摘要:
**基本信息**
聚焦直线交点与距离公式,以8大重难点题型构建从基础计算到实际应用的递进训练,培养几何直观与逻辑推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|交点坐标|6题|含参数交点位置判断、三线共点|从方程组求解到参数范围推理|
|三线围三角形|6题|含平行、共点及面积最值|直线位置关系的综合应用|
|两点间距离|8题|含空间坐标、最值及几何应用|距离公式的直接与转化应用|
|点到直线距离|7题|含距离计算、参数求解及最值|公式直接应用与几何意义理解|
|平行线间距离|7题|含平行条件、距离计算及参数|公式应用与直线平行判定结合|
|光线反射|7题|含坐标轴、直线反射及路程计算|对称思想在几何中的应用|
|将军饮马|6题|含最短路径及距离计算|对称转化思想解决最值问题|
|综合问题|6题|含直线方程、面积及垂直关系|多知识点融合的综合应用|
内容正文:
专题2.3 直线的交点坐标与距离公式
目录●重难点题型分布
重难点题型1 求两条直线的交点坐标
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.
2.(25-26高二上·浙江·期中)直线和的交点坐标为( )
A. B. C. D.
3.设,若直线与线段相交,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.已知三条直线,,相交于一点,则____________.
5.(25-26高二上·陕西咸阳·期中)直线:与直线:的交点坐标为__________.
6.直线与直线相交,则m的取值范围为__________.
重难点题型2 三线围成三角形问题
1.(25-26高二上·全国·期中)已知三条直线,与不能围成三角形,则a=( ).
A. B. C. D.或或
2.已知直线ax+y+1=0,x+ay+1=0和x+y+a=0能构成三角形,则a的取值范围是( )
A.a≠ B.a≠
C.a≠且a≠ D.a≠且a≠1
3.已知直线,与两坐标轴分别交于、两点.当的面积取最小值时(为坐标原点),则的值为( )
A. B. C. D.
4.方程的图象与轴围成的图形的面积是___.
5.直线和及轴所围成的三角形的面积为______.
6.若三条直线,,不能围成一个三角形,则实数的取值范围是__________.
重难点题型3 两点间的距离公式
1.(25-26高二下·江苏南京·期中)在空间直角坐标系中,轴上与点和点距离相等的点是( )
A. B. C. D.
2.(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
3.(25-26高一上·江苏宿迁·开学考试)已知,是正数,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
4.已知直线与圆交于,两点,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
5.(26-27高二上·全国·课后作业)已知两点,,动点在直线上运动,则的最小值为______.
6.(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________.
7.(25-26高二上·河南·阶段检测)已知点和点,且,则实数______.
8.(25-26高二上·湖南湘潭·期中)已知的三个顶点,,,则的面积为_____.
重难点题型4 点到直线的距离公式
1.(26-27高二上·云南玉溪·开学考试)点到直线的距离是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二下·贵州黔南·阶段检测)已知点到直线的距离是,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.若,则 D.若,则
3.(2026·重庆·模拟预测)点到直线:的最大距离是( )
A.4 B.5 C.6 D.
4.(25-26高二上·湖北黄冈·期末)实数,满足,则的最小值为( )
A.3 B. C. D.6
5.(25-26高一下·海南海口·期末)点到直线的距离是________.
6.(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___________.
7.(25-26高二上·辽宁·期中)已知直线,当k变化时,点到直线l的距离的取值范围是______.
重难点题型5 两条平行线间的距离公式
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.
2.(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
3.(25-26高二上·云南保山·期末)已知直线与平行,则两直线间的距离为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高二上·山东聊城·期末)若直线互相平行,且两直线之间的距离为,则的值为( )
A. B. C.或 D.或
5.(25-26高二下·上海徐汇·期中)两平行直线与间的距离为______.
6.(25-26高二上·广东揭阳·阶段检测)已知直线与平行,则与的距离为______.
7.(25-26高二上·天津和平·期中)已知直线:与:相互平行,则与之间的距离为______.
