第二章 2.2 两条直线的位置关系讲义-2026-2027学年高二上学期数学人家A版选择性必修一

2026-06-26
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2.2 两条直线的位置关系 【知识梳理】 一、两直线的位置关系 1. 两条直线的位置关系 方程组的解 一组 无数组 无解 直线与的公共点的个数 一个 无数个 零个 直线与的位置关系 相交 重合 平行 【注】两条直线的交点求解方法: 若直线相交, 则它们的交点坐标为方程组(Ⅰ) 的唯一一个实数解. 2. 点到点的距离 一般地,若两点,的坐标分别为,,则有两点,间的距离公式,. 特别地,原点与任一点的距离. 3. 点到直线的距离 点到直线(,不同时为0的距离. 4. 两平行直线的距离 一般地,两条平行直线,间的距离. 二、对称问题 1、点关于点对称问题(方法:中点坐标公式) 求点关于点的对称点 由: 2、点关于直线对称问题(联立两个方程) 求点关于直线:的对称点 ①设中点为利用中点坐标公式得,将代入直线:中; ② 整理得: 3、直线关于点对称问题(求关于点的对称直线,则) 法一:在直线上找一点,求点关于点对称的点,根据,再由点斜式求解; 法二:由,设出的直线方程,由点到两直线的距离相等求参数. 法三:在直线任意一点,求该点关于点对称的点,则该点在直线上. 4、直线关于直线对称问题 4.1直线:()和:()相交,求关于直线的对称直线 ①求出与的交点 ②在上任意取一点(非点),求出关于直线的对称点 ③根据,两点求出直线 4.2直线:()和:(())平行,求关于直线的对称直线 ① ②在直线上任取一点,求点关于直线的对称点,利用点斜式求直线. 4.3常见的直线关于直线的对称方程 设直线为. ①关于轴对称的直线的方程是; ②关于轴对称的直线的方程是; ③ 关于直线 对称的直线的方程是; ④ 关于直线 对称的直线的方程是; ⑤关于直线 对称的直线的方程是; ⑥关于直线对称的直线的方程是. 【题型精讲】 题型一、与交点有关的问题 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 【难度】0.85 【知识点】已知直线垂直求参数、由两条直线垂直求方程、求直线交点坐标 【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. 【针对训练】 1.(24-25高三上·广东深圳·阶段检测)过原点的直线的倾斜角是直线的倾斜角的2倍,则直线与的交点坐标为______. 【答案】 【难度】0.85 【知识点】求直线交点坐标、斜率与倾斜角的变化关系、二倍角的正切公式 【分析】利用二倍角公式求出的斜率,可得其方程,然后联立的直线方程求解可得. 【详解】设直线的倾斜角为,则, 则直线的斜率, 又直线过原点,所以的方程为, 联立,解得,即直线与的交点坐标为. 故答案为: 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】 【难度】0.85 【知识点】由直线的交点坐标求参数 【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: 3.(25-26高二上·广东深圳·期中)已知直线和的交点为P. (1)若直线经过点P且与直线平行,求直线的一般式方程; (2)若直线经过点P且与直线互相垂直,又与轴,轴分别交于A,B两点,求的面积.(其中O为坐标原点). 【答案】(1); (2)2 【难度】0.65 【知识点】直线围成图形的面积问题、求直线交点坐标、由两条直线垂直求方程、由两条直线平行求方程 【分析】(1)联立两直线方程求出交点坐标,再由点斜式求出直线l的方程. (2)根据给定条件,求出直线m的方程并求出点的坐标,进而求出的面积. 【详解】(1)由,解得,即得,直线的斜率为, 所以过点P且与直线平行的直线l的方程为,即. (2)由直线经过点P且与直线互相垂直,得直线的方程为, 即,因此直线交轴于点,交轴于点, 所以的面积. 题型二、与距离有关的问题 角度1:点到直线的距离 例2.(25-26高二上·湖南邵阳·阶段检测)已知,两点到直线:的距离相等,则a的值为( ) A.或1 B.或 C.或 D.或1 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】求点到直线的距离 【分析】利用点到直线的距离公式求解. 【详解】到直线:的距离为, 到直线:的距离为, ,两点到直线:的距离相等, ,,, ,或, 或. 故选:C. 例3.(22-23高二上·广东深圳·期中)直线 与直线交于点,则点到直线的最大距离为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【难度】0.94 【知识点】求点到直线的距离、求直线交点坐标、直线过定点问题 【分析】联立方程求出交点坐标,求出直线的恒过定点,再将点到直线距离的最大值转化为两点间距离即可. 【详解】由题可列: , 解得 , 所以点 的坐标为 , 因为直线, 即 恒过定点 , 所以点到直线的最大距离为 , 故选:B 【针对训练】 1.