内容正文:
专题02 直线方程
5大高频考点概览
考点01 直线的斜率与倾斜角
考点02 直线方程
考点03 直线平行垂直及过定点问题
考点04 直线中的最值问题
考点05直线中的交点距离问题
地 城
考点01
直线的斜率与倾斜角
一、单选题
1.(24-25高二上·重庆巫溪县上磺中学校·期中)已知两点,,过点的直线与线段AB(含端点)有交点,则直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·重庆第十八中学·期中)倾斜角为的直线的单位方向向量是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·重庆第七中学校·期中)已知直线经过点,,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·重庆名校联盟·)已知点,,若是直线l的方向向量,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·重庆渝高中学校·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·重庆字水中学·期中)若直线的一个方向向量为,则该直线的倾斜角大小为( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二上·重庆第十一中学校·期中)直线过两点,则直线的斜率为( )
A. B. C.1 D.
8.(24-25高二上·重庆西南大学附属中学校·期中)直线的倾斜角范围为( )
A. B.
C. D.
9.(24-25高二上·重庆第八中学校·期中)若直线的一个方向向量为,则直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
二、多选题
10.(24-25高二上·重庆实验外国语学校·期中)直线的倾斜角可以为( )
A. B. C. D.
三、填空题
11.(24-25高二上·重庆求精中学·期中)已知直线的方程为,则直线的倾斜角为
地 城
考点02
直线方程
一、单选题
1.(24-25高二上·重庆巴蜀中学校·期中)下列直线中,倾斜角为钝角的直线是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
2.(24-25高二上·重庆巫溪县上磺中学校·期中)直线过点且在x轴、y轴上的截距相等,则该直线方程( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·重庆字水中学·期中)下列说法正确的是( )
A.若,则直线与直线垂直
B.若直线经过第三象限,则
C.过点且在轴,轴截距相等的直线方程为
D.经过点的直线方程均可用表示
三、填空题
4.(24-25高二上·重庆松树桥中学·期中)已知直线l的方向向量为,且直线l经过点,则直线l的方程为 .
5.(24-25高二上·重庆第十八中学·期中)过点且纵横截距相等的直线方程是 (直线方程一般式)
6.(23-24高二上·重庆巴蜀中学·期中)倾斜角为且经过点的直线方程是 .
7.(23-24高二上·重庆育才中学校·期中)已知入射光线经过点被轴反射后,反射光线经过点,则反射光线所在直线方程为 .
四、解答题
8.(24-25高二上·重庆渝东九校联盟·期中)在中,、、,线段的中点为,且.
(1)求实数的值;
(2)求边上的中线所在的直线方程.
9.(24-25高二上·重庆西南大学附属中学校·期中)已知的三个顶点分别是,,.
(1)求边上的高所在的直线方程;
(2)求边上的中线所在的直线方程;
(3)求角平分线所在的直线方程.
10.(23-24高二上·重庆江津第二中学校·期中)已知直线l过点.
(1)若直线l与垂直,求直线l的一般式方程;
(2)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求直线l的一般式方程.
地 城
考点03
直线平行垂直及过定点问题
一、单选题
1.(24-25高二上·重庆青木关中学校·期中)已知点,,若直线与线段(含端点)有公共点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
2.(24-25高二上·重庆渝东九校联盟·期中)已知直线,直线,,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.直线过定点
C.若,则 D.当时,直线不经过第二象限
3.(24-25高二上·重庆第十八中学·期中)已知直线和直线,下列说法正确的是( )
A.始终过定点
B.若,则或
C.若,则或2
D.当时,始终不过第三象限
4.(24-25高二上·重庆第十一中学校·期中)已知直线,直线,则下列说法正确的是( )
A.若,则或
B.若,则
C.直线过定点
D.若直线与坐标轴围成的三角形的面积为,则
5.(23-24高二上·重庆外国语学校·期中)已知直线:与:,下列选项正确的是( )
A.若,则或
B.若,则
C.直线恒过点
D.若直线在轴上的截距为6,则直线的斜截式为
三、填空题
6.(24-25高二上·重庆巴蜀中学校·期中)当原点到动直线的距离最大时,实数的值为 .
地 城
考点04
直线中的最值问题
一、多选题
1.(24-25高二上·重庆南坪中学校·期中)古代数学问题——“将军饮马”,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设将军的出发点是.军营所在位置为,河岸线所在直线的方程为,若将军从出发点到河边饮马,再回到军营(“将军饮马”)的总路程最短,则( )
A.将军从出发点到河边的路线所在直线的方程是
B.将军在河边饮马的地点的坐标为
C.将军从河边回军营的路线所在直线的方程是
D.“将军饮马”走过的总路程为
二、填空题
2.(23-24高二上·重庆外国语学校·期中)已知直线:,为坐标原点,若直线与x轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,当最小时, .
