内容正文:
第07讲:直线的交点坐标与距离公式
题型一、直线交点参数问题 2
题型二、两点间的距离问题 3
题型三、两点间的距离求函数最值问题 4
题型四、点到直线的距离或参数问题 6
题型五、两平行线间的距离问题 7
题型六、求点关于直线对称问题 8
题型七、求直线关于直线对称问题 9
题型八、直线关于点对称问题 11
题型九:点到直线距离最值问题 12
题型十、交点与距离的综合应用问题 13
知识点一 两条直线的交点
1.两直线的交点:已知直线l1:A1x+B1y+C1=0;l2:A2x+B2y+C2=0. 点A(a,b).
(1)若点A在直线l1:A1x+B1y+C1=0上,则有A1a+B1b+C1=0 .
(2)若点A是直线l1与l2的交点,则有
2.两直线的位置关系
方程组的解
一组
无数组
无解
直线l1与l2的公共点的个数
一个
无数个
零个
直线l1与l2的位置关系
相交
重合
平行
知识点二 两点间的距离
公式:点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式|P1P2|=.
特别提醒:(1)此公式与两点的先后顺序无关.
(2) 原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=.
知识点三 点到直线的距离、两条平行线间的距离
点到直线的距离
两条平行直线间的距离
定义
点到直线的垂线段的长度
夹在两条平行直线间公垂线段的长
图示
公式(或求法)
点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=
两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0之间的距离d=
题型一、直线交点参数问题
【例1】.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线与直线互相垂直,交点坐标为,则的值为( )
A.20 B. C.0 D.24
【答案】B
【详解】已知直线的斜率为,直线的斜率为.又两直线垂直,则,解得.
,即,将交点代入直线的方程中,得.将交点代入直线的方程中,得.所以,.
故选:B.
【变式1】.(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.
【变式2】.(23-24高二上·上海·阶段检测)若点既是的中点,又是直线与的交点,则线段的垂直平分线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】直线与直线的方程相减可得,,
把点代入可得,
所以,
所以线段的垂直平分线的方程是,即,
故选:C
题型二、两点间的距离问题
【例2】.(22-23高二上·江苏连云港·期中)已知三点,且,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由两点间的距离公式,及可得:,解得.
故选:A
【变式1】.(22-23高二上·天津河西·阶段检测)已知与两点间的距离是17,则的值为( )
A.8 B. C. D.
【答案】D
【详解】由两点间的距离公式得:,解得.故选:D
【变式2】.(24-25高二上·山东青岛·期中)数学家欧拉(Euler)1765年在所著的《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.若的顶点,则欧拉线方程为__________.
【答案】
【详解】因的顶点,则其重心为,即;
显然的外心在线段的中垂线上,故可设,由,可得,解得,则外心坐标为,于是,
故欧拉线方程为:,即.
故答案为:.
题型三、两点间的距离求函数最值问题
【例3】.(26-27高二上·河南焦作·开学考试)著名数学家华罗庚曾说过:“数形结合百般好,隔离分家万事休.”事实上,有很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,根据上述观点,可得最小值为__________.
【答案】
【详解】,
表示点到点和的距离之和,
如图所示,
点是关于轴的对称点,所以,,
故最小值为,此时的方程为,令,解得,
所以当时,取得最小值为.
【变式1】.(25-26高二上·江苏连云港·期中)函数的最大值为__________.
【答案】
【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2】.(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】
【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:;
题型四、点到直线的距离或参数问题
【例4】.(25-26高二上·上海·期末)点到直线上的距离为__________.
【答案】/
【详解】直线,即,所以点到直线的距离.
故答案为:.
【变式1】.(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
【详解】因为点到直线的距离为1,所以,解得或.
故答案为:或.
【变式2】.(23-24高二上·山东济宁·阶段检测)垂直于直线且与点的距离是的直线l的方程是______.
【答案】或
【详解】设与直线垂直的直线方程为,
则由点到直线的距离公式知,.