(25-26高二上·广东深圳·期中)已知、两点到直线的距离相等,则的值为( ) A. B. C. D.或 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】求到两点距离相等的直线方程 【分析】根据题意结合点到直线的距离公式运算求解即可. 【详解】因为、两点到直线的距离相等, 则,即, 可得或,解得或. 故选:D. 2.(24-25高二上·广东深圳·期中)已知两点到直线的距离相等,则(    ) A.3 B. C.3或-6 D.3或 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】已知点到直线距离求参数 【分析】利用点到直线距离公式得到方程,求出答案. 【详解】由题意得,解得或3. 故选:D 3.(25-26高三下·河北衡水·阶段检测)对任意实数,坐标原点到直线距离的最大值为_____. 【答案】 【难度】0.7 【知识点】求点到直线的距离、直线过定点问题 【分析】先求出动直线恒过的定点,原点到直线距离的最大值即为原点到该定点的距离,计算该距离即可。 【详解】将直线方程分离参数,变形为, 由于对任意实数等式恒成立,因此需满足,解得, 即直线恒过定点, 根据几何性质,原点到动直线的距离,当且仅当直线与垂直时取等号, 故距离的最大值为,由两点间距离公式得:, 因此原点到直线距离的最大值为. 角度2:直线到直线的距离 例4.(25-26高二上·广东深圳·期中)直线:与:之间的距离等于( ) A. B. C. D. 【答案】B 【难度】0.94 【知识点】求平行线间的距离 【分析】根据平行直线之间的距离公式,直接求出结果. 【详解】两直线间的距离为. 故选:B. 【针对训练】 1.(25-26高二上·广东深圳·期中)直线,直线,若,则两直线间的距离为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】求平行线间的距离 【分析】利用平行线间距离公式列式计算得解. 【详解】由直线与直线平行,得, 所以直线与的距离. 故选:C 2.(24-25高二上·广东深圳·阶段检测)直线与直线上各有一动点、,那么最小值为(   ) A.0 B.1 C. D. 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】求平行线间的距离 【分析】根据两直线方程得出两直线的斜率相等,从而得出两直线平行,则的最小值即为两直线间的距离,再利用两平行直线间的距离公式计算求解. 【详解】 直线,, 直线,即,, ,显然两直线不重合, ,即最小值即为两直线间的距离, 由两平行直线间的距离公式可得,即最小值为1. 故选:B. 题型三、对称问题 角度1:点关于直线对称 例5.(2025·广东深圳·模拟预测)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 【难度】0.85 【知识点】求点关于直线的对称点、求点到直线的距离 【分析】由对称关系求得,再由点到线距离公式求解; 【详解】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. 例6.(24-25高二上·内蒙古呼伦贝尔·阶段检测)已知点在直线上,则的最小值为__________ 【答案】4 【难度】0.85 【知识点】求点关于直线的对称点、将军饮马问题求最值 【分析】根据所求式子,转化为动点到两个定点的距离和,利用数形结合,结合对称性,即可求最小值. 【详解】, 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,, 当点三点共线时,最小,最小值为4. 故答案为:4 例7.(25-26高二上·贵州·阶段检测)已知,,P是直线上的动点,则(    ) A.的最小值为 B.的最小值为 C.的最大值为 D.的最大值为 【答案】BC 【难度】0.65 【知识点】求平面两点间的距离、求点关于直线的对称点、将军饮马问题求最值 【分析】先求出B关于直线l对称的点为坐标,分析可得当三点共线时,的最小值,计算即可判断A、B的正误;当三点共线时,有最大值,计算即可判断C、D的正误,即可得答案. 【详解】设点B关于直线l对称的点为, 则,解得,即. 连接,与直线l交于点M,如图所示 当点P与点M重合时,, , 当点P与点M不重合时,, 综上,的最小值为,故A错误,B正确. 连接AB并延长,交直线l于点N,如图所示 当点P与点N重合时,, , 当点P与点N不重合时,, 综上,,即的最大值为,故C正确,D错误. 故选:BC 【针对训练】 1.(25-26高二上·山东青岛·阶段检测)点关于直线的对称点的坐标为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】求点关于直线的对称点 【分析】先设对称点坐标,再利用两个核心条件列方程:一是两点中点在已知直线上,代入得关于对称点坐标的方程;二是两点连线与已知直线垂直,由斜率乘积为-1得另一方程,联立方程组求解,最终得对称点为. 