内容正文:
2.2.4 点到直线的距离
教学目标
1.理解并掌握平面上点到直线的距离公式。
2.会求两条平行直线间的距离。
教学重难点
1.重点
点到直线的距离公式,两条平行直线之间的距离。
2.难点
点到直线的距离公式的推导过程。
知识点01 两点间距离
1.距离公式:平面内两点,间的距离公式为:.
【注意】公式中和位置没有先后之分,也可以表示为:
2.三种特殊距离:
(1)原点到任意一点的距离为;
(2)当平行于轴时,;
(3)当平行于轴时,。
【即学即练】
(25-26高二上·天津滨海新区·期中)已知点,则( )
A.26 B.18 C. D.6
知识点02 点到直线的距离
1.定义:点到直线的垂线段的长度.
2.距离公式:点到直线的距离.
【注意】①直线方程应用一般式,若给出其他形式,应先化成一般式再用公式.
②点到直线的距离是直线上的点与直线外一点的最短距离;
③点到直线的距离公式适用任何情况,当点在直线上时,它到直线的距离为0.
【即学即练】
(25-26高一下·海南海口·期末)点到直线的距离是________.
知识点03 两条平行线之间的距离
1.距离公式:两条平行直线,,
它们之间的距离为:
【注意】在使用公式时,两直线方程中和的系数对应相等。
2.两平行线间的距离另外一种解法:
转化为点到直线的距离,在任一条直线上任取一点(一般取直线上的特殊点),
此点到另一条直线的距离即为两直线之间的距离。
【即学即练】
(25-26高二下·云南昭通·阶段检测)平行直线与之间的距离为__________.
知识点04 对称问题
1.中心对称
(1)点关于的对称点满足;
(2)直线关于点的对称可转化为点关于点的对称问题来解决。
2.轴对称
(1)点关于直线的对称点为,则有;
(2)直线关于直线的对称可转化为点关于直线的对称问题来解决。
【即学即练】
(24-25高一上·四川自贡·阶段检测)已知直线,求:
(1)原点关于的对称点坐标;
(2)直线关于的对称直线方程;
(3)直线关于点的对称直线方程.
题型01 求平面两点间的距离
【典例1】(25-26高二上·贵州铜仁·阶段检测)点到点间的距离( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式1】(25-26高三上·江苏南通·期中)(多选)设,点,,若,则直线AB的斜率可能为( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26高二上·新疆喀什·阶段检测)已知点到点的距离为5,则实数的值为( )
A.5 B. C.5或 D.无解
【变式3】(25-26高二上·天津静海·期中)点到直线的最大距离是( )
A. B. C. D.
【变式4】(25-26高一上·浙江杭州·阶段检测)在数轴上,点A、B在原点O的两侧,分别表示数a、2,将点A向右平移3个单位长度,得到点C.若,则a的值为( )
A. B. C.1 D.7
题型02 由顶点坐标判断三角形的形状
【典例1】(25-26高二上·河北保定·阶段检测)已知三条直线,,,设,,,则是( )
A.以为直角顶点的等腰直角三角形
B.以为直角顶点的非等腰直角三角形
C.以为直角顶点的等腰直角三角形
D.等边三角形
【变式1】(25-26高二上·北京昌平·期中)已知的三个顶点,,,则的形状为______.
【变式2】(25-26高二上·广西玉林·期中)已知点及点;
(1)若直线经过点且,求直线的一般式方程;
(2)求证:是直角三角形.
【变式3】(2025高二上·全国·专题练习)已知点,试判断此三角形的形状,并求其面积.
题型03 用两点间距离公式求函数的最值
【典例1】(25-26高二上·江苏连云港·期中)函数的最大值为__________.
【变式1】(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.
【变式2】(25-26高二上·重庆黔江·期中)已知,则的最小值是( )
A.3 B. C. D.
【变式3】(25-26高二上·北京·期中)已知两点,动点在线段上运动,则的取值范围是__________,的取值范围是__________.
【变式4】(25-26高二上·福建厦门·期中)某同学在研究函数的性质时,联想到两点间的距离公式,从而将函数变形为,则的最小值为___________;类比地,已知函数,则的最小值为___________.
题型04 求点到直线的距离
【典例1】(25-26高二上·江西赣州·期末)点到直线的距离是( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26高二上·广东惠州·期中)对于直线,有以下说法,其中正确的是( )
A.倾斜角为
B.在轴上的截距为
C.原点到直线的距离为2
D.直线的一个方向向量为
【变式2】(25-26高二上·北京朝阳·阶段检测)点到直线的距离为( )
A. B.3 C. D.
【变式3】(25-26高二上·安徽蚌埠·期末)(多选)已知,则下列说法正确的是( )
A.直线MN的倾斜角为 B.点到直线的距离为1
C.点在直线上 D.直线与直线MN平行
【变式4】(25-26高二下·广西钦州·开学考试)已知坐标原点到直线的距离为,则的最大值为___________.
题型05 直线围成图形的面积问题
【典例1】(25-26高二上·北京·期中)已知的三个顶点,,.
(1)求边上的中线所在的直线方程;
(2)求过点且与直线平行的直线的方程;
(3)求的面积.
【变式1】(25-26高一上·河南驻马店·开学考试)已知,、、,求:
(1)边上的中线所在直线的方程;
(2)边上的高所在的直线的方程;
(3)三角形的面积.
【变式2】(24-25高二上·北京·期中)已知点、、,点是线段的中点,,垂足为.
(1)求直线的方程;
(2)求点的坐标;
(3)求的面积.
【变式3】(25-26高二上·重庆·期中)(多选)已知直线,则下列说法正确的是( )
A.点在直线上 B.在轴上的截距为
C.与坐标轴围成的三角形的面积为 D.直线到的距离为
题型06 已知点到直线的距离求参数
【典例1】(25-26高二下·贵州·阶段检测)已知直线经过定点且与直线垂直.若点和点到直线的距离相等,则实数的值为( )
A.1或 B.1或 C. D.1
【变式1】(2025·江苏·模拟预测)已知,两点到直线的距离相等,则( )
A.0 B.2 C.0或2 D.或2
【变式2】(25-26高二上·山东潍坊·期中)已知轴上一点到直线的距离等于3,则点的坐标为( )
A. B. C.或 D.或
【变式3】(25-26高二上·上海浦东新·期末)若直线过原点,且点到的距离等于3,则直线的方程为____.