所以,即,得或,
故所求直线l的方程为或.
故答案为:或
题型五、两平行线间的距离问题
【例5】.(26-27高二上·山东淄博·阶段检测)直线:与直线:间的距离为________.
【答案】
【详解】直线的方程可化为,
直线:与直线:间的距离为
【变式1】.(24-25高二上·江苏苏州·期中)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
【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.
【变式2】.(22-23高二上·福建福州·期中)已知直线和直线,直线与的距离分别为,若,则直线方程的方程为__________.
【答案】或
【详解】设直线的方程为,由平行线间的距离公式可得,
或,直线的方程为或.
故答案为:或
题型六、求点关于直线对称问题
【例6】.(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
【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·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
【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.
【变式2】.(25-26高二上·山西太原·阶段检测)一条光线沿直线入射到直线后反射,则反射光线所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意,反射光线所在直线与直线关于直线对称,
联立,可得,则它们的交点为,
又点在直线上,令点关于的对称点为,
所以,可得,则点在反射光线所在直线上,综上,点、均在反射光线所在直线上,所以,所求直线为,即.故选:A
题型七、求直线关于直线对称问题
【例7】.(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
【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】.(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
【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2】.(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
【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.
题型八、直线关于点对称问题
【例8】.(26-27高二上·江苏淮安·阶段检测)直线关于点对称的直线方程为( )
A. B.. C. D.
【答案】A
【详解】设直线上任一点关于点对称的直线任一点为,可得,解得,
因为在直线上,代入即可得,
化简得的,即对称直线方程为.
【变式1】.(2026高二·全国·专题练习)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
【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2】.(22-23高二上·河南南阳·阶段检测)直线关于点对称的直线方程为( )
A.4x+3y-4=0 B.4x+3y-12=0
C.4x-3y-4=0 D.4x-3y-12=0
【答案】B
【详解】设直线关于点对称的直线上任意一点,
则关于对称点为,
又因为在上,
所以,即。
故选:B
题型九:点到直线距离最值问题
【例9】.(26-27高二上·江西九江·阶段检测)已知直线:,则点到直线的距离的最大值为________.
【答案】
【详解】直线:,
整理得:.联立,解得,
所以直线恒过定点,由几何性质,点到直线的距离,
当时等号成立,,
所以点到直线的距离的最大值为.
【变式1】.(河北武邑中学2026届高三下学期学生全过程纵向评价(六)数学试题)对任意实数,坐标原点到直线距离的最大值为_____.
【答案】
【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.
【变式2】.(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】
【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:.
题型十、交点与距离的综合应用问题
【例10】.(26-27高二上·贵州·阶段检测)已知直线恒过点.
(1)求点的坐标.
(2)已知坐标原点到的距离为.
①求的斜率;
②若的倾斜角小于,一条光线从点射出,经反射后,射到轴上,再经轴反射后,最后回到点,求该光线经过的路程长度.
【答案】(1)
(2)① 斜率为或;② 光线路程:;
【详解】(1)整理直线方程得:,
则:,
∵直线恒过定点,与无关,∴,
∴两式相加得,即,代入得:,.
(2)① ∵直线过,设 ,则:,
∴原点到直线距离公式:,化简得,
∴,∴,即:,解得或 .
②当时,倾斜角,符合条件;
当时,倾斜角,舍去,故直线的方程为,
设关于直线的对称点为,
则:, 解得 ,即,
点关于轴的对称点为,
设直线分别交直线、轴于点、,由对称性可得,,
所以该光线经过的路程长度为.
【变式1】.(26-27高二上·陕西西安·阶段检测)已知在中,点,角的角平分线为,边上的中线所在直线为.(注:结果都写成直线方程的一般式)
(1)求过点且两坐标轴上截距互为相反数的直线的方程;
(2)求点的坐标;
(3)求边所在直线方程.