3.(24-25高二上·重庆荣昌中学校·期中)已知,则的最小值 .
4.(23-24高二上·重庆西藏中学校·期中)已知在直线上,则的最小值为 .
三、解答题
5.(24-25高二上·重庆名校联盟·)直线的方程为().
(1)证明:无论为何值,直线过定点;
(2)已知是坐标原点,若直线分别与轴正半轴、轴正半轴交于、两点,当的面积最小时,求的周长及此时直线的截距式方程.
6.(24-25高二上·重庆第八中学校·期中)已知直线的方程为:.
(1)求证:不论为何值,直线必过定点;
(2)过(1)中的点引直线交坐标轴正半轴于,两点,求面积的最小值.
7.(23-24高二上·重庆西藏中学校·期中)已知直线经过点.
(1)若在两坐标轴上的截距互为相反数,求的方程
(2)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,O为坐标原点,设△AOB的面积为S,求S的最小值及此时直线l的方程.
8.(24-25高二上·重庆渝东九校联盟·期中)“曼哈顿几何”也叫“出租车几何”,是在19世纪由赫尔曼·闵可夫斯基提出的(如图是抽象的城市路网,其中线段是欧式空间中定义的两点最短距离,但在城市路网中,我们只能走有路的地方,不能“穿墙”而过),所以在“曼哈顿几何中”,这两点最短距离用表示,又称“曼哈顿距离”;即,因此:“曼哈顿两点间距离”:若,,则,在平面直角坐标系中,我们把到两定点,的“曼哈顿距离”之和为常数的点的轨迹叫“新椭圆”,“新椭圆”上任意一点设为.
(1)已知,,求的值;
(2)分别求,的取值范围;
(3)若,,求“新椭圆”围成的面积.
9.(24-25高二上·重庆青木关中学校·期中)已知两直线,
(1)求过两直线的交点,且在两坐标轴上截距相等的直线方程;
(2)已知两点,,动点在直线运动,求的最小值.
地 城
考点05
直线中的交点距离问题
一、单选题
1.(24-25高二上·重庆松树桥中学·期中)若直线:与直线:相互平行,则、之间的距离为( )
A.3 B. C. D.或
2.(24-25高二上·重庆字水中学·期中)若直线与平行,则两直线间的距离为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·重庆实验外国语学校·期中)若直线和直线平行,则与之间的距离为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二上·重庆第十八中学·期中)已知直线,.则下列说法中正确的有( )
①存在实数,使,②存在实数,使;
③对任意实数,都有,④存在点到四条直线距离相等
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.(23-24高二上·重庆外国语学校·期中)两条平行直线和间的距离为,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
6.(23-24高二上·重庆第八中学校·期中)若三条不同的直线能围成一个三角形,则m的取值不可能为( )
A. B. C. D.1
三、填空题
7.(24-25高二上·重庆巴渝学校·期中)已知直线与直线平行,则它们之间的距离是 .
8.(24-25高二上·重庆渝东九校联盟·期中)直线与直线的交点坐标为 .
9.(24-25高二上·重庆荣昌中学校·期中)已知直线:在轴上的截距是轴上截距的2倍,则的值 .
10.(23-24高二上·广东清远四校联盟·期中)已知两条平行直线间的距离为,则 .
四、解答题
11.(24-25高二上·重庆清华中学校·期中)已知a为实数,设直线:,:.
(1)若,求a的值;
(2)若,求与的距离.
12.(24-25高二上·重庆巫溪县上磺中学校·期中)已知三角形ABC的顶点坐标为.
(1)求过点C且与边AB平行的直线的一般方程;
(2)求三角形ABC的面积.
13.(24-25高二上·重庆求精中学·期中)(1)若直线和直线平行,求的值及到的距离.
(2)已知直线经过点,,求点关于直线对称点的坐标.
14.(23-24高二上·重庆外国语学校·期中)直线:,直线的一个方向向量为,直线:与已知直线垂直.
(1)求a,b的值;
(2)已知点,求点P到直线的距离及点P关于直线对称的点的坐标.
15.(23-24高二上·重庆西南大学附属中学校·期中)已知直线l:,点.
(1)若点P到直线l的距离为d,求d的最大值及此时l的直线方程;
(2)当时,过点P的一条入射光线经过直线l反射,其反射光线经过原点,求反射光线的直线方程.
16.(22-23高二上·重庆荣昌中学校·期中)已知直线l经过点,且与x轴正半轴交于点A,与y轴正半轴交于点B,O为坐标原点.
(1)若点O到直线l的距离为4,求直线l的方程;
(2)若面积为24,求直线l的方程.
