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文檔簡介
專題8.2兩條直線的位置關(guān)系【九大題型】【新高考專用】TOC\o"1-3"\h\u【題型1兩條直線的平行與垂直】 3【題型2求與已知直線平行、垂直的直線方程】 4【題型3兩直線的交點問題】 5【題型4距離問題】 7【題型5與距離有關(guān)的最值問題】 9【題型6點(或直線)關(guān)于點對稱】 11【題型7點關(guān)于直線對稱】 12【題型8直線關(guān)于直線的對稱問題】 15【題型9直線系方程】 171、兩條直線的位置關(guān)系考點要求真題統(tǒng)計考情分析(1)能根據(jù)斜率判定兩條直線平行或垂直(2)能用解方程組的方法求兩條直線的交點坐標(biāo)(3)掌握平面上兩點間的距離公式、點到直線的距離公式,會求兩條平行直線間的距離2022年上海卷:第7題,5分2024年北京卷:第3題,4分從近幾年的高考情況來看,高考對兩條直線的位置關(guān)系、距離公式的考查比較穩(wěn)定,多以選擇題、填空題的形式考查,難度不大;復(fù)習(xí)時應(yīng)加強(qiáng)對距離公式、對稱關(guān)系的掌握,靈活求解.【知識點1兩條直線的位置關(guān)系】1.兩條直線的位置關(guān)系斜截式一般式方程l1:y=k1x+b1
l2:y=k2x+b2相交k1≠k2(當(dāng)時,記為)垂直k1·k2=-1(當(dāng)時,記為)平行k1=k2且b1≠b2或(當(dāng)時,記為)重合k1=k2且b1=b2A1=λA2,B1=λB2,C1=λC2(λ≠0)(當(dāng)時,記為)2.平行的直線的設(shè)法平行:與直線Ax+By+n=0平行的直線方程可設(shè)為Ax+By+m=0.3.垂直的直線的設(shè)法垂直:與直線Ax+By+n=0垂直的直線方程可設(shè)為Bx-Ay+m=0.【知識點2三種距離公式】1.兩點間的距離公式平面內(nèi)兩點間的距離公式為.
特別地,原點O到任意一點P(x,y)的距離為|OP|=.2.點到直線的距離公式(1)定義:點P到直線l的距離,就是從點P到直線l的垂線段PQ的長度,其中Q是垂足.實質(zhì)上,點到直線的距離是直線上的點與直線外該點的連線的最短距離.
(2)公式:已知一個定點,一條直線為l:Ax+By+C=0,則定點P到直線l的距離為d=.3.兩條平行直線間的距離公式(1)定義
兩條平行直線間的距離是指夾在兩條平行直線間的公垂線段的長.
(2)公式
設(shè)有兩條平行直線,,則它們之間的距離為d=.【知識點3點、線間的對稱關(guān)系】1.六種常用對稱關(guān)系(1)點(x,y)關(guān)于原點(0,0)的對稱點為(-x,-y).(2)點(x,y)關(guān)于x軸的對稱點為(x,-y),關(guān)于y軸的對稱點為(-x,y).(3)點(x,y)關(guān)于直線y=x的對稱點為(y,x),關(guān)于直線y=-x的對稱點為(-y,-x).(4)點(x,y)關(guān)于直線x=a的對稱點為(2a-x,y),關(guān)于直線y=b的對稱點為(x,2b-y).(5)點(x,y)關(guān)于點(a,b)的對稱點為(2a-x,2b-y).(6)點(x,y)關(guān)于直線x+y=k的對稱點為(k-y,k-x),關(guān)于直線x-y=k的對稱點為(k+y,x-k).【知識點4直線系方程】1.直線系方程過直線與的交點的直線系方程為,但不包括直線.【題型1兩條直線的平行與垂直】【例1】(2024·河南新鄉(xiāng)·三模)已知直線l1:2x+my?1=0,l2:m+1x+3y+1=0,則“m=2”是“l(fā)1//l2”的(