【详解】设点关于直线的对称点为, 直线,即,因此斜率为1,又垂直直线斜率乘积为-1, 所以的斜率为-1,即,化简得, 又的中点在直线上,代入得 ,化简得,联立和, 解得故对称点为. 故答案选:B. 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】 【难度】0.85 【知识点】求点关于直线的对称点 【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:. 3.(25-26高二上·江苏连云港·期中)函数的最大值为__________. 【答案】 【难度】0.65 【知识点】用两点间的距离公式求函数最值、复杂(根式型、分式型等)函数的值域 【分析】根据代数式的几何意义作图求解. 【详解】表示点到点的距离与到点的距离之差. 如图,则当点为线段的延长线与轴的交点时,距离之差最大, 最大值为两点间的距离,即, 所以函数的最大值为. 故答案为:. 4.(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】 【难度】0.65 【知识点】将军饮马问题求最值 【分析】设点关于的对称点的坐标为,根据两点关于直线对称求出点的坐标,数形结合可知当、、三点共线时,取最大值,即可得解. 【详解】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:. 5.(25-26高二上·浙江宁波·期中)数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形少数时难入微,”事实上,很多代数问题可以转化为几何问题加以解决.例如,与相关的代数问题,可以转化为点与点之间的距离的几何问题.结合上述观点,对于函数,下列结论正确的是(   ) A.方程有两个解 B.方程无解 C.的最小值为 D.的最大值为 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】用两点间的距离公式求函数最值、求平面两点间的距离 【分析】将函数变形为,分析出其几何意义是轴上的动点到两个定点和的距离之和,求出的值域,即可判断A,B,C,D. 【详解】因为, 所以的几何意义是轴上的动点到两个定点和的 距离之和,即. 作点关于轴的对称点,则, 当三点共线时,取到最小值 , 所以有最小值; 当点向轴正、负方向无限移动时,距离之和无限增大, 所以. 因为,所以方程有互为相反数的两个解,故A正确,B错误; 因为有最小值,故C错误;因为无最大值,故D错误. 故选:A 角度2:直线关于点对称 例8.(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 【难度】0.65 【知识点】求直线关于点的对称直线 【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 【针对训练】 1.(25-26高三·天津·一轮复习)已知直线与直线关于点对称,则实数的值为______. 【答案】2 【难度】0.4 【知识点】求直线关于点的对称直线 【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:. 角度3:直线关于直线对称 例9.(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 【难度】0.65 【知识点】求直线交点坐标、求点关于直线的对称点、直线关于直线对称问题 【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. 例10.(25-26高二上·河北邯郸·阶段检测)已知一条入射光线经过两点,经轴反射后,则反射光线所在直线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】光线反射问题(2)——直线关于直线对称、求点关于直线的对称点 【分析】求得关于轴的对称点,即可求解. 【详解】关于轴的对称点坐标分别为, 由对称性可知反射光线经过,, 所以反射光线所在直线方程为, 即. 故选:C 例11.若入射光线所在直线的方程为,经直线反射,则反射光线所在直线的方程是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】对直线,令,解得, 设,关于直线的对称点为, 则,解得,即, 对直线,令,解得, 设,关于直线的对称点为, 则,解得,即, , 直线:,即。 故选:C 【针对训练】 1.(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 【难度】0.65 【知识点】直线关于直线对称问题、求平行线间的距离 【分析】分析可得三条直线互相平行,根据两平行的距离公式计算可得结果. 【详解】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. 2.