试卷第1页,共3页
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专题02 直线方程
5大高频考点概览
考点01 直线的斜率与倾斜角
考点02 直线方程
考点03 直线平行垂直及过定点问题
考点04 直线中的最值问题
考点05直线中的交点距离问题
地 城
考点01
直线的斜率与倾斜角
一、单选题
1.(24-25高二上·重庆巫溪县上磺中学校·期中)已知两点,,过点的直线与线段AB(含端点)有交点,则直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分别求出点与线段端点所成直线的斜率,即可得直线的斜率范围,再由倾斜角与斜率关系求倾斜角范围即可求解.
【详解】如图:
因为,,所以.
设直线的倾斜角为,则,且.
所以.
故选:C
2.(24-25高二上·重庆第十八中学·期中)倾斜角为的直线的单位方向向量是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用直线方向向量与斜率的关系,再由单位向量模长计算可得结果.
【详解】易知倾斜角为的直线斜率为,所以其方向向量应为;
设单位方向向量为,可得,即,
解得;
故直线的单位方向向量可以为或.
故选:C
3.(24-25高二上·重庆第七中学校·期中)已知直线经过点,,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由两点坐标结合斜率公式直接求出斜率,再求出倾斜角,然后由点斜式写出直线方程.
【详解】设直线的倾斜角为.
直线经过点,,所以,
所以,又,所以.
故选:A.
4.(24-25高二上·重庆名校联盟·)已知点,,若是直线l的方向向量,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据两点坐标得到向量坐标,即可求得该直线的倾斜角.
【详解】已知点,,则,
斜率,又直线l的倾斜角,
则直线l的倾斜角.
故选:A.
5.(24-25高二上·重庆渝高中学校·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据直线倾斜角与斜率之间的关系即可求解.
【详解】将直线变形为,即斜率为,
设直线的倾斜角为,则,
因为,
所以.
故选:A.
6.(24-25高二上·重庆字水中学·期中)若直线的一个方向向量为,则该直线的倾斜角大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定的方向向量求出直线的斜率,进而求出倾斜角.
【详解】由直线的一个方向向量为,得直线的斜率,
所以该直线的倾斜角大小为.
故选:C
7.(24-25高二上·重庆第十一中学校·期中)直线过两点,则直线的斜率为( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【分析】利用直线上两点的坐标求斜率即可.
【详解】由题意可知,斜率,
故选:C.
8.(24-25高二上·重庆西南大学附属中学校·期中)直线的倾斜角范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先对进行讨论,当时得到直线倾斜角为,当时,由直线方程得到斜率,再由斜率可得倾斜角的范围.
【详解】当时,直线为:,
故直线的倾斜角为:;
当时,直线为:,
设直线的倾斜角为,
即,
当时,,
当且仅当“”,即时取等号;
即,
当时,,
当且仅当“”,即时取等号;
即,
综上所述:.
故选:A
9.(24-25高二上·重庆第八中学校·期中)若直线的一个方向向量为,则直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据方向向量可得斜率,进而可得倾斜角.
【详解】设倾斜角为,
因为直线的方向向量是,则直线的斜率,
故倾斜角的正切值为,
且,所以的倾斜角为.
故选:A.
二、多选题
10.(24-25高二上·重庆实验外国语学校·期中)直线的倾斜角可以为( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】由题易知,结合倾斜角与斜率的关系可得的倾斜角的范围.
【详解】直线变形得,
假设直线的倾斜角为,则,
则,
所以或,故ABD满足题意,
故选:ABD.
三、填空题
11.(24-25高二上·重庆求精中学·期中)已知直线的方程为,则直线的倾斜角为
【答案】
【分析】计算出斜率后,结合斜率与倾斜角的关系计算即可得.
【详解】由可得直线的斜率为,则直线的倾斜角为.
故答案为:.
地 城
考点02
直线方程
一、单选题
1.(24-25高二上·重庆巴蜀中学校·期中)下列直线中,倾斜角为钝角的直线是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由倾斜角为钝角,得直线的斜率,逐项判断即可.
【详解】由题意,直线的斜率,直线的斜率,
直线的斜率不存在;直线的斜率;
由倾斜角为钝角,得直线的斜率,
故选:B.
二、多选题
2.(24-25高二上·重庆巫溪县上磺中学校·期中)直线过点且在x轴、y轴上的截距相等,则该直线方程( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】根据条件分直线过和不过两种情况,分类求解即可.
【详解】当直线过时,设直线方程,过点,
,得,所以直线方程为,即.
当直线不过时,设直线方程,过点,
∴,解得
所以直线方程为,即.
