】充要条件的证明、已知直线平行求参数
【分析】根据直线平行的条件建立方程求出,再检验即可得解.
【详解】若直线与直线相互平行,
则,即,解得或,
当时,直线与直线相互平行,符合题意;
当时,直线即,
直线,两直线重合,不符合题意;
所以“”是“直线与直线相互平行”的充要条件.故选:C
【即学即练1-3】(24-25高二下·云南玉溪·期中)若点,到直线的距离相等,则( )
A.4 B. C.4或 D.或
【答案】C【难度】0.85【知识点】已知直线平行求参数、已知点到直线距离求参数
【分析】分在直线的同侧和分别在直线的两侧两种情况分析即可求解.
【详解】若,在直线的同侧,则,解得;
若,分别在直线的两侧,则直线经过的中点,则,解得.故选:C
知识点02 两直线垂直
1.两直线垂直的条件
(1)斜截式方程:,,
(2)一般式方程:则
提醒 当一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在时,两直线也垂直,此种情形易忽略.
2.垂直直线系
与直线Ax+By+C=0垂直的直线系方程为Bx-Ay+C1=0;
【即学即练2-1】(24-25高二下·河南南阳·期末)已知直线与直线垂直,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B【难度】0.85【知识点】已知直线垂直求参数
【分析】根据直线垂直的充要条件可求解.
【详解】因为直线与直线垂直,
所以,解得.故选:B.
【即学即练2-2】(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线经过两点,直线的倾斜角为,若与平行,则( )
A. B.2 C.3 D.6
【答案】D【难度】0.94【知识点】直线的倾斜角、已知两点求斜率、已知直线平行求参数
【分析】根据A,B两点坐标得出的斜率,根据直线的倾斜角为得出的斜率,
由与平行得出,可解出.
【详解】直线的斜率,直线的斜率.
与平行,,即,解得.故选:D.
【即学即练2-3】(24-25高二下·河南濮阳·期中)经过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D【难度】0.94【知识点】由两条直线垂直求方程
【分析】利用两直线垂直得出所求直线的斜率,再利用点斜式方程可得结果.
【详解】由题意可知的斜率为,所以与其垂直的直线斜率为,
由点斜式可知该直线方程为,故选:D
知识点03 两直线的交点
1.两条直线的交点坐标:已知两条直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0相交,
则交点P的坐标是方程组的解.
2.两直线的位置关系与方程组解的关系
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
3.交点直线系
过直线A1x+B1y+C1=0与直线A2x+B2y+C2=0交点的直线系方程为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(不包括直线A2x+B2y+C2=0).
【即学即练3-1】(2025高二·全国·专题练习)直线和的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C【难度】0.94【知识点】求直线交点坐标
【分析】联立方程求解即可.
【详解】由方程组,得,即交点为.故选:C.
【即学即练3-2】(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【难度】0.65【知识点】直线的点斜式方程及辨析、求直线交点坐标
【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.
知识点04 对称点问题
(1)点P(x0,y0)关于点A(a,b)的对称点为P′(2a-x0,2b-y0).
(2)设点P(x0,y0)关于直线y=kx+b的对称点为P′(x′,y′),
则有可求出x′,y′.
【即学即练4】(24-25高二下·上海·阶段练习)点关于直线的对称点为( )
A. B. C. D.
【答案】C【难度】0.85【知识点】求点关于直线的对称点
【分析】设点关于直线的对称点为,列出方程组,即可求解.
【详解】设点关于直线的对称点为,
则满足,解得,即.故选:C.
知识点05 对称直线问题
若直线上的A、B关于直线的对称点分别为,则关于直线的对称直线必然经过点;
【即学即练5】(24-25高二上·天津红桥·阶段练习)直线关于直线对称的直线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D【难度】0.85【知识点】直线关于直线对称问题
【分析】设所求直线上任意一点的坐标为,利用对称的性质得到点P关于直线对称的点为代入直线即可求得结果.
【详解】设所求直线上任意一点的坐标为,该点关于直线对称的点的坐标为,
则,故对称点坐标为,代入直线上,,
故选:D
题型01 两直线平行及应用
【典例1-1】(24-25高二上·四川乐山·期末)已知直线,直线平行,则实数( )
A. B. C.或 D.不存在
【答案】A【难度】0.94【知识点】已知直线平行求参数
【分析】根据两直线的位置关系,直接求解参数即可.