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【解題思路】利用充分條件、必要條件的定義,結(jié)合兩直線平行判斷即得.【解答過程】當(dāng)m=2時,直線l1:2x+2y?1=0,當(dāng)l1//l2時,所以“m=2”是“l(fā)1故選:C.【變式1-1】(2024·陜西西安·二模)已知點M(m,?1),N(4,m),且直線MN與直線2x?y+3=0垂直,則m=(
)A.?6 B.73 C.23 【解題思路】借助垂直直線斜率的關(guān)系計算即可得.【解答過程】由題意可得?1?mm?4?2=?1,解得故選:A.【變式1-2】(2024·河南洛陽·模擬預(yù)測)“a=0”是“直線l1:x+2ay?2024=0與直線l2A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【解題思路】求出直線平行的充要條件為a=3【解答過程】若l1//l2,則有1×a=2a(a?1),所以當(dāng)a=0時,l1:x?2024=0,l2:?x+2024=0當(dāng)a=32時,所以“a=0”是“l(fā)1故選:D.【變式1-3】(2024·河南·三模)已知直線Ax+By+C=0與直線y=2x?3垂直,則(
)A.A=?2B≠0 B.A=2B≠0C.B=?2A≠0 D.B=2A≠0【解題思路】由直線垂直的充要條件即可列式得解.【解答過程】直線y=2x?3的斜率為2,又兩直線互相垂直,所以直線Ax+By+C=0的斜率為?1即?AB=?12且A≠0故選:D.【題型2求與已知直線平行、垂直的直線方程】【例2】(2024·山東·二模)已知直線l與直線x?y=0平行,且在y軸上的截距是?2,則直線l的方程是(
).A.x?y+2=0 B.x?2y+4=0C.x?y?2=0 D.x+2y?4=0【解題思路】依題意設(shè)直線l的方程為x?y+m=0,代入0,?2求出參數(shù)的值,即可得解.【解答過程】因為直線l平行于直線x?y=0,所以直線l可設(shè)為x?y+m=0,因為在y軸上的截距是?2,則過點0,?2,代入直線方程得0??2解得m=?2,所以直線l的方程是x?y?2=0.故選:C.【變式2-1】(2024·廣東珠?!つM預(yù)測)過點P?1,2且與直線x+2y+3=0垂直的直線方程是(
A.x?2y+5=0 B.x+2y?3=0C.2x?y+4=0 D.2x+y=0【解題思路】求出所求直線的斜率,利用點斜式可得出所求直線的方程.【解答過程】直線x+2y+3=0的斜率為?12,故所求直線的斜率為所以,過點P?1,2且與直線x+2y+3=0垂直的直線方程是y?2=2即2x?y+4=0.故選:C.【變式2-2】(2024·吉林·模擬預(yù)測)△ABC中,A3,2,B1,1,C2,3,則ABA.2x+y?7=0 B.2x?y?1=0C.x+2y?8=0 D.x?2y+4=0【解題思路】設(shè)AB邊上的高所在的直線為l,求出直線l的斜率,代入點斜式方程,整理即可得出答案.【解答過程】設(shè)AB邊上的高所在的直線為l,由已知可得,kAB=1?21?3=又l過C2,3,所以l的方程為y?3=?2整理可得,2x+y?7=0.故選:A.【變式2-3】(23-24高二上·廣東江門·期末)過點?2,0與y=x平行的直線方程是(A.x?y?2=0 B.x+y+2=0C.x?y+2=0 D.x+y?2=0【解題思路】根據(jù)直線與y=x平行設(shè)出直線方程,根據(jù)過點?2,【解答過程】設(shè)直線方程為y=x+b,因為直線過點?2,所以b=2,所以直線方程為x?y+2=0.故選C.【題型3兩直線的交點問題】【例3】(2024·海南??凇ざ#┤糁本€y=?2x+4與直線y=kx的交點在直線y=x+2上,則實數(shù)k=(
