内容正文:
专题05 直线的方程及直线的交点与距离公式
4大高频考点概览
考点01 直线的倾斜角及斜率
考点02 直线的方程
考点03 两条直线平行、垂直位置关系
考点04 有关点线的距离及最值问题
地 城
考点01
直线的倾斜角及斜率
一、单选题
1.(24-25高二上·河北石家庄二十七中·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·河北石家庄四十三中·期中)若直线经过两点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
3.(22-23高二上·河北唐山开滦第一中学·期末)直线的倾斜角为
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·河北唐山第二中学·期中)直线的倾斜角是
A. B. C. D.
5.直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·河北承德第二中学·期中)直线:的倾斜角为( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二上·河北张家口·期中)三点,,在同一条直线上,则的值为( )
A.2 B.4 C. D.
8.(24-25高二上·河北石家庄第十五中·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
9.(24-25高二上·河北唐山滦南县·期中)经过,两点的直线的倾斜角是( )
A.45° B.60° C.90° D.135°
10.(24-25高二上·河北承德承德县六沟高级中学·期中)已知直线l经过点,,则直线l的斜率为( )
A. B. C.3 D.
11.(24-25高二上·河北唐山开滦第一中学·期中)已知直线经过点,,,则的倾斜角为( )
A. B. C.0 D.
12.(24-25高二上·河北承德双滦区实验中学·期中)直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
13.(24-25高二上·河北承德双桥卉原中学·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
14.(24-25高二上·河北石家庄二十七中·期中)已知直线的斜率为,则直线的一个方向向量的坐标为( )
A. B. C. D.
15.(24-25高二上·河北石家庄二中·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
16.(24-25高二上·河北张家口·期中)如图,直线,,,的斜率分别为,,,,则( )
A. B.
C. D.
17.(24-25高二上·河北石家庄六中·期中)直线的方程为,若直线过原点和二、四象限,则 ( )
A. B.
C. D.
二、多选题
18.(24-25高二上·河北衡水武强中学·期中)下列叙述正确的是( )
A.直线倾斜角的取值范围是
B.平面直角坐标系内的任意一条直线都存在倾斜角和斜率
C.若一条直线的倾斜角为,则此直线的斜率为
D.与坐标轴垂直的直线的倾斜角是或
19.(24-25高二上·河北石家庄六中·期中)直线,的图象可能是( )
A. B.
C. D.
20.(24-25高二上·河北承德第八中学·期中)已知直线,则下列选项中正确的有( )
A.直线的倾斜角为 B.直线的斜率为
C.直线不经过第三象限 D.直线的一个方向向量为
地 城
考点02
直线的方程
一、单选题
1.(24-25高二上·河北承德第八中学·期中)过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二上·河北唐山开滦第一中学·期中)一条光线从点射出,与轴相交于点,经x轴反射,则反射光线所在直线的方程为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·河北石家庄正定中学·期中)过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高二上·河北唐山滦南县·期中)无论取何值,直线恒过定点,则点为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·河北石家庄正定中学·期中)过点的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A. B.
C.或 D.或
6.(24-25高二上·河北石家庄六中·期中)过点(0,1)且与直线y=(x+1)垂直的直线方程是( )
A.y=2x-1 B.y=-2x-1 C.y=-2x+1 D.y=2x+1
二、多选题
7.(24-25高二上·河北承德双滦区实验中学·期中)已知直线,则下列说法正确的是( )
A.直线过点
B.直线与直线平行
C.直线在轴上的截距为2
D.直线与直线垂直
8.(24-25高二上·河北承德双桥卉原中学·期中)已知直线m方程为,则下列说法中正确的是( )
A.直线m斜率为 B.直线m横截距为1
C.直线m纵截距为 D.点不在直线m上
9.(24-25高二上·河北张家口·期中)直线经过点,且在两坐标轴上的截距的绝对值相等,则直线的方程可能是( )
A. B. C. D.
10.(24-25高二上·河北石家庄二中·期中)下列说法在确的是( )
A.若方程表示直线,则
B.分别为直线与上任意一点,则的最小值为
C.直线l过点且在两坐标轴上的截距相等,则直线l的方程为
D.直线与相交于点,则过点,的直线方程为
三、填空题
11.(24-25高二上·河北石家庄正定中学·期中)直线关于x轴对称的直线方程为 .
四、解答题
12.(24-25高二上·河北石家庄二中·期中)已知的三个顶点分别为.
(1)求边的中线和高所在直线的方程;
(2)若直线l过顶点A,且原点到直线l的距离为2,求直线l的方程.
13.(24-25高二上·河北石家庄六中·期中)已知定点.
(1)求过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程;
(2)若直线过点且交轴负半轴于点,交轴正半轴于点,记的面积为(为坐标原点),求的最小值,并求此时直线的方程.
14.(24-25高二上·河北石家庄二十七中·期中)已知点,直线:.
(1)求过点,且与直线平行的直线的方程;
(2)光线通过点,经直线反射,其反射光线通过点,求反射光线所在直线的方程.
15.(24-25高二上·河北张家口·期中)已知的顶点,若边上的中线所在直线方程为,边上的高线所在直线方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)求直线的方程.