【答案】(1)或
(2)
(3)
【详解】(1)由题意,直线过点,且两坐标轴上截距互为相反数.
①当直线过原点时,设直线的方程为.
将点代入得,解得.
此时直线方程为,即;
②当直线不过原点时,设方程为.
因为截距互为相反数,所以,方程化为,即.
将点代入得:,解得.
此时直线方程为,即.
综上所述,直线的方程为或.
(2)因为的角平分线为,所以点在直线上.
设点的坐标为.
设的中点为,则的坐标为,即,
因为边上的中线过点,且的方程为,
所以,解得,所以点的坐标为.
(3)点关于直线的对称点为.
因为是的角平分线,所以点在直线上.
设直线的方程为.
将和代入得,解得.
所以直线的方程为.
联立直线与中线的方程:,解得,即点的坐标为.
设直线的方程为,
将和代入得:,解得,
所以直线的方程为,即.
【变式2】.(26-27高二上·河北·阶段检测)已知三角形的顶点,边上的高所在的直线方程为,点是边的中点.
(1)求边所在直线的方程;
(2)求点的坐标;
(3)求的平分线所在直线的方程.
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)因为边上的高所在直线方程为,斜率为,
所以边所在直线的斜率为,且经过点,
因此边所在直线的方程为,即.
(2)设点的坐标为,
因为边上的高所在直线方程为,所以,
又因为点是边的中点,根据中点坐标公式,可得的坐标为,
由边所在直线的方程为,
所以,即,
由,解得,所以点的坐标为.
(3)由(2)可得点的坐标为,所以,
所以直线的方程为,即,
设的平分线所在的直线斜率为,其中任意一点的坐标为,
又直线所在直线的方程为,则,
所以,即或,
化简得或,
又因为,,所以,
所以结合图形可知的平分线所在直线的方程为.
一、单选题
1.(26-27高二上·江西南昌·阶段检测)经过两直线:与:的交点,且垂直于直线的直线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由,解得,
所以直线与的交点为,
又与直线垂直的直线斜率,
所以直线方程为,即.
2.(26-27高二上·北京东城·阶段检测)过点且与点、距离相等的直线方程为( )
A.或 B.
C. D.或
【答案】A
【详解】直线的斜率为,
则过点且与直线平行的直线方程为,即;
线段的中点为,
则直线的斜率为,则直线的方程为,
即,
故符合题意的方程为或
3.(26-27高二上·河南·阶段检测)已知直线:,:,若与关于直线对称,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【详解】直线关于直线对称的直线方程为.
由题意得,,解得,.
4.(26-27高二上·江苏南通·阶段检测)光线从点出发,经直线反射,反射光线过点,则反射光线所在直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设点关于直线的对称点为,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.
5.(26-27高二上·江西南昌·阶段检测)设为直线:上的动点,为直线:上的动点,是线段的中点,点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
如图所示,点在与之间,且到这两条直线的距离相等,所以点在平行于这两条直线的直线上,
设该直线的方程为,则,解得,
故的最小值为点到直线的距离,即.
6.(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
【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.
7.(25-26高二上·广东湛江·期中)著名数学家华罗庚曾说过,“数无形时少直觉,形少数时难入微”,事实上,很多代数问题都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的距离.结合上述观点,可得函数的最小值为( )
A. B. C.7 D.
【答案】D
【详解】的几何意义为点到两定点与的距离之和,进而可得结果.
的几何意义为点到两定点与的距离之和.
设点关于轴的对称点为,则的坐标为.
要求的最小值,可转化为求的最小值,
利用对称可知
,
即的最小值为.
二、多选题
8.(26-27高二上·江西九江·阶段检测)已知直线:,:(,),若与之间的距离为2,则的值可以取( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【详解】由题意得与平行,则,从而:,
故与之间的距离为或.
