内容正文:
2.3.3 点到直线的距离公式
题型一 求点到直线的距离
1.已知两点到直线的距离相等,则实数的值为( )
A.0 B. C.0或 D.或
2.在平面直角坐标系中,已知点在直线上,PQ (→)=(1,0),则|PQ (→)|的最小值为 .
3.已知△ABC的三个顶点为,,,D为的中点.
(1)求边上中线所在直线的方程;
(2)求边上的垂直平分线所在直线的方程;
(3)求△ABC的面积.
题型二 直线围成图形的面积问题
4.直线和与两坐标轴围成的四边形的面积为( )
A. B. C. D.
5.已知直线与,过点的直线被截得的线段恰好被点平分,则这三条直线围成的三角形面积为 .
6.已知直线方程为,其中.
(1)当m变化时,求点到直线的距离的最大值;
(2)若直线分别与x轴、y轴的负半轴交于A,B两点,求△AOB面积的最小值.
题型三 已知点到直线的距离求参数
7.已知点到直线的距离为,则等于( )
A. B.
C.或 D.
8.已知,两点到直线的距离相等,则 .
9.在平面直角坐标系中,已知三个顶点、、.
(1)求边所在直线的方程.
(2)若边上高所在的直线方程为,且△ABC的面积为,求点的坐标.
题型四 求到两点距离相等的直线方程
10.已知两点和到直线距离相等,则值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
11.若直线过点,且到点和点的距离相等,则直线的方程为 .
12.已知△ABC的三个顶点是,,.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)若直线过点,且点,到直线的距离相等,求直线的方程.
题型五 求点关于直线的对称点
13.点关于直线对称的点的坐标为( )
A. B. C. D.
14.若点与点关于直线对称,则的坐标为 .
15.已知两直线.
(1)求过两直线的交点,且垂直于直线的直线方程;
(2)已知两点,动点在直线上运动,求的最小值.
题型六 求两点的对称轴
16.已知点关于直线对称的点为,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
17.点与点关于直线l:对称,则的值为 .
18.如图,OAB是一张三角形纸片,,,,设与、的交点分别为、,将沿直线折叠后,使落在边上的点处.设,试用表示点到距离.
题型七 光线反射问题(2)——直线关于直线对称
19.如图所示,已知点,,从点射出的光线经直线反射后再射到直线上,最后经直线反射后又回到点,则光线所经过的路程是( )
A. B.6 C. D.
20.一条光线从点射出,经直线反射后,反射光线经过点,则入射光线所在的直线方程为 .
21.已知点,直线.
(1)求过点,且与直线垂直的直线的方程;
(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.
题型八 坐标法的应用——点到直线的距离
22.与点之间的距离为2,且在轴上的截距为4的直线是( )
A. B.
C.或 D.或
23.已知点在直线上,则的最小值为 .
24.在△ABC中,,边BC的中点在轴上,点在轴上,且.
(1)求AD的长;
(2)求角的平分线与直线的交点坐标.
题型九 求平行线间的距离
25.直线向左平移3个单位后,得到直线,若与的距离为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
26.两直线与之间的距离为 .
27.已知直线的方程为.
(1)若直线,且直线在轴上的截距为,求直线的方程;
(2)若直线,且直线与直线之间的距离为3,求直线的方程.
题型十 由距离求已知直线的平行线
28.已知直线与直线间的距离为1,则m的值为( )
A.3 B.6 C.-7或3 D.-14或6
29.已知直线与直线平行,且两条直线之间的距离为,则直线的方程为 .
30.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.
题型十一 求关于平行直线对称的直线
31.若动点A,B分别在直线l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0上移动,则AB的中点M到原点的距离的最小值为( )
A.3 B.2 C.3 D.4
32.已知直线,直线,若直线关于直线l的对称直线为,则直线的方程为 .
33.已知直线与.
(1)若、两点分别在直线、上运动,求的中点到原点的最短距离;
(2)若,直线过点,且被直线、截得的线段长为,求直线的方程.
题型十二 求直线关于点对称直线
34.已知直线与直线关于点对称,则实数( )
A.2 B.1 C. D.
35.已知直线与直线关于点对称,则实数的值为 .
36.已知直线,点.求:
(1)直线关于点对称的直线的方程;
(2)直线关于直线的对称直线的方程.