故选:AC
3.(24-25高二上·重庆字水中学·期中)下列说法正确的是( )
A.若,则直线与直线垂直
B.若直线经过第三象限,则
C.过点且在轴,轴截距相等的直线方程为
D.经过点的直线方程均可用表示
【答案】AD
【分析】根据选项结合直线方程知识点逐一判断正误即可.
【详解】对于选项A,当时,直线方程为和,
两直线垂直,故选项A正确;
对于选项B,直线与轴的交点分别为,
当直线经过一,二,三象限时,,可得,
可得,故B错误;
对于选项C,当直线在轴上的截距都为0时,有直线同样满足条件,故C错误;
对于选项D,根据直线方程的定义与表示法,
可表示任意过的直线,故D正确.
综上所述,答案选AD.
三、填空题
4.(24-25高二上·重庆松树桥中学·期中)已知直线l的方向向量为,且直线l经过点,则直线l的方程为 .
【答案】
【分析】根据直线的方向向量可得斜率,再由点斜式方程即可得出结果.
【详解】由直线l的方向向量为可得直线的斜率为2,
又过点可得直线l的方程为,即.
故答案为:
5.(24-25高二上·重庆第十八中学·期中)过点且纵横截距相等的直线方程是 (直线方程一般式)
【答案】或
【分析】分类讨论,当直线过原点时直接求斜率即可得,当直线不过原点时设出截距式方程计算.
【详解】当直线过原点时,直线的斜率为,
此时直线的方程为,即;
当直线不过原点时,设所求直线的方程为,即,
将点的坐标代入直线方程可得,此时直线的方程为,
因此,所求直线方程为或.
故答案为:或.
6.(23-24高二上·重庆巴蜀中学·期中)倾斜角为且经过点的直线方程是 .
【答案】
【分析】求得直线斜率,根据直线的点斜式方程即可得答案.
【详解】由题意知直线的倾斜角为,则直线斜率为,
又直线经过点,
故其方程为,即,
故答案为:
7.(23-24高二上·重庆育才中学校·期中)已知入射光线经过点被轴反射后,反射光线经过点,则反射光线所在直线方程为 .
【答案】
【分析】求得点关于轴的对称点的坐标,再用两点式求得反射光线所在的直线的方程.
【详解】由题意利用反射定律可得,点关于轴的对称点在反射光线所在的直线上,故反射光线所在直线的方程为,化简可得.
故答案为:.
四、解答题
8.(24-25高二上·重庆渝东九校联盟·期中)在中,、、,线段的中点为,且.
(1)求实数的值;
(2)求边上的中线所在的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出点的坐标,由题意可得出,利用斜率公式可求出实数的值;
(2)求出线段的中点的坐标,可求出直线的方程,再利用点斜式可得出所求直线的方程.
【详解】(1)由题意,直线的中点为,则,
因为,则,即,解得.
(2)由(1)知点,线段的中点为,所以,,
所以,边上的中线所在的直线方程为,即.
9.(24-25高二上·重庆西南大学附属中学校·期中)已知的三个顶点分别是,,.
(1)求边上的高所在的直线方程;
(2)求边上的中线所在的直线方程;
(3)求角平分线所在的直线方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用斜率坐标公式及垂直关系求出高所在直线的斜率,再利用直线的点斜式方程求解即得;
(2)求出中点坐标及中线所在直线的斜率,再利用直线的点斜式方程求解即得;
(3)先求出直线的单位向量,结合角平分线求出角平分线所在的直线的方向向量,结合方向向量和直线斜率的关系即可求出斜率,再根据点斜式即可求解.
【详解】(1)直线的斜率,
则边上的高所在的直线斜率为,
直线又过,
所以边上的高所在的直线方程为,
即.
(2)依题意,边的中点,
因此边上的中线所在直线的斜率,
直线又过,
所以边上的中线所在直线的方程为,
即.
(3)由题意知:,
故与同方向的单位向量为:,
与同方向的单位向量为:,
故角平分线所在的直线的方向向量为:,
设角平分线所在的直线的斜率为,
又直线的方向向量可以表示为,
,
直线又过,
故角平分线所在的直线方程为:,
即.
10.(23-24高二上·重庆江津第二中学校·期中)已知直线l过点.
(1)若直线l与垂直,求直线l的一般式方程;
(2)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求直线l的一般式方程.
【答案】(1);
(2)或
【分析】(1)由垂直斜率关系求得直线的斜率,再由点斜式写出方程;
(2)分别讨论截距为和截距不为,两种情况分类讨论,进而求得直线的方程.
【详解】(1)解:由直线的斜率为,则直线的斜率为,
则直线的方程为,即.
(2)解:当截距为0时,直线的方程为;
当截距不为0时,直线设为,代入,解得,
可得直线的方程为,
综上可得,直线的方程为或
地 城
考点03
直线平行垂直及过定点问题
一、单选题
1.(24-25高二上·重庆青木关中学校·期中)已知点,,若直线与线段(含端点)有公共点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先求出直线的定点,再结合直线的斜率公式,即可求解.