【详解】由题可得,解得.故选:A
【典例1-2】(24-25高一下·重庆·期末)已知直线,,则的充要条件的是( )
A. B. C.或 D.
【答案】A【难度】0.85【知识点】已知直线平行求参数、由一般式方程判断直线的平行
【分析】根据两直线平行列方程求解,然后检验判断即可.
【详解】因为,所以且,解得,
当时,直线,,显然,
所以的充要条件的是.故选:A
【典例1-3】(25-26高二上·全国·单元测试)已知,两点到直线l:的距离相等,则a的值为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C【难度】0.65【知识点】已知两点求斜率、求到两点距离相等的直线方程
【分析】两点到直线的距离相等,则直线与两定点所在直线平行,或直线过以两定点为端点的线段的中点,列方程求参数值.
【详解】若,由,,得直线AB的斜率为,又直线l的斜率为,故;
若在两侧,线段AB的中点,代入直线l:,得,则.
经检验,或均符合题意.故选:C
【典例1-4】(24-25高二上·江西上饶·期末)“直线与直线平行”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B【难度】0.65【知识点】判断命题的必要不充分条件、已知直线平行求参数
【分析】先根据直线与直线平行可得或,进而可判断.
【详解】因为直线与直线平行,
直线的斜率为,则直线的斜率存在且为,故,
所以,即,解得或,
当时,两直线分别为,,不重合满足题意,
当时,两直线分别为,,不重合满足题意,
故由直线与直线平行可得或,
故“直线与直线平行”是“”的必要不充分条件,故选:B
【变式1-1】(24-25高二下·上海青浦·期中)若、为实数,则“”是“直线与直线平行”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【答案】B【难度】0.85【知识点】判断命题的必要不充分条件、已知直线平行求参数
【分析】利用两直线平行求出实数的值,再利用充分条件、必要条件的定义判断可得出结论.
【详解】若直线与直线平行,则且,
因为“”“且”,但“”“且”,
因此,“”是“直线与直线平行”的必要不充分条件.故选:B.
【变式1-2】(2025·上海·三模)设为实数,直线,直线,则“”是“平行”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充分必要 D.既不充分又不必要
【答案】A【难度】0.85【知识点】判断命题的充分不必要条件、已知直线平行求参数
【分析】利用两者之间推出的关系可得条件关系.
【详解】若,则直线,直线,此时平行,则即,
当时,平行,
当时,直线,直线,此时也平行,
故平行时推不出,故“”是“平行”的充分不必要条件,故选:A.
【变式1-3】(24-25高二下·广西南宁·期末)若,直线,直线,则“”的充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.85【知识点】判断命题的充分不必要条件、已知直线平行求参数
【分析】由题可得的充要条件,据此可得答案.
【详解】因,则或.
当,,,两直线平行,满足题意;
当,,,满足题意.
则的充要条件为或.
则“”的充分不必要条件可以是,也可以是.故选:A
【变式1-4】(2025·天津红桥·模拟预测)若直线:与直线:互相平行,则m的值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】C【难度】0.85【知识点】已知直线平行求参数
【分析】根据平行线的性质进行求解即可.
【详解】由题意,,解得,
此时,,满足题意.故选:C.
【变式1-5】(24-25高一下·上海·期末)“”是“直线与直线平行”的( ).
A.必要非充分条件 B.充分非必要条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】B【难度】0.85【知识点】判断命题的充分不必要条件、已知直线平行求参数
【分析】利用充分条件与必要条件的定义判断即可.
【详解】当时,两直线方程为,,所以两直线平行.
当直线与直线平行时,,解得或,
当时,两直线方程为,,两直线平行,
当时,两直线方程为,,两直线平行,
所以由直线与直线平行,得或.
综上,“”是“直线与直线平行”的充分不必要条件.故选:B.
【变式1-6】(24-25高二上·吉林通化·阶段练习)“”是“直线和直线不重合而平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C【难度】0.94【知识点】充要条件的证明、已知直线平行求参数
【分析】利用平行的位置关系可列出系数满足的关系式,从而求解进行判断即可.
【详解】当时,直线和直线是不重合而平行关系,即满足充分性,
当直线和直线不重合而平行时,
有,解得,故满足必要性,故选:C.
题型02 两直线垂直及应用
【典例2-1】(24-25高二下·安徽·阶段练习)若直线经过点且与直线垂直,则的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】利用两直线垂直求出所求直线的斜率,再用点斜式方程即得.
【详解】解析 因为直线与直线垂直,所以的斜率为-2,
所以的方程为,即.故选:A.