(25-26高二上·安徽安庆·阶段检测)入射光线l从出发,经y轴反射后,通过点,则入射光线l所在直线的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】求点关于直线的对称点、直线两点式方程及辨析 【分析】先求出点的对称点坐标,然后利用两点式直线方程求出结果即可. 【详解】因为关于y轴的对称点, 所以直线 因此入射光线l所在直线的方程为, 故选:C. 3.(23-24高二下·上海·阶段检测)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】 【难度】0.65 【知识点】直线关于直线对称问题、求直线关于点的对称直线、求点关于直线的对称点 【分析】(1)已知点和直线,求点关于直线的对称点问题,设出对称点的坐标,利用点和点中点在直线上以及直线与直线垂直列方程组,解方程组即可求解. (2)如果两条直线相交,求一条直线关于另一条直线的对称直线的方程,可以先求两条已知直线的交点,再求直线上任取的一点关于另一条直线的对称点,两点和可以确定要求直线的方程,从而求得方程. (3)求直线关于点的对称直线的方程,可以转化成求直线上两点关于已知点的对称点,通过两个对称点的坐标求出直线方程即可. 【详解】(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. 【课后作业】 一、单选题 1.(24-25高二上·广东深圳·期末)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 【难度】0.94 【知识点】求到两点距离相等的直线方程 【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. 2.(24-25高二上·重庆·阶段检测)已知直线,则下列结论正确的是(   ) A.直线的倾斜角是钝角 B.的一个方向向量为 C.点到直线的距离为 D.与直线垂直 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】求直线的方向向量(平面中)、求点到直线的距离、由斜率判断两条直线垂直、直线的倾斜角 【分析】对于A,根据条件,利用斜率与倾斜率角的关系,即可求解;对于B,利用方向向量的定义及是直线的一个方向向量,即可求解;对于C,利用点到直线的距离公式,即可求解;对于D,利用直线位置关系的判断方法,即可求解. 【详解】对于选项A,直线的斜率为,所以直线的倾斜角是锐角,故选项A错误, 对于选项B,易知直线一个方向向量为, 又向量与向量共线,所以选项B正确, 对于选项C,因为点到直线的距离为,所以选项C错误, 对于选项D,直线的斜率为,直线的斜率为, 又,所以直线与直线不垂直,故选项D错误, 故选:B. 3.(24-25高二上·广东深圳·阶段检测),分别为直线与上任意一点,则最小值为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】求平行线间的距离 【分析】利用两平行线间的距离公式可求出的最小值. 【详解】由,可得两条直线相互平行, 所以最小值为平行线之间的距离,可化为, 所以,. 故选:A 4.(23-24高二上·广东深圳·阶段检测)已知实数满足,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】求点关于直线的对称点、求平面两点间的距离 【分析】利用两点距离公式,转化问题式为动点到两定点距离之和的最小值,根据将军饮马模型计算即可. 【详解】由, 即转化问题为:直线上一动点到点的距离之和最小,    如图所示,设直线与轴分别交于点,则, 由直线方程可得其倾斜角为,易知是等腰直角三角形, 设关于直线的对称点为,连接, 则三点共线,易知也是等腰直角三角形,所以, 故, 当且仅当重合时取得最小值. 故选:B 5.(25-26高二上·江苏宿迁·期中)著名数学家华罗庚曾说:“数形结合百般好,隔裂分家万事休”事实上,有很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,如:可以转化为平面上点与点之间的距离.结合上述观点,可得的最大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】用两点间的距离公式求函数最值、求平面两点间的距离 【分析】将转化为轴上一点到点与到点的距离之差.再结合进行求解. 【详解】, 可转化为轴上一点到点与到点的距离之差.,当且仅当点是射线与轴的交点时取等号, 所以的最大值为. 故选:C 6.(25-26高二上·北京·期中)已知三角形的三个顶点,则过点的中线长为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】线段的定比分点、求平面两点间的距离 【分析】由题意求出中点坐标,根据两点间距离公式求得中线长. 【详解】设边的中点,则. 所以,所以. 所以过点的中线长为. 7.(24-25高二上·浙江绍兴·期中)暨阳分校环境优美,依山傍水,绿树成荫.某日,小明饭后散步至池塘边,恰好可以在池塘中看到太阳的倒影,即入射光线经池塘水面反射后,反射光线经过小明眼睛.