【详解】直线,即,
则直线过定点,
,,,
,,
直线与线段(含端点)有公共点,
或,解得或,
故实数的取值范围为.
故选:D.
二、多选题
2.(24-25高二上·重庆渝东九校联盟·期中)已知直线,直线,,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.直线过定点
C.若,则 D.当时,直线不经过第二象限
【答案】AC
【分析】根据两直线平行可得出关于实数的等式与不等式,解之可判断A选项;解方程组可求出直线所过定点的坐标,可判断B选项;利用两直线垂直求出的值,可判断C选项;数形结合可判断D选项.
【详解】对于A选项,若,则,解得,A对;
对于B选项,由可得,即直线过定点,B错;
对于C选项,若,则,解得,C对;
对于D选项,当时,直线交轴的负半轴于点,
作出直线的图象如下图所示:
由图可知,当时,直线不经过第一象限,D错.
故选:AC.
3.(24-25高二上·重庆第十八中学·期中)已知直线和直线,下列说法正确的是( )
A.始终过定点
B.若,则或
C.若,则或2
D.当时,始终不过第三象限
【答案】AC
【分析】求出直线过的定点判断A;取,确定的位置关系判断B;由垂直关系求出判断C;取判断D.
【详解】对于A,直线,由,得,始终过定点,A正确;
对于B,当时,与直线重合,B错误;
对于C,,则,解得或,C正确;
对于D,取,直线过第三象限,D错误.
故选:AC
4.(24-25高二上·重庆第十一中学校·期中)已知直线,直线,则下列说法正确的是( )
A.若,则或
B.若,则
C.直线过定点
D.若直线与坐标轴围成的三角形的面积为,则
【答案】BC
【分析】时,两直线重合,可判断A,利用两直线垂直的充要条件判断B,由求得直线过的定点即可判断C,求直线与坐标轴的交点,结合三角形的面积公式列出方程即可求解.
【详解】对于A,时,,即,,则两直线重合,故A错误;
对于B,若,则,解得 ,故B正确;
对于C,当时,,解得,与的值无关,因此可得直线过定点,故C正确;
对于D,对于,令,得,令,得 ,
若直线与坐标轴围成的三角形的面积为,则,解得,故D错误.
故选:BC.
5.(23-24高二上·重庆外国语学校·期中)已知直线:与:,下列选项正确的是( )
A.若,则或
B.若,则
C.直线恒过点
D.若直线在轴上的截距为6,则直线的斜截式为
【答案】ACD
【分析】根据直线的平行与垂直判断AB,由直线系求出定点判断C,根据截距及直线方程的斜截式判断D.
【详解】因为,所以,解得或,代入直线方程检验,不重合,故A正确;
因为,则,解得,故B错误;
由可得,由解得,
所以直线恒过点,故C正确;
由:,令,可得,解得,
所以:,即,故D正确.
故选:ACD
三、填空题
6.(24-25高二上·重庆巴蜀中学校·期中)当原点到动直线的距离最大时,实数的值为 .
【答案】
【分析】根据动直线恒过定点知距离最大时直线,利用斜率的关系列方程,求解即可.
【详解】由,得,则动直线恒过定点;
故原点到动直线的距离最大时,直线,
因为直线的斜率为,所以,解得;
故答案为:
地 城
考点04
直线中的最值问题
一、多选题
1.(24-25高二上·重庆南坪中学校·期中)古代数学问题——“将军饮马”,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设将军的出发点是.军营所在位置为,河岸线所在直线的方程为,若将军从出发点到河边饮马,再回到军营(“将军饮马”)的总路程最短,则( )
A.将军从出发点到河边的路线所在直线的方程是
B.将军在河边饮马的地点的坐标为
C.将军从河边回军营的路线所在直线的方程是
D.“将军饮马”走过的总路程为
【答案】BD
【分析】求出点关于直线的对称点为,直线的方程为即为从出发点到河边的路线所在直线方程,可得A错误;联立直线方程可解得交点坐标即为饮马地点的坐标为,可得B正确;直线的方程为即为从河边回军营的路线所在直线方程,可得C错误;由各路段长度总和即可求出“将军饮马”走过的总路程为,可知D正确.
【详解】由题可知在的同侧,
设点关于直线的对称点为,如下图所示:
则,解得,即.
对于A,将军从出发点到河边的路线所在直线即为,
又,所以直线的方程为,即,故A错误;
对于B,设将军在河边饮马的地点为,则即为与的交点,
联立两直线方程解得,故B正确;
对于C,将军从河边回军营的路线所在直线为,又,
所以直线的方程为,即,故C错误;
对于D,总路程,
所以“将军饮马”的总路程为,故D正确.