【变式4】(25-26高二上·海南·阶段检测)已知点到直线的距离为1,则____________.
题型07 求到两点距离相等的直线方程
【典例1】(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
【变式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
【变式2】(25-26高二上·湖北·期中)若,两点到直线的距离相等,则的值为( )
A. B. C.或 D.或
【变式3】(25-26高二上·上海浦东新·期中)若点到直线的距离都等于7,则直线的不同位置有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.无数种
【变式4】(25-26高二下·浙江·开学考试)(多选)已知两点到直线的距离相等,则a的值可以为( )
A. B.0 C. D.2
题型08 求平行线间的距离
【典例1】(2026高三·全国·专题练习)若直线与直线:之间的距离是,则( )
A.0 B.1 C. D.2
【变式1】(25-26高二下·安徽蚌埠·阶段检测)直线与直线之间的距离为( )
A. B. C. D.
【变式2】(2026·北京海淀·二模)若直线与平行,则与的距离为( )
A. B.2
C.3 D.4
【变式3】(25-26高二上·江苏常州·期末)若两平行直线与之间的距离是,则( )
A.12 B. C. D.6
题型09 由距离求已知直线的平行线
【典例1】(江苏省连云港市东海县2025-2026学年高二上学期11月期中考试数学试题)(多选)下列直线与直线:平行,且与它的距离为2的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】(25-26高二·全国·寒假作业)(多选)到直线的距离为3且与此直线平行的直线方程有( )
A. B.
C. D.
【变式2】(25-26高二上·辽宁朝阳·期中)(多选)已知直线满足,且间的距离为,若的方程为,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【变式3】(25-26高二上·江苏无锡·期中)求下列直线方程:
(1)已知直线经过直线和的交点,且到的距离为,求直线的方程;
(2)求与直线平行且到距离为的直线方程.
题型10 求点关于直线的对称点
【典例1】(25-26高二上·山东济宁·阶段检测)点关于直线的对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26高二上·北京朝阳·阶段检测)点关于直线的对称点为_____.
【变式2】(25-26高二上·陕西汉中·阶段检测)已知点,直线,则点A关于直线l对称的点的坐标为_______.
【变式3】(25-26高二上·天津·期中)在中,顶点,点B在直线上,点C在x轴上,则周长的最小值为_________.
题型11 求直线关于点的对称直线
【典例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.
【变式1】(素养拓展02直线中的对称问题(思维导图 5大题型 综合通关)(暑假预习讲义)新高二数学人教A版)已知直线,试求直线关于对称的直线方程.
【变式2】(25-26高二上·江西景德镇·期中)(多选)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
【变式3】(25-26高二上·甘肃张掖·阶段检测)(多选)下列说法正确的有( )
A.直线的倾斜角为
B.点在同一条直线上
C.直线关于点对称的直线方程是
D.经过任意两个不同点的直线都可用方程表示
题型12 求直线关于直线的对称直线
【典例1】(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.
【变式1】(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.
【变式2】(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
【变式3】(25-26高二上·四川成都·期中)直线关于直线对称的直线的方程为___________.(用一般式表示)
题型13 光线的反射问题
【典例1】(25-26高二上·安徽阜阳·期末)一束光线从点出发,经直线反射后又经过点,则光线从点A到点B走过的路程为( )
A.5 B. C.6 D.
【变式1】(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.
【变式2】(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.
【变式3】(25-26高三上·河南·期末)在平面直角坐标系中,从点 出发的一束光线经直线 上的点 反射后,又经过 轴上的点 反射后经过点 ,则 的周长是( )
A. B.5
C.10 D.
题型14 将军饮马问题
【典例1】(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.
【变式1】(24-25高二上·江西萍乡·期末)已知点在直线上运动,点,则的最大值为( )
A.1 B. C.2 D.
【变式2】(25-26高二下·上海·期中)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句为“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,其中隐含了一个有趣的数学问题——“将军饮马”,即将军白天观望烽火台,黄昏时从山脚下某处出发先到河边饮马再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,已知将军从山脚下的点处出发,军营所在的位置为,河岸线所在直线的方程为,则“将军饮马”的最短总路程为_______.
【变式3】(25-26高二上·江西宜春·阶段检测)已知直线和点,,P是l上一点,则的最小值为________.
1.(25-26高二上·河南·阶段检测)已知点和点,且,则实数______.
2.(25-26高二上·江苏无锡·期中)已知点到直线的距离为2,则m的值为________.
3.(25-26高一下·上海黄浦·期末)已知点是直线上任意一点,则点与点之间距离的最小值是___________.
4.(25-26高三上·北京海淀·期末)已知点,点,当变化时,的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.(25-26高二上·内蒙古巴彦淖尔·期末)一条光线从点射出,与直线相交于点,经反射后,经过点,则( )
A. B.4 C. D.
6.(25-26高二上·河北·阶段检测)在平面直角坐标系中,由点发出的一条光线射向轴上的点后,经轴反射,则反射光线所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
7.(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.
8.(25-26高二上·江苏常州·阶段检测)(多选)下列说法正确的是( )
A.已知直线与直线平行,则它们之间的距离是
B.“”是“直线与直线互相垂直”的充要条件
C.当点到直线的距离最大时,的值为-1
D.点关于直线的对称点坐标为
9.(24-25高二上·安徽马鞍山·期中)(多选)已知直线,则( )
A.的倾斜角为 B.与两坐标轴围成的三角形面积为
C.原点O到的距离为1 D.原点O关于的对称点为
10.(25-26高二上·广东潮州·期末)若,分别为两平行直线:,:上任意一点,则的值为______;的最小值为______.
11.(25-26高二下·上海·阶段检测)直线与直线间的距离为__________.
12.(25-26高二下·上海·阶段检测)已知,直线与直线互相平行,则它们之间的距离为_____.
13.(2026高一上·广东江门·竞赛)对于任意,不等式恒成立,则m最大值为________.
14.(25-26高二上·重庆·阶段检测)已知直线和.
(1)若,求实数的值;
(2)当时,求直线与之间的距离.
15.(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.
1.(2026·重庆·模拟预测)点到直线:的最大距离是( )
A.4 B.5 C.6 D.
