内容正文:
第1.4讲 两条直线的交点及点线对称
内容导航
01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解→ 建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03 题型突破→ 析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 求直线的交点坐标
题型2 由直线的交点坐标求参数
题型3 经过直线交点的直线方程
题型4 三线是否能围成三角形
题型5 点关于点对称
题型6 直线关于点对称
题型7 点关于直线对称
题型8 直线关于直线对称
04 过关检测→ 练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
学习目标导航
1. 求直线的交点坐标
联立两直线方程求解,注意平行(无解)和重合(无穷解)的情况需先判断。易错:解方程时计算错误,或忽略斜率不存在的情形。
2. 由直线的交点坐标求参数
已知交点坐标,代入两直线方程求参数;或先联立用含参方程表示交点,再根据条件列式。易错:参数使直线退化或平行时需讨论。
3. 经过直线交点的直线方程
常设直线系方程(过两直线交点的直线族),再根据第三个条件(过定点、平行、垂直等)确定参数。易错:忘记排除其中一条已知直线。
4. 三线是否能围成三角形
三条直线能围成三角形需满足:两两相交且交点互不相同(无三线共点),且无平行直线。易漏判:两条直线重合或三线共点的情况。
5. 点关于点对称
对称点是两点的中点,直接利用中点坐标关系求对称点。易错:中点公式符号反了,或误将对称中心当作对称轴。
6. 直线关于点对称
利用对称直线与原直线平行,且已知点到两直线距离相等。可在原直线上取两点分别求对称点,再确定新直线。易错:平行关系或距离相等条件遗漏。
7. 点关于直线对称
利用垂直平分关系:对称点连线与对称轴垂直,且中点在对称轴上。列方程组求解。易错:垂直条件与中点条件遗漏其一,或方程解错。
8. 直线关于直线对称
分情况:对称轴平行或相交。平行时用距离相等求;相交时利用角平分线或取点法求对称直线。易错:混淆对称轴与对称直线的位置关系,或取点法时选择不合适的点。
学习重点:掌握联立方程求交点的方法;理解直线系方程的应用(过交点的直线族);熟悉中点公式在对称问题中的使用;掌握点关于直线对称的列方程思路(垂直与中点两个条件)。
学习难点:直线关于点或直线的对称问题中,几何条件的代数转化较复杂;三线围成三角形的条件判断易漏掉平行或共点情形;直线关于直线对称时,分情况讨论(平行或相交)的边界条件处理易出错。
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01 两直线的交点
1、直线 与的交点方程组的解
1 方程组有一组解 两直线相交,解为交点坐标.
2 方程组无解
3
方程组有无数解与重合
2、中点坐标:设,则的中点的坐标为(
即时即练(25-26高二下·河南平顶山·期中)若直线与直线垂直,则这两条直线的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为直线的斜率为1,所以直线的斜率存在,
则其斜率为,由题意得,,解得,
由解得,所以这两条直线的交点坐标为.
【方法总结】
两直线交点问题的核心就是联立方程求解,但需注意斜率不存在的特殊情况,此时不能简单用斜截式。
知识点02 关于点对称
1、点关于点的对称
设点关于点的对称点为(根据点式中点可求)
2、直线关于点的对称
若两条直线关于某点对称,则这两条直线平行
方法一:在已知直线上取两点,利用点与点的对称方法求出对称点,再由两点式求出直线方程即可;
方法二:(一般性方法)设所求直线上任一点,求出它关于点A的对称点,该点在直线上,将该对称点代入到直线方程,即可得出所求的直线方程
即时即练(多选)(25-26高二上·江西景德镇·期中)下列说法正确的有( )
A.点关于直线的对称点为
B.直线关于点的对称直线为
C.经过点,且与直线平行的直线方程是
D.当时,直线与垂直
【答案】ABD
【分析】利用点关于直线的对称的性质求解判断A;利用直线关于点对称直线的求法求解以判断B;利用平行求出斜率,再利用点斜式求出直线方程判断C,利用直线垂直的系数关系判断D.
【详解】对于A,设点关于直线的对称点为,
则,解得,
即点关于直线的对称点为,正确;
对于B,设直线上的点,其关于点的对称点为,
所以,则,则,即,
所以直线关于点对称的直线方程是,正确;
对于C,直线的斜率为2,所以所求直线的斜率也是2,
则所求直线为,即,错误;
对于D,当时,,
故直线与垂直,正确;
故选:ABD.
【方法总结】
点关于点对称用中点公式;直线关于点对称,利用对称点坐标转化或取直线上两点分别求对称点,再确定新直线。
知识点03 关于直线对称
1、点关于直线的对称
设点关于直线对称的点为,根据
①直线垂直于直线,有
②的中点在直线上,有
可解出即可求得对成点坐标.