重难点题型6 光线反射问题
1.(25-26高二上·海南·期末)一条光线从轴上的点发出,经轴反射,反射光线经过点 ,若该过程中光线从点到点经过的路程为 10,则反射光线所在直线的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高二上·吉林长春·阶段检测)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.
3.(25-26高二上·北京·阶段检测)如图,在等腰直角三角形中,点是边上异于、的一点.光线从点出发,经过、反射后又回到点.若光线经过的重心,且,则( )
A. B. C.2 D.
4.(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.
5.(25-26高二上·河北·期中)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___________.
6.(24-25高三·全国·一轮复习)一条光线经过点射到直线上,被反射后经过点,则入射光线所在直线的方程为______.
7.(24-25高二上·贵州贵阳·阶段检测)如图,已知直线与轴和轴分别交于点,,从点射出的光线经直线反射后再射到轴上,最后经轴反射后又回到点,则光线所经过的路程是______.
重难点题型7 将军饮马问题
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.
2.(23-24高二上·湖南益阳·阶段检测)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( )
A.3 B.4 C.5 D.6
3.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.5 C. D.
4.(24-25高二上·内蒙古赤峰·阶段检测)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__________.
5.唐代诗人李颀的《古从军行》中两句诗为:“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,怎样走才能使总路程最短?在平面角坐标系中,设军营所在位置为,若将军从处出发,河岸线所在直线方程为.则“将军饮马”的最短总路程为__________.
6.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”,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,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,设军营所在平面区域为,河岸线所在直线方程为.假定将军从点处出发,只要到达军营所在区域边界即为回到军营,则“将军饮马”的最短总路程为__________.
重难点题型8 综合问题
1.(2026高二·全国·专题练习)设直线的方程为.
(1)若直线不经过第二象限,求实数的取值范围;
(2)若直线与轴、轴分别交于点,,且,求(为坐标原点)面积的最小值及此时直线的方程.
2.(25-26高二上·福建厦门·阶段检测)已知直线: ,直线: ,其中为实数.
(1)当时,求的值;
(2)当 时,直线,的交点为,
①直线经过,且与直线 垂直,求直线的方程;
②设,若直线过交点,且点到直线的距离等于1,求直线的方程.
3.(2026·河北沧州·三模)已知直线的方程为 ,其中
(1)当变化时,求点到直线的距离的最大值
(2)若直线分别与轴的负半轴和轴的负半轴交于点、,求为坐标原点面积的最小值及此时直线的方程.
4.(25-26高二下·上海黄浦·期中)已知三角形的三个顶点分别为、、;
(1)求边上中线的方程,
(2)过点作的垂线,垂足为,求直线的方程并求出点的坐标,
5.(25-26高二上·上海·期末)已知直线过点;
(1)若直线与的夹角为,求直线的方程;
(2)若直线与坐标轴围成的三角形面积为,求直线的斜率;
6.(25-26高二上·江苏常州·阶段检测)直线经过两直线和的交点.
(1)若直线与直线平行,求直线的方程;
(2)若直线在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程;
(3)若直线与直线垂直,求直线与坐标轴围成的三角形周长.
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专题2.3 直线的交点坐标与距离公式
目录●重难点题型分布
重难点题型1 求两条直线的交点坐标
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
【难度】0.72
【知识点】求直线交点坐标、由直线的交点坐标求参数
【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.
2.(25-26高二上·浙江·期中)直线和的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】求直线交点坐标
【分析】解两直线构成的方程组即可.
【详解】由,解得,
所以直线和的交点坐标为,
故选:B
3.设,若直线与线段相交,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】斜率公式的应用、由直线交点的个数求参数
【分析】根据直线经过定点,又由直线与线段相交,可得或,即可求解.
【详解】由题意,直线,即,所以直线经过定点,
又由斜率公式,可得,.
∵直线与线段相交,
∴或,则的取值范围是.
故选.
【点睛】本题考查了斜率计算公式及其应用,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
4.已知三条直线,,相交于一点,则____________.
【答案】3
【难度】0.94
【知识点】由直线的交点坐标求参数
【分析】先由两直线方程求得交点,再将该点代入第三条直线方程,计算即得.
【详解】由和联立,解得,
由点在直线上,得,所以.