2.(25-26高二上·山东烟台·期末)已知,则动点与点的距离的最小值是________.
3.(2026高二下·贵州贵阳·竞赛)函数的最大值是__________.
4.(25-26高一下·海南海口·阶段检测)(多选)如图,在中,,,,点,分别是和边的中点,,分别与交于,两点,则下列说法正确的有( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二上·浙江杭州·期中)已知,则的最大值是___________.
6.(25-26高二上·新疆喀什·期中)过定点的直线与过定点的直线交于点(与、不重合),则面积的最大值为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高二上·江苏南通·阶段检测)已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)若点为边上一点,且的面积为求点的坐标.
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2.2.4 点到直线的距离
教学目标
1.理解并掌握平面上点到直线的距离公式。
2.会求两条平行直线间的距离。
教学重难点
1.重点
点到直线的距离公式,两条平行直线之间的距离。
2.难点
点到直线的距离公式的推导过程。
知识点01 两点间距离
1.距离公式:平面内两点,间的距离公式为:.
【注意】公式中和位置没有先后之分,也可以表示为:
2.三种特殊距离:
(1)原点到任意一点的距离为;
(2)当平行于轴时,;
(3)当平行于轴时,。
【即学即练】
(25-26高二上·天津滨海新区·期中)已知点,则( )
A.26 B.18 C. D.6
【答案】C
【分析】由两点间距离公式即可求解.
【详解】由两点间距离公式可得.
故选:C
知识点02 点到直线的距离
1.定义:点到直线的垂线段的长度.
2.距离公式:点到直线的距离.
【注意】①直线方程应用一般式,若给出其他形式,应先化成一般式再用公式.
②点到直线的距离是直线上的点与直线外一点的最短距离;
③点到直线的距离公式适用任何情况,当点在直线上时,它到直线的距离为0.
【即学即练】
(25-26高一下·海南海口·期末)点到直线的距离是________.
【答案】
【详解】点到直线的距离是.
知识点03 两条平行线之间的距离
1.距离公式:两条平行直线,,
它们之间的距离为:
【注意】在使用公式时,两直线方程中和的系数对应相等。
2.两平行线间的距离另外一种解法:
转化为点到直线的距离,在任一条直线上任取一点(一般取直线上的特殊点),
此点到另一条直线的距离即为两直线之间的距离。
【即学即练】
(25-26高二下·云南昭通·阶段检测)平行直线与之间的距离为__________.
【答案】
【分析】利用两平行线间距离公式计算即可得.
【详解】.
知识点04 对称问题
1.中心对称
(1)点关于的对称点满足;
(2)直线关于点的对称可转化为点关于点的对称问题来解决。
2.轴对称
(1)点关于直线的对称点为,则有;
(2)直线关于直线的对称可转化为点关于直线的对称问题来解决。
【即学即练】
(24-25高一上·四川自贡·阶段检测)已知直线,求:
(1)原点关于的对称点坐标;
(2)直线关于的对称直线方程;
(3)直线关于点的对称直线方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)设出原点关于直线的对称点的坐标,利用的中点在直线上,以及直线与直线垂直列方程组,即可求解;
(2)求出直线与直线的交点坐标,在直线上取一点,由(1)知关于直线的对称点为,利用直线方程的两点式求解即可;
(3)在直线上任取两点,分别求出这两点关于点的对称点,再利用直线方程的两点式求解即可.
【详解】(1)设原点关于直线的对称点为,
则线段的中点在直线上,且直线垂直于直线,
即,解得,即,
所以原点关于的对称点坐标为;
(2)联立,解得,则点在所求直线上,
在直线上任取一点,
由(1)得关于的对称点坐标为,
所以点也在所求直线上,
由两点式得直线方程为,整理得,
所以直线关于的对称直线方程为;
(3)在直线上取两点,,
则,关于点的对称点分别为,.
因为点,在所求直线上,
所以由两点式得直线方程为,整理得,
所以直线关于点的对称直线方程为.
题型01 求平面两点间的距离
【典例1】(25-26高二上·贵州铜仁·阶段检测)点到点间的距离( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】应用两点的距离公式求距离即可.
【详解】由题意.
故选:C
【变式1】(25-26高三上·江苏南通·期中)(多选)设,点,,若,则直线AB的斜率可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】由两点间距离公式、斜率公式即可求解.
【详解】设,点,,若,所以,
所以直线AB的斜率可能为或.
故选:AD.
【变式2】(25-26高二上·新疆喀什·阶段检测)已知点到点的距离为5,则实数的值为( )
A.5 B. C.5或 D.无解
【答案】C
【分析】利用两点间的距离公式求解即可.
【详解】因为点到点的距离为5,所以,
所以,所以,解得或.
故选:C.
【变式3】(25-26高二上·天津静海·期中)点到直线的最大距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先求出直线过定点坐标,记点,点,求出,即可得解.
【详解】直线,即,
令,解得,所以直线恒过点,
不妨记点,点,
又,,
当直线与垂直时点到直线的最大距离,最大距离为,
此时,解得,符合题意;
故选:B
【变式4】(25-26高一上·浙江杭州·阶段检测)在数轴上,点A、B在原点O的两侧,分别表示数a、2,将点A向右平移3个单位长度,得到点C.若,则a的值为( )
A. B. C.1 D.7
【答案】B
【详解】因为点表示数,所以,由,得,
点表示数,向右平移个单位后,点表示的数为,
所以,解得或,
又因为、在原点两侧,所以,故舍去,即可得.
题型02 由顶点坐标判断三角形的形状
【典例1】(25-26高二上·河北保定·阶段检测)已知三条直线,,,设,,,则是( )
A.以为直角顶点的等腰直角三角形
B.以为直角顶点的非等腰直角三角形
C.以为直角顶点的等腰直角三角形
D.等边三角形
【答案】A
【分析】分别求出三条直线的斜率以及的坐标,进而可得出三条直线的位置关系及三角形三边之间的大小关系,即可得解.
【详解】由题意得,
所以,
所以,即,
联立,解得,即,
联立,解得,即,
联立,解得,即,
则,
所以,
所以是以为直角顶点的等腰直角三角形.
故选:A.
【变式1】(25-26高二上·北京昌平·期中)已知的三个顶点,,,则的形状为______.
