第03讲 直线 讲义-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册

2025-09-22
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摘要:

该高中数学导学案以“直线”为核心主题,围绕斜率与倾斜角、含参直线过定点、位置关系、三种距离、对称问题及将军饮马和三角形面积最值等七个考向系统设计,通过课时递进、任务关联和典型例题层层深入,构建从概念理解到综合应用的完整学习路径,帮助学生建立清晰的知识结构与解题逻辑。 亮点在于“问题驱动+素养导向”的单元探究设计,突出数学抽象、逻辑推理和数学建模的核心素养。例如在“将军饮马”专题中,学生需结合轴对称原理与最短路径思想解决实际问题,提升空间观念与运算能力;在“含参直线过定点”环节,通过变式训练引导学生发现参数变化背后的不变本质,发展推理意识与模型观念。每道例题后配有针对性变式练习,形成“学—练—思—拓”的闭环,既助力学生深度理解知识本质,也为教师开展大单元教学提供可操作性强、目标明确的教学支架。

内容正文:

第03讲 直线 考向一 斜率与倾斜角 【例1-1】(24-25高二上·内蒙古呼和浩特·期中)已知、,若斜率存在的直线l经过点,且与线段AB有交点,则l的斜率的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【例1-2】(24-25高二下·湖南岳阳·开学考试)经过点作直线l,若直线l与连接,两点的线段总有公共点,求直线l的斜率k的取值范围是(  ) A. B. C.,-1)) D.[1,+ 【例1-3】.(22-23高二上·贵州贵阳·阶段练习)已知直线:,若直线与连接,两点的线段总有公共点,则的倾斜角范围为(   ) A. B. C. D. 【例1-4】.(24-25高二上·福建莆田·期末)已知三点,,在同一条直线上,则的值为(     ) A. B. C. D. 【例1-5】.(2025·江西新余·一模)已知直线的方程为,则直线的倾斜角的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【变式】 1.(25-26高二上·全国·课后作业)若过点,的直线的倾斜角的取值范围是,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 2.(24-25高二上·广东·阶段练习)已知,且点,,则直线的倾斜角的取值范围是(   ) A. B. C. D. 3.(24-25高二上·福建龙岩·期中)已知直线及两点,,若直线与线段相交,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 4.(24-25高二上·上海·阶段练习)在线段(包括端点)上运动,已知,,则的取值范围是 . 考向二 含参直线过定点 【例2】(25-26高二上·全国·课后作业)不论为何实数,直线过定点(    ) A. B. C. D. 【变式】 1.(25-26高二上·全国·课后作业)已知直线,当变化时,直线总是经过定点,则定点坐标为(    ) A. B. C. D. 2.(25-26高二上·全国·课前预习)已知直线恒过点P,则过点P并与直线垂直的直线方程为(   ) A. B. C. D. 3.(23-24高二上·甘肃白银·期中)在直线方程中,当k变化时,可得无数条直线,这些直线恒过的定点是 . 考向三 直线的位置关系 【例3-1】(25-26高三上·江苏南通·开学考试)若直线:与直线:平行,则=(   ) A. B.或3 C. D.3 【例3-2】(25-26高三上·河南商丘·开学考试)已知直线,,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 【例3-3】(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. 【变式】 1.(25-26高二上·重庆·开学考试)若直线与直线平行,则(    ) A.0 B.或0 C. D.1 2.(24-25高二上·河南焦作·期末)已知直线与互相垂直,则(   ) A.-2或0 B.-1 C.0 D.-2 3.(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 考向四 三种距离 【例4-1】(2024-2025四川成都·期末)直线和直线分别过定点和,则(    ) A. B. C. D. 【例4-2】(24-25高二上·山东临沂·期中)点到直线的距离最大时,其最大值以及此时的直线的方程分别为(      ) A.; B.; C.; D.; 【例4-3】(2025高三·全国·专题练习)函数的最小值为(   ) A.5 B. C. D. 【例4-4】(25-26高二上·全国·课前预习)已知直线和直线平行,则这两条平行线之间的距离为(   ) A. B. C. D. 【变式】 1.(24-25高二上·北京大兴·期中)过点,的直线的斜率为,则(    ) A. B. C. D. 2.(24-25高二上·江苏常州·期末)点到直线的距离的最大值为(    ) A. B. C. D. 3.(2025高二上·全国·专题练习)已知直线l经过点,且原点到直线l的距离等于2,则直线l的方程为 . 4.(24-25高二上·湖北·期末)已知直线,若,则与之间的距离为 . 考向五 对称问题 【例5-1】(23-24高二上·吉林长春·期中)关于直线的对称点为(    ) A. B. C. D. 【例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. 【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】 1.(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. 2.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知直线与直线关于点对称,则实数的值为(    ) A.2 B.6 C. D. 3.(23-24高二下·上海·阶段练习)已知直线,试求: (1)点关于直线的对称点的坐标; (2)直线关于直线对称的直线方程; (3)直线关于点对称的直线方程. 