2、直线关于直线的对称
转化为点关于直线的对称问题来解决
①若两条直线相交,则求出交点,然后再任取一点,求该点关于直线的对称点,根据交点与对称点,就可以求出直线方程。
②若两条直线平行,则对称的两条直线到对称轴的距离相等,则可以求出该直线方程。
③若两条直线关于轴或轴或与轴轴平行的直线对称,这时两条直线的斜率互为相反数
④若两条直线关于对称,则把一条直线的方程中与互换即可得到对称的直线方程
即时即练(25-26高二上·辽宁沈阳·阶段检测)求直线关于直线对称的直线方程为__________.
【答案】
【分析】求出两直线的交点坐标,再求出直线上另外一点关于直线的对称点坐标,然后可得对称直线方程.
【详解】解方程组得,即直线和直线的交点坐标为,
又是直线上一点,设它关于直线的对称点坐标为,
则,解得,
所以所求直线方程为,即.
故答案为:.
【方法总结】
点关于直线对称,利用“垂直平分”列方程:中点在对称轴上,连线与轴垂直;直线关于直线对称,可在原直线上取两点分别求对称点,或利用到角公式求对称直线斜率,注意斜率不存在或对称轴为特殊直线时需单独验证。
题型1 求直线的交点坐标
【例1】(25-26高二下·湖南长沙·期中)若直线与直线垂直,则这两条直线的交点坐标为 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】显然时不合题意,则直线的斜率为,直线的斜率为,
因为两条直线垂直,所以,解得,
联立可得,解得,即两条直线的交点坐标为.
【例2】(25-26高二上·内蒙古呼和浩特·期末)已知直线与直线,则两条直线的交点所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【分析】联立直线方程,求出交点坐标即可得解.
【详解】由,解得,
即两条直线的交点坐标为,
所以两条直线的交点所在的象限是第二象限,
故选:B
【技巧归纳】
求直线交点坐标,直接联立两条直线的方程组成方程组,解这个二元一次方程组即可。若方程组有唯一解,即为交点坐标;若无解则两直线平行,有无穷多解则重合。
【变式1-1】(25-26高三上·河北张家口·期末)已知直线的倾斜角为,直线与轴的交点为点,绕点顺时针方向旋转得到直线,与轴的交点为点,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据直线方程求出倾斜角的正切值,再利用两角差的正切公式求出直线的斜率,然后根据直线过点,求出其方程,最后令求出点的坐标即可.
【详解】由题意,直线的倾斜角为,直线与轴的交点为点,
所以,
又直线绕点顺时针方向旋转得到直线,
所以直线的斜率,
所以直线的方程为,令,可得,所以.
故选:D
【变式1-2】(25-26高二上·山西·期中)在中,点A的坐标为,边的中线所在的直线方程为,边的高线所在的直线方程为,则点C的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设出点后,根据点在的高线上,且的中点在的中线所在直线上,列出两个方程,求解即可.
【详解】
设点,线段的中点为,则.
因为点必在的高线上,故有;
因为边的中线所在直线方程为上,即点在该直线方程上,故有.
联立,解得.
即点.
故选:B.
题型2 由直线的交点坐标求参数
【例1】(25-26高二下·河南新乡·阶段检测)若直线与的交点在第二象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由两直线相交,求得交点坐标,再根据交点所在位置,得不等式组,求解即可.
【详解】由题意得,解方程组,得,
因为直线与的交点在第二象限,
所以,解得,
即实数的取值范围是.
【例2】(25-26高二上·江苏镇江·阶段检测)直线与直线的交点在第四象限,则实数k的取值范围为______.
【答案】
【分析】首先可得,再联立两直线方程求出交点坐标,由交点在第四象限,列不等式组求实数的取值范围.
【详解】由题意可得,两条直线不平行,故它们的斜率不相等,即,
由,解得,
因为两直线的交点在第四象限,则有,解得,
所以实数k的取值范围为.
故答案为:.
【技巧归纳】
由交点坐标求参数,核心是将交点坐标代入含参直线方程,直接解出参数。若交点未给出,则先联立不含参的直线求出交点,再代入含参直线;注意排除使直线退化为不成立(如两线重合或平行导致无唯一交点)的参数值。
【变式2-1】(25-26高二上·福建福州·期中)三条直线与相交于一点,则___________.
【答案】
【分析】先联立方程得交点,再代入求解即可.
【详解】根据题意,联立方程,解得,
所以与相交于点,
因为三条直线与相交于一点,
所以点在上,即,解得
所以.
故答案为:
【变式2-2】(25-26高二上·福建福州·期末)已知三条直线与相交于一点,则___________.
【答案】
【分析】先联立两条已知系数的直线方程,求得交点,再代入剩下那条直线方程,即可求解.
【详解】先由与相交于一点,
联立方程组,
代入消元可得:,则,
所以交点坐标为,又由题意可知直线也经过点,
所以代入可得.