【典例2-2】(25-26高二上·全国·单元测试)将直线绕点顺时针旋转得到直线,则直线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C【难度】0.85【知识点】由两条直线垂直求方程
【分析】由题意知,,所以的斜率之积为,可得到的斜率,再由过点,即可得到答案.
【详解】设直线的斜率分别为,由可知,,
由题意可知,,所以,所以.
因为过点,所以由直线的点斜式方程可知的方程为,
即.故选:C.
【典例2-3】(25-26高二上·全国·单元测试)设a,b,c分别是中角A,B,C的对边,则直线与的位置关系是( )
A.平行 B.重合 C.垂直 D.无法确定
【答案】C【难度】0.85【知识点】正弦定理及辨析、直线平行、垂直的判定在几何中的应用
【分析】由正弦定理结合两直线方程系数之间的关系进行判断.
【详解】由正弦定理,得,
又两条直线的方程分别为,,
因为两直线的系数满足,所以两直线垂直.故选:C.
【变式2-1】(24-25高二下·山西·期中)若直线与直线垂直,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C【难度】0.94【知识点】已知直线垂直求参数
【分析】利用两条直线互相垂直列式求解.
【详解】由直线与直线垂直,得,所以.故选:C
【变式2-2】(24-25高二下·贵州贵阳·阶段练习)经过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】由两直线垂直确定斜率,应用点斜式写出直线方程.
【详解】直线的斜率为,两直线垂直,
故所求直线方程为,则.故选:B.
【变式2-3】(2025·山西·三模)已知直线与,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A【难度】0.85【知识点】判断命题的充分不必要条件、已知直线垂直求参数
【分析】由,得到,求解即可判断.
【详解】由,则,解得或,
所以“”是“”的充分不必要条件.故选:A.
【变式2-4】(24-25高二下·北京·期中)以为端点的线段的垂直平分线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C【难度】0.85【知识点】已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】线段的垂直平分线过线段中点,且斜率与线段所在直线斜率相乘等于,据此即可求出线段垂直平分线方程.
【详解】因为则,
所以线段AB的中垂线的斜率为,
又线段的中点为,即,
所以线段中垂线方程为:,即.故选:C.
【变式2-5】(24-25高二下·河南·阶段练习)已知矩形的边所在直线的方程为,顶点,则顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.85【知识点】由两条直线垂直求方程、求直线交点坐标
【分析】由,求出边所在的直线方程,再联立直线,组成的方程组,方程组的解即为顶点的坐标.
【详解】因为,边所在直线的方程为,
设所在直线方程为,因为过,
所以,所以所在直线方程为,
由解得,即顶点的坐标为.故选:A.
题型03 两直线的交点问题
【典例3-1】(23-24高二上·贵州遵义·阶段练习)直线:与:的交点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.94【知识点】求直线交点坐标
【分析】联立两直线方程,求出交点坐标.
【详解】联立方程组解得,
故与的交点坐标为.故选:A
【典例3-2】(24-25高二上·云南曲靖·期中)已知直线过直线和的交点,且与平行,则的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B【难度】0.85【知识点】求直线交点坐标
【分析】求出直线、的交点坐标,根据题意,设直线的方程为,将交点坐标代入直线的方程,求出实数的值,即可得出直线的方程.
【详解】联立直线、的方程,,解得,
故直线、的交点坐标为,
因为直线与直线平行,设直线的方程为,
将点的坐标代入直线的方程可得,解得.
因此,直线的方程为.故选:B.
【典例3-3】(23-24高二上·重庆·阶段练习)过直线与的交点,且一个方向向量的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.85【知识点】求直线交点坐标、根据直线的方向向量求直线方程
【分析】首先求出交点的坐标,再利用直线的方向向量求出直线的斜率,代入直线的点斜式方程写出直线的方程即可求解.
【详解】联立,得交点坐标为,
因为直线的一个方向向量,所以直线的斜率为,
所以由直线的点斜式方程可得所求直线的方程为,即.故选:A.
【典例3-4】(25-26高二上·全国·单元测试)已知三边所在直线方程分别为,则边上的高所在直线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.85【知识点】由两条直线垂直求方程、求直线交点坐标
【分析】在中,边上的高必过点B,联立、得出交点B,设边上的高所在直线的斜率为,根据互相垂直直线斜率乘积为解出斜率,求出直线所在方程.
【详解】设边上的高所在直线的斜率为,则有,
联立、方程,得交点,
中边上的高过点,斜率为,所在直线的方程为,
即.故选:A.