故选:BD.
二、填空题
2.(23-24高二上·重庆外国语学校·期中)已知直线:,为坐标原点,若直线与x轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,当最小时, .
【答案】
【分析】由直线系方程求出定点,再由截距式可得,根据均值不等式等号成立的条件求解即可.
【详解】由可得,
由,解得,即直线过定点,
假设直线的截距式方程为,则,,
当且仅当,即,时,等号成立,
此时直线的方程为,
所以得.
故答案为:
3.(24-25高二上·重庆荣昌中学校·期中)已知,则的最小值 .
【答案】
【分析】设点为直线上的动点,已知式几何意义为与的距离和与的距离之和,设点,求出关于直线的对称点,计算出即得.
【详解】设点为直线上的动点,
由,
则其几何意义为与的距离和与的距离之和,
设点,
则点关于直线的对称点为点,
故,且,
所以,
当且仅当三点共线时取等号,
所以的最小值为.
故答案为:.
4.(23-24高二上·重庆西藏中学校·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:.
三、解答题
5.(24-25高二上·重庆名校联盟·)直线的方程为().
(1)证明:无论为何值,直线过定点;
(2)已知是坐标原点,若直线分别与轴正半轴、轴正半轴交于、两点,当的面积最小时,求的周长及此时直线的截距式方程.
【答案】(1)证明见解析
(2),
【分析】(1)将直线的方程变形为,令,解得即可;
(2)首先求出直线在、轴上的截距,即可求出的范围,再由面积公式及基本不等式
求出面积最小值及此时的值,从而求出直线的方程及三角形的周长.
【详解】(1)直线的方程变形为,
由,得到,
又时,恒成立,
故直线恒过定点
(2)由,
依题意,即,
令,得到,令,得到,
由,得到,
所以,
令,得到,
当且仅当,即时取等号,此时,直线的方程为,
又,,,
所以当的面积最小时,的周长为.
6.(24-25高二上·重庆第八中学校·期中)已知直线的方程为:.
(1)求证:不论为何值,直线必过定点;
(2)过(1)中的点引直线交坐标轴正半轴于,两点,求面积的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)4
【分析】(1)把直线方程写成,由可得定点坐标.
(2)设过点直线方程的点斜式,求出与坐标轴交点坐标,利用基本(均值)不等式求三角形面积的最小值.
【详解】(1)由,可得,
令,所以直线过定点.
(2)由(1)知,直线恒过定点,由题意可设直线的方程为,
设直线与轴,轴正半轴交点为,,令,得;令,得,
所以面积,
当且仅当,即时,面积最小值为4.
7.(23-24高二上·重庆西藏中学校·期中)已知直线经过点.
(1)若在两坐标轴上的截距互为相反数,求的方程
(2)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,O为坐标原点,设△AOB的面积为S,求S的最小值及此时直线l的方程.
【答案】(1)或.
(2)最小值为4,.
【分析】(1)截距相等时,要考虑到截距为和不为两种情况分类讨论;
(2)设直线方程为点斜式,表示直角三角形的面积,通过基本不等式即可求得最值.
【详解】(1)当截距为时,设直线方程为,
因为直线过点,则,
解得,
所以直线方程为;
当截距相等且不为时,设直线方程为,
因为直线过点,则代入直线方程得,,
则直线方程为.
所以直线方程为或.
(2)由题意可知,直线的截距不为,且斜率存在且,
设直线方程为,
令,;令,
则,
当且仅当时,等号成立.
所以的最小值为,此时的直线方程为.
8.(24-25高二上·重庆渝东九校联盟·期中)“曼哈顿几何”也叫“出租车几何”,是在19世纪由赫尔曼·闵可夫斯基提出的(如图是抽象的城市路网,其中线段是欧式空间中定义的两点最短距离,但在城市路网中,我们只能走有路的地方,不能“穿墙”而过),所以在“曼哈顿几何中”,这两点最短距离用表示,又称“曼哈顿距离”;即,因此:“曼哈顿两点间距离”:若,,则,在平面直角坐标系中,我们把到两定点,的“曼哈顿距离”之和为常数的点的轨迹叫“新椭圆”,“新椭圆”上任意一点设为.
(1)已知,,求的值;
(2)分别求,的取值范围;
(3)若,,求“新椭圆”围成的面积.
【答案】(1)
(2)的取值范围为;的取值范围为
(3)6
【分析】(1)根据定义直接运算求解即可;
(2)设“新椭圆”上任意一点为,可得,分类讨论去绝对值,作出图象,即可得,的范围;
(3)根据(2)中图象,代入,即可得面积.