故答案为:
题型3 经过直线交点的直线方程
【例1】(25-26高二上·湖北襄阳·期中)过直线与的交点,且与直线垂直的直线的方程为 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求直线与的交点,再利用垂直直线的斜率关系求得斜率,代入点斜式方程求解即可.
【详解】联立与,
将的代入得,
整理得,
化简得,所以.再将代入得,即交点为.
直线的斜率为,由垂直关系得直线斜率.
所以过点且斜率为的直线点斜式为,即.
故选:D
【例2】(25-26高二上·江西抚州·阶段检测)过直线与直线的交点和原点的直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先解方程组得交点坐标,再由直线过原点即可求解.
【详解】由题,解得,则交点为,
又因直线过原点,所以直线斜率为,则直线方程为,即,故B正确.
故选:B.
【技巧归纳】
求经过直线交点的直线方程,可以用直线系方程或者求出交点坐标再求方程两种方式。
【变式3-1】(25-26高二上·湖北荆州·阶段检测)已知直线过和的交点,且横截距等于纵截距,则直线的一般式方程为__________.
【答案】或
【分析】先求得两直线的交点坐标,根据题意,分直线与两坐标轴的截距不为和直线在两坐标轴的截距等于,两种情况讨论,即可求解.
【详解】由方程组,解得,
所以两直线的交点坐标为,
因为直线在两坐标轴上的截距相等,
当直线与两坐标轴的截距不为0时,可设直线的方程为,
因为直线过两直线的交点,代入可得,
所以直线的方程为;
当直线在两坐标轴的截距等于时,设直线的方程为,
因为直线过两直线的交点,代入可得,
即直线的方程为,
综上可得,直线的方程为或.
【变式3-2】(25-26高二上·安徽滁州·阶段检测)直线经过两条直线和的交点,且与直线垂直,则的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】联立方程可得经过的点,由垂直可得直线的斜率,由点斜式可写直线的方程,化为一般式即可.
【详解】直线经过两条直线和的交点,
由,
可得交点为,
直线与直线垂直,
则直线的斜率为,
所以直线的方程为:,
即.
故选:B.
题型4 三线是否能围成三角形
【例1】(25-26高二上·山东青岛·阶段检测)(多选)若三条直线: ,:,:不能围成三角形,则的取值可以为( )
A.0 B. C.1 D.4
【答案】BCD
【分析】不能围成三角形可分为两种情况,一是三条直线交于同一个点,联立方程组即可求得的值.二是三条直线中有两条平行,由平行线斜率相等即可求得的值.
【详解】①三条直线交于同一点,
联立方程组得,解得,即.
②三条直线中由两直线平行,
,,,
∵
∴当时,,即,
当时,,即,
∴,
故选:BCD.
【例2】(25-26高二上·江苏南京·阶段检测)(多选)设为实数,若三条直线,和不能构成三角形,则实数的取值可能为( )
A. B. C.1 D.
【答案】AD
【分析】问题转化为三条直线交于一点或至少有两条直线平行或重合,由此能求出使这三条直线不能围成三角形的的值.
【详解】①当三条直线交于一点时不能围成三角形,由,得到交点坐标为,由直线过点,可得得;
②当直线与直线平行时,不能围成封闭图形,则且,解得;
③当直线与直线平行时,不能围成三角形,则且,解得.
故选:AD.
【技巧归纳】
三线能否围成三角形,需满足:①无平行(任两直线不平行);②不共点(三条直线不交于同一点);③两两相交且三个交点不重合。计算时可先验证斜率互不相同,再判断三线是否共点(联立交点是否满足第三条直线)。
【变式4-1】(25-26高二上·江苏南通·期中)(多选)已知三条直线和不能围成一个三角形,则实数的可能取值为( )
A. B.3 C. D.
【答案】BCD
【分析】利用直线平行以及三条直线交于一点,即可求解.
【详解】联立,可得,即两直线交点为.
当时,直线和直线平行,不能围成三角形;
当时,直线和直线平行,不能围成三角形;
当时,直线经过点,三线共点,不能围成三角形;
当时,三条直线两两相交且不共点,可以围成三角形,不符合题意.
故选:BCD
【变式4-2】(25-26高二上·福建宁德·期中)三条直线构成一个三角形,则的取值范围是( )
A.
B.且
C.且
D.且
【答案】B
【分析】根据题意判断三条直线能够组成三角形时的条件,列出不等式组,求出结果即可.
【详解】当三条直线能构成一个三角形时,直线不与这两条直线平行,且不经过两条直线的交点即可.
由,解得,所以,解得;
不与平行时,;
不与平行时,;
综上,的取值范围是且;
故选:B.
题型5 点关于点对称
【例1】(25-26高二上·浙江·阶段检测)在平面直角坐标系中,设点,,则线段的中点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】应用中点坐标公式求中点坐标.