【变式3-1】(23-24高二上·江西南昌·阶段练习)直线与直线的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B【难度】0.94【知识点】求直线交点坐标
【分析】通过联立方程组求得正确答案.
【详解】由解得,所以交点为.故选:B
【变式3-2】(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【难度】0.65【知识点】由两条直线平行求方程、求直线交点坐标
【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.
【变式3-3】(24-25高二上·江苏连云港·期中)若直线与直线交于点,与直线交于点,且线段的中点是,则的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.65【知识点】已知两点求斜率、求直线交点坐标
【分析】设,结合在上,在上及中点坐标公式求解.
【详解】设,由题意得,,
又的中点是,则,故,
又在上,则,故,
又,故,于是,
根据斜率公式,.故选:A
【变式3-4】(22-23高二上·广东深圳·期中)已知直线:与:相交于点,则( )
A. B.1 C.2 D.-2
【答案】A【难度】0.94【知识点】求直线交点坐标
【分析】把点代入两直线方程求得,进而求得.
【详解】∵ 点在直线和上,
∴ ,解得,.故选:A.
【变式3-4】(24-25高二上·黑龙江·阶段练习)若直线与的交点位于第一象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.65【知识点】分式不等式、求直线交点坐标
【分析】求出两条直线的交点后可求的取值范围.
【详解】由可得,
因为两条直线的交点在第一象限,故且,故,
故,解得或.故选:A.
题型04 对称点问题
【典例4-1】(24-25高二下·湖北·期中)已知点关于直线对称的点为,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C【难度】0.85【知识点】求两点的对称轴
【分析】分析可知,直线为线段的垂直平分线,求出线段的垂直平分线方程,即为所求.
【详解】由题意可知,直线为线段的垂直平分线,且,所以直线的斜率为,
又因为线段的中点为,所以直线的方程为,
整理可得.故选:C.
【典例4-2】(22-23高二上·四川遂宁·期末)已知点A与点关于直线对称,则点A的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C【难度】0.65【知识点】求点关于直线的对称点
【分析】因点A与点B关于直线对称,则AB中点在直线上且直线AB与直线垂直.
【详解】设,因点A与点B关于直线对称,
则AB中点在直线上且直线AB与直线垂直,
则,即点A坐标为.故选:C
【典例4-3】(24-25高二上·上海·期末)在等腰直角中,,点是边上异于端点的一点,光线从点出发经,边反射后又回到点,若光线经过的重心,则的周长等于( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.4【知识点】直线的点斜式方程及辨析、求平面两点间的距离、求点关于直线的对称点
【分析】建立如图所示的直角坐标系,得,设,求出关于直线的对称点的坐标,关于轴的对称点的坐标,由反射性质得四点共线,求得直线方程,由在直线上可求得,然后计算即可.
【详解】建立如图所求的直角坐标系,得,,
则直线方程为,
且的重心为,即,
设,关于直线的对称点为,
则,解得,则,
易知关于轴的对称点为,
根据光线反射原理知四点共线,且,,
所以直线的方程为,即,
又直线过,所以,解得或(舍去),
所以,,,所以,
所以的周长为.故选:A.
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是利用对称性,把的三边转化到同一条直线上,利用直线方程求得点的坐标.
【变式4-1】(22-23高二下·河南安阳·开学考试)已知直线,点关于直线的对称点为,直线经过点,且,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.65【知识点】由两条直线平行求方程、求点关于直线的对称点
【分析】利用两点关于直线对称可求得点的坐标,设直线的方程为,将点的坐标代入直线的方程,求出的值,即可得出直线的方程.
【详解】设点,则,解得,即点,
因为,设直线的方程为,
将点的坐标代入直线的方程可得,解得,
所以,直线的方程为.故选:A.
【变式4-2】(23-24高二上·河南洛阳·期中)已知直线分别与轴交于两点,若直线上存在一点,使最小,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.65【知识点】求直线交点坐标、求点关于直线的对称点
【分析】作点关于直线对称的点,连接交直线于点,求出坐标即可.
【详解】由题直线分别与轴交于两点,则,
设点关于直线对称的点为,
则,所以,则直线,
联立,所以.故选:A
【变式4-3】(24-25高二下·上海宝山·阶段练习)在等腰直角中,,点是边上异于端点的一点,光线从点出发经、边反射后又回到点,若光线经过的重心,则的面积等于( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.65【知识点】求点关于直线的对称点、光线反射问题(2)——直线关于直线对称
【分析】建立直角坐标系,设点P的坐标,可得P关于直线BC的对称点的坐标,
和P关于y轴的对称点的坐标,由四点共线可得直线的方程,
由于过的重心,代入可得关于a的方程,解得P的坐标,
即可求得PB的长和直线方程,进而求得面积.