建立适当坐标系后,已知入射光线上有一点,经直线反射后经过点,则入射光线所在直线方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】光线反射问题(2)——直线关于直线对称 【分析】先求出点关于直线对称点的坐标,结合点的坐标即可求得入射光线所在直线的方程. 【详解】设关于直线对称的点为, 则,解得,即, 因为入射光线经过点,所以所在直线的斜率为, 则入射光线所在直线方程为,即. 故选:D. 二、多选题 8.(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 【难度】0.65 【知识点】求直线关于点的对称直线、求点关于直线的对称点、由两条直线平行求方程、由斜率判断两条直线垂直 【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. 9.(24-25高二上·福建福州·期中)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 【难度】0.65 【知识点】将军饮马问题求最值、求点关于直线的对称点 【分析】应用点关于直线对称,结合饮马模型求的最小值,利用三角形的三边关系及点线位置关系求的最值,即可得答案. 【详解】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 10.(24-25高二上·广东深圳·阶段检测)下列说法正确的是(   ) A.方程与方程可表示同一直线 B.经过点,且在,轴上截距互为相反数的直线方程为 C.过两点,的直线都可用方程表示 D.已知,,点在轴上,则的最小值是 【答案】CD 【难度】0.65 【知识点】将军饮马问题求最值、直线截距式方程及辨析、直线两点式方程及辨析 【分析】根据方程的特点即可判断A;举特例当直线过原点也符合题意,即可判断B;根据两点式方程的变形进行判断C;先求出关于轴的对称点为,再结合三点共线问题求解即可判断D. 【详解】对于A,不过点, 而直线过点,故A错误; 对于B,当直线过原点时,直线方程为,也符合题意,故B错误; 对于C,方程为直线两点式方程的变形,可以表示经过任意两点,的直线,故C正确; 对于D,设关于轴的对称点为, 则, 所以当三点共线时最小, 此时,故D正确. 故选:CD. 11.(24-25高二下·广东深圳·阶段检测)以下四个命题表述正确的是(   ) A.若直线倾斜角,则直线的斜率不存在或斜率的取值范围是 B.直线恒过定点 C.若直线与互相垂直,则 D.若直线与平行,则与的距离为 【答案】AD 【难度】0.85 【知识点】求平行线间的距离、直线过定点问题、已知直线垂直求参数、直线的倾斜角 【分析】对于A由即可求解,对于B将直线整理为即可求解,对于C由得即可求解,对于D先求,再利用两平行线间的距离公式即可求解. 【详解】对于A:当时,直线的斜率不存在, 当时,由斜率,,故A正确; 对于B:由直线得, 令有解得,即定点为,故B错误; 对于C:直线与互相垂直, 则解得或,故C错误; 对于D:由有,所以与的距离为,故D正确; 故选:AD. 12.(24-25高二上·广东深圳·阶段检测)下列结论错误的是(   ) A.过点且在,轴上的截距互为相反数的直线方程为 B.直线与直线之间的距离为 C.已知点,,点在轴上,则的最小值为 D.已知两点,,过点的直线与线段没有公共点,则直线的斜率的取值范围是 【答案】ABD 【难度】0.65 【知识点】直线截距式方程及辨析、求平行线间的距离、将军饮马问题求最值、直线与线段的相交关系求斜率范围 【分析】过点且在,轴上的截距互为相反数的直线有过原点的方程为,即可判断选项A;由两平行线间的距离公式求解即可判断选项B;先求出点关于轴的对称点为,然后求解两点间的距离即可判断选项C;先求出,,由过点的直线与线段没有公共点即可判断选项D. 【详解】对于A,当直线过原点的方程为,故选项A错误; 对于B,由可得,与平行, 则两条平行直线间的距离为,故选项B错误, 对于C,点关于轴的对称点为,则, 所以, 即的最小值为,故C正确, 对于D,,,又直线与线段没有公共点,所以,故D错误. 故选:ABD 三、填空题 13.(2026高三·全国·专题练习)点到直线的最大距离是______. 【答案】 【难度】0.65 【知识点】直线过定点问题、求点到直线的距离 【分析】分析直线恒过定点,进而利用几何关系结合两点间距离公式求解最大距离. 【详解】由,得,对任意, 当时,恒成立,即直线恒过定点. 设点到直线的距离,满足:, 当且仅当直线时,等号成立,即最大距离为. , 因此点到直线的最大距离为. 14.(25-26高二上·江西·阶段检测)直线与直线之间的距离为__________. 【答案】/ 【难度】0.85 【知识点】求平行线间的距离 【分析】先将方程变形,再根据平行直线间的距离公式求解出结果. 【详解】因为, 所以平行线间的距离为, 故答案为:. 四、解答题 15.(25-26高二上·浙江杭州·期中)已知直线与直线的交点为M. (1)求过点和点M的直线方程; (2)求过点M,且与垂直的直线方程. 