考向六 将军饮马 【例6-1】(24-25高二上·福建福州·期中)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题— “将军饮马”问题,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到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线的方程为,则“将军饮马”的最短总路程为(   ) A. B. C. D. 【例6-2】(24-25高二上·江苏泰州·期中)点在直线上运动,,,则的最小值是(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 【变式】 1.(24-25高二上·重庆·期中)(多选)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 2(24-25高二上·福建福州·期中)(多选)已知直线和两点.在直线l上有一点P,则的最小值和的最值为(   ) A.的最小值为12 B.的最小值为6 C.的最小值为 D.的最大值为2 3.(24-25高二上·内蒙古赤峰·阶段练习)唐代诗人李顾的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,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到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线方程为,则“将军饮马”的最短总路程为 . 考向七 三角形面积最值 【例7-1】(22-23高二上·福建福州·阶段练习)已知直线. (1)直线经过定点吗?若经过定点,求出定点坐标;若不经过定点,说明理由; (2)求原点到直线距离的最大值; (3)若直线分别与轴正半轴、轴正半轴交于两点,当面积最小时,求对应的直线的方程. 【例7-2】(23-24高二上·上海·期末)已知直线,,,三条直线围成,则当面积取得最大时的值为 . 【变式】 1.(24-25高二上·福建莆田·阶段练习)已知直线过定点 (1)若到直线的距离为,求直线的方程; (2)若直线分别与轴,轴的负半轴交于两点,求(为坐标原点)面积的最小值及此时直线的方程. 2.(21-22高二上·广东梅州·阶段练习)已知直线l:. (1)证明:直线一定经过第三象限; (2)设直线与轴,轴分别交于A,B点,当点离直线最远时,求的面积. 3.(22-23高二上·四川成都·阶段练习)已知,三条直线两两相交,交点分别为. (1)证明:是直角三角形,且有一个顶点为定点; (2)求面积的最大值. 题组一 斜率与倾斜角 1.(24-25高二下·安徽滁州·期末)设直线的方程为,则直线的倾斜角的取值范围是(    ) A. B. C. D. 2.(2024·全国·模拟预测)已知角的顶点在原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边与直线平行,则的值为(    ) A.2 B. C. D. 3.(24-25高二下·云南曲靖·阶段练习)设直线的方程为,则直线的倾斜角的范围是(    ) A. B. C. D. 4.(25-26高二上·全国·课后作业)经过点作直线,若直线与连接点,的线段没有公共点,则直线的倾斜角的取值范围是 . 5.(25-26高二上·全国·课后作业)已知点,,若,则直线的倾斜角的取值范围为 . 6.(2025高三·全国·专题练习)设,若点在线段上,则的取值范围是 . 7.(2025高三·全国·专题练习)过点的直线倾斜角,那么的取值范围是 . 题组二 含参直线过定点 1.(2024·安徽合肥)已知直线过定点,直线过定点与的交点为,则面积的最大值为(   ) A. B. C.5 D.10 2.(2025湖北)直线,点,,若与线段AB相交,则的范围为(    ) A. B. C. D. 3.(24-25高一下·重庆·期末)(多选)已知直线,则下列说法正确的是(    ) A.直线恒过定点 B.若直线在轴上的截距为,则 C.若直线与直线垂直,则 D.若,则直线的倾斜角的取值范围为 题组三 直线的位置关系 1.(24-25上海静安)已知直线与互相垂直,则实数的值为 . 2.(2025·上海黄浦)直线,直线,若,则 . 3.(24-25高二下·上海浦东新·期中)已知关于的方程组无解,则实数的值为 . 3.(24-25高二下·上海·阶段练习)已知直线与直线相互平行,则实数的值是 . 4.(2025北京)已知四边形的顶点,则四边形的形状为 . 5.(24-25高二上·广西玉林·期末)(多选)已知直线:,则下列选项正确的是(   ) A.当直线与直线平行时, B.当直线与直线垂直时, C.当时,直线的倾斜角为135° D.原点到直线的距离最大值为 6.(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线过点,直线与直线的交点在第一象限,点为坐标原点.若为钝角三角形,则直线的斜率的取值范围是 . 题组四 三种距离 1.(24-25高二上·广东汕头·期中)点到直线(为任意实数)的距离的最大值是( ) A.5 B. C.4 D. 2.(24-25高二上·北京·阶段练习)若点在直线上运动,则的最小值为(    ) A. B. C.13 D. 3.(25-26高二上·全国·课前预习)已知直线和的交点为,则点到直线的距离的取值范围是(   ) A. B. C. D. 4.(24-25高二下·广西河池·期末)已知直线与直线平行,则它们之间的距离是(    ) A. B. C.2 D. 5.(24-25高二上·重庆渝中·期中)当原点到动直线的距离最大时,实数的值为 . 6.(2025高三·全国·专题练习)已知函数,则的最小值为 . 7.(24-25高二上·天津和平·开学考试)直线与之间的距离的最大值为 . 8.(24-25高二上·北京·期中)动直线与一点.当点到直线的距离最大时,直线的方程为 . 9.(24-25高二上·四川眉山·期末)已知直线与直线平行(其中为实数),则它们之间的距离为 . 题组五 对称及其应用 1.(2025·广东深圳)点关于直线的对称点为,则点到直线的距离为(     ) A. B. C. D. 2.(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. 3.