题型十三 将军饮马问题求最值
37.已知点,点在轴上,点在直线上,则△ABC周长的最小值为( )
A. B. C. D.
38.已知点、,有一点在直线上运动,当取得最小值时,则点的坐标为 .
39.(1)求函数的最小值.
(2)过点作直线,使它被两条相交直线和所截得的线段恰好被点平分,求直线的方程.
题型十四 直线关于直线对称问题
40.与直线关于y轴对称的直线的方程为( ).
A. B.
C. D.
41.已知直线l:,则直线m:关于直线的对称直线的方程为 .
42.已知两条平行直线与之间的距离是.
(1)求直线关于直线对称的直线方程;
(2)求直线关于直线对称的直线方程.
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2.3.3 点到直线的距离公式
题型一 求点到直线的距离
1.已知两点到直线的距离相等,则实数的值为( )
A.0 B. C.0或 D.或
【答案】D
【分析】
利用点到直线的距离公式列方程即可得出.
【详解】由题意可得,即,
解得或
故选:D.
2.在平面直角坐标系中,已知点在直线上,PQ (→)=(1,0),则|PQ (→)|的最小值为 .
【答案】
【分析】设点坐标,由向量求得点坐标,由点横纵坐标的关系得到其轨迹方程,由点到直线的距离求得的最小值.
【详解】设,∵PQ (→)=(1,0),∴,
∵,即点在直线上,
当时,最小,
.
故答案为:
3.已知△ABC的三个顶点为,,,D为的中点.
(1)求边上中线所在直线的方程;
(2)求边上的垂直平分线所在直线的方程;
(3)求△ABC的面积.
【答案】(1);
(2);
(3)17.
【分析】(1)求出点的坐标及直线斜率,再利用直线的点斜式方程求解.
(2)求出直线的斜率,再利用垂直关系及直线的点斜式方程求解.
(3)求出点到直线的距离及边长,进而求出三角形面积.
【详解】(1)依题意,点,直线斜率,方程为,
所以边上中线所在直线的方程为.
(2)直线的斜率,边的垂直平分线斜率为,
直线方程为,即,
所以边上的垂直平分线所在直线的方程为.
(3)由(2)得直线的方程为,即,
点到直线的距离,而,
所以△ABC的面积.
题型二 直线围成图形的面积问题
4.直线和与两坐标轴围成的四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出直线与x轴的交点M坐标,直线与y轴的交点N坐标,及直线和的交点P坐标,则可求和由两点式可得直线MN的方程为,即可求P点到直线MN的距离,即可求
【详解】直线与x轴的交点为,直线与y轴的交点为,
则.
如图所示:
则由两点式可得直线MN的方程为,即,
由解得,
此为两直线的交点,
根据点到直线的距离公式可得P点到直线MN的距离为
,
故
.
故选:B
5.已知直线与,过点的直线被截得的线段恰好被点平分,则这三条直线围成的三角形面积为 .
【答案】6
【分析】设直线与直线的交点分别为,且,则,代入直线,即可得点的坐标,则可算出和直线的方程,再求的交点到的距离,最后利用三角形的面积公式计算即可.
【详解】设直线与直线的交点分别为,且,
则由题意可知,点关于点的对称点在上,
可得,解得,
即,则,且直线,
联立的方程得,解得,即的交点坐标为,
则点到直线的距离,
所以这三条直线围成的三角形面积为.
故答案为:6.
6.已知直线方程为,其中.
(1)当m变化时,求点到直线的距离的最大值;
(2)若直线分别与x轴、y轴的负半轴交于A,B两点,求△AOB面积的最小值.
【答案】(1)
(2)4.
【分析】(1)把直线方程整理成关于的方程,可得定点坐标,点到直线的距离最大时,一定有与该直线垂直,可得结论.
(2)求出直线与两坐标轴交点坐标,得三角形面积,然后由基本不等式得最小值.
【详解】(1)直线方程为即为,
由可得则已知直线恒过定点,
所以到直线的最大距离为.
(2)设直线的斜率为,则其方程为,
可得,,
则.
由,可得,所以,
当且仅当,
即时取等号.
所以△AOB的面积的最小值是4.
题型三 已知点到直线的距离求参数
7.已知点到直线的距离为,则等于( )
A. B.
C.或 D.