【详解】由题设,线段的中点坐标为,即为.
故选:C
【例2】(25-26高二上·北京海淀·期中)已知点,若点A与点B关于点C对称,则C点坐标为________.
【答案】
【分析】借助中点坐标公式计算即可得.
【详解】设,则有,,故.
故答案为:.
【技巧归纳】
点关于点对称核心是“中点坐标公式”,直接代入计算即可。
【变式5-1】(25-26高二上·河南·阶段检测)已知点分别在直线和上,若的中点恰好在直线上,则点的坐标为___________.
【答案】
【分析】先分析两条直线是平行关系,那么中点在两条平行直线等距的直线上,求出那条直线,然后与联立即可求出答案.
【详解】直线与直线是平行关系,所以的中点在两直线等距且平行的直线上,设,因为直线与直线和直线等距,所以,
又因为在直线又在直线上,所以,解得,,即.
故答案为:.
【变式5-2】(2025高二上·黑龙江·学业考试)已知,则线段的中点坐标为__________.
【答案】
【分析】利用中点坐标公式计算即可.
【详解】因为,
所以线段的中点坐标为,
故答案为:
题型6 直线关于点对称
【例1】(25-26高二上·浙江宁波·期中)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
【例2】(25-26高二上·河南南阳·阶段检测)已知直线,试求:
(1)直线关于直线对称的直线方程;
(2)直线关于对称的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求直线与的交点,再求直线上关于的对称点,进而求出所求直线的斜率,利用点斜式方程求解直线即可;
(2)分别求出直线上点关于点的对称点,进而求出所求直线的斜率,利用点斜式方程求解直线即可.
【详解】(1)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.
(2)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,则所求直线方程为,即.
【技巧归纳】
直线关于点对称,利用中心对称变换:在已知直线上任取两点,分别求其关于对称点的对称点,再由两点确定新直线;或利用对称点坐标公式直接转化方程。注意斜率变化,对称后直线与原直线平行。
【变式6-1】(25-26高三·全国·三轮复习)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
【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6-2】(25-26高二上·贵州遵义·阶段检测)已知直线经过直线和的交点,且与直线垂直,若直线与直线关于点对称,求直线的方程.
【答案】
【分析】先求出交点坐标,根据垂直关系求出直线的方程,然后采用相关点法求解出直线的方程.
【详解】因为,所以,所以交点是,
设直线的方程为,代入,则,所以,
因为直线与直线关于点对称,设直线上任意一点的坐标为,
关于的对称点为,且在直线上,
所以,即,
所以直线的方程为.
题型7 点关于直线对称
【例1】(25-26高三上·河北石家庄·阶段检测)已知直线:与直线:交于点M,点M关于直线对称的点为,则的取值范围是________.
【答案】
【分析】解方程组求出点的坐标,可得,,分、、讨论,代入利用基本不等式求最值可得答案.
【详解】由,解得,可得,
所以,即,,
当时,,,则无意义;
当时,,
当且仅当即时等号成立;
当时,,
当且仅当即时等号成立;
综上,的取值范围是.
故答案为:
【例2】(25-26高二上·广东广州·期中)已知点与点关于直线对称,则直线的方程是__________.
【答案】
【分析】先求出的斜率,然后根据点斜式即可求解.
【详解】因为,,所以,
又点与点关于直线对称,所以,
又的中点,
所以直线的方程为,即.
故答案为:.
【技巧归纳】
点关于直线对称,核心是“垂直平分”:对称点与已知点的连线被对称轴垂直平分。
【变式7-1】(2026高三·全国·专题练习)如图所示,已知,,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
【详解】由题意,直线的方程为,设关于直线的对称点为,
则,解得,即,又关于轴的对称点为,
所以光线所经过的路程为.
【变式7-2】(25-26高二上·江苏扬州·期末)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,先到河边饮马后再到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设将军的出发点为,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,再到军营的总路程最短,则将军在河边饮马的地点坐标为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出点关于直线的对称点,求出直线与河岸线的交点即可得出饮马的地点坐标.
【详解】设点关于直线的对称点为点,
根据对称点的性质知中点在直线上,
即,可得,
又直线与直线垂直,即,可得,
即可得,即点,
直线的斜率为,得直线方程,即,
将军在河边饮马的地点坐标为直线与河岸线的交点 ,
将代入得,即坐标点为.
则将军在河边的饮马地点为.
故选:C
题型8 直线关于直线对称
【例1】(2026·新疆·一模)在平面直角坐标系中,直线关于直线对称的直线的方程是( )
A.3 B.3
C.3 D.3
【答案】A
【分析】先求两直线的交点,再求另一点的对称点根据两点可求方程.
【详解】由可得交点为,
在直线上取一点,设其关于直线的对称点为,
则,解得,即,
由两点式方程可得,即.