)A.4 B.2 C.12 D.【解題思路】求出直線y=?2x+4與直線y=x+2的交點,再代入求解作答.【解答過程】解方程組y=?2x+4y=x+2,得直線y=?2x+4與直線y=x+2的交點(依題意,83=2所以實數(shù)k=4.故選:A.【變式3-1】(23-24高二上·重慶長壽·期末)直線2x?y+6=0與直線x+y=3的交點坐標(biāo)是(
)A.(3,0) B.(?1,4) C.(?3,6) 【解題思路】兩個方程的聯(lián)立,加減消元法計算即可.【解答過程】2x?y+6=0……①x+y=3……②①+②得:3x=?3?x=?1……③③代入②有:y=4……④由③④得交點坐標(biāo)為:?1,4.故選:B.【變式3-2】(23-24高二上·四川涼山·期末)經(jīng)過兩條直線2x?3y+10=0和3x+4y?2=0的交點,且垂直于直線2x?y?1=0的直線方程為(
)A.x?2y?6=0 B.x+2y?2=0C.2x?y?3=0 D.2x+y?2=0【解題思路】首先求出兩條直線的交點坐標(biāo),再根據(jù)垂直求出斜率,點斜式寫方程即可.【解答過程】由題知:2x?3y+10=03x+4y?2=0,解得:x=?2y=2,交點直線2x?y?1=0的斜率為2,所求直線斜率為?1所求直線為:y?2=?12(x+2)故選:B.【變式3-3】(23-24高二下·上?!て谥校┲本€l1:7x+2y+1=0,l2:mx+y=0,A.3 B.4 C.5 D.6【解題思路】分l1//l2、l1【解答過程】①l1//l2時,則②l1//l3時,則③l2//l3時,則④三條直線交于一點7x+2y+1=0mx+y=0x+my?1=0,解得m=2x=?則實數(shù)m可取值的集合為72,2故選:D.【題型4距離問題】【例4】(2024·全國·模擬預(yù)測)平行直線l1:2x+y?5=0與l2A.5 B.25 C.35 【解題思路】先通過平行求出b,再利用平行線的距離公式求解.【解答過程】因為l1∥l2,所以解得b=?12,所以故兩平行直線間的距離d=10?故選:C.【變式4-1】(2024·海南??凇つM預(yù)測)設(shè)A(0,18),若函數(shù)y=ax2(a>0)圖象上任意一點P(xA.14 B.12 C.2 【解題思路】根據(jù)題意結(jié)合兩點間距離公式分析運算.【解答過程】因為點P(x0,y0)在函數(shù)又因為|PA|=x0?0整理得a?2y由于a?2y0=0對y0恒成立,則故選:C.【變式4-2】(2024·河南信陽·模擬預(yù)測)已知方程?x2+2ax+22b=2A.12 B.14 C.22【解題思路】將方程中的a,b看成主元,x看成系數(shù)可得2xa+22b?(x2+2)=0,表示一條直線,直線上的點為(a,b),根據(jù)a2+【解答過程】由題意知,將方程中的a,b看成主元,x看成系數(shù),則變成二元一次方程2xa+22該方程可以表示直角坐標(biāo)系中的一條直線,直線上的點為(a,b),a2+b2的幾何意義是點所以直線上的點(a,b)到點(0,0)的距離不小于(0,0)到直線的距離,(0,0)到直線2xa+22d=2x?0+2即a2+b又y=x當(dāng)x=0時,ymin=1即a2+b故選:A.【變式4-3】(2024·江蘇南京·一模)已知實數(shù)a>0,b<0,則3b?aa2A.[?2,?1) B.(?2,?1)C.(?2.?1] D.[?2,?1]【解題思路】根據(jù)題意設(shè)直線l:ax+by=0,點A1,?3,利用點到直線的距離公式得點A到直線l的距離為d=a?3ba2+b【解答過程】根據(jù)題意,設(shè)直線l:ax+by=0恒過原點,點A1,?