【答案】等腰直角
【分析】解法一:先利用两点距离距离公式求出,,,再根据边长关系得,且,即可得是等腰直角三角形.
解法二:结合两点斜率公式及判断,利用两点距离公式求得,即可得是等腰直角三角形.
解法三:利用向量坐标运算判断和,即可得是等腰直角三角形.
【详解】方法一:如图,
因为,,,所以,且,
所以是等腰直角三角形.
解法二:因为,,所以,
所以.
又,,
所以,所以是等腰直角三角形.
解法三:,,
则,且,
所以且,所以是等腰直角三角形.
故答案为:等腰直角
【变式2】(25-26高二上·广西玉林·期中)已知点及点;
(1)若直线经过点且,求直线的一般式方程;
(2)求证:是直角三角形.
【答案】(1)
(2)
法一:由题设可知:直线的斜率为:,
直线的斜率为:,
,
,
所以是直角三角形.
法二:由题设可知:,
,
,
,
,
所以是直角三角形.
【分析】(1)由平行关系求得斜率,再由点斜式即可求解;
(2)法一:由斜率关系即可求证;法二:由勾股定义即可求解.
【详解】(1)由题设可知:直线的斜率;
∴直线的方程为:,
∴直线的一般式方程为:.
(2)略
【变式3】(2025高二上·全国·专题练习)已知点,试判断此三角形的形状,并求其面积.
【答案】是等腰直角三角形,.
【分析】根据两点间的距离公式求出的三边的长,然后根据三边的关系判断出三角形的形状,再根据三角形的面积公式求三角形的面积.
【详解】解法一 因为,
,
又,
所以,且,
所以是等腰直角三角形,
.
解法二 因为,,
则,
所以.
又,
,
所以,
所以是等腰直角三角形,
.
题型03 用两点间距离公式求函数的最值
【典例1】(25-26高二上·江苏连云港·期中)函数的最大值为__________.
【答案】
【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:.
【变式1】(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
【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
【变式2】(25-26高二上·重庆黔江·期中)已知,则的最小值是( )
A.3 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据两点之间的距离公式,将转化为点,,,之间的距离的长度的和,作图分析线段和最小值情况即可得结论.
【详解】因为表示点到点的距离,
表示点到点的距离,
表示点到点的距离,
设,,,,
则表示的长度的和,
如图所示:
当四点共线时,和最小为,
故的最小值是.
故选:D.
【变式3】(25-26高二上·北京·期中)已知两点,动点在线段上运动,则的取值范围是__________,的取值范围是__________.
【答案】
【分析】分析可知表示动点与定点之间连线的斜率,结合斜率公式分析求解即可;表示动点与定点之间距离的平方,结合相关距离公式运算求解.
【详解】由题意可知:直线的方程为,即,
因为表示动点与定点之间连线的斜率,即,
且,,可得或,
所以的取值范围是;
又因为表示动点与定点之间距离的平方,即,
可知点到直线的距离为,
且,,可得,即,
所以的取值范围是.
故答案为:;.
【变式4】(25-26高二上·福建厦门·期中)某同学在研究函数的性质时,联想到两点间的距离公式,从而将函数变形为,则的最小值为___________;类比地,已知函数,则的最小值为___________.
【答案】
【分析】利用两点间的距离公式,结合几何意义求出的最小值;变形,再利用几何意义求出其最小值.
【详解】由,得是坐标平面内点与
点距离的和,则,当且仅当重合时取等号,
所以的最小值为;
由,得是坐标平面内点与
点距离的和,则,当且仅当为线段与轴的交点时取等号,
所以的最小值为.
故答案为:;
题型04 求点到直线的距离
【典例1】(25-26高二上·江西赣州·期末)点到直线的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用点到直线的距离公式计算即得.
【详解】点到直线的距离为.
故选:B.
【变式1】(25-26高二上·广东惠州·期中)对于直线,有以下说法,其中正确的是( )
A.倾斜角为
B.在轴上的截距为
C.原点到直线的距离为2
D.直线的一个方向向量为
【答案】C
【分析】先求直线的斜率,进而得倾斜角即可判断A,令,求出即可判断B,利用点到直线的距离公式即可判断C,由斜率得直线的一个方向向量即可判断D.
【详解】由有:,所以,设倾斜角为,
所以,所以,故A错误;
令,解得,所以在轴上的截距为,故B错误;
由原点到直线的距离为:,故C正确;
因为直线的斜率为,所以直线的一个方向向量为,故D错误.
故选:C.
【变式2】(25-26高二上·北京朝阳·阶段检测)点到直线的距离为( )
A. B.3 C. D.
【答案】A
【分析】根据点到直线的距离公式计算即可.
【详解】直线方程变形得,
所以点到直线的距离为.
故选:A.
【变式3】(25-26高二上·安徽蚌埠·期末)(多选)已知,则下列说法正确的是( )
A.直线MN的倾斜角为 B.点到直线的距离为1
C.点在直线上 D.直线与直线MN平行
【答案】AB
【分析】A求出直线斜率,根据斜率和倾斜角的关系求出;B利用点到直线的距离公式;CD将点坐标代入直线中即可判断.
【详解】由题意得,直线的斜率为,
设直线MN的倾斜角为,则,得,故A正确;
点到直线的距离为,故B正确;
因为,所以点不在直线上,故C错误;
直线的斜率为1,与直线的斜率相等,
将点代入直线,有,说明点在该直线上,
因此,直线与直线为同一条直线(重合),而非平行,故D错误.
故选:AB
【变式4】(25-26高二下·广西钦州·开学考试)已知坐标原点到直线的距离为,则的最大值为___________.
【答案】
【分析】根据条件得到,令,可得,即可求解.
【详解】因为坐标原点到直线的距离为,则,整理得到,
令,则,其中,
所以,当且仅当时取等号,
故的最大值为.
题型05 直线围成图形的面积问题
【典例1】(25-26高二上·北京·期中)已知的三个顶点,,.
(1)求边上的中线所在的直线方程;
(2)求过点且与直线平行的直线的方程;
(3)求的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)求出边上的中点的坐标,即可求出,再由点斜式计算可得;
(2)求出,即可求出所求直线方程;
(3)首先求出所在直线方程,再求出点到的距离,以及,即可得解.