故选:A
【例2】(25-26高二上·广东惠州·期中)已知直线,则直线关于直线的对称直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先求直线与直线的交点,再在直线上取点关于直线对称的点为,即,解出,利用点斜式即可求解.
【详解】由,解得,所以直线与直线的交点为,
在直线上取点关于直线对称的点为,
所以,解得,
所以点关于直线对称的点为,
所以直线的斜率为,
故对称直线的方程为,即,
故选:B.
【技巧归纳】
直线关于直线对称,核心是将对称问题转化为点对称:在已知直线上取两点,分别求其关于对称轴的对称点,再由两点确定对称后的直线;或利用到角公式直接求对称直线的斜率(两直线关于对称轴夹角相等)。
【变式7-1】(25-26高二上·广西桂林·期中)若直线关于直线对称的直线经过点,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【分析】先求得关于直线的对称点,代入点的坐标于的方程,由此可求的值.
【详解】设关于直线的对称点为,
所以,解得,所以,
又因为在直线上,所以,解得,
故选:A.
【变式7-2】(25-26高二上·湖南邵阳·阶段检测)直线关于直线对称的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】 利用关于直线的对称点为求解.
【详解】设为所求直线上的任意一点,
关于直线的对称点为,
则在直线上,
则,整理得到即为所求.
故选:B.
1.(2026高三·全国·专题练习)直线和交于点,则过点、的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为点在直线和上,
所以有,从而点、均满足,
故过点、的直线方程是即.
2.(25-26高二上·天津·阶段检测)两直线与轴相交且能构成三角形,则满足的条件是_____.
【答案】且
【分析】找出直线过的定点,由题意可得:直线不能经过原点,与轴不能平行,与直线不能平行,即可求解.
【详解】由得:,
联立,得,
所以直线过定点,
因为,所以不在直线上,
直线与轴相交于原点,
直线的斜率为,直线的斜率为.
因为两直线与轴相交且能构成三角形,
所以,直线不能经过原点,∴;
直线与轴不能平行,∴,即;
直线与直线不能平行,∴,即,
综上得满足的条件是:且.
故答案为:且.
3.(2026·湖南衡阳·模拟预测)若点既是,所连线段的中点,又是直线与的交点,则线段AB的垂直平分线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【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,又是线段AB的中点,
所以线段AB的垂直平分线的方程是,
即.
4.(25-26高二上·广东·期中)已知直线:与直线:交于点,则( )
A.点为定点 B.直线可能同时经过第三、四象限
C.直线可能不经过第三象限 D.存在定点,使得为定值
【答案】D
【分析】由的取值不确定,则点的位置不确定,判断A;根据直线过定点的位置,判断BC;由两直线垂直得,可得存在定点,使得为定值,判断D.
【详解】联立,可得,显然点随的变化而变动,故A错误;
直线的方程可化为,该直线经过点在轴的正半轴上,不可能同时经过第三、四象限,故B错误;
直线的方程可化为,该直线经过点在第三象限,直线经过第三象限,故C错误;
当时,;当时,,则,所以,
则,取的中点,则为定值,故D正确.
故选:D.
5.(25-26高一上·山东枣庄·期中)(多选)瑞士数学家欧拉1765年在其所著的《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线.已知的顶点、,其欧拉线方程为,则顶点的坐标可以是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】由已知求出的垂直平分线方程,与欧拉线方程联立求得外心坐标,从而得到圆的方程,设,根据三角形的重心在欧拉线上,再与圆的方程联立即可求出的坐标,从而选出选项.
【详解】因为点、,的垂直平分线方程为,
又因为外心在欧拉线上,
联立,解得三角形的外心为,
又因为,
所以的外接圆方程为.
设,则三角形的重心在欧拉线上,
即,整理得:,
又因为在外接圆上,得,
联立,解得:或,
所以顶点的坐标可以是或,
故选:AD.
6.(25-26高二下·福建厦门·阶段检测)在平面直角坐标系中,若直线l与直线关于直线对称,则直线l的方程为______.
【答案】
【分析】直接根据点的对称变换可得对称直线的方程.
【详解】设直线上任意一点坐标为,它关于直线的对称点坐标为,
该对称点在原直线上,代入得: ,
整理得直线的方程:.
7.(25-26高二上·江苏苏州·期中)将一张画有直角坐标系的图纸折叠一次,使得点与点重合,若此时轴与直线也正好重合,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据已知点对称,应用点斜式写出对称轴方程,并求出其与轴的交点,再由轴与直线关于对称轴对称,确定相关点在直线上求参数值.
【详解】由点与点重合,则的中点为,,
所以的对称轴所在的直线的斜率为,则对称轴为,即,
由,即对称轴与轴的交点为,
而折叠后,轴与直线也正好重合,即轴与直线关于直线对称,
由在轴上,所以点、都在上,则.