故答案为:3
5.(25-26高二上·陕西咸阳·期中)直线:与直线:的交点坐标为__________.
【答案】
【难度】0.94
【知识点】求直线交点坐标
【分析】利用方程组求解交点即可.
【详解】由题意可得:,解得,
所以交点坐标为,
故答案为:
6.直线与直线相交,则m的取值范围为__________.
【答案】
【难度】0.85
【知识点】由直线交点的个数求参数
【分析】根据两直线相交的条件即可求解.
【详解】因为直线与直线,即相交,
所以,解得.
所以m的取值范围为.
故答案为:
重难点题型2 三线围成三角形问题
1.(25-26高二上·全国·期中)已知三条直线,与不能围成三角形,则a=( ).
A. B. C. D.或或
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】已知直线平行求参数、求直线交点坐标、三线能围成三角形的问题
【分析】利用至少两直线平行或三条直线交于同一点进行求解.
【详解】三条直线,与不能围成三角形,
①若与直线平行,
则,解得,经检验满足要求;
②若与直线平行,
则,解得,经检验满足要求;
③若三条直线交于同一点,则联立,得,
∴交点坐标为,代入直线,得,
∴.
综上所述,则或或.
故选:D.
2.已知直线ax+y+1=0,x+ay+1=0和x+y+a=0能构成三角形,则a的取值范围是( )
A.a≠ B.a≠
C.a≠且a≠ D.a≠且a≠1
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】三线能围成三角形的问题
【分析】由三条直线两两不平行,且不交于同一点可得.
【详解】已知三条直线能构成三角形,首先不平行,
若,则三条直线围成三角形,
若,则,,解得,
时,由,得,代入得,或,因此
综上:且.
故选:C.
3.已知直线,与两坐标轴分别交于、两点.当的面积取最小值时(为坐标原点),则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】与二次函数相关的复合函数问题、三线能围成三角形的问题
【解析】由直线,,可得,,代入三角形面积计算公式,再令,换元后由二次函数的单调性和反比例函数的单调性即可得出.
【详解】由直线,,
可得,,
所以当的面积,
令,所以,
所以当,即时,取得最小值.
故选:C
【点睛】求最值问题一般步骤为:(1)先求出目标函数;(2)再求函数的最值,求最值经常用到:二次函数的最值,基本不等式或用求导的方法.
4.方程的图象与轴围成的图形的面积是___.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】求直线交点坐标、三线能围成三角形的问题
【分析】先化简题中方程得到两条直线,得到其图象与轴围成的图形为三角形,进而求得其面积.
【详解】由可得,
,
或.
即原方程的图象与轴围成的图形是三角形.
直线与交点为.
又直线与在轴上的截距分别为.
则围成的图形面积为
故答案为:
5.直线和及轴所围成的三角形的面积为______.
【答案】9
【难度】0.85
【知识点】三线能围成三角形的问题
【分析】分别求出两直线交点坐标和两直线与轴交点坐标,根据三角形面积公式求得结果.
【详解】由得交点坐标为:
又两条直线与轴交点分别为:,
所求三角形面积为:
本题正确结果:
【点睛】本题考查直线与坐标轴围成三角形面积的求解,关键是能够通过直线求得交点坐标,进而得到面积.
6.若三条直线,,不能围成一个三角形,则实数的取值范围是__________.
【答案】或或
【难度】0.85
【知识点】已知直线平行求参数、由直线的交点坐标求参数、三线能围成三角形的问题
【详解】(1)两线平行:,解得或-1;
(2)三线共点:由得,,代入直线,得,
综上,或或.
重难点题型3 两点间的距离公式
1.(25-26高二下·江苏南京·期中)在空间直角坐标系中,轴上与点和点距离相等的点是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】求空间中两点间的距离
【分析】利用空间两点间距离公式可构造方程,从而得到所求点坐标.
【详解】设所求点为.
由得,
解得,因此所求点为.