(24-25高二上·重庆渝中·阶段练习)若点关于直线:(,)的对称点为,则(    ) A. B. C.3 D.5 4.(24-25高二上·山东泰安·期中)已知直线与直线关于点对称,则恒过的定点为(    ) A. B. C. D. 5.(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 6.(24-25高二上·重庆渝中·期末)与直线关于x轴对称的直线的方程为(   ) A. B. C. D. 7.(24-25高二上·河南洛阳·阶段练习)已知直线与关于原点对称,则恒过点(    ) A. B. C. D. 8.(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. 9.(23-24高二上·陕西西安·期中)设直线,直线,则关于对称的直线方程为(    ) A. B. C. D. 10.(23-24高二上·山东青岛·期中)直线关于x轴对称的直线方程为(    ) A. B. C. D. 11.(24-25高二上·江苏常州·期中)点与点关于直线l:对称,则的值为 . 12.(24-25高二上·重庆·阶段练习)直线关于点对称的直线方程为 . 13.(24-25高二上·辽宁大连·期中)已知直线,,若直线与关于直线l对称,则直线l的方程为 . 14.(24-25高二上·宁夏石嘴山·阶段练习)直线关于直线对称的直线方程是 . 15.(24-25高二上·内蒙古呼伦贝尔·阶段练习)已知点在直线上,则的最小值为 题组六 将军饮马 1.(24-25高二上·湖北·期中)已知点,动点P在直线上,则的最小值为 . 2.(24-25高二上·广东广州·期中)直线上的一点,到与的距离之差的绝对值的最大值为 . 3.(24-25高二上·天津·期中)三角形中,顶点,点B在直线上,点C在x轴上,则三角形周长的最小值为 . 题组七 三角形的面积最值 1.(24-25高二上·吉林长春·期中)(多选)设,过定点的动直线和过定点的动直线交于点,(点与点A,B不重合),则的面积的值可以是(   ) A. B. C.3 D. 2.(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. 3.(24-25高二上·湖北·期中)已知直线过定点,直线的方程是. (1)若直线的横截距为纵截距2倍,求直线的方程. (2)若直线与,轴正半轴分别交于,两点,过,分别作直线垂线,垂足分别是,.求四边形面积的最小值. 4.(23-24高二上·四川内江·期中)已知直线l:. (1)求原点到直线l的距离的最大值; (2)若l交x轴正半轴于A,交y轴正半轴于B,的面积为S,求S最小值时直线l的方程. 5.(23-24高二上·河南洛阳·期中)已知直线方程为. (1)证明:直线恒过定点; (2)为何值时,点到直线的距离最大,最大值为多少? (3)若直线分别与轴,轴的负半轴交于、两点,求面积的最小值及此时直线的方程. 6.(24-25上海普陀)过点的直线分别交与于两点. (1)若直线的倾斜角为,求直线的一般式方程. (2)当最小时,求直线的方程; (3)已知为坐标原点,设的面积为,讨论这样的直线的条数. 7.(24-25高二上·重庆·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. 1 学科网(北京)股份有限公司 $ 第03讲 直线 考向一 斜率与倾斜角 【例1-1】(24-25高二上·内蒙古呼和浩特·期中)已知、,若斜率存在的直线l经过点,且与线段AB有交点,则l的斜率的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由直线的斜率公式可得:;. 结合图形,要使直线l经过点,且与线段AB有交点,l的斜率需满足或. 故选:C. 【例1-2】(24-25高二下·湖南岳阳·开学考试)经过点作直线l,若直线l与连接,两点的线段总有公共点,求直线l的斜率k的取值范围是(  ) A. B. C.,-1)) D.[1,+ 【答案】A 【解析】, 如图所示: 由图知:若直线l与连接,两点的线段总有公共点, 则直线l的斜率k的取值范围是, 故选:A 【例1-3】.(22-23高二上·贵州贵阳·阶段练习)已知直线:,若直线与连接,两点的线段总有公共点,则的倾斜角范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】直线的方程可化为,由,可得, 所以,直线过定点, 设直线的斜率为,直线的倾斜角为,则 因为直线的斜率为,直线的斜率为, 因为直线经过点,且与线段总有公共点, 将代入方程: 可得:不成立,不在直线上, 所以,即, 因为所以或 故直线的倾斜角的取值范围是. 故选:D. 【例1-4】.(24-25高二上·福建莆田·期末)已知三点,,在同一条直线上,则的值为(     ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由,,三点共线,得,即,解得. 故选:B 【例1-5】.(2025·江西新余·一模)已知直线的方程为,则直线的倾斜角的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】直线的斜率为,设该直线的倾斜角为,则, 又因为,故. 故选:D. 【变式】 1.(25-26高二上·全国·课后作业)若过点,的直线的倾斜角的取值范围是,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】当时,直线的斜率不存在,两点横坐标相等,即; 当时,直线的斜率存在, 则或,解得或; 综上所述,实数的取值范围是. 故选:B. 2.(24-25高二上·广东·阶段练习)已知,且点,,则直线的倾斜角的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】设直线的倾斜角为, 由题意,     因为,所以,所以, 所以,即, 所以, 即直线的倾斜角的取值范围是. 故选:D. 3.(24-25高二上·福建龙岩·期中)已知直线及两点,,若直线与线段相交,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】易知直线过定点,如下图所示:    易知当直线与线段相交时,直线需处在直线与直线之间; 且,, 又易知可化为,其斜率为, 因此可得,解得. 即的取值范围是. 故选:C 4.