9.(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)已知点,,直线,则下列说法正确的是( )
A.直线l恒过点 B.若直线l与线段PQ有交点,则
C.若直线l垂直于直线PQ,则 D.点P到直线l的距离的最大值为3
【答案】AC
【详解】对于A,因为直线的方程可化为,令且,所以直线过定点,故A正确.
对于B,如下图,因为直线过定点,且,所以,故B错误.
对于C,, 直线斜率为,若直线,则,得,故C正确.
对于D,当直线时,点到直线的距离最大,且最大值为,故D错误.
故选:AC
10.(26-27高二上·江苏扬州·阶段检测)关于直线,下列说法正确的有( )
A.原点到直线距离为
B.直线在轴上的截距为2
C.直线与直线垂直
D.直线与直线平行,且距离为
【答案】AC
【详解】对于选项A:根据点到直线的距离公式,原点到直线的距离,A正确;
对于选项B:由,令,可得,即,直线在轴上的截距为而非,B错误;
对于选项C:直线的斜率,直线的斜率,满足,因此两直线互相垂直,C正确;
对于选项D:直线的斜率为,在轴上的截距为,
直线的斜率为,在轴上的截距为,
因为两条直线的斜率相等、在轴上的截距不同,所以两直线平行;
根据平行线距离公式可得两直线间的距离,D错误.
11.(26-27高二上·河南·阶段检测)已知直线过定点A,且点A到直线的距离为2,则( )
A.点A的坐标为
B.当直线l在y轴上的截距为1时,直线l的方程为
C.直线的方程可以是
D.直线的方程可以是
【答案】ABC
【详解】对于A,由已知得,令解得所以定点,故A正确;
对于B,当直线l在y轴上的截距为1时,直线l过点,代入得,解得,此时直线l的方程为,故B正确;
对于C,易知直线过定点,当直线的斜率不存在,即时,可得,此时点到直线的距离为2,符合题意,故C正确;
对于D,当直线的斜率存在,即时,由题可得,解得,即直线,故D错误.
三、填空题
12.(26-27高二上·江苏·阶段检测)直线,直线,当时,两直线间的距离为__________.
【答案】
【详解】两条直线,,平行的充要条件为且.
代入本题直线系数得:,即,解得或.
排除重合情况:
当时,,,两直线重合,不符合题意,舍去;
当时,,化简为,,两直线平行,符合要求.
计算两直线距离:平行直线距离公式为,代入参数得:.
13.(26-27高二上·山东淄博·阶段检测)已知三条直线:,:,:相交于一点,则________.
【答案】
【详解】联立直线与的方程: , 两式相加消去,得,解得,
将代入,得,解得,因此与的交点为,
由于三条直线相交于一点,故点在直线上,
将代入的方程,得 解得.
14.(26-27高二上·上海长宁·阶段检测)在平面直角坐标系中,已知点,,;点在线段上并且平分,则点的坐标为______
【答案】
【详解】因为,,,点和点的横坐标相同,则,
,
因为平分,由角平分线定理可得,
即是线段上满足的点,
由定比分点规则代入比例计算可得横坐标,
纵坐标,所以点的坐标为.
15.(26-27高二上·天津静海·阶段检测)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.对于任意,不等式恒成立,则最大值为__________.
【答案】5
【详解】,,
则
表示为x轴上动点到点,点的距离之和,
不等式对任意实数恒成立,即,
最大值就是这个距离和的最小值,
作关于轴的对称点,
,所以,
根据两点之间线段最短,最小值就是线段的长度,
,
则最小值为,要使不等式恒成立,
则,所以的最大值是.
四、解答题
16.(25-26高二上·河南驻马店·期末)已知直线,,.
(1)若,为直线上的点,且,,求直线,的方程;
(2)若,求实数的值及,间的距离.
【答案】(1)
当时,,;
当时,,.
(2);
【详解】(1)由条件,,
因为,,则,即有
当时,,;
当时,,.
(2)当时,必有,且与不重合.
若时,与重合,不符合题意,舍去,
时,
此时,与间的距离为.