2.(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
【难度】0.85
【知识点】求二次函数的值域或最值、用两点间的距离公式求函数最值
【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
3.(25-26高一上·江苏宿迁·开学考试)已知,是正数,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.4
【知识点】用两点间的距离公式求函数最值
【分析】从中解出,代入得到,则表示点到点的距离与点到点的距离之和,故的最小值就是的值,利用两点间距离公式求解即可得解.
【详解】是正数,,,,,,
,
表示点到点的距离与点
到点的距离之和,
的最小值就是的值,且,
的最小值即的最小值为.
故选:A.
4.已知直线与圆交于,两点,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】直线过定点问题、圆的弦长与中点弦、直线与圆的位置关系求距离的最值
【分析】根据弦长公式判断最值并求解.
【详解】直线,即,所以直线恒过点,
圆,即,圆心为,半径,
当最小时,点到直线的距离应最大,
即时,最小,此时,.
故选:C.
5.(26-27高二上·全国·课后作业)已知两点,,动点在直线上运动,则的最小值为______.
【答案】
【难度】0.75
【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】找到点关于直线的对称点,即可得到即为的最小值.
【详解】
如图所示,设点关于直线的对称点为,则,,
连接,
,
则即为的最小值,
,
所以为的最小值为.
6.(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
【难度】0.65
【知识点】对勾函数求最值、求平面两点间的距离
【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
7.(25-26高二上·河南·阶段检测)已知点和点,且,则实数______.
【答案】8或.
【难度】0.85
【知识点】求平面两点间的距离
【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.
8.(25-26高二上·湖南湘潭·期中)已知的三个顶点,,,则的面积为_____.
【答案】3
【难度】0.85
【知识点】求平面两点间的距离
【分析】根据题意可得,且直线,即可得点到直线的距离,进而可得面积.
【详解】由题意可知:,且直线,
点到直线的距离,
所以的面积为.故答案为:3.
重难点题型4 点到直线的距离公式
1.(26-27高二上·云南玉溪·开学考试)点到直线的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.92
【知识点】求点到直线的距离
【详解】点到直线的距离为.
2.(25-26高二下·贵州黔南·阶段检测)已知点到直线的距离是,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】直线过定点问题、求点到直线的距离
【分析】由题意可得点为单位圆上的点,再利用点到直线距离公式计算可求出距离最大值,即可得A、B;利用点到直线距离公式结合圆的半径计算即可得C、D.
【详解】易知点的轨迹为单位圆;
对于A,B,圆心O到直线的距离为,
则,当时等号成立,
所以或5取不到,因此A,B均错误;
对于C,D,由,可知点M到直线的最大距离,
即,解得,所以C正确,D错误.
3.(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
【难度】0.65
【知识点】直线过定点问题、求平面两点间的距离、求点到直线的距离
【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.
4.(25-26高二上·湖北黄冈·期末)实数,满足,则的最小值为( )
A.3 B. C. D.6
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】将军饮马问题求最值
【分析】设,,,问题转化为直线上的动点到直线和点的距离之和的最小值,数形结合求最小值即可.
【详解】设,,,
表示直线上的动点到直线和点的距离之和,
令关于直线的对称点,则,可得,
所以关于直线的对称点,则,
当且仅当时取等号,故所求最小值是到的距离为.
选择:D
5.(25-26高一下·海南海口·期末)点到直线的距离是________.
【答案】
【难度】0.92
【知识点】求点到直线的距离
【详解】点到直线的距离是.
6.(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】
【难度】0.65
【知识点】辅助角公式、求点到直线的距离
【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.
7.(25-26高二上·辽宁·期中)已知直线,当k变化时,点到直线l的距离的取值范围是______.
【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】由题意可知直线过定点,从而可求到直线l的距离的最大值,再由,即可得答案.
【详解】因为直线,所以直线过定点,
所以当直线与直线垂直时,到直线l的距离最大,
此时,
又因为当直线过点时,,所以.
故答案为:.
重难点题型5 两条平行线间的距离公式
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
【难度】0.85
【知识点】求平行线间的距离
【详解】直线,即,
所以直线与直线之间的距离.
2.(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
【难度】0.85
【知识点】已知点到直线距离求参数、求平行线间的距离
【详解】∵直线与直线之间的距离为,
,,或(负值舍去).