(24-25高二上·上海·阶段练习)在线段(包括端点)上运动,已知,,则的取值范围是 . 【答案】 【解析】表示线段上的点与连线的斜率, 因为, 所以由图可知的取值范围是. 故答案为:. 考向二 含参直线过定点 【例2】(25-26高二上·全国·课后作业)不论为何实数,直线过定点(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】法一:直线方程可化为, 令,解得,即定点坐标为. 法二:直线方程可化为, 则,解得,即定点坐标为. 故选:B. 【变式】 1.(25-26高二上·全国·课后作业)已知直线,当变化时,直线总是经过定点,则定点坐标为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】解法一:直线方程可化为, 分离参数后直线交点即为定点. 令,解得,所以直线过定点. 解法二(取特殊值):直线方程中, 令,得;令,得. 由,解得,所以直线过定点. 解法三:设直线过定点,则, 即, 则,解得,所以直线过定点.故选:B. 2.(25-26高二上·全国·课前预习)已知直线恒过点P,则过点P并与直线垂直的直线方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由,得, 直线恒过点. 因为的斜率为, 所以所求直线的斜率为,其方程为,即, 故选:A. 3.(23-24高二上·甘肃白银·期中)在直线方程中,当k变化时,可得无数条直线,这些直线恒过的定点是 . 【答案】 【解析】将直线方程变形为,由直线方程的点斜式可知直线恒过的定点是.故答案为: 考向三 直线的位置关系 【例3-1】(25-26高三上·江苏南通·开学考试)若直线:与直线:平行,则=(   ) A. B.或3 C. D.3 【答案】B 【解析】因为两直线平行,所以:,所以或.故选:B 【例3-2】(25-26高三上·河南商丘·开学考试)已知直线,,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】C 【解析】直线,平行或重合的充要条件是,所以或. 将代入直线,的方程,得,,易知; 将代入直线,的方程,得,,直线,重合,故舍去. 综上所述,“”是“”的充要条件.故选:. 【例3-3】(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 【解析】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 【变式】 1.(25-26高二上·重庆·开学考试)若直线与直线平行,则(    ) A.0 B.或0 C. D.1 【答案】C 【解析】由题意得,即,解得或. 当时,两直线方程都为,两直线重合,不合题意,舍去; 当时,两直线方程分别为和,此时两直线平行,符合题意. 故选:C. 2.(24-25高二上·河南焦作·期末)已知直线与互相垂直,则(   ) A.-2或0 B.-1 C.0 D.-2 【答案】D 【解析】由题可得,解得或(舍去). 故选:D. 3.(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 【解析】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 考向四 三种距离 【例4-1】(2024-2025四川成都·期末)直线和直线分别过定点和,则(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】直线过定点, 直线, 则,可得过定点, 所以. 故选:A 【例4-2】(24-25高二上·山东临沂·期中)点到直线的距离最大时,其最大值以及此时的直线的方程分别为(      ) A.; B.; C.; D.; 【答案】B 【解析】将直线变形得, 由,解得,因此直线过定点, 当时,点到直线的距离最大, 最大值为,又直线的斜率, 所以直线的方程为,即. 故选:B 【例4-3】(2025高三·全国·专题练习)函数的最小值为(   ) A.5 B. C. D. 【答案】B 【解析】由题可得的定义域为,又,所以可以看作是x轴上的动点分别与两点,的距离之和,如图,点关于x轴对称的点为,则当与,三点共线时,距离之和最小,则. 故选:B 【例4-4】(25-26高二上·全国·课前预习)已知直线和直线平行,则这两条平行线之间的距离为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】直线可化为,设两条平行直线间的距离为,则. 故选:. 【变式】 1.(24-25高二上·北京大兴·期中)过点,的直线的斜率为,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】依题意,,解得, 所以,所以. 故选:B 2.(24-25高二上·江苏常州·期末)点到直线的距离的最大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 由得, 由得,故直线过定点. 记点为点,当与直线垂直时,点到直线的距离有最大值, 最大值为. 故选:D. 3.(2025高二上·全国·专题练习)已知直线l经过点,且原点到直线l的距离等于2,则直线l的方程为 . 【答案】或 【解析】当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为,符合原点到直线l的距离等于2; 当直线l的斜率存在时,设所求直线l的方程为,即, 由, 得,即直线l的方程为. 综上,直线l的方程为或. 4.(24-25高二上·湖北·期末)已知直线,若,则与之间的距离为 . 【答案】/ 【解析】由,可得,解得,所以直线,即, 所以与间的距离为.故答案为:. 考向五 对称问题 【例5-1】(23-24高二上·吉林长春·期中)关于直线的对称点为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】设关于直线的对称点为,则,解得.故选:A. 【例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 【解析】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. 