【答案】(1) (2) 【难度】0.86 【知识点】已知两点求斜率、已知直线垂直求参数、直线的点斜式方程及辨析、求直线交点坐标 【分析】(1)联立两直线方程,可求出交点M的坐标,进而可得直线AM的斜率,代入点斜式方程,即可得答案. (2)根据两直线的位置关系,可得与垂直的直线的斜率k,代入点斜式方程,即可得答案. 【详解】(1)联立两直线方程,解得,即交点, 又,则, 所以直线AM的方程为,即. (2)直线变形为,斜率, 则与垂直的直线斜率, 则过点M,且与垂直的直线方程为,即. 16.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)已知在中,边上的高所在的直线方程为边上的高所在的直线方程为,点A的坐标为. 求: (1)边与边所在的直线方程; (2)边所在的直线方程; (3)的面积. 【答案】(1)直线的方程为,直线的方程为. (2) (3)7 【难度】0.65 【知识点】求点到直线的距离、求直线交点坐标、直线的一般式方程及辨析、直线的点斜式方程及辨析 【分析】(1)先根据垂直关系分别求出两条直线的斜率,再应用点斜式方程求解即可; (2)先分别求出两条直线的交点,再应用两点求斜率,最后根据斜率及点得出直线方程; (3)先求两点间距离及点到直线距离,最后应用三角形面积公式计算即可. 【详解】(1)由题意得边上的高的斜率为1,边上的高的斜率为, 所以直线的斜率分别为. 因为,所以直线的方程为,即, 直线的方程为,即. (2)由(1)知,直线的方程为,直线的方程为. 由,解得,即; 由,解得,即. 所以直线的斜率为, 所以直线的方程为,即得. (3)由(2)知,,直线的方程为, 所以. 因为,所以点到直线的距离. 所以的面积. 17.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)已知直线(其中). (1)若直线与直线垂直,求直线的方程; (2)若直线与直线平行,求它们之间的距离. 【答案】(1) (2) 【难度】0.8 【知识点】求平行线间的距离、由两条直线垂直求方程、已知直线垂直求参数、已知直线平行求参数 【分析】(1)借助两直线垂直性质计算即可得; (2)借助两直线平行性质计算可得,再利用两平行线间距离公式计算即可得. 【详解】(1)由直线与直线垂直,可得,解得, 将代入直线方程中,化简可得直线方程为; (2)由直线与直线平行,可得,解得, 将代入直线方程中,化简可得直线方程为, 设直线与直线间的距离为,由平行线间的距离公式可得: , 即直线与直线间的距离为. 18.(25-26高二上·广东广州·期中)已知在平行四边形中,,,,. (1)求直线BC的方程; (2)若一条光线从点A射出,经x轴反射,反射光线经过点B,求入射光线所在直线的方程; 【答案】(1) (2) 【难度】0.65 【知识点】求点关于直线的对称点、直线截距式方程及辨析、直线的点斜式方程及辨析、基本不等式求和的最小值 【分析】(1)由平行四边形可知,结合直线的点斜式方程即可求解; (2)由光的反射原理可知,从点射出的入射光所在直线方程经过点关于轴的对称点,求出后结合直线点斜式方程即可求解; 【详解】(1)易知在平行四边形中,,故, 已知点,由直线的点斜式方程可得直线:, 整理得,即直线BC的方程为. (2)设点关于轴的对称点为,由光的反射原理可知,从点射出的入射光线的延长线必经过,故入射光线所在的直线方程即直线. ,由直线的点斜式方程得直线:, 整理为,即入射光线所在直线的方程为. 19.(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) 【难度】0.65 【知识点】求直线关于点的对称直线、直线关于直线对称问题 【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. 20.(24-25高二上·广东深圳·期末)已知的顶点的坐标为,边所在的直线方程为,边上的中线所在的直线方程为. (1)求边所在的直线方程; (2)求点关于直线的对称点的坐标. 【答案】(1) (2). 【难度】0.65 【知识点】求点关于直线的对称点、求直线交点坐标、直线一般式方程与其他形式之间的互化、由斜率判断两条直线垂直 【分析】(1)联立直线与方程可得,设点,则,根据点分别在直线上列方程组可得结果. (2)设,根据及线段中点在上列方程组可得结果. 【详解】(1)由得,∴. 设点,则, ∴,解得,即 ∴,故直线的方程为,即. (2)设,则的中点坐标为,, ∴,解得:,故. 第 23 页 共 37 页 学科网(北京)股份有限公司 $ 2.2 两条直线的位置关系 【知识梳理】 一、两直线的位置关系 1. 两条直线的位置关系 方程组的解 一组 无数组 无解 直线与的公共点的个数 直线与的位置关系 【注】两条直线的交点求解方法: 若直线相交, 则它们的交点坐标为方程组(Ⅰ) 的唯一一个实数解. 2. 点到点的距离 一般地,若两点,的坐标分别为,,则有两点,间的距离公式,. 特别地,原点与任一点的距离. 3. 点到直线的距离 点到直线(,不同时为0的距离. 4. 两平行直线的距离 一般地,两条平行直线,间的距离. 