16.(24-25高二上·河北石家庄第十五中·期中)已知点,求下列直线的方程:
(1)求经过点,且在轴上的截距是轴上截距的2倍的直线的方程;
(2)光线自点射到轴的点后被轴反射,求反射光线所在直线的方程.
17.(24-25高二上·河北唐山滦南县·期中)已知的顶点坐标分别是,,,为边的中点.
(1)求中线的方程;
(2)求经过点且与直线平行的直线方程.
18.(24-25高二上·河北衡水武强中学·期中)已知直线.
(1)若直线过点,且,求直线的方程;
(2)若直线,且直线与直线之间的距离为,求直线的方程.
19.(24-25高二上·河北石家庄二中润德学校·期中)已知点和点关于直线:对称.
(1)若直线过点,且使得点到直线的距离最大,求直线的方程;
(2)若直线过点且与直线交于点,的面积为2,求直线的方程.
地 城
考点03
两条直线平行、垂直位置关系
一、单选题
1.(24-25高二上·河北承德高新区第一中学·期中)已知直线与直线平行,则( )
A.±2 B.2 C.-2 D.
2.(24-25高二上·河北承德第一中学·期中)已知直线与.若,则( )
A. B.1 C. D.2
3.(24-25高二上·河北承德承德县六沟高级中学·期中)若直线与平行,则( )
A. B. C. D.2
4.(24-25高二上·河北石家庄二中·期中)已知直线与平行,则实数( )
A.或1 B.3或 C. D.1
5.(24-25高二上·河北承德双滦区实验中学·期中)直线和直线,则“”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
6.(24-25高二上·河北石家庄第十五中·期中)已知直线,,若;,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
7.(24-25高二上·河北唐山滦南县·期中)已知直线与垂直,则实数的值是( )
A.0或3 B.3 C.0或 D.
8.(24-25高二上·河北衡水武强中学·期中)已知直线与直线,若,则( )
A. B.2 C.2或 D.5
二、多选题
9.(24-25高二上·河北石家庄精英中学·期中)下列选项正确的是( )
A.过点且和直线平行的直线方程是
B.“”是“直线与直线互相垂直”的充要条件
C.若直线:与:平行,则与的距离为
D.直线的倾斜角的取值范围是
10.(24-25高二上·河北石家庄二中润德学校·期中)已知直线:和直线:,下列说法正确的是( )
A.当时,
B.当时,
C.直线过定点,直线过定点
D.当,平行时,两直线的距离为
11.(24-25高二上·河北石家庄第十五中·期中)已知直线,动直线,则下列结论错误的有( )
A.不存在k,使得的倾斜角为 B.存在实数k,使得与没有公共点
C.对任意的k,与都不重合 D.对任意的k,与都不垂直
三、填空题
12.(24-25高二上·河北承德第二中学·期中)已知直线,若,则 .
13.(24-25高二上·河北唐山开滦第一中学·期中)若直线与互相垂直,则 .
14.(24-25高二上·河北石家庄六中·期中)若直线与直线平行,则实数m的值为 .
15.(24-25高二上·河北部分校·期中)已知直线的一个方向向量为,直线的一个方向向量为,其中为正数,若,则的最小值为 .
16.(24-25高二上·河北石家庄第十五中·期中)已知直线,直线.若,则实数的值为 .
17.(24-25高二上·河北唐山滦南县·期中)若直线与直线平行,则与之间的距离为 .
18.(22-23高二上·河北唐山开滦第一中学·期末)若直线与直线平行,则 .
四、解答题
地 城
考点04
有关的点线的距离及最值问题
一、单选题
1.(24-25高二上·河北石家庄精英中学·期中)已知,两点到直线:的距离相等,则( ).
A.2 B.4 C.1或4 D.2或4
2.(24-25高二上·河北衡水武强中学·期中)已知点,直线,则点A到直线l的距离为( )
A.1 B.2 C. D.
3.(24-25高二上·河北承德第一中学·期中)平行线与间的距离为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·河北承德承德县六沟高级中学·期中)已知直线 与 相交于点 ,则点到直线 的距离为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·河北承德第八中学·期中)若直线与直线平行,则它们之间的距离为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·河北石家庄二中·期中)若第一象限内的点关于直线的对称点在直线上,则的最小值为( )
A.1 B.4 C.10 D.16
7.(24-25高二上·河北石家庄第十五中·期中)点为轴上的点,,,以,,为顶点的三角形的面积为8,则点的坐标为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
8.(24-25高二上·河北石家庄六中·期中)已知直线与互相平行,则它们之间的距离是( )
A. B. C. D.
9.(24-25高二上·河北承德双桥卉原中学·期中)已知直线与,若,则,之间的距离是( )
A. B. C. D.
10.(24-25高二上·河北张家口·期中)已知点为直线上的动点,则的最小值为( )
A.5 B.6 C. D.
11.(24-25高二上·河北石家庄正定中学·期中)已知点,且点在直线上,则下列命题中错误的是( )
A.存在点,使得
B.存在点,使得
C.的最小值为
D.的最大值为3
二、解答题
12.(24-25高二上·河北石家庄第一中学·期中)已知直线的方程为.