【答案】B
【分析】由点到直线的距离公式,即得解
【详解】由点到直线的距离公式得,即,
又,所以.
故选:B.
8.已知,两点到直线的距离相等,则 .
【答案】或
【分析】利用点到直线的距离公式进行求解即可.
【详解】因为,两点到直线的距离相等,
所以有或,
解得或.
故答案为:或
9.在平面直角坐标系中,已知三个顶点、、.
(1)求边所在直线的方程.
(2)若边上高所在的直线方程为,且△ABC的面积为,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)求出直线的斜率,利用点斜式可得出直线的方程;
(2)求出,结合三角形的面积公式可求出点到直线的距离,利用点到直线的距离公式以及点在直线可得出关于、的方程组,解出这两个未知数的值,即可得出点的坐标.
【详解】(1)由题意可知,直线的斜率为,
所以直线的方程为,即.
(2)因为边上高所在的直线方程为,则①,
设点到直线的距离为,且,
因为,可得,
由点到直线的距离公式可得,故②,
所以或,解得或,
故点的坐标为或.
题型四 求到两点距离相等的直线方程
10.已知两点和到直线距离相等,则值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】B
【详解】根据点到直线的距离公式列出等式,由此能求出.
【解答】两点和到直线距离相等,
,解得,或.
故选:B.
11.若直线过点,且到点和点的距离相等,则直线的方程为 .
【答案】或
【分析】解法1:设出直线方程,利用两点到直线的距离相等,列出方程并求解,需要根据斜率是否存在进行讨论;解法2:由题意数形结合,可推得直线或直线经过线段的中点,分别求解即可.
【详解】解法1:当直线的斜率不存在时,直线的方程为,满足条件;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即.
由题意知,解得.故直线的方程为.
综上所述,直线的方程为或.
解法2:如图,当时,,的方程为,即.
当直线经过线段的中点时,又直线过点,故其方程为.
综上所述,直线的方程为或.
故答案为:或.
12.已知△ABC的三个顶点是,,.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)若直线过点,且点,到直线的距离相等,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)求出直线的斜率,则可求出直线的斜率,再利用点斜式可求出直线的方程;
(2)由题意分直线与平行和直线通过的中点两种情况求解.
【详解】(1)因为,所以边上的高所在直线的斜率为.
由于直线过点,所以的直线方程为,即.
(2)因为点,到直线的距离相等,所以直线与平行或过线段的中点.
①当直线与平行时,因为,且过点,
所以的直线方程为,即.
②直线过线段的中点时,有,
所以的直线方程为,即.
综上所述:直线方程为或.
题型五 求点关于直线的对称点
13.点关于直线对称的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设对称点的坐标为,根据点关于直线对称列式求解即可.
【详解】设对称点的坐标为,
由题意可得,得,
所以对称点的坐标为.
故选:C.
14.若点与点关于直线对称,则的坐标为 .
【答案】
【分析】由两点关于直线的性质可求得的坐标.
【详解】设,则,解得.
所以的坐标为.
故答案为:
15.已知两直线.
(1)求过两直线的交点,且垂直于直线的直线方程;
(2)已知两点,动点在直线上运动,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用过两直线交点的直线系求解;
(2)求出点关于直线的对称点,则即为所求.
【详解】(1)设所求直线方程为,即,
由其与直线垂直可得,解得,
所以所求直线方程为,化简得:.
(2)因为,所以两点在直线同侧,
由已知可知,
设点关于直线的对称点为,则,解得,
即,因为,所以,
当且仅当动点位于与交点时取等号,
所以的最小值为.
题型六 求两点的对称轴
16.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
【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.
17.点与点关于直线l:对称,则的值为 .
【答案】
【分析】根据垂直关系和中点在直线上可求,从而可求的值.
【详解】因为,故,而的中点为,
故,所以,所以,
故答案为:.
18.如图,OAB是一张三角形纸片,,,,设与、的交点分别为、,将沿直线折叠后,使落在边上的点处.设,试用表示点到距离.
【答案】
【分析】利用点与关于直线对称,求直线的方程,再与直线方程联立,求点的坐标,即可求点到的距离.
【详解】以为原点,边所在的直线分别为轴、轴建立如图所示的平面直角坐标系,
设,因为,所以.
连接,因为点与点对称,所以.