【详解】建立直角坐标系,可得,故直线BC的方程为,
则的重心为,即,
设,其中,则点P关于直线BC的对称点,
满足,解得,即,
易得P关于y轴的对称点,由光的反射原理可知四点共线,
直线的斜率为,故直线的方程为,
由于直线过的重心,代入得,
化简得或(舍去),故,,,直线的方程为,
联立,解得,即点Q的坐标为,
则三角形的面积,故选:A
【点睛】关键点点睛:根据题干设出点P 的坐标,根据对称性和光的反射原理可知
四点共线,进而求出点的坐标,和直线的方程,进而求出点Q的坐标,即可求得结果.
题型05 对称直线问题
【典例5-1】(23-24高二上·河北石家庄·阶段练习)直线关于直线对称的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D【难度】0.65【知识点】求直线交点坐标、求点关于直线的对称点、直线关于直线对称问题
【分析】解方程组求出两条直线的交点坐标,再求出直线上的点关于直线的对称点即可求解.
【详解】由,解得,则直线与直线交于点,
在直线上取点,设点关于直线的对称点,
依题意,,整理得,解得,即点,
直线的方程为,即,
所以直线关于直线对称的直线方程为.故选:D
【典例5-2】(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【难度】0.85【知识点】求点关于直线的对称点、直线关于直线对称问题
【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.
【典例5-3】(24-25高二上·江苏苏州·期末)直线关于直线:对称的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B【难度】0.65【知识点】直线点斜式方程及辨析、点关于直线的对称点、直线关于直线对称问题
【分析】先求两直线的交点,再在直线取点,求点关于直线的对称点,依据两点,,可得所求直线的方程.
【详解】联立,解得.则交点坐标为.
取直线上一点,设点关于直线:的对称点为,
则由,且线段的中点在直线上,
得,解得.故所求直线过点,.
所以所求直线方程为:,即.故选:B
【变式5-1】(24-25高二上·内蒙古包头·期末)直线关于轴对称的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、直线关于直线对称问题
【分析】求出直线的斜率及与x轴的交点,从而得到所求直线的斜率,再由点斜式计算可得.
【详解】直线斜率为,且过点,
则直线关于x轴对称的直线的斜率为,且过点,
所以所求直线方程为,即.故选:B
【变式5-2】(2025高三·全国·专题练习)与直线关于坐标原点对称的直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D【难度】0.65【知识点】求直线关于点的对称直线
【分析】设出所求对称直线上的点的坐标,求出关于原点的对称点坐标,代入已知直线方程,即可.
【详解】设直线上一点关于坐标原点对称的点为,
则,,解得,,
代入,得,
即所求直线的方程为.故选:D.
【变式5-3】(24-25高二上·广东深圳·期末)已知直线与直线关于直线对称,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C【难度】0.65【知识点】求平行线间的距离、直线关于直线对称问题
【分析】分析可得三条直线互相平行,根据两平行的距离公式计算可得结果.
【详解】由题意得,直线,∴两直线与直线间的距离相等,
∵方程可化为:,,
∴,解得.故选:C.
【变式5-4】(24-25高二上·天津·开学考试)已知点和,在轴上求一点,使最小,那么点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D【难度】0.65【知识点】求点关于直线的对称点
【分析】先找到点关于轴的对称点,根据两点之间线段最短,连接与轴的交点即为所求的点.
【详解】对于点关于轴的对称点为.已知,那么关于轴的对称点.
设直线的方程为.
根据两点求斜率公式,可得.
把和代入得,解得.
所以直线的方程为.
因为点在轴上,令,代入得,解得.
所以点的坐标为.故选:D.
【变式5-5】(24-25高二上·广东清远·期中)已知直线,若关于对称的直线为,则直线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D【难度】0.85【知识点】求平行线间的距离、直线关于直线对称问题
【分析】根据条件判断,可设,利用对称性可知与间的距离等于与间的距离,列方程求解即得.
【详解】因为,所以,设直线的方程为且.
因为直线关于直线对称,所以与间的距离等于与间的距离.
由两平行直线间的距离公式,得,解得或(舍去).
所以直线的方程为.故选:D.