那么點A1,?3到直線l的距離為:因為a>0,b<0,所以d=a?3ba2當(dāng)直線l的斜率不存在時,d=a?3b當(dāng)OA⊥l時,dmax所以1<d≤2,即1<a?因為3b?aa2故選:A.【題型5與距離有關(guān)的最值問題】【例5】(2024·吉林·二模)直線l的方程為λ+2x+λ?1y?3λ=0λ∈R,當(dāng)原點O到直線l的距離最大時,A.?1 B.?5 C.1 D.5【解題思路】求出直線λ+2x+λ?1y?3λ=0λ∈R所過定點A的坐標(biāo),分析可知當(dāng)OA⊥l時,原點O到直線【解答過程】直線方程λ+2x+λ?1y?3λ=0由x+y?3=02x?y=0可得x=1所以,直線λ+2x+λ?1y?3λ=0當(dāng)OA⊥l時,原點O到直線l的距離最大,且kOA又因為直線l的斜率為k=?λ+2λ?1=?故選:B.【變式5-1】(23-24高二上·安徽·階段練習(xí))若P,Q分別為直線3x+4y-12=0與6x+8y+5=0上任意一點,則|PQ|的最小值為()A.95 B.185 C.2910 【解題思路】先判定兩直線平行,再求出兩平行線之間的距離即得解.【解答過程】因為36將直線3x+4y-12=0化為6x+8y-24=0,由題意可知|PQ|的最小值為這兩條平行直線間的距離,即|?24?5|62+8故選:C.【變式5-2】(23-24高三上·重慶·階段練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,集合A=x,ykx?y+k=0,集合B=x,yy=kx?1,已知點M∈A,點N∈B,記d表示線段MN長度的最小值,則A.2 B.3 C.1 D.2【解題思路】將集合A,B看作是直線的集合,求出定點坐標(biāo),即可得出答案.【解答過程】集合A=x|kx?y+k=0可以看作是表示直線l由kx?y+k=0變形可得,kx+1由x+1=0y=0可得,x=?1所以直線l1:kx?y+k=0過定點集合B=x,yy=kx?1可看作是直線由y=kx?1變形可得,kx?y+1由x=0y+1=0可得,x=0所以,直線l2:y=kx?1過定點顯然,當(dāng)點M,N與點E,F分別重合,且線段MN與直線l1,l2都垂直時,故選:D.【變式5-3】(23-24高二上·黑龍江·期中)著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說過:“數(shù)形結(jié)合百般好,隔裂分家萬事休.”事實上,有很多代數(shù)問題可以轉(zhuǎn)化為幾何問題加以解決,如:x?a2+y?b2可以轉(zhuǎn)化為平面上點Mx,y與點NA.210 B.22 C.2+【解題思路】y可看作x軸上一點Px,0到點A1,2與點B3,?4的距離之和,可知當(dāng)A,P,B【解答過程】y=x則y可看作x軸上一點Px,0到點A1,2與點即PA+PB,則可知當(dāng)A,P,B三點共線時,即PA+故選:A.【題型6點(或直線)關(guān)于點對稱】【例6】(23-24高二上·全國·期末)點P1,2在直線l上,直線l1與l關(guān)于點0,1對稱,則一定在直線l1A.12,32 B.?1,3【解題思路】根據(jù)兩直線關(guān)于點對稱,利用中點坐標(biāo)公式即可求直線l上P1,2的對稱點,且該點在直線l【解答過程】由題設(shè)P1,2關(guān)于0,1對稱的點為(x,y),若該點必在l∴1+x2=02+y2=1,解得x=?1故選:C.【變式6-1】(23-24高二上·江蘇常州·期中)已知直線x+2y?3=0與直線ax+4y+b=0關(guān)于點A(1,0)對稱,則實數(shù)b的值為(