当时,直线的斜率不存在,此时直线的方程为,点到的距离为.当时,.因为的中点为,
从而直线的方程为,
即.①
又直线的方程为,②
由①②解得,即点的横坐标为,
所以点到距离为.
当时也满足上式.
所以点到距离为.
题型七 光线反射问题(2)——直线关于直线对称
19.如图所示,已知点,,从点射出的光线经直线反射后再射到直线上,最后经直线反射后又回到点,则光线所经过的路程是( )
A. B.6 C. D.
【答案】A
【分析】根据对称性求得正确答案.
【详解】点关于轴的对称点为,
直线的方程为,斜率为,
设点关于对称点为,
则,解得,
即点关于对称点为,
与的距离为,
所以光线所经过的路程是.
故选:A
20.一条光线从点射出,经直线反射后,反射光线经过点,则入射光线所在的直线方程为 .
【答案】
【分析】先设点B的对称点,应用对称性得出对称点,再应用点斜式得出直线方程.
【详解】设关于直线的对称点,
所以,所以,
所以,
由题意知:入射光线所在的直线经过和,而斜率,
所以入射光线所在的直线方程为.
故答案为:.
21.已知点,直线.
(1)求过点,且与直线垂直的直线的方程;
(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)设直线:,将点代入直线,即可解出答案;
(2)先求出点关于直线的对称点,再由两点式写出反射光线.
【详解】(1)因为直线垂直于直线,直线
所以设直线:,
将点代入直线:,
所以直线:.
(2)设点关于直线的对称点为,则
所以,
所以反射光线:,
化简得:.
题型八 坐标法的应用——点到直线的距离
22.与点之间的距离为2,且在轴上的截距为4的直线是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】结合各选项中直线解析式,应用点线距、直线与轴交点即可得到正确选项.
【详解】与的距离为2,在轴上的截距为4,故符合要求;
对于直线,有且时,故也符合要求;
与的距离为3且轴无交点,不符合要求.
∴、都是与点距离为2且在轴上的截距为4的直线.
故选:C
【点睛】本题考查了点线距离公式及直线的截距,属于简单题.
23.已知点在直线上,则的最小值为 .
【答案】4
【分析】据题意可知,表示原点到直线上的点的距离,求出原点到直线的距离为4,从而可得出的最小值.
【详解】根据题意知,表示原点到直线上的点的距离,
大于等于原点到直线的距离,
原点到直线的距离为,
,
的最小值为4.
故答案为:4.
【点睛】本题考查点到直线的距离、两点间的距离公式,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意几何意义的应用.
24.在△ABC中,,边BC的中点在轴上,点在轴上,且.
(1)求AD的长;
(2)求角的平分线与直线的交点坐标.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)设,由边BC的中点在轴上,点在轴上,可得D坐标,据此可得答案;
(2)设角的平分线与直线的交点为,由到直线AB,BC的距离相等,验证后可得答案.
【详解】(1)设,因为边BC的中点在轴上,所以,解得.
因为点在轴上,且,所以,解得.
所以,所以.则.
(2)设角的平分线与直线的交点为,则易知.
直线BC的方程为,即.
直线AB的方程为,即.
由到直线AB,BC的距离相等,可得,即.
即,解得或.
则交点可能为或,
将坐标代入,,可得,
将坐标代入,,可得,
则在BC,AB 之间满足题意,在BC,AB 同侧,不满足题意.
所以角的平分线与直线的交点坐标为.
题型九 求平行线间的距离
25.直线向左平移3个单位后,得到直线,若与的距离为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设直线的方程为,求出平移后直线的方法,利用平行线之间的距离可计算原直线的斜率.
【详解】由题可知直线斜率存在,设直线的方程为,即,
向左平移3个单位后,得到直线,
即,
所以两条直线间的距离,解得.
故选:B.
26.两直线与之间的距离为 .
【答案】
【分析】根据平行线距离公式直接计算即可.
【详解】两直线与之间的距离,
即两条直线与之间的距离,
为.
故答案为:.
27.已知直线的方程为.
(1)若直线,且直线在轴上的截距为,求直线的方程;
(2)若直线,且直线与直线之间的距离为3,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)由垂直关系可得直线的斜率,结合斜截式方程求解即可;
(2)利用平行关系可设直线的方程为,由两条平行线之间的距离公式求解即可.