一、单选题
1.(24-25高二下·河南新乡·期中)若直线与互相垂直,则( )
A.0 B. C. D.
【答案】B【难度】0.94【知识点】已知直线垂直求参数
【分析】分类讨论直线的斜率,再利用即可.
【详解】由题意可知直线的斜率,
当时,直线的斜率不存在,不满足;
当时,直线的斜率,
由,得,即,解得.故选:B
2.(24-25高二下·贵州贵阳·阶段练习)经过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】由两直线垂直确定斜率,应用点斜式写出直线方程.
【详解】直线的斜率为,两直线垂直,
故所求直线方程为,则.故选:B.
3.(2025·四川成都·模拟预测)“”是“直线与直线互相平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C【难度】0.85【知识点】充要条件的证明、已知直线平行求参数
【分析】根据直线平行的条件建立方程求出,再检验即可得解.
【详解】若直线与互相平行,
则,解得或,
当时,符合题意;当时,两直线重合,不符合题意;故选:C.
4.(2004·全国·高考真题)已知点,,则线段AB的垂直平分线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B【难度】0.85【知识点】已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】应用两点式求线段AB的斜率,进而可得垂直平分线的斜率,结合中点坐标及点斜式写出垂直平分线方程.
【详解】由题设,,故线段AB的垂直平分线的斜率为2,又中点为,
所以线段AB的垂直平分线方程为,整理得:.故选:B
5.(2025高三·全国·专题练习)已知直线与,则下列说法不正确的是( )
A.若时,则 B.若时,则与重合
C.若时,则 D.若时,则与交于点
【答案】B【难度】0.85【知识点】已知直线平行求参数、已知直线垂直求参数
【分析】根据两直线平行和垂直的充要条件,结合选项逐项计算判断即可.
【详解】对于A,当时,,即,则,故A正确;
对于B,当时,,即,则与不重合,故B错误;
对于C,当时,,
因为,所以,故C正确;
对于D,当时,,即,
由,得,所以与交于点,故D正确.故选:B.
6.(24-25高二上·北京丰台·期末)与直线关于x轴对称的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B【难度】0.94【知识点】直线关于直线对称问题
【分析】设对称直线上的点为,求它关于轴的对称点并代入已知直线的方程,所得方程即为所求的直线方程.
【详解】设对称直线上的点为,则其关于轴的对称点在直线上,
所以,即.故选:B.
7.(24-25高二上·江苏南通·开学考试)点P在直线上运动,,则的最大值是( )
A. B. C.3 D.4
【答案】A【难度】0.65【知识点】求点关于直线的对称点
【分析】作出点关于直线的对称点,然后利用两点距离公式求解即可.
【详解】设关于的对称点为,
则,解得,即;
故,,
当且仅当,三点共线时,等号成立.故选:A
8.(23-24高二上·上海·阶段练习)若点既是的中点,又是直线与的交点,则线段的垂直平分线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C【难度】0.65【知识点】由两条直线垂直求方程、由直线的交点坐标求参数
【分析】将两直线方程相减可得过两直线交点的直线方程,再将代入化简可求出直线的斜率,从而可求出线段的垂直平分线的方程.
【详解】直线与直线的方程相减可得,,
把点代入可得,
所以,
所以线段的垂直平分线的方程是,即,故选:C
二、多选题
9.(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线,,则下列说法正确的是( )
A.的充要条件为或
B.若,则
C.若直线不经过第四象限,则
D.若,则将直线绕坐标原点按逆时针方向旋转,再向右平移一个单位长度,所得直线方程为
【答案】BCD【难度】0.65【知识点】已知直线平行求参数、已知直线垂直求参数、直线一般式方程与其他形式之间的互化
【分析】利用两直线平行的结论结合充要条件的定义可判断A;.根据两直线垂直的结论可判断B;由直线方程,求得斜率与截距,建立不等式组,求解即可判断;先得到逆时针旋转后的直线方程,再根据左右平移求出平移后的直线方程,即可判断D.
【详解】对于A, 显然直线的斜率存在,若,则,解得或,
经检验时,这两条直线重合,所以,故充要条件不是“或”.故A不正确;
对于B,若,则,解得.故B正确;
对于C,若直线不经过第四象限,则,解得.故C正确;
对于D,若,则直线,将其绕坐标原点按逆时针方向旋转,得到直线,再向右平移一个单位长度,所得直线方程为,故D正确.故选:BCD
10.(25-26高二上·全国·期中)已知直线:,直线:,则( )
A.当时,与的交点是 B.直线与都恒过
C.若,则 D.,使得
【答案】ABC【难度】0.65【知识点】已知直线平行求参数、已知直线垂直求参数、直线过定点问题、求直线交点坐标
【分析】将代入,联立两直线方程即可求得交点,则A可解;由直线过定点问题可求B;由直线垂直的条件可判断C;由直线平行的条件可判断D.