故选:A
8.(25-26高二上·云南昭通·期末)一条光线从点射出后,与轴相交于点,经轴反射,则反射光线所在直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】法一:可知反射光线所在直线的斜率为,且经过点,结合直线的点斜式方程运算求解;法二:根据对称性可知反射光线所在直线经过点和点,结合直线的两点式方程运算求解.
【详解】法一:由题可知:直线的斜率,则反射光线所在直线的斜率为,
且反射光线所在直线经过点,所以反射光线所在直线方程为,即;
法二:因为点关于轴的对称点在反射光线所在直线上,可知反射光线所在直线经过点和点,
所以反射光线所在直线方程为,即.
故选:D.
9.(25-26高二上·广东·期末)一束光线从点射出,与直线相交于点.经直线反射,则反射光线所在直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】求出点关于直线的对称点,然后结合点可得直线方程.
【详解】设点关于直线的对称点,则,
解得,即点,故所求直线的斜率为,
所以,所求直线的方程为,即.
故选:A
10.(25-26高二上·四川自贡·期中)在中,已知顶点,过点的角平分线方程是,过点的中线的方程是,则直线的方程为______________.
【答案】
【分析】根据点与过点的角平分线方程,过点的中线的方程,可求出点的坐标,再根据点关于过点的角平分线的对称点在直线上,求出点关于角平分线的对称点即可求出直线的方程.
【详解】因为过点的角平分线方程是,所以设,
又因为,所以线段的中点为,
又因为过点的中线的方程是,
所以,
解之得,于是,
设关于直线的对称点为,
所以,
解之得,即,
因为直线为过点的角平分线方程,
所以在直线上,
所以直线即直线,
所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,即,
故答案为:.
2 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$
第1.4讲 两条直线的交点及点线对称
内容导航
01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解→ 建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03 题型突破→ 析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 求直线的交点坐标
题型2 由直线的交点坐标求参数
题型3 经过直线交点的直线方程
题型4 三线是否能围成三角形
题型5 点关于点对称
题型6 直线关于点对称
题型7 点关于直线对称
题型8 直线关于直线对称
04 过关检测→ 练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
学习目标导航
1. 求直线的交点坐标
联立两直线方程求解,注意平行(无解)和重合(无穷解)的情况需先判断。易错:解方程时计算错误,或忽略斜率不存在的情形。
2. 由直线的交点坐标求参数
已知交点坐标,代入两直线方程求参数;或先联立用含参方程表示交点,再根据条件列式。易错:参数使直线退化或平行时需讨论。
3. 经过直线交点的直线方程
常设直线系方程(过两直线交点的直线族),再根据第三个条件(过定点、平行、垂直等)确定参数。易错:忘记排除其中一条已知直线。
4. 三线是否能围成三角形
三条直线能围成三角形需满足:两两相交且交点互不相同(无三线共点),且无平行直线。易漏判:两条直线重合或三线共点的情况。
5. 点关于点对称
对称点是两点的中点,直接利用中点坐标关系求对称点。易错:中点公式符号反了,或误将对称中心当作对称轴。
6. 直线关于点对称
利用对称直线与原直线平行,且已知点到两直线距离相等。可在原直线上取两点分别求对称点,再确定新直线。易错:平行关系或距离相等条件遗漏。
7. 点关于直线对称
利用垂直平分关系:对称点连线与对称轴垂直,且中点在对称轴上。列方程组求解。易错:垂直条件与中点条件遗漏其一,或方程解错。
8. 直线关于直线对称
分情况:对称轴平行或相交。平行时用距离相等求;相交时利用角平分线或取点法求对称直线。易错:混淆对称轴与对称直线的位置关系,或取点法时选择不合适的点。
学习重点:掌握联立方程求交点的方法;理解直线系方程的应用(过交点的直线族);熟悉中点公式在对称问题中的使用;掌握点关于直线对称的列方程思路(垂直与中点两个条件)。
学习难点:直线关于点或直线的对称问题中,几何条件的代数转化较复杂;三线围成三角形的条件判断易漏掉平行或共点情形;直线关于直线对称时,分情况讨论(平行或相交)的边界条件处理易出错。
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01 两直线的交点
1、直线 与的交点方程组的解
1 方程组有一组解 两直线相交,解为交点坐标.