(1)当时,求点到直线的距离;
(2)当时,为直线上一动点,若,,求的最小值.
试卷第1页,共3页
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专题05 直线的方程及直线的交点与距离公式
4大高频考点概览
考点01 直线的倾斜角及斜率
考点02 直线的方程
考点03 两条直线平行、垂直位置关系
考点04 有关点线的距离及最值问题
地 城
考点01
直线的倾斜角及斜率
一、单选题
1.(24-25高二上·河北石家庄二十七中·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据直线方程直接确定倾斜角.
【详解】由直线与轴垂直,即其倾斜角为.
故选:B.
2.(24-25高二上·河北石家庄四十三中·期中)若直线经过两点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由斜率公式得出,进而得出直线的倾斜角.
【详解】,因为倾斜角,所以
故选:B
3.(22-23高二上·河北唐山开滦第一中学·期末)直线的倾斜角为
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用直线的倾斜角与斜率的关系即可得出.
【详解】设直线x+y﹣1=0的倾斜角为α.直线x+y﹣1=0化为.
∴tanα=﹣.∵α∈[0°,180°),∴α=150°.
故选D.
【点睛】本题考查了直线的倾斜角与斜率的关系,属于基础题.
4.(24-25高二上·河北唐山第二中学·期中)直线的倾斜角是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设直线的倾斜角为 ,则 ,
倾斜角的范围为,故直线的倾斜角为,
选:D
5.直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据斜率与倾斜角的关系求解即可.
【详解】由题的斜率,故倾斜角的正切值为-1,又,故
故选:D
【点睛】本题主要考查了直线斜率为直线倾斜角的正切值,属于基础题型.
6.(24-25高二上·河北承德第二中学·期中)直线:的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将直线的一般式方程转化为斜截式方程,得到斜率,进而求倾斜角.
【详解】由题,直线方程可化为,则斜率为,所以倾斜角为,
故选:C.
7.(24-25高二上·河北张家口·期中)三点,,在同一条直线上,则的值为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】D
【分析】根据两点斜率表达式得到方程,解出即可.
【详解】显然,则,即,解得.
故选:D.
8.(24-25高二上·河北石家庄第十五中·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先把方程化为斜截式,得到直线的斜率,即可求解.
【详解】由得:,设其倾斜角为,,
所以斜率, 故倾斜角为,
故选:C
9.(24-25高二上·河北唐山滦南县·期中)经过,两点的直线的倾斜角是( )
A.45° B.60° C.90° D.135°
【答案】C
【分析】根据两点的横坐标相等,可知该直线斜率不存在,即可求得直线的倾斜角.
【详解】解:因为,,所以经过两点的直线斜率不存在,所以倾斜角为.
故选:C.
10.(24-25高二上·河北承德承德县六沟高级中学·期中)已知直线l经过点,,则直线l的斜率为( )
A. B. C.3 D.
【答案】C
【分析】利用斜率坐标公式计算得解.
【详解】由直线l经过点,,得直线l的斜率.
故选:C
11.(24-25高二上·河北唐山开滦第一中学·期中)已知直线经过点,,,则的倾斜角为( )
A. B. C.0 D.
【答案】B
【分析】利用倾斜角的定义求解即可.
【详解】直线经过点,,故直线 的方程为:,倾斜角为.故选:B
12.(24-25高二上·河北承德双滦区实验中学·期中)直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题可得其斜率,即可得倾斜角.
【详解】,设其倾斜角为,则,又,
则,即倾斜角为,故选:D
13.(24-25高二上·河北承德双桥卉原中学·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】直线的倾斜角与斜率有关,先求直线斜率,再得到倾斜角.
【详解】直线,直线斜率为0,所以直线倾斜角为.
故选:D.
14.(24-25高二上·河北石家庄二十七中·期中)已知直线的斜率为,则直线的一个方向向量的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用直线方向向量的意义求得答案.
【详解】斜率为的直线的一个方向向量为,因此直线的一个方向向量为,而A、B、C中向量与不共线,,所以直线的一个方向向量的坐标为.
故选:D
15.(24-25高二上·河北石家庄二中·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据直线的一般方程求得相应斜率即可得出倾斜角.
【详解】易知直线的斜率为,又倾斜角,可得倾斜角.
故选:D
16.(24-25高二上·河北张家口·期中)如图,直线,,,的斜率分别为,,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由图可知直线的倾斜角为钝角,斜率为负,直线的倾斜角为锐角,斜率为正,以及根据倾斜角的大小判断斜率的大小可得答案.
【详解】直线的倾斜角为钝角,斜率为负,且直线的倾斜角大于直线的倾斜角,
直线的倾斜角为锐角,斜率为正,直线的倾斜角大于直线的倾斜角,所以.
故选:D.
17.(24-25高二上·河北石家庄六中·期中)直线的方程为,若直线过原点和二、四象限,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】化直线的方程为斜截式方程,根据直线过原点和二、四象限,即可得到答案.
【详解】由题意,化直线的方程为斜截式方程,
因为直线过原点和二、四象限,所以,且,所以,,故选D.
【点睛】本题主要考查了直线的斜截式方程的应用,其中解答中把直线的方程化为直线的斜截式方程,根据直线斜率和在轴上的截距列出不等式是解答的关键,着重考查了推理与论证能力.