二、对称问题 1、点关于点对称问题(方法:中点坐标公式) 求点关于点的对称点 由: 2、点关于直线对称问题(联立两个方程) 求点关于直线:的对称点 ①设中点为利用中点坐标公式得,将代入直线:中; ② 整理得: 3、直线关于点对称问题(求关于点的对称直线,则) 法一:在直线上找一点,求点关于点对称的点,根据,再由点斜式求解; 法二:由,设出的直线方程,由点到两直线的距离相等求参数. 法三:在直线任意一点,求该点关于点对称的点,则该点在直线上. 4、直线关于直线对称问题 4.1直线:()和:(())相交,求关于直线的对称直线 ①求出与的交点 ②在上任意取一点(非点),求出关于直线的对称点 ③根据,两点求出直线 4.2直线:()和:(())平行,求关于直线的对称直线 ① ②在直线上任取一点,求点关于直线的对称点,利用点斜式求直线. 4.3常见的直线关于直线的对称方程 设直线为. ①关于轴对称的直线的方程是; ②关于轴对称的直线的方程是; ③ 关于直线 对称的直线的方程是; ④ 关于直线 对称的直线的方程是; ⑤关于直线 对称的直线的方程是; ⑥关于直线对称的直线的方程是. 【题型精讲】 题型一、与交点有关的问题 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. 【针对训练】 1.(24-25高三上·广东深圳·阶段检测)过原点的直线的倾斜角是直线的倾斜角的2倍,则直线与的交点坐标为______. 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___________. 3.(25-26高二上·广东深圳·期中)已知直线和的交点为P. (1)若直线经过点P且与直线平行,求直线的一般式方程; (2)若直线经过点P且与直线互相垂直,又与轴,轴分别交于A,B两点,求的面积.(其中O为坐标原点). 题型二、与距离有关的问题 角度1:点到直线的距离 例2.(25-26高二上·湖南邵阳·阶段检测)已知,两点到直线:的距离相等,则a的值为( ) A.或1 B.或 C.或 D.或1 例3.(22-23高二上·广东深圳·期中)直线 与直线交于点,则点到直线的最大距离为(    ) A. B. C. D. 【针对训练】 1.(25-26高二上·广东深圳·期中)已知、两点到直线的距离相等,则的值为( ) A. B. C. D.或 2.(24-25高二上·广东深圳·期中)已知两点到直线的距离相等,则(    ) A.3 B. C.3或-6 D.3或 3.(25-26高三下·河北衡水·阶段检测)对任意实数,坐标原点到直线距离的最大值为_____. 角度2:直线到直线的距离 例4.(25-26高二上·广东深圳·期中)直线:与:之间的距离等于( ) A. B. C. D. 【针对训练】 1.(25-26高二上·广东深圳·期中)直线,直线,若,则两直线间的距离为(   ) A. B. C. D. 2.(24-25高二上·广东深圳·阶段检测)直线与直线上各有一动点、,那么最小值为(   ) A.0 B.1 C. D. 题型三、对称问题 角度1:点关于直线对称 例5.(2025·广东深圳·模拟预测)点关于直线的对称点为,则点到直线的距离为(     ) A. B. C. D. 例6.(24-25高二上·内蒙古呼伦贝尔·阶段检测)已知点在直线上,则的最小值为__________ 例7.多选(25-26高二上·贵州·阶段检测)已知,,P是直线上的动点,则(    ) A.的最小值为 B.的最小值为 C.的最大值为 D.的最大值为 【针对训练】 1.(25-26高二上·山东青岛·阶段检测)点关于直线的对称点的坐标为(    ) A. B. C. D. 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__________. 3.(25-26高二上·江苏连云港·期中)函数的最大值为__________. 4.(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______. 5.(25-26高二上·浙江宁波·期中)数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形少数时难入微,”事实上,很多代数问题可以转化为几何问题加以解决.例如,与相关的代数问题,可以转化为点与点之间的距离的几何问题.结合上述观点,对于函数,下列结论正确的是(   ) A.方程有两个解 B.方程无解 C.的最小值为 D.的最大值为 角度2:直线关于点对称 例8.(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. 【针对训练】 1.(25-26高三·天津·一轮复习)已知直线与直线关于点对称,则实数的值为______. 角度3:直线关于直线对称 例9.(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. 例10.(25-26高二上·河北邯郸·阶段检测)已知一条入射光线经过两点,经轴反射后,则反射光线所在直线方程为(    ) A. B. C. D. 例11.若入射光线所在直线的方程为,经直线反射,则反射光线所在直线的方程是(    ) A. B. C. D. 