2 方程组无解
3
方程组有无数解与重合
2、中点坐标:设,则的中点的坐标为(
即时即练(25-26高二下·河南平顶山·期中)若直线与直线垂直,则这两条直线的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【方法总结】
两直线交点问题的核心就是联立方程求解,但需注意斜率不存在的特殊情况,此时不能简单用斜截式。
知识点02 关于点对称
1、点关于点的对称
设点关于点的对称点为(根据点式中点可求)
2、直线关于点的对称
若两条直线关于某点对称,则这两条直线平行
方法一:在已知直线上取两点,利用点与点的对称方法求出对称点,再由两点式求出直线方程即可;
方法二:(一般性方法)设所求直线上任一点,求出它关于点A的对称点,该点在直线上,将该对称点代入到直线方程,即可得出所求的直线方程
即时即练(多选)(25-26高二上·江西景德镇·期中)下列说法正确的有( )
A.点关于直线的对称点为
B.直线关于点的对称直线为
C.经过点,且与直线平行的直线方程是
D.当时,直线与垂直
【方法总结】
点关于点对称用中点公式;直线关于点对称,利用对称点坐标转化或取直线上两点分别求对称点,再确定新直线。
知识点03 关于直线对称
1、点关于直线的对称
设点关于直线对称的点为,根据
①直线垂直于直线,有
②的中点在直线上,有
可解出即可求得对成点坐标.
2、直线关于直线的对称
转化为点关于直线的对称问题来解决
①若两条直线相交,则求出交点,然后再任取一点,求该点关于直线的对称点,根据交点与对称点,就可以求出直线方程。
②若两条直线平行,则对称的两条直线到对称轴的距离相等,则可以求出该直线方程。
③若两条直线关于轴或轴或与轴轴平行的直线对称,这时两条直线的斜率互为相反数
④若两条直线关于对称,则把一条直线的方程中与互换即可得到对称的直线方程
即时即练(25-26高二上·辽宁沈阳·阶段检测)求直线关于直线对称的直线方程为__________.
【方法总结】
点关于直线对称,利用“垂直平分”列方程:中点在对称轴上,连线与轴垂直;直线关于直线对称,可在原直线上取两点分别求对称点,或利用到角公式求对称直线斜率,注意斜率不存在或对称轴为特殊直线时需单独验证。
题型1 求直线的交点坐标
【例1】(25-26高二下·湖南长沙·期中)若直线与直线垂直,则这两条直线的交点坐标为 ( )
A. B. C. D.
【例2】(25-26高二上·内蒙古呼和浩特·期末)已知直线与直线,则两条直线的交点所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【技巧归纳】
求直线交点坐标,直接联立两条直线的方程组成方程组,解这个二元一次方程组即可。若方程组有唯一解,即为交点坐标;若无解则两直线平行,有无穷多解则重合。
【变式1-1】(25-26高三上·河北张家口·期末)已知直线的倾斜角为,直线与轴的交点为点,绕点顺时针方向旋转得到直线,与轴的交点为点,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(25-26高二上·山西·期中)在中,点A的坐标为,边的中线所在的直线方程为,边的高线所在的直线方程为,则点C的坐标为( )
A. B. C. D.
题型2 由直线的交点坐标求参数
【例1】(25-26高二下·河南新乡·阶段检测)若直线与的交点在第二象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例2】(25-26高二上·江苏镇江·阶段检测)直线与直线的交点在第四象限,则实数k的取值范围为______.
【技巧归纳】
由交点坐标求参数,核心是将交点坐标代入含参直线方程,直接解出参数。若交点未给出,则先联立不含参的直线求出交点,再代入含参直线;注意排除使直线退化为不成立(如两线重合或平行导致无唯一交点)的参数值。
【变式2-1】(25-26高二上·福建福州·期中)三条直线与相交于一点,则___________.
【变式2-2】(25-26高二上·福建福州·期末)已知三条直线与相交于一点,则___________.
题型3 经过直线交点的直线方程
【例1】(25-26高二上·湖北襄阳·期中)过直线与的交点,且与直线垂直的直线的方程为 ( )
A. B. C. D.
【例2】(25-26高二上·江西抚州·阶段检测)过直线与直线的交点和原点的直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【技巧归纳】
求经过直线交点的直线方程,可以用直线系方程或者求出交点坐标再求方程两种方式。
【变式3-1】(25-26高二上·湖北荆州·阶段检测)已知直线过和的交点,且横截距等于纵截距,则直线的一般式方程为__________.
【变式3-2】(25-26高二上·安徽滁州·阶段检测)直线经过两条直线和的交点,且与直线垂直,则的方程是( )
A. B. C. D.
题型4 三线是否能围成三角形
【例1】(25-26高二上·山东青岛·阶段检测)(多选)若三条直线: ,:,:不能围成三角形,则的取值可以为( )
A.0 B. C.1 D.4
【例2】(25-26高二上·江苏南京·阶段检测)(多选)设为实数,若三条直线,和不能构成三角形,则实数的取值可能为( )
A. B. C.1 D.
【技巧归纳】
三线能否围成三角形,需满足:①无平行(任两直线不平行);②不共点(三条直线不交于同一点);③两两相交且三个交点不重合。计算时可先验证斜率互不相同,再判断三线是否共点(联立交点是否满足第三条直线)。
【变式4-1】(25-26高二上·江苏南通·期中)(多选)已知三条直线和不能围成一个三角形,则实数的可能取值为( )
A. B.3 C. D.
【变式4-2】(25-26高二上·福建宁德·期中)三条直线构成一个三角形,则的取值范围是( )
A.