【详解】(1)因为,,
所以边上的中点,又,所以,
所以边上的中线所在的直线方程为,即;
(2)因为,
所以过点且与直线平行的直线的方程为,即;
(3)依题意直线的方程为,即,
所以点到的距离,
又,
所以.
【变式1】(25-26高一上·河南驻马店·开学考试)已知,、、,求:
(1)边上的中线所在直线的方程;
(2)边上的高所在的直线的方程;
(3)三角形的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)求出线段的中点的坐标,求出线段的两点式方程,化为一般式方程即可;
(2)求出直线的斜率,可求出边上的高所在直线的斜率,再利用点斜式方程可得出所求直线的方程;
(3)求出直线的方程,即可求出点到直线的距离,再求出的值,再利用三角形的面积公式可求得的面积.
【详解】(1)由题意可知线段的中点为,
所以边上的中线所在直线的方程为,即.
(2)直线的斜率为,故边上的高所在直线的斜率为,
因此边上的高所在的直线的方程为,即.
(3)直线的方程为,即,
,
点到直线的方程为,
因此,.
【变式2】(24-25高二上·北京·期中)已知点、、,点是线段的中点,,垂足为.
(1)求直线的方程;
(2)求点的坐标;
(3)求的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)求出线段的中点的坐标,利用两点式可得出直线的方程;
(2)求出直线的方程,将直线、的方程联立,即可解得点的坐标;
(3)求出、,由可得结果.
【详解】(1)解:因为、,所以的中点为,
所以直线的方程为,即.
(2)解:由(1)知,因为,所以,
所以直线方程为,即.
联立,解得,所以点的坐标为.
(3)解:因为,,
所以.
【变式3】(25-26高二上·重庆·期中)(多选)已知直线,则下列说法正确的是( )
A.点在直线上 B.在轴上的截距为
C.与坐标轴围成的三角形的面积为 D.直线到的距离为
【答案】AC
【分析】利用点与直线的位置关系可判断A选项;利用截距的定义可判断B选项;求出直线与坐标轴的交点坐标,结合三角形的面积公式可判断C选项;利用平行线间的距离公式可判断D选项.
【详解】对于A选项,因为直线的方程为,且,
故点在直线上 ,A对;
对于B选项,在直线的方程中,令,可得,所以在轴上的截距为,B错;
对于C选项,在直线的方程中,令,可得,
故直线与坐标轴围成的三角形的面积为,C对;
对于D选项,直线的方程可化为,则直线与直线平行,
所以,直线到的距离为,D错.
故选:AC.
题型06 已知点到直线的距离求参数
【典例1】(25-26高二下·贵州·阶段检测)已知直线经过定点且与直线垂直.若点和点到直线的距离相等,则实数的值为( )
A.1或 B.1或 C. D.1
【答案】A
【分析】设直线的方程为,根据所过的点得,再根据点到直线的距离公式求出或.
【详解】设直线的方程为,因为直线经过定点,
故即,故直线的方程为,
而点和点到直线的距离相等,故,
所以,所以或,A正确.
【变式1】(2025·江苏·模拟预测)已知,两点到直线的距离相等,则( )
A.0 B.2 C.0或2 D.或2
【答案】C
【分析】利用点到直线公式结合题目信息列式可得答案.
【详解】点到直线的距离为,
点到直线的距离为,
由题意得,解得或.
故选:C.
【变式2】(25-26高二上·山东潍坊·期中)已知轴上一点到直线的距离等于3,则点的坐标为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】设点的坐标为,根据点到直线的距离列方程求出的值即可.
【详解】设点的坐标为,
则点到直线的距离为,
解得或,
所以点的坐标为或.
故选:D.
【变式3】(25-26高二上·上海浦东新·期末)若直线过原点,且点到的距离等于3,则直线的方程为____.
【答案】或
【分析】根据给定条件,按斜率存在与否分类,结合点到直线距离公式求解.
【详解】点到轴的距离为3,而轴过原点,则直线的方程可以为;
当直线的斜率存在时,设其方程为,即,
由点到的距离等于3,得,解得,直线的方程为,
所以直线的方程为或.
故答案为:或
【变式4】(25-26高二上·海南·阶段检测)已知点到直线的距离为1,则____________.
【答案】或
【分析】利用点到直线距离公式计算可得结果.
【详解】因为点到直线的距离为1,
所以,解得或.
故答案为:或.
题型07 求到两点距离相等的直线方程
【典例1】(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
【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.
【变式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
【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.
【变式2】(25-26高二上·湖北·期中)若,两点到直线的距离相等,则的值为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】利用点到直线的距离求解.
【详解】,,直线,
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.
【变式3】(25-26高二上·上海浦东新·期中)若点到直线的距离都等于7,则直线的不同位置有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.无数种
【答案】C
【分析】分直线l的斜率不存在、存在两种情况讨论,再利用点到直线的距离公式求解即可.
【详解】
由题意可得,
所以当直线的斜率不存在时可得;
当直线的斜率为零时可得或,
故选:C.
【变式4】(25-26高二下·浙江·开学考试)(多选)已知两点到直线的距离相等,则a的值可以为( )
A. B.0 C. D.2
【答案】BD
【分析】利用点到直线的距离公式为,再解方程即可求解.
【详解】由到直线距离相等可得 ,
即,分两种情况:
①,解得,
此时斜率为,直线斜率为,符合平行条件,距离相等;
②,解得,
此时中点为,代入直线得,即,符合条件;
所以和都满足题意.
题型08 求平行线间的距离
【典例1】(2026高三·全国·专题练习)若直线与直线:之间的距离是,则( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】A
【详解】∵直线与直线之间的距离为,
,,或(负值舍去).
.
【变式1】(25-26高二下·安徽蚌埠·阶段检测)直线与直线之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】直线,即,
所以直线与直线之间的距离.
【变式2】(2026·北京海淀·二模)若直线与平行,则与的距离为( )
A. B.2
C.3 D.4
【答案】A
【详解】由题意得,解得,
当时,不重合,故,
可化为,
所以与的距离为.
【变式3】(25-26高二上·江苏常州·期末)若两平行直线与之间的距离是,则( )
A.12 B. C. D.6
【答案】A
【分析】利用两直线平行的关系和两平行直线间的距离公式求解即可.