二、多选题
18.(24-25高二上·河北衡水武强中学·期中)下列叙述正确的是( )
A.直线倾斜角的取值范围是
B.平面直角坐标系内的任意一条直线都存在倾斜角和斜率
C.若一条直线的倾斜角为,则此直线的斜率为
D.与坐标轴垂直的直线的倾斜角是或
【答案】ACD
【分析】根据倾斜角和斜率的定义逐一判断即可求解.
【详解】对于选项,由直线倾斜角的定义可知,倾斜角的取值范围是,则正确;
对于选项,由直线斜率的定义可知(为直线的倾斜角),当时斜率不存在,则错误;
对于选项,由直线斜率的定义可知选项正确;
对于选项,当直线与轴垂直时直线的倾斜角为,当直线与轴垂直时直线的倾斜角为,则正确;
故选:ACD.
19.(24-25高二上·河北石家庄六中·期中)直线,的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】分析两直线的斜率以及在轴上的截距,可得出、的符号,即可得出合适的选项.
【详解】直线的斜率为,该直线在轴上的截距为,直线的斜率为,该直线在轴上的截距为,
对于A选项,由直线的图象可得,由直线的图象可得,即,A不满足条件;
对于B选项,由直线的图象可得,由直线的图象可得,即,B满足条件;
对于C选项,由直线的图象可得,由直线的图象可得,即,C满足条件;
对于D选项,由直线的图象可得,由直线的图象可得,即,D不满足条件.
故选:BC.
20.(24-25高二上·河北承德第八中学·期中)已知直线,则下列选项中正确的有( )
A.直线的倾斜角为 B.直线的斜率为
C.直线不经过第三象限 D.直线的一个方向向量为
【答案】CD
【分析】由直线,可以得到直线的斜率和倾斜角,从而判断A和B的正误;通过计算直线的斜率和截距,从而判断是否经过第三象限,判断C选项的正误;取直线上两点,得到直线的一个方向向量,从而判断D选项的正误.
【详解】因为,可以表示为,所以,倾斜角为,故选项A和B错误;因为直线,故斜率,纵截距,所以直线不经过第三象限,故选项C正确;
取直线上两点,,所以得到方向向量,得到直线的一个方向向量为,故选项D正确.
故选:CD
地 城
考点02
直线的方程
一、单选题
1.(24-25高二上·河北承德第八中学·期中)过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】直接根据已知得到所求为,化简即可得解.
【详解】过点且与直线垂直的直线方程为,即.
故选:A.
2.(24-25高二上·河北唐山开滦第一中学·期中)一条光线从点射出,与轴相交于点,经x轴反射,则反射光线所在直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据对称点在反射光线上,即可根据两点求解斜率,即可得直线方程.
【详解】点关于轴的对称点为,故,在反射光线所在的直线上,故,
直线方程为,即,故选:C
3.(24-25高二上·河北石家庄正定中学·期中)过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设出该直线的方程,由点在该直线上,即可得出该直线方程.
【详解】设该直线方程为,由点在该直线上,则,即
即该直线方程为
故选:C
4.(24-25高二上·河北唐山滦南县·期中)无论取何值,直线恒过定点,则点为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将直线方程化为,令,解之即可得解.
【详解】解:直线可化为,
令,解得,即直线恒过定点.
故选:C.
5.(24-25高二上·河北石家庄正定中学·期中)过点的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】在用截距式求直线方程时需要讨论解决是否为0,截距为0则过原点;截距不为0用截距式设出方程后带点即可.
【详解】设直线在两坐标轴上的截距分别为:,,则
①,则直线过原点,则直线方程为:
②则,则设直线方程为:,即,则,∴直线方程为:
综上所述:该直线方程为或
故选:D
6.(24-25高二上·河北石家庄六中·期中)过点(0,1)且与直线y=(x+1)垂直的直线方程是( )
A.y=2x-1 B.y=-2x-1 C.y=-2x+1 D.y=2x+1
【答案】C
【分析】与y=(x+1)垂直且过(0,1),即可得所求方程的斜率,进而写出直线方程
【详解】与直线y=(x+1)垂直的直线斜率为-2,又过点(0,1)∴所求直线方程为y=-2x+1
故选:C
【点睛】本题考查了利用垂直关系求直线方程,由垂直关系求直线的斜率,根据所过的点写出点斜式直线方程
二、多选题
7.(24-25高二上·河北承德双滦区实验中学·期中)已知直线,则下列说法正确的是( )
A.直线过点
B.直线与直线平行
C.直线在轴上的截距为2
D.直线与直线垂直
【答案】ABD
【分析】根据截距的定义即可求解AC,根据平行和垂直满足的系数关系即可求解BD.
【详解】选项A.当时,,所以直线过点,故选项A正确.
选项B.直线,直线,故选项B正确.
选项C.直线过点,直线在轴上的截距为,故C不正确.
选项D.由,可得直线与垂直,故选项D正确.