【详解】(1)因为,,所以.
(2)设“新椭圆”上任意一点为,
根据“新椭圆”的定义,可得,即,
当时,可得,即;
当时,可得,即;
当时,可得,即;
当时,可得,即;
当时,可得;当时,可得;
当时,可得;当时,可得;当时,可得;
作出“新椭圆”的图象,如图所示,
结合图象可知:的取值范围为;的取值范围为.
(3)设“新椭圆”的图象,围成的六边形为,
若,,由(2)可知:,
所以“新椭圆”围成的面积为.
【点睛】方法点睛:解新定义题型的步骤:
(1)理解“新定义”,明确“新定义”的条件、原理、方法、步骤和结论 ;
(2)重视“举例”,利用“举例”检验是否理解和正确运用“新定义”;归纳“举例”提供的解题方法,归纳“举例”提供的分类情况.
9.(24-25高二上·重庆青木关中学校·期中)已知两直线,
(1)求过两直线的交点,且在两坐标轴上截距相等的直线方程;
(2)已知两点,,动点在直线运动,求的最小值.
【答案】(1)或;
(2)2.
【分析】(1)求出直线的交点,再按相等截距是否为0分类,结合直线的截距式方程求解.
(2)求出点关于直线对称的点,再结合对称的性质及两点间线段最短求出最小值.
【详解】(1)由,解得,则直线交于点,
直线在两坐标轴上截距都为0,且过点,符合题意,
当相等的截距不为0时,设直线方程为,由,
得,方程为,
所以所求直线方程为或.
(2)点在直线同侧,令点关于直线对称的点坐标为,
则,解得,因此点关于直线对称的点为原点,
,当且仅当是线段与直线为交点时取等号,
所以的最小值为2.
地 城
考点05
直线中的交点距离问题
一、单选题
1.(24-25高二上·重庆松树桥中学·期中)若直线:与直线:相互平行,则、之间的距离为( )
A.3 B. C. D.或
【答案】C
【分析】根据两直线平行求出参数的值,再利用两平行线之间的距离公式即可得解.
【详解】因为直线与直线平行,
,解得或2,
当时,与重合,不符合题意;
当时,与平行,符合题意;
则与之间的距离.
故选:C.
2.(24-25高二上·重庆字水中学·期中)若直线与平行,则两直线间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用两直线平行求得,再利用两平行直线间的距离公式即可得解.
【详解】因为直线与平行,
所以,解得或,
当时,两直线方程都为,此时两直线重合,不合题意,
当时,与平行,故,
故,
所以两直线间的距离为.
故选:C.
3.(24-25高二上·重庆实验外国语学校·期中)若直线和直线平行,则与之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据两直线平行求出参数的值,再利用两平行线之间的距离公式即可得解.
【详解】因为直线与直线平行,
所以,解得或,
当时,与重合,不符合题意;
当时,与平行,符合题意;
则与之间的距离.
故选:A.
4.(23-24高二上·重庆第十八中学·期中)已知直线,.则下列说法中正确的有( )
①存在实数,使,②存在实数,使;
③对任意实数,都有,④存在点到四条直线距离相等
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】令即可判断①;根据直线平行、垂直的判定即可判断②③;利用点线距离公式求原点到各直线距离判断④.
【详解】当时,,故,①对;
由,故不成立,②错;
由恒成立,即,③对;
由各直线方程知:坐标原点到各直线距离均为,④对.
所以共有3个正确.
故选:C
5.(23-24高二上·重庆外国语学校·期中)两条平行直线和间的距离为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先根据两直线平行求,再求平行线间的距离.
【详解】因为两直线平行,则,解得:,
所以两平行线分别为和,
.
故选:B
二、多选题
6.(23-24高二上·重庆第八中学校·期中)若三条不同的直线能围成一个三角形,则m的取值不可能为( )
A. B. C. D.1
【答案】ABC
【分析】根据题意,结合若或或重合时,结合两直线的位置关系,列出方程,即可求解.
【详解】由直线,
若或重合时,则满足,解得;
若或重合时,则满足,解得;
若经过直线与的交点时,此时三条直线不能围成一个三角形,
联立方程组,解得,即交点,
将点代入直线,可得,解得.
故选:ABC.
三、填空题
7.(24-25高二上·重庆巴渝学校·期中)已知直线与直线平行,则它们之间的距离是 .
【答案】
【分析】首先将直线化为,再由两平行线间的距离公式计算可得.
【详解】直线即,
所以平行直线与直线的距离.
故答案为:
8.(24-25高二上·重庆渝东九校联盟·期中)直线与直线的交点坐标为 .
【答案】
【分析】联立两直线的方程,可求出两直线的交点坐标.
【详解】联立,解得,
因此,直线与直线的交点坐标为.