【详解】因为直线与平行,它们之间的距离是,
所以,解得,
即直线为:,即,
又两条直线之间的距离是,
所以有:,解得:或(舍去),
所以.
题型09 由距离求已知直线的平行线
【典例1】(江苏省连云港市东海县2025-2026学年高二上学期11月期中考试数学试题)(多选)下列直线与直线:平行,且与它的距离为2的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】设与直线平行的直线方程为,,然后由平行直线间的距离公式可得答案.
【详解】由题意,设与直线平行的直线方程为,,
由两平行直线间的距离公式可得,解得或,
故所求直线方程为或.
故选:AC
【变式1】(25-26高二·全国·寒假作业)(多选)到直线的距离为3且与此直线平行的直线方程有( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】设出该直线方程后,利用平行线间距离公式计算即可得.
【详解】设该直线为,
则有,化简得,则或,
故该直线为或.
故选:AC.
【变式2】(25-26高二上·辽宁朝阳·期中)(多选)已知直线满足,且间的距离为,若的方程为,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】设直线的方程为,由平行线间距离公式即可求解.
【详解】设直线的方程为,
则间的距离,
解得,或,
所以直线的方程为或.
故选:AB.
【变式3】(25-26高二上·江苏无锡·期中)求下列直线方程:
(1)已知直线经过直线和的交点,且到的距离为,求直线的方程;
(2)求与直线平行且到距离为的直线方程.
【答案】(1)或;
(2)或.
【分析】(1)先求两直线的交点,再分斜率存在与不存在两种情况设直线方程,利用点到直线距离公式求解即可;
(2)设平行直线方程,利用两平行直线距离公式列方程求参数,即可得所求直线方程.
【详解】(1)由题意,联立,解得,所以两直线的交点为,
当直线的斜率存在时,设的方程为,即,
则点到直线的距离为,解得,
所以直线的方程为;
当直线的斜率不存在时,直线的方程为,
点到直线的距离为,成立;
综上所述,直线的方程为或.
(2)因为所求直线与直线平行,
所以设所求直线为,
又所求直线到直线的距离为,
所以,解得或,
所以所求直线方程为或.
题型10 求点关于直线的对称点
【典例1】(25-26高二上·山东济宁·阶段检测)点关于直线的对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【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.
【变式1】(25-26高二上·北京朝阳·阶段检测)点关于直线的对称点为_____.
【答案】
【分析】根据一条直线将点与对称点的连线相互垂直平分列出方程组,进而求得结果.
【详解】设关于直线对称点坐标为,
则,解得,所以对称点为.
故答案为:.
【变式2】(25-26高二上·陕西汉中·阶段检测)已知点,直线,则点A关于直线l对称的点的坐标为_______.
【答案】
【分析】根据给定条件,利用轴对称的意义列式求解.
【详解】设点关于直线的对称点为,则,解得,
所以点关于直线对称的点的坐标为.
故答案为:
【变式3】(25-26高二上·天津·期中)在中,顶点,点B在直线上,点C在x轴上,则周长的最小值为_________.
【答案】
【分析】折线段之和最值问题,利用对称,将直线同侧折线段化为直线异侧两定点间的折线段之和,由两点之间线段最短可知.
【详解】设关于直线的对称点为,关于轴的对称点为,与的交点即为,与轴的交点即为.
如图,两点之间线段最短可知,的长即为周长的最小值.
设,则,
解得,即,
关于轴的对称点为,
故周长的最小值为.
故答案为:.
题型11 求直线关于点的对称直线
【典例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
【变式1】(素养拓展02直线中的对称问题(思维导图 5大题型 综合通关)(暑假预习讲义)新高二数学人教A版)已知直线,试求直线关于对称的直线方程.
【答案】
【分析】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】在直线上任意取出两个点,
设点C关于对称的点为,
则,解得,所以,
同理可求得关于点对称点为,设,
由题意可得是所求直线上的两个点,则直线斜率为,
所以所求直线方程为,即.
【变式2】(25-26高二上·江西景德镇·期中)(多选)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.
【变式3】(25-26高二上·甘肃张掖·阶段检测)(多选)下列说法正确的有( )
A.直线的倾斜角为
B.点在同一条直线上
C.直线关于点对称的直线方程是
D.经过任意两个不同点的直线都可用方程表示
【答案】BCD
【分析】A先求斜率,进而可得倾斜角;B利用两点的斜率公式即可判断;C求出直线上的点关于点的对称点,确定对称点横纵坐标关系判断;D根据两点式方程的变形进行判断即可.
【详解】对于A,直线的斜率,结合倾斜角范围知,直线倾斜角为,故错误;
对于B,,,显然所在直线的斜率相同且有共同点,则三点共线,故正确;
对于C,设直线上点,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,故正确;
对于D,方程为直线两点式方程的变形,
可以表示经过任意两不同点,的直线,故正确.
故选:BCD
题型12 求直线关于直线的对称直线
【典例1】(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.
【变式1】(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.
【变式2】(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
【变式3】(25-26高二上·四川成都·期中)直线关于直线对称的直线的方程为___________.(用一般式表示)
【答案】
【分析】根据已知直线平行,并求出它们的距离,再设所求直线为,根据对称性及平行线的距离公式求参数,即可得.
【详解】由、,显然两条直线平行,且它们的距离,
可设所求直线为,则或(舍),
所以,所求直线为.
故答案为:
题型13 光线的反射问题
【典例1】(25-26高二上·安徽阜阳·期末)一束光线从点出发,经直线反射后又经过点,则光线从点A到点B走过的路程为( )
A.5 B. C.6 D.
【答案】B
【分析】先求出点A关于直线的对称点C坐标,根据反射的性质,结合两点间距离公式,即可得答案.
【详解】可设光线与直线交于点P,
由题意可得,点关于直线的对称点C在反射光线上,
设点,则,解得,即,
故光线从点A到点B所经过的路程是.
故选:B
【变式1】(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.
【变式2】(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
【变式3】(25-26高三上·河南·期末)在平面直角坐标系中,从点 出发的一束光线经直线 上的点 反射后,又经过 轴上的点 反射后经过点 ,则 的周长是( )
A. B.5
C.10 D.
【答案】D
【分析】先求出关于直线和轴的对称点坐标,然后根据对称的性质计算的周长即可.