故选:ABD
8.(24-25高二上·河北承德双桥卉原中学·期中)已知直线m方程为,则下列说法中正确的是( )
A.直线m斜率为 B.直线m横截距为1
C.直线m纵截距为 D.点不在直线m上
【答案】AC
【分析】A选项,变形为,得到斜率;B选项,令求出横截距;C选项,令求出纵截距;D选项,代入检验即可.
【详解】A选项,变形为,故直线m斜率为,A正确;
B选项,中令得,,故直线m横截距为-1,B错误;
C选项,中令得,,故直线m纵截距为,C正确;
D选项,当时,,故点在直线m上,D错误.
故选:AC
9.(24-25高二上·河北张家口·期中)直线经过点,且在两坐标轴上的截距的绝对值相等,则直线的方程可能是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】根据条件,分截距为和不为两种情况讨论,再利用点斜式和截距式,即可求解.
【详解】当直线在两坐标轴上的截距均为时,直线方程为,即,
当直线在两坐标轴上的截距不为时,设直线方程为,由题有或,
由,得到,此时直线方程为,即,
由,得到,此时直线方程为,即,
故选:ACD.
10.(24-25高二上·河北石家庄二中·期中)下列说法在确的是( )
A.若方程表示直线,则
B.分别为直线与上任意一点,则的最小值为
C.直线l过点且在两坐标轴上的截距相等,则直线l的方程为
D.直线与相交于点,则过点,的直线方程为
【答案】BD
【分析】A选项,当不同时为0时,方程表示直线;B选项,两平行线距离即为的最小值,利用两平行线距离公式求出答案;C选项,分截距为0和截距不为0两种情况,利用待定系数法进行求解;D选项,代入,得到,两点确定一条直线,得到答案.
【详解】A选项,当不同时为0时,方程表示直线,
例如,此时表示的是一条直线,故A错误;
B选项,直线与平行,故两平行线距离即为的最小值,
即,故两平行线距离为,B正确;
C选项,当截距为0时,设直线方程为,将代入得,故直线方程为,
当截距不为0时,设直线方程为,将代入得,
则直线l的方程为,即,综上,直线l的方程为或,C错误;
D选项,直线与相交于点,故,
两点确定一条直线,则过点,的直线方程为,D正确.
故选:BD
三、填空题
11.(24-25高二上·河北石家庄正定中学·期中)直线关于x轴对称的直线方程为 .
【答案】
【分析】根据题意,求得直线与坐标轴的交点为和,得出关于的对称点为,结合直线的点斜式方程,即可求解.
【详解】由直线,令,可得,即直线与轴的交点为,
再令,可得,即直线过点,则点关于的对称点为,
又由,所以直线关于轴的对称直线为,即.
故答案为:.
四、解答题
12.(24-25高二上·河北石家庄二中·期中)已知的三个顶点分别为.
(1)求边的中线和高所在直线的方程;
(2)若直线l过顶点A,且原点到直线l的距离为2,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)中点坐标公式得到中点坐标,由两点求斜率用点斜式写出中线方程;由斜率得到高的斜率,点斜式写出直线方程;
(2)谈论斜率是否存在,当斜率不存在时,符合题意;当斜率不存在时,设出直线方程,由点到直线距离求出斜率,写出直线方程.
【详解】(1)①边的中点为,又直线的斜率为,
边上的中线所在直线的方程为,即.
②直线的斜率为,边上的高所在直线的斜率为,
边上的高所在直线的方程为,即.
(2)①当直线的斜率不存在时,直线的方程为,符合题意;
②当直线的斜率存在时,直线的方程可设为,即,
由题意,原点到直线的距离为2,即,解得,所求直线的方程为.
综上,所求直线的方程为或.
13.(24-25高二上·河北石家庄六中·期中)已知定点.
(1)求过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程;
(2)若直线过点且交轴负半轴于点,交轴正半轴于点,记的面积为(为坐标原点),求的最小值,并求此时直线的方程.
【答案】(1)或
(2),
【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.
14.(24-25高二上·河北石家庄二十七中·期中)已知点,直线:.
(1)求过点,且与直线平行的直线的方程;
(2)光线通过点,经直线反射,其反射光线通过点,求反射光线所在直线的方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由直线与直线平行可设其方程为,代入点,求可得结论;
(2)求点关于直线的对称点,利用点斜式求反射直线方程.
【详解】(1)因为直线与直线平行,直线的方程为,
故可设直线的方程为,因为点在直线上,所以,所以,
所以直线的方程为;
(2)设点关于直线的对称点为.由题意得,
解得,所以点的坐标为,
所以反射光线所在直线方程为,即.
15.(24-25高二上·河北张家口·期中)已知的顶点,若边上的中线所在直线方程为,边上的高线所在直线方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设,则,根据已知列出方程组,求解即可得出答案;
(2)根据已知求出直线的方程,进而联立方程得出的坐标,代入两点式方程化简即可得出答案.
【详解】(1)设,则,由已知可得,
解得,所以点的坐标为.
(2)由已知可设直线的方程为,又点A在直线上,所以有,解得,
所以,直线的方程为.联立直线与的方程可得,
点坐标为.将坐标代入两点式方程有,整理可得,.
16.(24-25高二上·河北石家庄第十五中·期中)已知点,求下列直线的方程:
(1)求经过点,且在轴上的截距是轴上截距的2倍的直线的方程;
(2)光线自点射到轴的点后被轴反射,求反射光线所在直线的方程.