B.且
C.且
D.且
题型5 点关于点对称
【例1】(25-26高二上·浙江·阶段检测)在平面直角坐标系中,设点,,则线段的中点坐标为( )
A. B. C. D.
【例2】(25-26高二上·北京海淀·期中)已知点,若点A与点B关于点C对称,则C点坐标为________.
【技巧归纳】
点关于点对称核心是“中点坐标公式”,直接代入计算即可。
【变式5-1】(25-26高二上·河南·阶段检测)已知点分别在直线和上,若的中点恰好在直线上,则点的坐标为___________.
【变式5-2】(2025高二上·黑龙江·学业考试)已知,则线段的中点坐标为__________.
题型6 直线关于点对称
【例1】(25-26高二上·浙江宁波·期中)已知直线与直线关于点对称,则实数( )
A.2 B.1 C. D.
【例2】(25-26高二上·河南南阳·阶段检测)已知直线,试求:
(1)直线关于直线对称的直线方程;
(2)直线关于对称的直线方程.
【技巧归纳】
直线关于点对称,利用中心对称变换:在已知直线上任取两点,分别求其关于对称点的对称点,再由两点确定新直线;或利用对称点坐标公式直接转化方程。注意斜率变化,对称后直线与原直线平行。
【变式6-1】(25-26高三·全国·三轮复习)与直线关于坐标原点对称的直线的方程为( )
A. B. C. D.
【变式6-2】(25-26高二上·贵州遵义·阶段检测)已知直线经过直线和的交点,且与直线垂直,若直线与直线关于点对称,求直线的方程.
题型7 点关于直线对称
【例1】(25-26高三上·河北石家庄·阶段检测)已知直线:与直线:交于点M,点M关于直线对称的点为,则的取值范围是________.
【例2】(25-26高二上·广东广州·期中)已知点与点关于直线对称,则直线的方程是__________.
【技巧归纳】
点关于直线对称,核心是“垂直平分”:对称点与已知点的连线被对称轴垂直平分。
【变式7-1】(2026高三·全国·专题练习)如图所示,已知,,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.
【变式7-2】(25-26高二上·江苏扬州·期末)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,先到河边饮马后再到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设将军的出发点为,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,再到军营的总路程最短,则将军在河边饮马的地点坐标为( ).
A. B. C. D.
题型8 直线关于直线对称
【例1】(2026·新疆·一模)在平面直角坐标系中,直线关于直线对称的直线的方程是( )
A.3 B.3
C.3 D.3
【例2】(25-26高二上·广东惠州·期中)已知直线,则直线关于直线的对称直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【技巧归纳】
直线关于直线对称,核心是将对称问题转化为点对称:在已知直线上取两点,分别求其关于对称轴的对称点,再由两点确定对称后的直线;或利用到角公式直接求对称直线的斜率(两直线关于对称轴夹角相等)。
【变式7-1】(25-26高二上·广西桂林·期中)若直线关于直线对称的直线经过点,则( )
A. B.1 C. D.
【变式7-2】(25-26高二上·湖南邵阳·阶段检测)直线关于直线对称的直线方程是( )
A. B.
C. D.
1.(2026高三·全国·专题练习)直线和交于点,则过点、的直线方程是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高二上·天津·阶段检测)两直线与轴相交且能构成三角形,则满足的条件是_____.
3.(2026·湖南衡阳·模拟预测)若点既是,所连线段的中点,又是直线与的交点,则线段AB的垂直平分线的方程是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高二上·广东·期中)已知直线:与直线:交于点,则( )
A.点为定点 B.直线可能同时经过第三、四象限
C.直线可能不经过第三象限 D.存在定点,使得为定值
5.(25-26高一上·山东枣庄·期中)(多选)瑞士数学家欧拉1765年在其所著的《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线.已知的顶点、,其欧拉线方程为,则顶点的坐标可以是( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二下·福建厦门·阶段检测)在平面直角坐标系中,若直线l与直线关于直线对称,则直线l的方程为______.
7.(25-26高二上·江苏苏州·期中)将一张画有直角坐标系的图纸折叠一次,使得点与点重合,若此时轴与直线也正好重合,则的值是( )
A. B. C. D.
8.(25-26高二上·云南昭通·期末)一条光线从点射出后,与轴相交于点,经轴反射,则反射光线所在直线方程为( )
A. B. C. D.
9.(25-26高二上·广东·期末)一束光线从点射出,与直线相交于点.经直线反射,则反射光线所在直线的方程为( )
A. B.
C. D.
10.(25-26高二上·四川自贡·期中)在中,已知顶点,过点的角平分线方程是,过点的中线的方程是,则直线的方程为______________.
2 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$