【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 【解析】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】 1.(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 【解析】设点关于直线的对称点为, 则满足,解得,即. 故选:C. 2.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知直线与直线关于点对称,则实数的值为(    ) A.2 B.6 C. D. 【答案】A 【解析】由于直线与直线关于点对称, 所以两直线平行,故,则, 由于点在直线上,关于点的对称点为, 故在上,代入可得,故, 故选:A 3.(23-24高二下·上海·阶段练习)已知直线,试求: (1)点关于直线的对称点的坐标; (2)直线关于直线对称的直线方程; (3)直线关于点对称的直线方程. 【答案】【小题1】 【小题2】 【小题3】 【解析】(1)设点关于直线 的对称点的坐标为, 则有题意可得,解得, 故点关于直线的对称点的坐标为. (2)由可得, 直线与直线的交点为, 再在直线上取一点, 设点关于直线的对称点为, 则由解得, 即. 由题意可得、两点是所求直线上的两个点,则直线斜率为, 则直线方程为, 化简为. (3)在直线上任意取出两个点, 求出这两个点关于点对称点分别为 由题意可得,是所求直线上的两个点, 则直线斜率为3, 则所求直线方程为, 即. 考向六 将军饮马 【例6-1】(24-25高二上·福建福州·期中)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题— “将军饮马”问题,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到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线的方程为,则“将军饮马”的最短总路程为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】如图,作点关于直线的对称点为,   则,解得,所以. 则“将军饮马”的最短总路程为.故选:C. 【例6-2】(24-25高二上·江苏泰州·期中)点在直线上运动,,,则的最小值是(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 【答案】C 【解析】点,都在直线的下方,点关于直线的对称点, 于是,当且仅当点是线段与直线的交点时取等号, 所以的最小值是5.故选:C 【变式】 1.(24-25高二上·重庆·期中)(多选)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 【解析】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. 2(24-25高二上·福建福州·期中)(多选)已知直线和两点.在直线l上有一点P,则的最小值和的最值为(   ) A.的最小值为12 B.的最小值为6 C.的最小值为 D.的最大值为2 【答案】AC 【解析】令是关于的对称点,则, 所以,即,为与的交点, 如下图,则, 当且仅当共线且在线段上时取等号,即的最小值为12; 由图知(直线与直线的交点离点更近),即, 当且仅当共线且在射线上时取最小值,但无最大值,即最小值是,为. 故选:AC 3.(24-25高二上·内蒙古赤峰·阶段练习)唐代诗人李顾的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,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到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线方程为,则“将军饮马”的最短总路程为 . 【答案】 【解析】设点关于对称点,则,解得, 即,所以“将军饮马”的最短总路程为. 故答案为:    考向七 三角形面积最值 【例7-1】(22-23高二上·福建福州·阶段练习)已知直线. (1)直线经过定点吗?若经过定点,求出定点坐标;若不经过定点,说明理由; (2)求原点到直线距离的最大值; (3)若直线分别与轴正半轴、轴正半轴交于两点,当面积最小时,求对应的直线的方程. 【答案】(1)直线恒过定点; (2) (3)面积的最小值为4,直线方程为 【解析】(1)直线可化为, 令,解得,,即直线恒过定点; (2)当时,原点到直线的距离最大,此时最大值; (3)设直线的方程为,, 因为直线过定点,所以, 由基本不等式得,当且仅当,时取等号,得, 故面积,即面积的最小值为4, 此时直线方程为,即. 【例7-2】(23-24高二上·上海·期末)已知直线,,,三条直线围成,则当面积取得最大时的值为 . 【答案】1 【解析】直线,即,恒过定点, 直线,即,也恒过定点, 所以直线与相交于定点, 由,解得,可知直线与直线相交于点, 又因为直线与直线相互垂直,所以是为直角的直角三角形, 因为点到的距离, 点到,的距离, 所以的面积, 时,的面积不可能取到最大值; 时,,当且仅当时,等号成立. 因此,当时,的面积有最大值.故答案为:1 【变式】 1.(24-25高二上·福建莆田·阶段练习)已知直线过定点 (1)若到直线的距离为,求直线的方程; (2)若直线分别与轴,轴的负半轴交于两点,求(为坐标原点)面积的最小值及此时直线的方程. 【答案】(1)或 (2)最小值为,直线l的方程为. 【解析】(1)当直线斜率不存在时, 由过得,满足到的距离为3, 当直线斜率存在时,设直线方程为即, 点到直线的距离为,解得. 此时直线的方程为即, 综上所述,所求的直线方程为或. (2)若直线分别与轴,轴的负半轴交于两点, 则设直线为,,则, . ,当且仅当时取等号, 故面积的最小值为12,此时直线l的方程为. 2.(21-22高二上·广东梅州·阶段练习)已知直线l:. (1)证明:直线一定经过第三象限; (2)设直线与轴,轴分别交于A,B点,当点离直线最远时,求的面积. 【答案】(1)证明见解析 (2)6 【解析】(1)直线l方程,可化为, 令,解得, 则直线l经过定点, 故直线l一定经过第三象限. (2)由(1)可知,直线l经过定点,则当时,点P离直线l最远,且, 此时,所以直线l的斜率为, 即,则l:, 则,,, 故的面积为. 