【答案】(1)或.
(2)
【分析】(1)根据题意,分直线过原点与不过原点讨论,结合直线的截距式代入计算,即可得到结果;
(2)根据题意,求得点关于轴的对称点的坐标为,再由直线的点斜式代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)当直线过原点时,满足在轴上的截距是轴上截距的2倍,
此时直线方程为,将代入,可得,化简可得;
当直线不过原点时,设直线方程为,且,
即,将代入,可得,解得 ,
则直线方程为,化简可得;
综上,直线方程为或.
(2)点关于轴的对称点的坐标为,由题意可知,反射光线所在的直线经过点与,
所以反射光线所在的直线斜率为,则反射光线所在的直线方程为,
化简可得.
17.(24-25高二上·河北唐山滦南县·期中)已知的顶点坐标分别是,,,为边的中点.
(1)求中线的方程;
(2)求经过点且与直线平行的直线方程.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)先确定,然后通过两点的坐标确定方程;
(2)先确定直线的斜率,然后通过点的坐标和斜率确定方程.
【详解】(1)由于,,故,而,故的方程是,
即.
(2)由于直线的斜率是,且不在直线上.
所以经过点且与直线平行的直线方程为,即.
18.(24-25高二上·河北衡水武强中学·期中)已知直线.
(1)若直线过点,且,求直线的方程;
(2)若直线,且直线与直线之间的距离为,求直线的方程.
【答案】(1) (2)或.
【分析】(1)根据两直线垂直,斜率之积为,可求得直线的斜率,再由直线的点斜式方程,即可写出直线方程;
(2)先根据两直线平行,斜率相等,设出直线的方程为,再根据两平行直线的距离公式即可求出.
【详解】(1)因为直线的方程为,所以直线的斜率为.因为,所以直线的斜率为.
因为直线过点,所以直线的方程为,即.
(2)因为直线与直线之间的距离为,所以可设直线的方程为,
所以,解得或.故直线的方程为或.
【点睛】本题主要考查直线方程的求法,涉及两直线垂直,平行关系的应用,以及平行直线的距离公式的应用,意在考查学生的数学运算能力,属于基础题.
19.(24-25高二上·河北石家庄二中润德学校·期中)已知点和点关于直线:对称.
(1)若直线过点,且使得点到直线的距离最大,求直线的方程;
(2)若直线过点且与直线交于点,的面积为2,求直线的方程.
【答案】(1)(2)或
【分析】根据对称先求出B点坐标(1)过点B到点A距离最大的直线与直线AB垂直,从而求出直线方程;(2)画出图像,可求出点C到直线AB的距离,又点C在直线上,可设出C点的坐标,利用点到直线的距离公式求出C,又直线过点A,利用两点A、C即可求出直线的方程.
【详解】设点则 ,解得:,所以点关于直线:对称的点的坐标为
(1)若直线过点,且使得点到直线的距离最大,则直线与过点的直线垂直,所以,则直线为:,即.
(2)由条件可知:,的面积为2,则的高为,
又点C在直线上,直线与直线 垂直,所以点到直线AB的距离为.
直线方程为,设,则有,即或,又,
解得: 或 ,则直线为:或
地 城
考点03
两条直线平行、垂直位置关系
一、单选题
1.(24-25高二上·河北承德高新区第一中学·期中)已知直线与直线平行,则( )
A.±2 B.2 C.-2 D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用两直线平行的充要条件列式计算即得.
【详解】直线与直线平行,时不合题意,
不等于0时,则,所以.
故选:A
2.(24-25高二上·河北承德第一中学·期中)已知直线与.若,则( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【分析】根据直线平行列方程,从而求得的值.
【详解】由于,所以,
此时两直线方程分别为,
不重合,符合题意,所以.
故选:B
3.(24-25高二上·河北承德承德县六沟高级中学·期中)若直线与平行,则( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】根据直线平行列式求解,并代入检验即可.
【详解】由题意可得:,解得,若,则直线、,两直线平行,综上所述:.
故选:A.
4.(24-25高二上·河北石家庄二中·期中)已知直线与平行,则实数( )
A.或1 B.3或 C. D.1
【答案】C
【分析】根据平行直线建立方程,验根,可得答案.
【详解】由题意可得,可得,,解得或,
当时,,符合题意;当时,,不符合题意.
故选:C.
5.(24-25高二上·河北承德双滦区实验中学·期中)直线和直线,则“”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】求出两直线垂直时参数值,再根据充分必要条件的定义判断.
【详解】,则,解得或,题中应是充分不必要条件,
故选:B.
6.(24-25高二上·河北石家庄第十五中·期中)已知直线,,若;,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】B
【分析】根据两直线平行可构造方程求得的值,由推出关系可得结论.
【详解】若,则,解得:或,经检验,符合.
,,是的必要不充分条件.
故选:B.
7.(24-25高二上·河北唐山滦南县·期中)已知直线与垂直,则实数的值是( )
A.0或3 B.3 C.0或 D.
【答案】D
【分析】利用两条直线垂直的性质,即可求出的值
【详解】因为直线与垂直,
所以,解得,故实数的值是.