.
3.(25-26高二上·云南保山·期末)已知直线与平行,则两直线间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.75
【知识点】已知直线平行求参数、求平行线间的距离
【分析】根据两直线平行,可得a值,代入两平行线间距离公式,即可得答案.
【详解】因为直线与平行,
所以,解得,则直线为,即,
则两直线间的距离.
4.(25-26高二上·山东聊城·期末)若直线互相平行,且两直线之间的距离为,则的值为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】已知直线平行求参数、求平行线间的距离
【分析】由,解得.利用平行线之间的距离公式即可得出.
【详解】因为直线互相平行,
所以,解得:,
所以直线,
由两直线之间的距离为,可得,解得:或,
当时,直线,满足条件;
当时,直线,满足条件;
故选:C
5.(25-26高二下·上海徐汇·期中)两平行直线与间的距离为______.
【答案】/
【难度】0.75
【知识点】已知直线平行求参数、求平行线间的距离
【分析】利用直线平行可求出的值,利用平行线间的距离公式求解即可.
【详解】因为直线与平行,所以,解得,
即直线方程为,即,
故这两平行直线间的距离为.
6.(25-26高二上·广东揭阳·阶段检测)已知直线与平行,则与的距离为______.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】已知直线平行求参数、求平行线间的距离
【分析】先根据两直线平行求出,然后求出平行直线间的距离即可.
【详解】因为直线与平行,
所以,解得.
所以直线变为,即.
则与的距离为.
故答案为:.
7.(25-26高二上·天津和平·期中)已知直线:与:相互平行,则与之间的距离为______.
【答案】2
【难度】0.85
【知识点】已知直线平行求参数、求平行线间的距离
【分析】先由两平行线间系数关系求出,再由两平行线间距离公式求解即可.
【详解】因为直线:与:相互平行,
所以,
所以:,
所以与之间的距离为.
故答案为:2.
重难点题型6 光线反射问题
1.(25-26高二上·海南·期末)一条光线从轴上的点发出,经轴反射,反射光线经过点 ,若该过程中光线从点到点经过的路程为 10,则反射光线所在直线的方程为( )
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】设 ,根据题意,易判断点 在轴的同一侧,所以 ,则点 关于 轴的对称点为 ,根据对称及两点间的距离公式可求得的值,从而求得反射光线所在直线的方程.
【详解】设 ,根据题意,点在轴的同一侧,
所以 ,点关于轴的对称点为 .
因为光线经过的路程为 10,如图,即 ,解得 .
反射光线所在的直线即直线 ,由 ,
得直线 的斜率为,
所以其方程为,即 .
故选:D.
2.(25-26高二上·吉林长春·阶段检测)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】C
【难度】0.65
【知识点】求点关于直线的对称点、光线反射问题(2)——直线关于直线对称
【分析】根据点关于直线对称的性质进行求解即可.
【详解】线段的中点为,即,,
所以图纸折痕所在直线方程为:,
令,得,
因为轴与直线正好重合,
所以点在直线上,所以有,
直线与直线以及轴相交于点,
得,即,代入,得,
,
故选:C
3.(25-26高二上·北京·阶段检测)如图,在等腰直角三角形中,点是边上异于、的一点.光线从点出发,经过、反射后又回到点.若光线经过的重心,且,则( )
A. B. C.2 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】建立平面直角坐标系,利用光的反射以及轴对称的性质确定出直线的方程,再将重心坐标代入方程即可求解出的长度.
【详解】建立平面直角坐标如图,作关于的对称点,作关于轴的对称点,设,
因为,,
所以,解得,
由光的反射原理可知:四点共线,所以,
所以,代入重心坐标即,
所以,解得或 (舍).
故选:D.
4.(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.
5.(25-26高二上·河北·期中)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】
【难度】0.65
【知识点】已知两点求斜率、求点关于直线的对称点、光线反射问题(2)——直线关于直线对称
【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:.