【详解】(1)由直线的斜率为,又由,可得直线的斜率为,
又由直线在轴上的截距为,可得直线过点,
可得直线的方程为,整理为.
故直线的方程为.
(2)由直线,可设直线的方程为,
又由直线与直线之间的距离为3,有,解得或-16.
故直线的方程为或.
题型十 由距离求已知直线的平行线
28.已知直线与直线间的距离为1,则m的值为( )
A.3 B.6 C.-7或3 D.-14或6
【答案】D
【分析】根据平行线间的距离公式即可求解.
【详解】解:直线可化为,
因为直线与直线间的距离为1,
所以,解得或.
故选:D
29.已知直线与直线平行,且两条直线之间的距离为,则直线的方程为 .
【答案】或
【分析】设与直线平行的直线的方程为,再根据两平行线距离公式求出的值即可求解.
【详解】设与直线平行的直线的方程为,
所以 解得或.
所以所求直线的方程为或.
故答案为:或.
30.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)根据两直线垂直求出直线的斜率,再利用点斜式可得出直线的方程;
(2)直线的方程为,利用平行线间的距离公式可得出关于的等式,解出的值,即可得出直线的方程.
【详解】(1)易知直线的斜率为,因为,所以直线的斜率为,
又因为直线过点,所以,直线的方程为,即.
(2)直线,设直线的方程为,
因为直线与直线之间的距离为,
由平行线间的距离公式可得,解得或,
因此直线的方程为或.
题型十一 求关于平行直线对称的直线
31.若动点A,B分别在直线l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0上移动,则AB的中点M到原点的距离的最小值为( )
A.3 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】先求出点M所在直线的方程为l:x+y+m=0,再求出m的值和原点到直线l的距离即得解.
【详解】依题意知AB的中点M的集合为与直线l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0距离都相等的直线,
则M到原点的距离的最小值为原点到该直线的距离.
设点M所在直线的方程为l:x+y+m=0,
根据平行线间的距离公式得
所以|m+7|=|m+5|,所以m=-6,
即l:x+y-6=0.
根据点到直线的距离公式得M到原点的距离的最小值为.
故选:A.
【点睛】本题主要考查平行线间的距离和点到直线的距离的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.
32.已知直线,直线,若直线关于直线l的对称直线为,则直线的方程为 .
【答案】.
【分析】由于两条直线平行,所以可设,利用对称的性质,可求得,进而求得直线方程为.
【详解】由题意知,设直线,在直线上取点,
设点关于直线的对称点为,
则, 解得,即,
将代入的方程得,
所以直线的方程为.
故答案为:
33.已知直线与.
(1)若、两点分别在直线、上运动,求的中点到原点的最短距离;
(2)若,直线过点,且被直线、截得的线段长为,求直线的方程.
【答案】(1);(2)或.
【解析】(1)的中点的运动轨迹为与、平行且在它们中间的直线得其斜率,再求两直线在y轴中点的坐标可得答案.
(2)设的直线方程,分别于、联立,解得交点坐标,再利用两点之间的距离公式可得斜率,然后根据点斜式方程求得答案.
【详解】(1)因为、两点分别在直线、上运动,
所以的中点的轨迹为与、平行且在它们中间的直线,
设其方程为,
、与y轴的交点分别为、,两点的中点为,
且中点在直线,所以,所以,
的中点到原点的最短距离即为原点到直线的距离,为.
(2)过点且与x轴垂直的直线方程为,
与、的交点为和,两点之间的距离为不符合题意,
所以设的斜率为,直线方程为,
由直线与 即,交点为为,
由直线与 即,交点为(,)
所以两交点之间的距离为=3,
解得,或,
所求直线方程为,或,
即或.
【点睛】本题考查两条直线的位置关系,两条平行直线之间的距离的问题.
题型十二 求直线关于点对称直线
34.已知直线与直线关于点对称,则实数( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】C
【分析】根据题意得到直线与直线平行,从而得到,再根据直线上取一点,得到关于点的对称点,代入直线即可得到答案.
【详解】因为不在直线上,
且直线与直线关于点对称,
所以直线与直线平行,
即,解得.
在直线上取一点,
关于点的对称点为,
将代入直线,解得.
故选:C
35.已知直线与直线关于点对称,则实数的值为 .