故选:D.
8.(24-25高二上·河北衡水武强中学·期中)已知直线与直线,若,则( )
A. B.2 C.2或 D.5
【答案】A
【分析】解方程,再检验即得解.
【详解】解:若,则,所以或.
当时,重合,不符合题意,所以舍去;当时,符合题意.
故选:A
二、多选题
9.(24-25高二上·河北石家庄精英中学·期中)下列选项正确的是( )
A.过点且和直线平行的直线方程是
B.“”是“直线与直线互相垂直”的充要条件
C.若直线:与:平行,则与的距离为
D.直线的倾斜角的取值范围是
【答案】ACD
【分析】选项A:利用两直线平行的条件求解即可,选项B:利用两直线垂直结合充分必要条件求解即可,选项C:利用两直线平行结合两平行直线的距离求解即可,选项C:利用斜率倾斜角的关系求解即可.
【详解】对于A,所求直线与直线平行,
则可设所求直线方程为(),∵所求直线过点,
∴,解得,故所求直线方程为,故A正确,
对于B,直线与直线互相垂直,
则当两直线斜率存在时,即当两直线其中一条斜率不存在时,解得
故“”是“直线与直线互相垂直”的充分不必要条件,故B错误,
对于C,∵直线:与:平行,
∴,解得,∴与的距离为,故C正确,
对于D,直线的斜率为,则,
当时,的取值范围是,当时,的取值范围为,
故直线的倾斜角的取值范围是,故D正确.
故选:ACD.
10.(24-25高二上·河北石家庄二中润德学校·期中)已知直线:和直线:,下列说法正确的是( )
A.当时,
B.当时,
C.直线过定点,直线过定点
D.当,平行时,两直线的距离为
【答案】AD
【分析】A选项:把的值分别代入两直线,根据直线垂直时,斜率相乘为,直接判断即可;
B选项,把的值分别代入两直线,根据直线平行时,斜率相等判断即可;
C选项,把直线的方程变形,根据直线过定点的定义判断即可;D选项,由直线平行时,斜率相等,可求得得值,排除重合情况,再利用平行直线的距离公式直接求解即可.
【详解】对于A,当时,那么直线为,直线为,此时两直线的斜率分别为和,所以有,所以,故A选项正确;
对于B,当时,那么直线为,直线为,此时两直线重合,故B选项错误;对于C,由直线:,整理可得: ,故直线过定点,直线:,整理可得:,故直线过定点,故C选项错误;
对于D,当,平行时,两直线的斜率相等,即,解得:或,当时,两直线重合,舍去;当时,直线为,为,此时两直线的距离,故D选项正确.故选:AD.
11.(24-25高二上·河北石家庄第十五中·期中)已知直线,动直线,则下列结论错误的有( )
A.不存在k,使得的倾斜角为 B.存在实数k,使得与没有公共点
C.对任意的k,与都不重合 D.对任意的k,与都不垂直
【答案】ABC
【分析】对于A,给出作为反例即可;对于B,说明两直线有公共点即可;对于C,给出作为反例即可;对于D,由说明两直线不垂直即可.
【详解】对于A,当时,的方程为,故倾斜角是,A错误;
对于B,两直线总有公共点,B错误;
对于C,当时,两直线的方程都是,故重合,C错误;
对于D,由于,故两直线不垂直,D正确.
故选:ABC.
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于对直线方程相关性质的运用.
三、填空题
12.(24-25高二上·河北承德第二中学·期中)已知直线,若,则 .
【答案】
【分析】根据直线垂直,代入公式,即可求解.
【详解】由题意可知,,解得:.
故答案为:
13.(24-25高二上·河北唐山开滦第一中学·期中)若直线与互相垂直,则 .
【答案】1
【分析】根据两直线垂直的斜率关系表示计算可得结果.
【详解】易知直线的斜率,则直线的斜率,解得.
故答案为:1
14.(24-25高二上·河北石家庄六中·期中)若直线与直线平行,则实数m的值为 .
【答案】
【分析】对于两条直线和,若它们平行,则满足,且或者.我们将根据这个结论来求解的值.
【详解】对于直线和直线,根据两直线平行的条件,
则,即,解得.
还需要检验或者.
当时,,.,满足条件.
故答案为:.
15.(24-25高二上·河北部分校·期中)已知直线的一个方向向量为,直线的一个方向向量为,其中为正数,若,则的最小值为 .
【答案】
【分析】两直线垂直,则两直线的方向向量垂直,其数量积为零﹒得到等式,再结合基本不等式计算即可.
【详解】依题意,两直线垂直,则两直线的方向向量垂直,其数量积为零﹒
可得,即,所以,
由得.当且仅当取等号.
故答案为:.
16.(24-25高二上·河北石家庄第十五中·期中)已知直线,直线.若,则实数的值为 .
【答案】或
【分析】由题意利用两条直线垂直的性质,求得的值.
【详解】因为直线,直线,且,
所以,解得或.
17.(24-25高二上·河北唐山滦南县·期中)若直线与直线平行,则与之间的距离为 .
【答案】
【分析】根据直线平行求出a,然后由平行直线间的距离公式可得.