6.(24-25高三·全国·一轮复习)一条光线经过点射到直线上,被反射后经过点,则入射光线所在直线的方程为______.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析、求点关于直线的对称点、光线反射问题(2)——直线关于直线对称
【分析】先根据点关于直线对称得出,又点,应用斜率公式求出斜率,最后点斜式写出直线方程即可.
【详解】设点关于直线的对称点为,则解得
所以.又点,
所以,直线的方程为,
由图可知,直线即为入射光线,所以化简得入射光线所在直线的方程为.
故答案为:.
7.(24-25高二上·贵州贵阳·阶段检测)如图,已知直线与轴和轴分别交于点,,从点射出的光线经直线反射后再射到轴上,最后经轴反射后又回到点,则光线所经过的路程是______.
【答案】
【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、光线反射问题(2)——直线关于直线对称
【分析】作出点关于直线的对称点,点关于轴的对称点C,从而将题目问题转化为求解.
【详解】如图,
点关于直线的对称点为,则,即,
解得,即点关于直线的对称点为,又点关于轴的对称点为,
则光线所经过的路程为.
故答案为:
重难点题型7 将军饮马问题
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
【难度】0.65
【知识点】求点关于直线的对称点、将军饮马问题求最值
【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
2.(23-24高二上·湖南益阳·阶段检测)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( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【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】确定关于的对称点,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.
故选:C
3.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.5 C. D.
【答案】D
【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】设关于的对称点为,列方程求对称点坐标,再应用两点距离公式求“将军饮马”的最短总路程.
【详解】由关于的对称点为,
所以,可得,即对称点为,又
所以“将军饮马”的最短总路程为.
故选:D
4.(24-25高二上·内蒙古赤峰·阶段检测)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】
【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】求出点关于直线对称点的坐标,再利用两点间距离公式计算得解.
【详解】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:
5.唐代诗人李颀的《古从军行》中两句诗为:“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,怎样走才能使总路程最短?在平面角坐标系中,设军营所在位置为,若将军从处出发,河岸线所在直线方程为.则“将军饮马”的最短总路程为__________.
【答案】
【难度】0.85
【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】首先利用点关于线的对称求出点,进一步利用两点间的距离公式的应用求出的长.
【详解】设军营所在位置为,
若将军从处出发,河岸线所在直线方程为,
故点关于对称点的坐标,
所以,解得;即.
设直线上任一点N,,即当且仅当Q,N,三点共线时取最小值,
即.
即“将军饮马”的最短总路程为.
故答案为:.
6.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”,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,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,设军营所在平面区域为,河岸线所在直线方程为.假定将军从点处出发,只要到达军营所在区域边界即为回到军营,则“将军饮马”的最短总路程为__________.
【答案】/
【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】点关于的对称点为,则最小值即为点到圆心的距离与半径的差,求出即可.
【详解】设:,圆心为,半径为
点关于的对称点为
则,解得,即
则“将军饮马”的最短总路程为.
故答案为:
重难点题型8 综合问题
1.(2026高二·全国·专题练习)设直线的方程为.
(1)若直线不经过第二象限,求实数的取值范围;
(2)若直线与轴、轴分别交于点,,且,求(为坐标原点)面积的最小值及此时直线的方程.
【答案】(1);
(2)最小值为2,直线的方程为.
【难度】0.72
【知识点】基本不等式求和的最小值、直线的斜截式方程及辨析、直线图象的辨析、直线与坐标轴围成图形的面积问题
【分析】(1)由题意得到不等式组,求解即可;
(2)表达出三角形面积,再结合基本不等式即可求解.
【详解】(1)因为:不经过第二象限,
则,解得,
所以的取值范围为.
(2)因为直线的方程为,
令,得;令,得;
且,则,,
可得
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以面积的最小值为2,此时直线的方程为.
2.(25-26高二上·福建厦门·阶段检测)已知直线: ,直线: ,其中为实数.
(1)当时,求的值;
(2)当 时,直线,的交点为,
①直线经过,且与直线 垂直,求直线的方程;
②设,若直线过交点,且点到直线的距离等于1,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)① ;②或
【难度】0.7
【知识点】已知直线平行求参数、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、求点到直线的距离
【详解】(1)直线: 的斜率为,
由,得直线的斜率存在且为,
由得,即,解得.