【详解】对于A,当时,直线,直线,
联立,解得,所以两直线的交点为,故A正确;
对于B,将点代入的方程,两方程对任意参数都成立,所以直线与都恒过,故B正确;
对于C:若,则,解得,故C正确;
对于D,假设存在,使,则,解得或,
当,,,两直线重合,舍去,
当时,,即,
,即,两直线重合,舍去,
所以不存在,使,故D错误.故选:ABC.
11.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)如图,在一处四周都是镜子的暗房里,在点平行于地面发出一条射线,与的夹角为,在中点处有一个感应器(体积忽略不计),已知,,则下列说法正确的是( )
A.若,射线经过一次反射就被感应器捕捉到,则
B.若,射线第一个反射点在边上,则最少需要折射三次才能被感应器捕捉到
C.无论长度如何变化,必定存在使得射线反射两次就可以被感应器捕捉到
D.存在,使得射线依次经过,,三个面的反射后能被感应器捕捉到
【答案】BC【难度】0.4【知识点】已知两点求斜率、求点关于直线的对称点、直线关于直线对称问题
【分析】利用点线对称与光线镜面反射的虚像原理作出图像,数形结合,可一一得到答案.
【详解】由于该射线平行于地面,根据题意可视为射线在平面四边形内部发生反射,
对于A,当时,发出射线使其反射点在靠近端的四等分点,反射后再正好被感应器捕捉,
所以,则,故A错误;
对于B,当时,第一次反射在边上,所以不可能只反射一次就被感应器捕捉;
如图1,假设反射两次后被感应器捕捉,则第二次反射一定在边上,
将平面依次向右、向上翻折一次,到达,
观察线段,要求此线段完全在平面与翻折平面构成图形的内部,
设直线,所以:,令得,
所以线段不可能完全在平面与翻折平面构成图形的内部,
即不可能经过两次反射后被感应器捕捉;
如图2,计算得:时可以反射三次后被感应器捕捉(线段完全在平面与翻折平面构成图形的内部),故B正确;
对于C,如图3,依次将平面向上、向右翻折,连接,观察线段,其经过点,
所以与直线的交点在线段上,故线段完全在平面与翻折平面构成图形的内部,
意味着射线将依次经过、反射后被感应器捕捉,反射了两次,故C正确;
对于D,如图4,同翻折,同理分析,观察线段,交点恰好在转折点处,
所以线段一定不可能完全在平面与翻折平面构成图形的内部,故D错误.故选:BC.
三、填空题
12.(2025高三·全国·专题练习)已知直线的方程为,则与垂直,且过点的直线方程是 .
【答案】【难度】0.85【知识点】由两条直线垂直求方程
【分析】根据直线系方程的性质,两直线垂直的条件求解.
【详解】过点且与直线(其中不全为零)垂直的直线方程可以写成.
由题意,过点和垂直的直线可写作,即.
故答案为:
13.(24-25高二下·上海崇明·期末)已知点、,则线段的垂直平分线方程为 .
【答案】【难度】0.85【知识点】已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析
【分析】由线段的斜率可计算出线段的垂直平分线的斜率,又有的中点是线段的垂直平分线经过的一个点,使用点斜式即可得到线段的垂直平分线方程.
【详解】线段的斜率为,故线段的垂直平分线的斜率为,
线段的中点为,故线段的垂直平分线经过,
由点斜式知,线段的垂直平分线方程为:,即.故答案为:.
14.(24-25高二上·广东清远·期中)已知点P在直线上,点,则的最小值为
【答案】【难度】0.85【知识点】求点关于直线的对称点
【知识点】求点关于直线的对称点后可求线段差的最小值.
【详解】如图,设关于直线的对称点为,
则,解得,则,于是,
结合图形知,当三点共线时,此时取得最小值,
即取得最小值为;故答案为:
四、解答题
15.(2025高二·全国·专题练习)求过两条直线和的交点,且分别满足下列条件的直线的方程:
(1)与直线平行;(2)与直线垂直.