17.(26-27高二上·天津河西·阶段检测)(1)已知实数x,y满足,求的最小值.
(2)已知经过点的直线l与直线垂直,若点到直线l的距离等于,求直线l的一般式方程.
(3)当点到直线()距离取得最大值时,求直线l的一般式方程.
【答案】(1);(2);(3)
此时直线垂直于PA,求出直线方程即可.
【详解】(1)由题意得表示原点与直线上的点的距离,
结合直线的性质可得的最小值为原点到直线所作垂线的长度,
设垂线长度为,由点到直线的距离公式得.
(2)当时,直线,即为,
则经过点的直线的方程为,
此时点到直线的距离不等于,不符合题意,舍去;
当时,可设直线的方程为,即为,
可得,解得,故直线方程为.
(3)∵直线l:,
∴可将直线方程变形为,
∴,解得,,由此可得直线l恒过点,
所以P到直线l的最远距离为,此时直线垂直于PA.
∵,∴直线l的斜率为,∴,∴,
∴直线l的一般方程为.
18.(26-27高二上·云南昭通·阶段检测)已知直线经过点,且在两坐标轴上的截距之和为1.
(1)求的截距式方程;
(2)已知与关于直线对称,求;
(3)在(2)的情况下,若一条光线从点射出,经反射后,射到上,再经反射后,最后回到点,求该光线所经过的路程长度.
【答案】(1) (2) (3)8
【详解】(1)设的截距式方程为:,将点代入方程,则,解得,,
则的截距式方程为:.
(2)设直线上任意一点为,其关于直线的对称点为,将代入直线的方程得,化简得,
所以.
(3)设点关于直线的对称点为,
则解得,所以,
设点关于直线的对称点为,直线的方程可化为:,
则解得,所以,
所以该光线所经过的路程长度为:.
19.(26-27高二上·天津静海·阶段检测)已知直线的方程为.
(1)求证:不论为何值,直线必过定点;
(2)为何值时,点到直线的距离最大,并求最大值.
(3)过点的直线交坐标轴正半轴于,两点,当面积最小时,求的周长.
【答案】(1)由可得,,
令,所以直线过定点.
(2)由(1)可知,直线恒过定点.点到直线的距离,
可以看作是点到经过点的动直线的垂线段长度,
根据几何性质,当直线与线段垂直时,
点到直线的距离达到最大,此时最大距离即为线段的长度.
则线段的斜率:,
因为直线与垂直,所以直线的斜率,
将直线的方程化为斜截式,其斜率为:
令,
即:
此时,点到直线的最大距离为,故.
(3)由(1)知,直线恒过定点,
由题意可设直线的方程为(),
直线与轴、轴正半轴的交点分别为,,
令,得,令,得.
所以的面积,
当且仅当,即时等号成立,此时面积最小,
,,,
的周长为.
所以当面积最小时,的周长为.
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第07讲:直线的交点坐标与距离公式
题型一、直线交点参数问题 2
题型二、两点间的距离问题 2
题型三、两点间的距离求函数最值问题 3
题型四、点到直线的距离或参数问题 3
题型五、两平行线间的距离问题 3
题型六、求点关于直线对称问题 4
题型七、求直线关于直线对称问题 4
题型八、直线关于点对称问题 5
题型九:点到直线距离最值问题 5
题型十、交点与距离的综合应用问题 5
知识点一 两条直线的交点
1.两直线的交点:已知直线l1:A1x+B1y+C1=0;l2:A2x+B2y+C2=0. 点A(a,b).
(1)若点A在直线l1:A1x+B1y+C1=0上,则有A1a+B1b+C1=0 .
(2)若点A是直线l1与l2的交点,则有
2.两直线的位置关系
方程组的解
一组
无数组
无解
直线l1与l2的公共点的个数
一个
无数个
零个
直线l1与l2的位置关系
相交
重合
平行
知识点二 两点间的距离
公式:点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式|P1P2|=.