(2)当 时,直线:,
由,得,则,
①直线的斜率为,
因为,所以,得,
因为直线经过,其方程为,
化简得直线的方程为.
②若直线的斜率不存在,则直线的方程为,
此时点到直线的距离等于1,符合题意;
若直线的斜率存在且过点,
设直线的方程为,即,
因为点到直线的距离等于1,则,
化简得,解得,所以直线的方程为,
综上所述,直线的方程为或.
3.(2026·河北沧州·三模)已知直线的方程为 ,其中
(1)当变化时,求点到直线的距离的最大值
(2)若直线分别与轴的负半轴和轴的负半轴交于点、,求为坐标原点面积的最小值及此时直线的方程.
【答案】(1)
(2)4,.
【难度】0.66
【知识点】基本不等式求和的最小值、直线过定点问题、求点到直线的距离、直线围成图形的面积问题
【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.
所以的面积的最小值是4.
此时直线的方程为 ,即.
4.(25-26高二下·上海黄浦·期中)已知三角形的三个顶点分别为、、;
(1)求边上中线的方程,
(2)过点作的垂线,垂足为,求直线的方程并求出点的坐标,
【答案】(1)
(2)直线的方程为;
【难度】0.76
【知识点】已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程、求直线交点坐标
【分析】(1)首先求的中点坐标,再求直线方程;
(2)根据垂直关系求直线的斜率,再求直线方程;联立直线和的方程,求交点坐标.
【详解】(1)设边上的中点为点,且、,
则,即,
边上的中线为,,所以直线,
所以边上中线的方程为;
(2),
因为,所以,则,
所以直线的方程为,
直线,整理为:,
联立,得,,
则点的坐标为.
5.(25-26高二上·上海·期末)已知直线过点;
(1)若直线与的夹角为,求直线的方程;
(2)若直线与坐标轴围成的三角形面积为,求直线的斜率;
【答案】(1)或
(2)或或或
【难度】0.67
【知识点】两条直线的到(夹)角公式、直线的点斜式方程及辨析、直线与坐标轴围成图形的面积问题
【分析】(1)利用两直线的夹角公式,即可列方程求解斜率,然后求直线方程;
(2)利用设直线方程求与坐标轴的横纵截距,结合面积可得斜率方程求解即可.
【详解】(1)已知,则直线斜率,
设斜率为 ,两直线夹角,由两直线夹角公式: 代入得:
,整理得,解得 或,
结合过,整理得的方程为:或 ;
(2)设斜率为,方程为,令得:纵截距,
令得:横截距, 由题意面积,
整理得: ,分情况求解:
当时,方程化为,解得或;
当时,方程化为,解得或,
综上可得直线的斜率为或或或.
6.(25-26高二上·江苏常州·阶段检测)直线经过两直线和的交点.
(1)若直线与直线平行,求直线的方程;
(2)若直线在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程;
(3)若直线与直线垂直,求直线与坐标轴围成的三角形周长.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【难度】0.65
【知识点】直线截距式方程及辨析、由两条直线平行求方程、由两条直线垂直求方程、求直线交点坐标
【分析】(1)先求出交点坐标,再根据两直线平行关系设直线方程,代点即可计算即可.
(2)分两种情况:横纵截距均为0时以及横纵截距均不为零时,分别求出直线的方程即可.
(3)根据两直线垂直关系求出直线的方程,进而求出三角形的周长即可.
【详解】(1)由题意联立,解得,即直线过点,
设与直线平行的直线的方程为且,
将点代入可得,解得,
所以直线的方程为;
(2)由(1)直线过点,
①横纵截距均为0时,设直线方程为,
即,解得,即;
②横纵截距均不为零时,设横截距为,则纵截距为,则直线方程为,
将代入得,则,
则直线方程为,即;
综上,直线的方程为或.
(3)由(1)直线过点,
由直线和题意可设直线的方程为,
将点代入可得,可得,即直线的方程为,
令,可得;令,可得,
即直线在,轴上的交点分别为,,
所以,又,,
所以直线与坐标轴围成的三角形周长为.
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