【详解】点关于直线对称的点为,关于轴对称的点为.
由对称性可知,,,
反射光线的路径是,结合两次反射的对称性质,这条路径等价于,
为了让整个反射路径闭合(最终回到),和必须在连接与的直线上,
否则路径无法满足 “两次反射后回到” 的条件.因此,四点共线,
则的周长等于.
故选:D.
题型14 将军饮马问题
【典例1】(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
【变式1】(24-25高二上·江西萍乡·期末)已知点在直线上运动,点,则的最大值为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】D
【分析】作出点关于直线的对称点为,数形结合并利用两点距离公式求解即可.
【详解】设点关于直线的对称点为,
则,解得,故,
所以,
所以,即当三点共线时取得最大值.
故选:D.
【变式2】(25-26高二下·上海·期中)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句为“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,其中隐含了一个有趣的数学问题——“将军饮马”,即将军白天观望烽火台,黄昏时从山脚下某处出发先到河边饮马再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,已知将军从山脚下的点处出发,军营所在的位置为,河岸线所在直线的方程为,则“将军饮马”的最短总路程为_______.
【答案】5
【分析】确定点关于的对称点,设饮马点为,利用求最短路程.
【详解】若是关于的对称点,
则,
设饮马点为,如下图示,
由图知:,
当且仅当共线时等号成立,
所以.
故答案为:5
【变式3】(25-26高二上·江西宜春·阶段检测)已知直线和点,,P是l上一点,则的最小值为________.
【答案】
【分析】首先求解点关于直线的对称点,再根据即可求解答案.
【详解】设点A关于直线l的对称点为,则,解得,即,
则.
故答案为:
1.(25-26高二上·河南·阶段检测)已知点和点,且,则实数______.
【答案】8或.
【分析】根据两点间的距离公式即可得.
【详解】点和点,且,
则,
解得或.
故答案为:8或.
2.(25-26高二上·江苏无锡·期中)已知点到直线的距离为2,则m的值为________.
【答案】或
【分析】由点到直线的距离公式可得.
【详解】点到直线的距离为,所以.
解得,或.
故答案为:或.
3.(25-26高一下·上海黄浦·期末)已知点是直线上任意一点,则点与点之间距离的最小值是___________.
【答案】
【详解】根据题意画出图象如下图所示:
易知当与直线垂直时,点与点之间距离最小;
其余位置如,则;
所以最小值即为点到直线的距离,
所以,点与点之间距离的最小值为3.
4.(25-26高三上·北京海淀·期末)已知点,点,当变化时,的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【分析】根据两点间距离公式将问题转化为关于参数的二次函数,再利用二次函数的性质求最小值.
【详解】已知点和点,根据两点间距离公式可得:
,
故当时,.
故选:A
5.(25-26高二上·内蒙古巴彦淖尔·期末)一条光线从点射出,与直线相交于点,经反射后,经过点,则( )
A. B.4 C. D.
【答案】C
【分析】先求点关于直线的对称点为,利用对称得到,利用两点间距离公式计算求解.
【详解】设点关于直线的对称点,则中点在直线上,
且与直线垂直,的斜率为,则的斜率为.
根据垂直斜率关系,即.
将中点代入直线得,
将代入可得:,解得,
把代入得,所以,
所以.
故选:C.
6.(25-26高二上·河北·阶段检测)在平面直角坐标系中,由点发出的一条光线射向轴上的点后,经轴反射,则反射光线所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】求出点关于轴的对称点,则反射光线所在的直线即为直线,求出直线的方程即可.
【详解】点关于轴的对称点的坐标为,
由题意反射光线所在的直线即为直线,
,
所以直线的方程为,即,
即反射光线所在的直线方程为.
故选:A.
7.(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.
8.(25-26高二上·江苏常州·阶段检测)(多选)下列说法正确的是( )
A.已知直线与直线平行,则它们之间的距离是
B.“”是“直线与直线互相垂直”的充要条件
C.当点到直线的距离最大时,的值为-1
D.点关于直线的对称点坐标为
【答案】AC
【分析】对于A,利用两条直线平行的公式求出的值,利用两平行线间的距离公式求解;对于B,利用两条直线垂直的公式求出的值,利用充分条件和必要条件的定义求解;对于C,求出直线恒过的定点,当直线与垂直时,点到直线的距离最大,利用两条直线垂直的斜率公式求解;对于D,求出过且与直线垂直的直线方程,两条直线方程联立方程组,求出交点坐标,设点关于直线对称点为,利用中点坐标公式求出的坐标.
【详解】解:对于A,由题可得:,解得,
直线,即,
则与的距离为,选项A正确;
对于B,由题可得,,解得或,
则“” 是“直线与直线互相垂直”的充分不必要条件,
选项B错误;
对于C,直线,即为,
由得,则直线过定点,斜率为,
当直线与垂直时,
点到直线的距离最大,
因为,所以,选项C正确;
对于D,与直线垂直的直线方程的斜率为,
又过,
则过且与直线垂直的直线方程为,即,
联立两直线,解得,
设点关于直线对称点为,
则有,解得,故选项D错误.
故选:AC.
9.(24-25高二上·安徽马鞍山·期中)(多选)已知直线,则( )
A.的倾斜角为 B.与两坐标轴围成的三角形面积为
C.原点O到的距离为1 D.原点O关于的对称点为
【答案】CD
【分析】对于A:根据直线方程可得斜率,即可得倾斜角;对于B:先求直线与两坐标轴的交点坐标,计算面积即可;对于C:利用点到直线的距离公式运算求解;对于D:设原点关于的对称点为,根据垂直关系以及中点在上,列式求解即可.
【详解】对于A:因为直线的斜率为,设倾斜角为,
则,所以,故A错误;
对于B:因为直线与两坐标轴的交点分别为,
所以与两坐标轴围成的三角形面积为,故B错误;
对于C:原点O到的距离,故C正确;
对于D:设原点O关于的对称点为,
则,解得,
所以原点O关于的对称点为,故D正确,
故选:CD.
10.(25-26高二上·广东潮州·期末)若,分别为两平行直线:,:上任意一点,则的值为______;的最小值为______.
【答案】
【分析】题空1:根据两直线平行的系数关系,可建立关于的方程并求解;
题空2:利用两平行直线间的距离公式计算最小值.