特别提醒:(1)此公式与两点的先后顺序无关.
(2) 原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=.
知识点三 点到直线的距离、两条平行线间的距离
点到直线的距离
两条平行直线间的距离
定义
点到直线的垂线段的长度
夹在两条平行直线间公垂线段的长
图示
公式(或求法)
点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=
两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0之间的距离d=
题型一、直线交点参数问题
【例1】.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线与直线互相垂直,交点坐标为,则的值为( )
A.20 B. C.0 D.24
【变式1】.(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.
【变式2】.(23-24高二上·上海·阶段检测)若点既是的中点,又是直线与的交点,则线段的垂直平分线的方程是( )
A. B.
C. D.
题型二、两点间的距离问题
【例2】.(22-23高二上·江苏连云港·期中)已知三点,且,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【变式1】.(22-23高二上·天津河西·阶段检测)已知与两点间的距离是17,则的值为( )
A.8 B. C. D.
【变式2】.(24-25高二上·山东青岛·期中)数学家欧拉(Euler)1765年在所著的《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.若的顶点,则欧拉线方程为__________.
题型三、两点间的距离求函数最值问题
【例3】.(26-27高二上·河南焦作·开学考试)著名数学家华罗庚曾说过:“数形结合百般好,隔离分家万事休.”事实上,有很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,根据上述观点,可得最小值为__________.
【变式1】.(25-26高二上·江苏连云港·期中)函数的最大值为__________.
【变式2】.(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___________.
题型四、点到直线的距离或参数问题
【例4】.(25-26高二上·上海·期末)点到直线上的距离为__________.
【变式1】.(25-26高二上·海南·阶段检测)已知点到直线的距离为1,则____________.
【变式2】.(23-24高二上·山东济宁·阶段检测)垂直于直线且与点的距离是的直线l的方程是______.
题型五、两平行线间的距离问题
【例5】.(26-27高二上·山东淄博·阶段检测)直线:与直线:间的距离为________.
【变式1】.(24-25高二上·江苏苏州·期中)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__________.
【变式2】.(22-23高二上·福建福州·期中)已知直线和直线,直线与的距离分别为,若,则直线方程的方程为__________.
题型六、求点关于直线对称问题
【例6】.(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·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.
【变式2】.(25-26高二上·山西太原·阶段检测)一条光线沿直线入射到直线后反射,则反射光线所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
题型七、求直线关于直线对称问题
【例7】.(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.
所以直线的斜率为,
故对称直线的方程为,即,
故选:B.
【变式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
【变式2】.(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
题型八、直线关于点对称问题
【例8】.(26-27高二上·江苏淮安·阶段检测)直线关于点对称的直线方程为( )
A. B.. C. D.
【变式1】.(2026高二·全国·专题练习)与直线关于坐标原点对称的直线的方程为( )
A. B. C. D.
【变式2】.(22-23高二上·河南南阳·阶段检测)直线关于点对称的直线方程为( )
A.4x+3y-4=0 B.4x+3y-12=0
C.4x-3y-4=0 D.4x-3y-12=0
题型九:点到直线距离最值问题
【例9】.(26-27高二上·江西九江·阶段检测)已知直线:,则点到直线的距离的最大值为________.
【变式1】.(河北武邑中学2026届高三下学期学生全过程纵向评价(六)数学试题)对任意实数,坐标原点到直线距离的最大值为_____.
【变式2】.(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______.
题型十、交点与距离的综合应用问题
【例10】.(26-27高二上·贵州·阶段检测)已知直线恒过点.
(1)求点的坐标.
(2)已知坐标原点到的距离为.
①求的斜率;
②若的倾斜角小于,一条光线从点射出,经反射后,射到轴上,再经轴反射后,最后回到点,求该光线经过的路程长度.