【答案】(1)(2)【难度】0.85
【知识点】由两条直线平行求方程、由两条直线垂直求方程、求直线交点坐标
【分析】法1:(1)求出直线的交点,利用线线平行斜率相等即可求解;(2)利用线线垂直斜率关系即可求解;
法2:(1)(2)设出两条直线和的交点的直线的方程为,利用平行、垂直关系即可求解.
【详解】(1)解法1:联立方程,得两条直线的交点为,所以直线过点.
因为直线与直线平行,所以,即,所以直线的方程为.
解法2:设过两条直线和的交点的直线的方程为,
即.
因为直线与直线平行,所以,解得,
所以直线的方程为,即.
(2)解法1:因为直线与直线垂直,所以,即,
所以直线的方程为.
解法2:设过两条直线和的交点的直线的方程为,
即.
因为直线与直线垂直,所以,解得,
所以直线的方程为,即.
16.(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线,,其中为实数.
(1)当时,求的值;
(2)当时,求过直线的交点,且垂直于直线的直线方程.
【答案】(1);(2)【难度】0.85
【知识点】已知直线平行求参数、由两条直线垂直求方程、求直线交点坐标
【分析】(1)根据两直线平行,列出关于m的方程,即可求得答案;
(2)解方程组求出直线的交点,再根据直线的垂直关系,利用直线的点斜式,即可求得答案.
【详解】(1)由得,解得,经检验,符合题意,
故;
(2)当时,,联立,解得,即直线的交点为,
又直线的斜率为,
故过直线的交点,且垂直于直线的直线方程为,即.
17.(24-25高二上·广东清远·期中)已知直线.
(1)求经过点且与直线垂直的直线方程;
(2)求经过直线与的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
【答案】(1);(2)或【难度】0.85
【知识点】直线的点斜式方程及辨析、直线截距式方程及辨析、由两条直线垂直求方程、求直线交点坐标
【分析】(1)利用垂直的性质可设斜截式直线方程,利用待定系数法求解直线即可;
(2)利用截距为0和不为0分类讨论,再结合过原点直线方程和截距式直线方程求解即可.
【详解】(1)由直线可得斜率为,
所以根据垂直关系可设所求直线方程为,
则依题意有,解得,
所以所求直线方程为,整理得;
(2)联立,解得,即直线与的交点为,
当直线经过原点时,满足题意,假设直线方程为,
代入得,此时;
当直线的截距都不为0时,假设直线方程为,
依题意,解得,此时直线方程为,即
综上所述:所求直线方程为或.
18.(24-25高二上·上海·阶段练习)分别求经过点,且满足下列条件的直线l方程:
(1)点与点到直线l的距离相等;
(2)直线l被两条平行直线和截得的线段长为.
【答案】(1)或;(2)或.【难度】0.65
【知识点】由直线的交点坐标求参数、求到两点距离相等的直线方程
【分析】(1)法1:分直线过线段的中点和直线与直线平行两种情况分类讨论即可;法2:分斜率存在和斜率不存在两种情况讨论,再利用点到直线的距离公式即可.
(2)分斜率存在和斜率不存在两种情况讨论,再求出交点,根据距离公式求出长度即可.
【详解】(1)法1:直线过线段的中点:中点,直线的斜率,
则直线的方程为;
直线与直线平行:直线的斜率,则直线的方程为;
故直线的方程为或.
法2:当直线的斜率不存在时,,点到直线的距离分别是,不符合题意;
当直线的斜率存在时,设,
点与点到直线l的距离相等,则,得或,
故直线的方程为或.
(2)当直线的斜率不存在时,,
与两条平行直线的交点为,故截得的线段长为,符合题意;
当直线的斜率存在时,设,
由得交点;由得交点;
则,
得,则,
综上,直线的方程为或.
19.(24-25高一上·四川·期中)已知三个顶点分别为,,.
(1)求边上的高线长;(2)过内一点有一条直线与边,分别交于点,,且点平分线段,求直线的方程.
【答案】(1);(2)【难度】0.65
【知识点】已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析、求点到直线的距离
【分析】(1)求出直线AB的方程,利用点到直线距离公式求出点C到直线AB的距离可得答案;
(2)求出直线AC的方程,设,则,根据点M,N分别在直线AB,AC上,可得,再利用点斜式方程可得答案.
【详解】(1),,,
直线的斜率,
直线的方程为化为,
点C到直线的距离,
即边上的高线长为;
(2)由题知,直线的斜率,
直线的方程为,即,
设,因为点平分线段,则,
∵点M,N分别在直线,上,
,解得,
直线l的斜率,
直线l的方程为,即.
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