3.(22-23高二上·四川成都·阶段练习)已知,三条直线两两相交,交点分别为. (1)证明:是直角三角形,且有一个顶点为定点; (2)求面积的最大值. 【答案】(1)证明见解析; (2). 【解析】(1)记的交点为A,记的交点为B,记的交点为C, 的斜率为,的斜率为, ,                         ,即是直角三角形,其中, 又,所以过定点, ,所以过定点, 有一个顶点B为定点; (2)的面积为, 其中AB为B到直线的距离,即, 又得交点为到直线的距离,即, , 当且仅当时取等号, 时,面积取得最大值. 题组一 斜率与倾斜角 1.(24-25高二下·安徽滁州·期末)设直线的方程为,则直线的倾斜角的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】当时,直线的方程为,此时直线的倾斜角; 当时,直线的斜率为, 因为, 所以,即, 又因为, 所以结合正切函数的图象可得:. 综上可得:直线的倾斜角的取值范围是. 故选:C. 2.(2024·全国·模拟预测)已知角的顶点在原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边与直线平行,则的值为(    ) A.2 B. C. D. 【答案】D 【解析】因为角的终边与直线平行, 即角的终边在直线上,所以. 所以. 故选:D. 3.(24-25高二下·云南曲靖·阶段练习)设直线的方程为,则直线的倾斜角的范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由题意知,当时,直线的斜率不存在,其倾斜角; 当时,直线的斜率, 所以倾斜角, 综上,. 故选:C 4.(25-26高二上·全国·课后作业)经过点作直线,若直线与连接点,的线段没有公共点,则直线的倾斜角的取值范围是 . 【答案】 【解析】如图所示,直线与线段没有公共点,若为直线的倾斜角,    直线可从直线逆时针旋转到直线的位置,注意包含直线倾斜角为的情况, ,, 直线的区域包含倾斜角为的情况, 斜率或,从而或, 又,结合正切曲线可得. 故答案为: 5.(25-26高二上·全国·课后作业)已知点,,若,则直线的倾斜角的取值范围为 . 【答案】 【解析】若直线的倾斜角为,则且,如下图示,    由图知,直线的倾斜角的取值范围为. 故答案为: 6.(2025高三·全国·专题练习)设,若点在线段上,则的取值范围是 . 【答案】 【解析】直线的倾斜角与斜率  如图,,则原问题可转化为过点的直线与线段有交点时,直线的斜率的取值范围. 连接,则, 当的倾斜角是锐角时,,随着倾斜角的增大,斜率由增大至正无穷; 当的倾斜角是钝角时,,随着倾斜角的增大,斜率由负无穷增大至.所以3或. 故答案为: 7.(2025高三·全国·专题练习)过点的直线倾斜角,那么的取值范围是 . 【答案】 【解析】因为直线倾斜角的取值范围为, 所以直线斜率的取值范围为:或. 又,由;由. 所以. 故答案为: 题组二 含参直线过定点 1.(2024·安徽合肥)已知直线过定点,直线过定点与的交点为,则面积的最大值为(   ) A. B. C.5 D.10 【答案】C 【解析】由题可知,,直线,所以,,所以, 所以的面积为,当且仅当时等号成立.选:C 2.(2025湖北)直线,点,,若与线段AB相交,则的范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由题设,则,可得, 所以直线过定点,则,, 由图可知直线的斜率的取值范围为:或,又, 所以或,即或, 又时直线的方程为,仍与线段相交, 所以的取值范围为. 故选:C 3.(24-25高一下·重庆·期末)(多选)已知直线,则下列说法正确的是(    ) A.直线恒过定点 B.若直线在轴上的截距为,则 C.若直线与直线垂直,则 D.若,则直线的倾斜角的取值范围为 【答案】AB 【解析】直线,令即,得,所以直线恒过定点,故A正确; 若直线在轴上的截距为,则直线过点,代入直线方程得,解得,故B正确; 若直线与直线垂直,则,解得,故C不正确; 设直线的倾斜角为,则,又,所以由正切函数的单调性可知,故D不正确;故选:AB 题组三 直线的位置关系 1.(24-25上海静安)已知直线与互相垂直,则实数的值为 . 【答案】1 【解析】由两直线垂直可得,解得或1,当时,直线不存在,故舍掉,所以.故答案为:1. 2.(2025·上海黄浦)直线,直线,若,则 . 【答案】1 【解析】由题设及,有,则,所以或, 当,则,重合,不符合; 当,则,,符合.所以.故答案为:1 3.(24-25高二下·上海浦东新·期中)已知关于的方程组无解,则实数的值为 . 【答案】 【解析】方程组无解,等价于直线与直线平行, 可得:,解得:或, 当时,直线方程分别为:和重合舍去, 当时,直线方程分别为:和,平行,故,答案为: 3.(24-25高二下·上海·阶段练习)已知直线与直线相互平行,则实数的值是 . 【答案】 【解析】因为直线与直线相互平行,则,解得.故答案为:. 4.(2025北京)已知四边形的顶点,则四边形的形状为 . 【答案】矩形 【解析】,且不在直线上,. 又,且不在直线上,,四边形为平行四边形.又.平行四边形为矩形.故答案为:矩形. 5.(24-25高二上·广西玉林·期末)(多选)已知直线:,则下列选项正确的是(   ) A.当直线与直线平行时, B.当直线与直线垂直时, C.当时,直线的倾斜角为135° D.原点到直线的距离最大值为 【答案】ACD 【解析】对于A,当直线:与直线平行时,,解得,故A正确; 对于B,当直线:与直线垂直时,,解得,故B错误; 对于C,当时,直线:,斜率为,所以倾斜角为135°,故C正确; 对于D,直线方程转化为:, 令,解得,,所以直线过定点, 则垂直于直线时,原点到直线的距离最大,最大值为,故D正确. 故选:ACD. 6.(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线过点,直线与直线的交点在第一象限,点为坐标原点.若为钝角三角形,则直线的斜率的取值范围是 . 【答案】 【解析】当为直角三角形时,或,此时的斜率或0.如图,设时,与交于点;时,与交于点. 当从直线开始,绕点顺时针旋转到轴之间时,为钝角三角形,此时;记过点且与平行的直线为,当从直线开始,绕点逆时针旋转到直线之间时,为钝角三角形,此时1.综上,.故答案为:    题组四 三种距离 1.