【针对训练】 1.(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 2.(25-26高二上·安徽安庆·阶段检测)入射光线l从出发,经y轴反射后,通过点,则入射光线l所在直线的方程为(   ) A. B. C. D. 3.(23-24高二下·上海·阶段检测)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. 【课后作业】 一、单选题 1.(24-25高二上·广东深圳·期末)已知两点和到直线距离相等,则值为(    ) A.或 B.或 C.或 D.或 2.(24-25高二上·重庆·阶段检测)已知直线,则下列结论正确的是(   ) A.直线的倾斜角是钝角 B.的一个方向向量为 C.点到直线的距离为 D.与直线垂直 3.(24-25高二上·广东深圳·阶段检测),分别为直线与上任意一点,则最小值为(   ) A. B. C. D. 4.(23-24高二上·广东深圳·阶段检测)已知实数满足,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 5.(25-26高二上·江苏宿迁·期中)著名数学家华罗庚曾说:“数形结合百般好,隔裂分家万事休”事实上,有很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,如:可以转化为平面上点与点之间的距离.结合上述观点,可得的最大值为(    ) A. B. C. D. 6.(25-26高二上·北京·期中)已知三角形的三个顶点,则过点的中线长为(    ) A. B. C. D. 7.(24-25高二上·浙江绍兴·期中)暨阳分校环境优美,依山傍水,绿树成荫.某日,小明饭后散步至池塘边,恰好可以在池塘中看到太阳的倒影,即入射光线经池塘水面反射后,反射光线经过小明眼睛.建立适当坐标系后,已知入射光线上有一点,经直线反射后经过点,则入射光线所在直线方程为(   ) A. B. C. D. 二、多选题 8.(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 9.(24-25高二上·福建福州·期中)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 10.(24-25高二上·广东深圳·阶段检测)下列说法正确的是(   ) A.方程与方程可表示同一直线 B.经过点,且在,轴上截距互为相反数的直线方程为 C.过两点,的直线都可用方程表示 D.已知,,点在轴上,则的最小值是 11.(24-25高二下·广东深圳·阶段检测)以下四个命题表述正确的是(   ) A.若直线倾斜角,则直线的斜率不存在或斜率的取值范围是 B.直线恒过定点 C.若直线与互相垂直,则 D.若直线与平行,则与的距离为 12.(24-25高二上·广东深圳·阶段检测)下列结论错误的是(   ) A.过点且在,轴上的截距互为相反数的直线方程为 B.直线与直线之间的距离为 C.已知点,,点在轴上,则的最小值为 D.已知两点,,过点的直线与线段没有公共点,则直线的斜率的取值范围是 三、填空题 13.(2026高三·全国·专题练习)点到直线的最大距离是______. 14.(25-26高二上·江西·阶段检测)直线与直线之间的距离为__________. 四、解答题 15.(25-26高二上·浙江杭州·期中)已知直线与直线的交点为M. (1)求过点和点M的直线方程; (2)求过点M,且与垂直的直线方程. 16.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)已知在中,边上的高所在的直线方程为边上的高所在的直线方程为,点A的坐标为. 求: (1)边与边所在的直线方程; (2)边所在的直线方程; (3)的面积. 17.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)已知直线(其中). (1)若直线与直线垂直,求直线的方程; (2)若直线与直线平行,求它们之间的距离. 18.(25-26高二上·广东广州·期中)已知在平行四边形中,,,,. (1)求直线BC的方程; (2)若一条光线从点A射出,经x轴反射,反射光线经过点B,求入射光线所在直线的方程; 19.(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. 20.(24-25高二上·广东深圳·期末)已知的顶点的坐标为,边所在的直线方程为,边上的中线所在的直线方程为. (1)求边所在的直线方程; (2)求点关于直线的对称点的坐标. 第 23 页 共 37 页 学科网(北京)股份有限公司 $

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第二章 2.2 两条直线的位置关系讲义-2026-2027学年高二上学期数学人家A版选择性必修一
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