故答案为:.
9.(24-25高二上·重庆荣昌中学校·期中)已知直线:在轴上的截距是轴上截距的2倍,则的值 .
【答案】或
【分析】求出直线与两坐标轴的交点,根据截距的关系,列方程求即可.
【详解】依题意可得,
直线在轴上的截距为,在轴上截距,
则,得或.
故答案为:或.
10.(23-24高二上·广东清远四校联盟·期中)已知两条平行直线间的距离为,则 .
【答案】5
【分析】先利用两直线平行求得m的值,再利用两平行直线间的距离公式求得n的值,进而求得的值.
【详解】根据题意,两条直线平行,
必有,解可得
则即,变形可得,
又由两条平行直线间的距离为,则有,
故,解之可得或,
则时;时.
故答案为:5.
四、解答题
11.(24-25高二上·重庆清华中学校·期中)已知a为实数,设直线:,:.
(1)若,求a的值;
(2)若,求与的距离.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据两直线的位置关系求出即可;
(2)根据两直线的位置关系求出,检验并利用两平行线间的距离公式计算即可求解.
【详解】(1)由题意知,若,
则,解得.
(2)若,则,即,解得或.
当时,,此时,
两平行线之间的距离为;
当时,,此时重合,不符合题意.
所以两平行线之间的距离为.
12.(24-25高二上·重庆巫溪县上磺中学校·期中)已知三角形ABC的顶点坐标为.
(1)求过点C且与边AB平行的直线的一般方程;
(2)求三角形ABC的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求直线的斜率,再根据直线平行得所求直线斜率,利用点斜式得直线方程,再转化为一般式即可.
(2)先求,再求到(1)中所求直线的距离,利用三角形的面积公式可求解.
【详解】(1)如图:
因为,因为所求直线与平行,
所以所求直线为:,即.
(2)因为.
点到直线的距离为:.
所以.
13.(24-25高二上·重庆求精中学·期中)(1)若直线和直线平行,求的值及到的距离.
(2)已知直线经过点,,求点关于直线对称点的坐标.
【答案】(1),,(2)
【分析】(1)根据两直线平行的充要条件求出,再利用两平行线间距离公式求解;
(2)求出方程,设出根据对称性列式运算得解.
【详解】(1)因为,所以,解得,
所以,,
所以与的距离为.
(2)因为,所以直线的方程为,即,
设,则,解得,
所以点的坐标为.
14.(23-24高二上·重庆外国语学校·期中)直线:,直线的一个方向向量为,直线:与已知直线垂直.
(1)求a,b的值;
(2)已知点,求点P到直线的距离及点P关于直线对称的点的坐标.
【答案】(1),
(2),
【分析】(1)确定的斜率为,根据直线垂直得到斜率,计算得到答案.
(2)利用公式计算距离,根据垂直得到直线方程,计算交点,再根据中点坐标公式计算得到答案.
【详解】(1)直线的一个方向向量为,所以的斜率为,所以,故.
直线:与已知直线垂直,则,故.
(2)点P到直线的距离,
设过点与直线垂直的直线方程为:,故,解得,
故直线方程为,
,解得,故该直线与直线的交点坐标为,
设对称点的坐标为,故,解得,
故对称点为.
15.(23-24高二上·重庆西南大学附属中学校·期中)已知直线l:,点.
(1)若点P到直线l的距离为d,求d的最大值及此时l的直线方程;
(2)当时,过点P的一条入射光线经过直线l反射,其反射光线经过原点,求反射光线的直线方程.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)求出直线所过定点,当时最大,且,据此求直线方程;
(2)求关于直线l的对称点,根据在反射直线上求解即可.
【详解】(1)因为直线l:可得,
所以由解得,即直线过定点,
所以到直线l的距离,
此时,即,
所以直线l的方程为,即.
(2)时,直线l:,
设关于直线l:的对称点,
则,解得,,
即,又在反射直线上且反射直线过原点,
所以反射直线的斜率为,
故反射直线的方程为,即.
16.(22-23高二上·重庆荣昌中学校·期中)已知直线l经过点,且与x轴正半轴交于点A,与y轴正半轴交于点B,O为坐标原点.
(1)若点O到直线l的距离为4,求直线l的方程;
(2)若面积为24,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设直线方程,利用点到直线的距离求出斜率即可得解;
(2)设出直线方程,求出截距,利用面积求出斜率即可得解.
【详解】(1)由题意知直线l的斜率存在,
设直线l的方程为,即,
则点O到直线l的距离,解得.
故直线l的方程为,即.
(2)由题意知直线l的斜率存在,
设直线l的方程为,即,
令,可得,
令,可得,
所以,即,
解得,
故所求直线方程为.
试卷第1页,共3页
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