(24-25高二上·广东汕头·期中)点到直线(为任意实数)的距离的最大值是( ) A.5 B. C.4 D. 【答案】B 【解析】将直线方程变形为, 令,解得,由此可得直线恒过点,不妨设为, 所以到直线的最远距离为,此时直线垂直于. 又, 所以到直线的距离的最大值为. 故选:B 2.(24-25高二上·北京·阶段练习)若点在直线上运动,则的最小值为(    ) A. B. C.13 D. 【答案】C 【解析】因为点在直线上运动,所以, 所以, 表示轴上一点到两定点的距离之和. 在轴两侧,因为中,两边之和大于第三边,所以, 当三点共线时,,此时最小值为, 即的最小值为. 故选:C. 3.(25-26高二上·全国·课前预习)已知直线和的交点为,则点到直线的距离的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】联立,解得,即点的坐标为, 点到直线的距离, 当时,, 当时,,恒有,于是, 综上,点到直线的距离的取值范围是. 故选:C. 4.(24-25高二下·广西河池·期末)已知直线与直线平行,则它们之间的距离是(    ) A. B. C.2 D. 【答案】B 【解析】直线与直线平行, 则,解得, 直线,即, 与的距离为. 故选:B 5.(24-25高二上·重庆渝中·期中)当原点到动直线的距离最大时,实数的值为 . 【答案】 【解析】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: 6.(2025高三·全国·专题练习)已知函数,则的最小值为 . 【答案】5 【解析】, 转化为x轴上的动点到两定点,的距离之和最小, 由图可知,距离之和的最小值为5. 故答案为:. 7.(24-25高二上·天津和平·开学考试)直线与之间的距离的最大值为 . 【答案】5 【解析】直线化简为:, 令且,解得,, 所以直线过定点, 直线化简为:, 令且,解得,, 所以直线过定点, 且与平行, 故当与直线,垂直时,直线,的距离最大, 且最大值为, 故答案为:5. 8.(24-25高二上·北京·期中)动直线与一点.当点到直线的距离最大时,直线的方程为 . 【答案】 【解析】直线方程变形为:, 由解的:,即直线过定点, 当直线与直线垂直时,点到直线的距离最大,又 此时,则,则直线的方程为,即. 故答案为:. 9.(24-25高二上·四川眉山·期末)已知直线与直线平行(其中为实数),则它们之间的距离为 . 【答案】3 【解析】因为直线与直线平行, 则,解得, 可知两直线分别为,,符合题意, 所以两直线的距离为.故答案为:3. 题组五 对称及其应用 1.(2025·广东深圳)点关于直线的对称点为,则点到直线的距离为(     ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】设关于直线的对称点为,由对称关系可得, 解得.则点到直线:的距离为. 故选:C. 2.(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 【解析】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. 3.(24-25高二上·重庆渝中·阶段练习)若点关于直线:(,)的对称点为,则(    ) A. B. C.3 D.5 【答案】D 【解析】直线的斜率为,直线为线段的中垂线,从而, 又线段的中点在上,故,解得. 故选:D. 4.(24-25高二上·山东泰安·期中)已知直线与直线关于点对称,则恒过的定点为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】直线的方程可化为,由得, 所以,直线过定点,点关于点的对称点为, 因此,直线恒过的定点. 故选:C. 5.(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 【解析】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. 6.(24-25高二上·重庆渝中·期末)与直线关于x轴对称的直线的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】若在直线上,则点在该直线关于x轴对称的直线上, 显然在A中的直线上,但不在B、C、D中的直线上. 故选:A 7.(24-25高二上·河南洛阳·阶段练习)已知直线与关于原点对称,则恒过点(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】因为直线恒过点,点关于原点对称的点的坐标为, 所以直线恒过点.故选:A 8.(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 【解析】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 9.(23-24高二上·陕西西安·期中)设直线,直线,则关于对称的直线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】设所求直线上任一点,关于直线的对称点, 则,解得, ∵点在直线上,即, ∴,化简得,即为所求直线方程. 故选:B. 10.(23-24高二上·山东青岛·期中)直线关于x轴对称的直线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】直线的斜率为2,与x轴交于点, 则与关于x轴对称的直线斜率为,并过点, 所以,所求方程为,即. 故选:D 11.(24-25高二上·江苏常州·期中)点与点关于直线l:对称,则的值为 . 【答案】 【解析】因为,故,而的中点为, 故,所以,所以, 故答案为:. 12.(24-25高二上·重庆·阶段练习)直线关于点对称的直线方程为 . 【答案】 【解析】设直线上任一点关于点对称的直线任一点为, 可得,解之可得, 所以在直线上,代入即可得, 化简的,即. 故答案为: 13.(24-25高二上·辽宁大连·期中)已知直线,,若直线与关于直线l对称,则直线l的方程为 . 【答案】或 【解析】   易知与纵轴交于,交横轴于点, 联立直线与方程,得两直线交点为, 如上图所示网格中构造直角三角形,易知, 即, 又, 所以, 即为两直线与夹角的平分线, 所以直线符合题意,易知其方程为; 当直线l过点C且与垂直时,也符合题意,此时直线方程为. 