【变式1】.(26-27高二上·陕西西安·阶段检测)已知在中,点,角的角平分线为,边上的中线所在直线为.(注:结果都写成直线方程的一般式)
(1)求过点且两坐标轴上截距互为相反数的直线的方程;
(2)求点的坐标;
(3)求边所在直线方程.
【变式2】.(26-27高二上·河北·阶段检测)已知三角形的顶点,边上的高所在的直线方程为,点是边的中点.
(1)求边所在直线的方程;
(2)求点的坐标;
(3)求的平分线所在直线的方程.
一、单选题
1.(26-27高二上·江西南昌·阶段检测)经过两直线:与:的交点,且垂直于直线的直线方程是( )
A. B. C. D.
2.(26-27高二上·北京东城·阶段检测)过点且与点、距离相等的直线方程为( )
A.或 B.
C. D.或
3.(26-27高二上·河南·阶段检测)已知直线:,:,若与关于直线对称,则( )
A., B.,
C., D.,
4.(26-27高二上·江苏南通·阶段检测)光线从点出发,经直线反射,反射光线过点,则反射光线所在直线的方程是( )
A. B.
C. D.
5.(26-27高二上·江西南昌·阶段检测)设为直线:上的动点,为直线:上的动点,是线段的中点,点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
6.(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
7.(25-26高二上·广东湛江·期中)著名数学家华罗庚曾说过,“数无形时少直觉,形少数时难入微”,事实上,很多代数问题都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的距离.结合上述观点,可得函数的最小值为( )
A. B. C.7 D.
二、多选题
8.(26-27高二上·江西九江·阶段检测)已知直线:,:(,),若与之间的距离为2,则的值可以取( )
A. B. C. D.
9.(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)已知点,,直线,则下列说法正确的是( )
A.直线l恒过点 B.若直线l与线段PQ有交点,则
C.若直线l垂直于直线PQ,则 D.点P到直线l的距离的最大值为3
10.(26-27高二上·江苏扬州·阶段检测)关于直线,下列说法正确的有( )
A.原点到直线距离为 B.直线在轴上的截距为2
C.直线与直线垂直 D.直线与直线平行,且距离为
11.(26-27高二上·河南·阶段检测)已知直线过定点A,且点A到直线的距离为2,则( )
A.点A的坐标为
B.当直线l在y轴上的截距为1时,直线l的方程为
C.直线的方程可以是
D.直线的方程可以是
三、填空题
12.(26-27高二上·江苏·阶段检测)直线,直线,当时,两直线间的距离为__________.
13.(26-27高二上·山东淄博·阶段检测)已知三条直线:,:,:相交于一点,则________.
14.(26-27高二上·上海长宁·阶段检测)在平面直角坐标系中,已知点,,;点在线段上并且平分,则点的坐标为______
15.(26-27高二上·天津静海·阶段检测)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.对于任意,不等式恒成立,则最大值为__________.
四、解答题
16.(25-26高二上·河南驻马店·期末)已知直线,,.
(1)若,为直线上的点,且,,求直线,的方程;
(2)若,求实数的值及,间的距离.
17. (26-27高二上·天津河西·阶段检测)
(1)已知实数x,y满足,求的最小值.
(2)已知经过点的直线l与直线垂直,若点到直线l的距离等于,求直线l的一般式方程.
(3)当点到直线()距离取得最大值时,求直线l的一般式方程.
18.(26-27高二上·云南昭通·阶段检测)已知直线经过点,且在两坐标轴上的截距之和为1.
(1)求的截距式方程;
(2)已知与关于直线对称,求;
(3)在(2)的情况下,若一条光线从点射出,经反射后,射到上,再经反射后,最后回到点,求该光线所经过的路程长度.
19.(26-27高二上·天津静海·阶段检测)已知直线的方程为.
(1)求证:不论为何值,直线必过定点;
(2)为何值时,点到直线的距离最大,并求最大值.
(3)过点的直线交坐标轴正半轴于,两点,当面积最小时,求的周长.
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