【详解】题空1:两条直线平行的条件是:对于,,
平行满足,且不重合,代入得:,
解得,验证,两直线不重合,故.
题空2:两平行直线上任意两点距离的最小值,就是两平行线之间的距离.
先将直线化为同系数形式:,
根据平行线距离公式可得:,
即的最小值为.
11.(25-26高二下·上海·阶段检测)直线与直线间的距离为__________.
【答案】
【分析】根据两平行直线之间的距离公式计算即可求解.
【详解】直线可化为:,则.
12.(25-26高二下·上海·阶段检测)已知,直线与直线互相平行,则它们之间的距离为_____.
【答案】/
【分析】先由两直线平行求出,再利用两平行线间的距离公式可求得结果.
【详解】因为直线与互相平行,
所以,解得,
所以直线为,即,
所以它们之间的距离为.
13.(2026高一上·广东江门·竞赛)对于任意,不等式恒成立,则m最大值为________.
【答案】5
【分析】由二次根式的几何意义,两点间的距离以及利用轴对称性质求解即可.
【详解】因为,即表示轴上到点的距离,
同理可表示轴上到点的距离,所以
可以表示为,点关于轴的对称点,
则,故,由两点之间线段最短,
则的最小值为的长度,故,所以.
14.(25-26高二上·重庆·阶段检测)已知直线和.
(1)若,求实数的值;
(2)当时,求直线与之间的距离.
【答案】(1) 或
(2)
【详解】(1)因为,故,故或.
(2)因为,故,即,故或,
若,则,,此时与重合,
若,故,即,
故直线与之间的距离.
15.(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.
1.(2026·重庆·模拟预测)点到直线:的最大距离是( )
A.4 B.5 C.6 D.
【答案】B
【分析】通过整理含参的直线方程得出直线恒过的定点,将点到直线的最大距离转化为点到定点之间的距离即可求得.
【详解】把直线的方程重新整理得:,
因为该等式对任意都成立,所以,解得,
即直线恒过定点.
当直线绕点旋转时,点到直线的距离会发生变化,
而当时,距离达到最大值,即点到直线的最大距离,就是点到定点的距离,
此时.
2.(25-26高二上·山东烟台·期末)已知,则动点与点的距离的最小值是________.
【答案】1
【分析】根据两点间距离公式列出表达式,经整理并换元,令,可将问题转化为求函数()的最小值.
【详解】由题意可得
,
令,由于,函数在上单调递增,
故,
则,
由于,在上单调递增,故,
即的最小值为1,故动点与点的距离的最小值是1,
故答案为:1
3.(2026高二下·贵州贵阳·竞赛)函数的最大值是__________.
【答案】
【分析】根据题意,的几何意义为点到点与两点的距离之差,故,再根据距离公式求解即可.
【详解】,
在平面直角坐标系中,设点,,.
则,当点在线段的延长线上时,等号成立,
,,
由,有,即,解得,
其中时,,不合题意;
当时, ,满足点在线段的延长线上,
所以时,.
4.(25-26高一下·海南海口·阶段检测)(多选)如图,在中,,,,点,分别是和边的中点,,分别与交于,两点,则下列说法正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】以为原点建立直角坐标系,再分别求出各点坐标,利用两点距离公式即可判断选项ABC,再利用三角形面积公式即可判断选项D.
【详解】如图,以为原点建立直角坐标系,
则,又,,,
所以,,,又
点,分别是和边的中点,所以
,,则直线的方程为
,直线的方程为,
联立解得,即,
又直线的方程为,
联立解得,即,
选项A.则,
,
所以,A正确.
选项B.,B正确.
选项C.,C错误.
选项D.因为到直线:的距离为
,所以
,D正确.
5.(25-26高二上·浙江杭州·期中)已知,则的最大值是___________.
【答案】
【分析】设,原式化为,设,则可以看成点到点两点的距离之差,可求最大值.
【详解】因为,设,
,
令,则,
则上式为,
设,
点为双曲线位于第一象限的点,
可以看成点到点两点的距离之差,
又,
所以的最大值是.
故答案为:
6.(25-26高二上·新疆喀什·期中)过定点的直线与过定点的直线交于点(与、不重合),则面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由已知方程求得点A,点B的坐标,求得直线的方程;用m表示出点P的坐标,利用点到直线的距离公式求得点P到直线的距离,并求得其取值范围,从而得到面积的最大值.或根据方程得两直线垂直,从而得到面积为,根据不等式得到其最大值.
【详解】由,得;
由,得.
所以直线的斜率为,所以直线的方程为,即.
由,得,且.
所以,所以点P到直线的距离为.
因为且,所以且,所以且,
即且.
所以面积为,当且仅当时,等号成立.
所以当时,面积取得最大值,最大值为2.
故选:D.
方法二:由,得;
由,得.所以.
易知直线与直线垂直.
所以.
所以面积为.
所以时,面积取得最大值,最大值为2.
故选:D.
7.(25-26高二上·江苏南通·阶段检测)已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)若点为边上一点,且的面积为求点的坐标.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据点在的高线上,中点在直线上列方程得到点,根据点在边的中线上,垂直于边上的高线列方程得到点;
(2)法一:根据点在上列方程,根据的面积得到到边的距离,然后利用点到直线的距离公式列方程,最后解方程即可;
法二:根据的面积得到到边的距离,然后设过与平行的直线的方程,最后与直线的方程联立即可;
法三:根据与的面积比值得到,然后利用向量求坐标即可.
【详解】(1)
设,
因为边上的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为,
所以解得,即的坐标为.
设,因为边上的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为,
联立方程组解得,即的坐标为.
(2)法一:设(,
直线方程为 即,
因为,,所以.
的方程为,即,
又因为的面积为,
所以到边的距离为,即 即或,
联立方程组,解得=(舍去),
联立方程组,解得,
所以.
因为,,所以.
的方程为,即,
又因为的面积为,
所以到边的距离为,设过与平行的直线为,
所以,解得或(结合图形舍去) ,
直线方程为 即,
联立方程组 解得,所以.
因为,,所以.
因为直线方程为,即,
所以点到边的距离为,即边上的高为,
故的面积为,
因为的面积为,
所以 ,所以 ,
设,则,解得.
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