【详解】据两直线平行,可得,解得,
所以两直线的方程,,整理得,
根据平行线间的距离公式可得,两平行线间的距离.
故答案为:
18.(22-23高二上·河北唐山开滦第一中学·期末)若直线与直线平行,则 .
【答案】
【分析】根据直线平行的条件即可求出.
【详解】由题意得,解得:,经检验符合题意.
四、解答题
地 城
考点04
有关的点线的距离及最值问题
一、单选题
1.(24-25高二上·河北石家庄精英中学·期中)已知,两点到直线:的距离相等,则( ).
A.2 B.4 C.1或4 D.2或4
【答案】D
【分析】由点到直线的距离公式求解即可.
【详解】因为,两点到直线:的距离相等,所以,所以,所以或,
故选:D.
2.(24-25高二上·河北衡水武强中学·期中)已知点,直线,则点A到直线l的距离为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】C
【解析】利用点到直线的距离公式计算即可.
【详解】点,直线,则点A到直线l的距离,故选:C.
【点睛】点到直线的距离.
3.(24-25高二上·河北承德第一中学·期中)平行线与间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由平行线间的距离公式求解即可.
【详解】方程变形为由平行线间的距离公式可得所求距离.
故选:A.
4.(24-25高二上·河北承德承德县六沟高级中学·期中)已知直线 与 相交于点 ,则点到直线 的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】解方程组求得交点坐标,由点到直线距离公式计算出距离.
【详解】由得,即,
所以点到直线 的距离为,
故选:A.
5.(24-25高二上·河北承德第八中学·期中)若直线与直线平行,则它们之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先根据两直线平行求出,再利用两平行线间距离公式求解即可.
【详解】依题意可得,解得,则直线方程为,
而方程,即,所以两条平行线间的距离为.
故选:B.
6.(24-25高二上·河北石家庄二中·期中)若第一象限内的点关于直线的对称点在直线上,则的最小值为( )
A.1 B.4 C.10 D.16
【答案】A
【分析】设对称点的坐标,由对称的定义建立等量关系,将求得的对称点坐标代入解析式,求得关系,由基本不等式求得最小值.
【详解】设点是点关于直线的对称点,则两点的中点在对称直线上且两点的直线与对称直线垂直,则,解得,点在直线上,∴,即,∴,当且仅当,
即时,取等号.
故选:A.
7.(24-25高二上·河北石家庄第十五中·期中)点为轴上的点,,,以,,为顶点的三角形的面积为8,则点的坐标为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】A
【分析】根据两点距离,以及点到直线的距离公式,列出三角形的面积,即可求解.
【详解】设,直线的方程为,点到直线的距离,,
所以,解得:或,所以点的坐标为或.
故选:A
8.(24-25高二上·河北石家庄六中·期中)已知直线与互相平行,则它们之间的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由平行求出参数值,然后由平行线间距离公式计算.
【详解】由于两直线平行,所以,,直线为,即,所以它们间的距离为.
故选:B.
9.(24-25高二上·河北承德双桥卉原中学·期中)已知直线与,若,则,之间的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用两直线平行可得,即可根据平行线间距离公式求解.
【详解】由于,故,解得,故与,
故两直线间距离为,
故选:C
10.(24-25高二上·河北张家口·期中)已知点为直线上的动点,则的最小值为( )
A.5 B.6 C. D.
【答案】C
【分析】根据两点之间距离最小,结合点关于直线的对称性即可利用两点间距离公式求解.
【详解】表示点到点和点的距离之和,
令点关于直线的对称点为,则,解得,即,
因此,
当且仅当点为线段与直线的交点时取等号,所以的最小值为.
故选:C
11.(24-25高二上·河北石家庄正定中学·期中)已知点,且点在直线上,则下列命题中错误的是( )
A.存在点,使得
B.存在点,使得
C.的最小值为
D.的最大值为3
【答案】A
【分析】判断以为直径的圆与直线线的位置关系即可判断A是否正确;求出满足的点的轨迹方程,在判断与直线关系是否有公共点即可;求出点关于直线的对称点为,利用三角形不等式可求出的最小值;利用三角形不等式即可判断.
【详解】对于A:构造以为直径的圆,其方程为.
因为圆心到直线的距离为,所以直线与圆相离,
所以在直线不存在点,使得,故A错误;
对于B:设,由可得,,
化简得,即,所以圆心为,半径为,
可判断圆心到直线的距离为,所以直线与圆相交
所以存在点,使得,故B正确;
对于C项:设关于直线的对称点为,
由可解得,即,则,
所以,故C正确;
对于D项:当点与不共线时,当点与共线时,
此时点,故D正确.
故选:A.
二、解答题
12.(24-25高二上·河北石家庄第一中学·期中)已知直线的方程为.
(1)当时,求点到直线的距离;
(2)当时,为直线上一动点,若,,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)运用点到线的距离公式求解即可.
(2)设点关于直线的对称点,求出坐标,结合求解即可.
【详解】(1)当时,直线的方程为,
所以点到直线的距离为.
(2)当时,直线的方程为,
设点关于直线的对称点,如图所示,
则,解得,即,所以,
故的最小值为.
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