【答案】2
【分析】根据直线关于点对称即可得两直线平行,进而根据点的对称代入求解即可.
【详解】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,.
故答案为:.
36.已知直线,点.求:
(1)直线关于点对称的直线的方程;
(2)直线关于直线的对称直线的方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)求出关于点的对称点,利用在直线上,即得解;
(2)先求解关于直线的对称点的坐标,再求解与的交点N,由两点式得到直线方程
【详解】(1)设为上任意一点,
则关于点的对称点为,
则在直线上,,
即.
(2)在直线上取一点,
则关于直线的对称点必在上.
设对称点为,
则解得.
设与的交点为,则由得,
则经过点,
直线的方程为,即.
题型十三 将军饮马问题求最值
37.已知点,点在轴上,点在直线上,则△ABC周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出点关于轴、直线的对称点、的坐标,可知,,则,当且仅当点、分别为线段与轴、直线的交点时,等号成立,即可求解.
【详解】如下图所示:
点关于轴的对称点为,设点关于直线的对称点为,
则,解得,即点,
由对称性可知,,
所以△ABC的周长为,
当且仅当点、分别为线段与轴、直线的交点时,等号成立,
故△ABC周长的最小值为.
故选:D.
38.已知点、,有一点在直线上运动,当取得最小值时,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】作出点关于直线的对称点,连接,交直线于,分析可知当、、三点共线时,最小,设点,求出点的坐标,进而可得出直线的方程,再将该直线方程与直线的方程联立,即可得出点的坐标.
【详解】易知,均在直线的同侧;
作出点关于直线的对称点,连接,交直线于,则,
所以,
当、、三点共线时取等号,即、、三点共线时,最小.
设,则,解得,即.
因为,所以直线为,
由,得,即.
故答案为:.
39.(1)求函数的最小值.
(2)过点作直线,使它被两条相交直线和所截得的线段恰好被点平分,求直线的方程.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)问题转化为求x轴上点到两点的距离之和的最小值,应用将军饮马模型求最小值,注意取值条件;
(2)设直线相关交点为,根据是的中点,列方程求参数,应用点斜式求直线方程.
【详解】(1)由,表示x轴上点到两点的距离之和,
又关于x轴对称点为,显然,
如上图,,仅当与原点重合时等号成立,
所以函数最小值为.
(2)若直线与和分别交于,
则是的中点,故,即,可得,
所以,则,
故直线的方程为,即.
题型十四 直线关于直线对称问题
40.与直线关于y轴对称的直线的方程为( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据点关于y轴对称的点为,利用相关点法求直线方程.
【详解】在所求直线上任取一点,则点关于y轴对称的点为,
可知点在直线上,可得,即,
所以所求直线方程为.
故选:A.
41.已知直线l:,则直线m:关于直线的对称直线的方程为 .
【答案】
【分析】解法一:在直线上取一点,则关于直线的对称点必在上,则在直线l上,且直线与直线l斜率的乘积等于,建立方程组解出,再由经过与的交点,由两点式可得直线的方程,即可得解;
解法二:利用二级结论,直线关于直线对称的直线方程,由式子决定,即可得到直线的方程.
【详解】解法一:在直线上取一点,不妨取,则关于直线的对称点必在上.
设,则,解得即.
设与的交点为,则由,得,即.
又经过点,所以由两点式得直线的方程为,
即.
故答案为:.
解法二:直线:关于直线:对称的直线方程为
,
即,所以直线的方程为.
故答案为:.
42.已知两条平行直线与之间的距离是.
(1)求直线关于直线对称的直线方程;
(2)求直线关于直线对称的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用两条直线平行的性质求出n,再利用两条平行直线间的距离求出m,再由平行线间距离即可求解.
(2)根据所求直线过已知两直线的交点,以及上的任一点关于对称的点在所求直线上即可求解.
【详解】(1)因为直线:与:平行,所以,
又两条平行直线:与:之间的距离是,
所以解得或(舍去),
即直线:,:,
设直线关于直线对称的直线方程为,
则,解得或7(舍去),
故所求直线方程为,
(2)设直线关于直线对称的直线为,
由,解得,所以直线经过点,
在上取一点关于对称的点设为,
则有,解得,所以直线经过点,
所以直线的斜率为,所以直线的方程为,
即:.
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