故答案为:或. 14.(24-25高二上·宁夏石嘴山·阶段练习)直线关于直线对称的直线方程是 . 【答案】 【解析】联立方程组,解得,即两直线的交点为, 由方程,令,可得,即直线过点, 设点关于直线的对称点为, 则满足,解得,即, 所以,所以对称直线的方程为,即. 故答案为:. 15.(24-25高二上·内蒙古呼伦贝尔·阶段练习)已知点在直线上,则的最小值为 【答案】4 【解析】, 表示直线上的点到定点和的距离和,如图, 点关于的对称点为,, 当点三点重合时,最小,最小值为4. 故答案为:4 题组六 将军饮马 1.(24-25高二上·湖北·期中)已知点,动点P在直线上,则的最小值为 . 【答案】 【解析】由题意知点A,B在直线的同侧, 设点B关于直线的对称点为,则解得即, 所以故答案为: 2.(24-25高二上·广东广州·期中)直线上的一点,到与的距离之差的绝对值的最大值为 . 【答案】 【解析】设点关于的对称点的坐标为,连接,    则,即,所以①. 因为的中点在直线上, 所以,即②. 由①②得,所以点的坐标为. 又, 当且仅当、、三点共线时,取最大值. 故的最大值为. 故答案为:. 3.(24-25高二上·天津·期中)三角形中,顶点,点B在直线上,点C在x轴上,则三角形周长的最小值为 . 【答案】 【解析】由,则其关于轴的对称点为, 设关于直线的对称点为, 则,解得,即, 作图如下: 的周长.故答案为:. 题组七 三角形的面积最值 1.(24-25高二上·吉林长春·期中)(多选)设,过定点的动直线和过定点的动直线交于点,(点与点A,B不重合),则的面积的值可以是(   ) A. B. C.3 D. 【答案】AB 【解析】动直线过定点,直线化简为 ,则,则直线过定点, 当时,两条直线分别为,交点, ; 当时,两条直线的斜率分别为:,所以两条直线互相垂直, , 当且仅当时,面积达到最大值, 则的面积的值可以是或,不可以是, 故选:AB 2.(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 【解析】   建立直角坐标系,可得,故直线BC的方程为, 则三角形的重心为,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, 由于直线过三角形的重心,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 3.(24-25高二上·湖北·期中)已知直线过定点,直线的方程是. (1)若直线的横截距为纵截距2倍,求直线的方程. (2)若直线与,轴正半轴分别交于,两点,过,分别作直线垂线,垂足分别是,.求四边形面积的最小值. 【答案】(1)或 (2) 【解析】(1)当经过时,设,代入,所以,即, 当不经过时,设,代入,解得,即, 所以直线的方程为或. (2)由题意设, 令,则,所以,令,则,所以, 所以,, 因为的倾斜角为,所以, 所以均为等腰直角三角形, 所以, 所以, 因为,所以, 当且仅当,即(舍)时取等号, 由二次函数性质可知,,当且仅当时取等号, 所以四边形面积的最小值为.    4.(23-24高二上·四川内江·期中)已知直线l:. (1)求原点到直线l的距离的最大值; (2)若l交x轴正半轴于A,交y轴正半轴于B,的面积为S,求S最小值时直线l的方程. 【答案】(1) (2) 【解析】(1)直线l:可化为. 解可得,,所以直线l过定点. 如图,过点作,垂足为,连接 易知, 当时,原点到直线l的距离取得最大值. (2)易知 令,由可得,. 令,由可得,. 且,所以, 所以,. 因为,所以, 所以,当且仅当,即时等号成立. 所以,直线l的方程,即. 5.(23-24高二上·河南洛阳·期中)已知直线方程为. (1)证明:直线恒过定点; (2)为何值时,点到直线的距离最大,最大值为多少? (3)若直线分别与轴,轴的负半轴交于、两点,求面积的最小值及此时直线的方程. 【答案】(1)证明见解析 (2), (3)4; 【解析】(1)直线方程为, 可化为, 对任意都成立,所以,解得, 所以直线恒过定点. (2)如图所示:    点到直线的距离最大, 可知点与定点的连线的距离就是所求最大值, 即,此时, 所以的斜率为:, 可得,解得. (3)如图所示:    若直线分别与轴,轴的负半轴交于、两点,直线方程为,, 则,, 所以, 当且仅当时,等号成立, 所以面积的最小值为4,此时直线的方程为. 6.(24-25上海普陀)过点的直线分别交与于两点. (1)若直线的倾斜角为,求直线的一般式方程. (2)当最小时,求直线的方程; (3)已知为坐标原点,设的面积为,讨论这样的直线的条数. 【答案】(1) (2) (3)答案见解析 【解析】(1)若直线的倾斜角为,则直线的方程为,即; (2)法一:当直线的斜率不存在时,; 当直线的斜率存在时,设直线,, 得,得, , , 所以, 综上所述:的最小值为3,此时直线的斜率不存在,直线方程为. 法二:前面部分同法一, 注意到,且反向, 所以, 综上所述:的最小值为3,此时直线的斜率不存在,直线方程为. (3)当直线斜率不存在时,,,; 当直线斜率存在时,,,, , 即, 当时,方程有1解,此时; 当时,, 当时,,方程无解; 当时,,,方程有1解; 当时,,,对称轴,且,方程有两个大于1的解. 当时,,开口向下,,,方程有1个大于1的解,一个小于的解. 综上所述: 当时,0条;当时,1条;当时,2条. 7.(24-25高二上·重庆·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. 【知识点】求直线交点坐标、将军饮马问题求最值、直线截距式方程及辨析、求点关于直线的对称点 【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. 【解析】(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. 1 学科网(北京)股份有限公司 $

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第03讲 直线 讲义-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册
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