)A.2 B.6 C.?2 D.?6【解題思路】根據(jù)線關(guān)于點對稱即可得兩直線平行,進(jìn)而根據(jù)點的對稱代入求解即可.【解答過程】由于直線x+2y?3=0與直線ax+4y+b=0關(guān)于點A(1,0)對稱,所以兩直線平行,故2a=4,則a=2,由于點(3,0)在直線x+2y?3=0上,(3,0)關(guān)于點A(1,0)的對稱點為(?1,0),故(?1,0)在ax+4y+b=0上,代入可得?a+b=0,故b=a=2,故選:A.【變式6-2】(23-24高二上·北京海淀·期中)點P(1,2)在直線l上,直線l1與l關(guān)于點(0,1)對稱,則一定在直線l1上的點為(A.(12,32) B.(?1,【解題思路】根據(jù)兩直線關(guān)于點對稱,利用中點公式即可求直線l上P(1,2)的對稱點,且該點在直線l1【解答過程】由題設(shè),P(1,2)關(guān)于(0,1)對稱的點必在l1上,若該點為(x,y)∴{1+x2=02+y2=1,解得故選:C.【變式6-3】(23-24高一下·內(nèi)蒙古包頭·期末)與直線3x?4y+5=0關(guān)于坐標(biāo)原點對稱的直線方程為(
)A.3x+4y?5=0 B.3x+4y+5=0C.3x?4y+5=0 D.3x?4y?5=0【解題思路】設(shè)出所求對稱直線上的點的坐標(biāo),求出關(guān)于原點的對稱點坐標(biāo),代入已知直線方程,即可.【解答過程】設(shè)所求對稱直線上任意一點的坐標(biāo)為(x,y),則關(guān)于原點對稱點的坐標(biāo)為(?x,?y),該點在已知的直線上,則?3x+4y+5=0,即3x?4y?5=0.故選:D.【題型7點關(guān)于直線對稱】【例7】(2024·浙江·模擬預(yù)測)點1,2關(guān)于直線x+y?2=0的對稱點是(
)A.1,0 B.0,1 C.0,?1 D.2,1【解題思路】設(shè)出對稱點,根據(jù)對稱關(guān)系列出式子即可求解.【解答過程】解:設(shè)點A1,2關(guān)于直線x+y?2=0的對稱點是B則有b?2a?1=1a+12+故點1,2關(guān)于直線x+y?2=0的對稱點是0,1.故選:B.【變式7-1】(23-24高二上·福建三明·期中)已知A?3,0,B0,3,從點P?1,0射出的光線經(jīng)y軸反射到直線AB上,又經(jīng)過直線AB反射到A.210 B.6 C.25 【解題思路】利用光線反射定理結(jié)合點關(guān)于直線的對稱點即可求得光線所經(jīng)過的路程.【解答過程】直線AB的方程為x?y+3=0,P點關(guān)于y軸的對稱點為E(1,0),設(shè)點E關(guān)于直線AB的對稱點為F(x,y),則y?0x?1=?1x+12設(shè)點P?1,0射出的光線交y軸于點C,交直線AB于點D則光線所經(jīng)過的路程為PC=故選:C.【變式7-2】(2024·陜西西安·一模)唐代詩人李頎的詩《古從軍行》開頭兩句說:“白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河”,詩中隱含著一個有趣的數(shù)學(xué)問題——“將軍飲馬”問題,即將軍在觀望烽火之后從山腳下某處出發(fā),先到河邊飲馬后再回到軍營,怎樣走才能使總路程最短?在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)軍營所在的位置為A?4,1.若將軍從山腳下的點B?3,2處出發(fā),河岸線所在直線方程為x?y+3=0,則“將軍飲馬”的最短總路程為(A.2 B.5 C.10 D.2【解題思路】找出對稱點,發(fā)現(xiàn)特殊情況路徑最短,用兩點間距離公式求解即可.【解答過程】如圖,設(shè)點A?4,1關(guān)于直線x?y+3=0的對稱點為A′(m,n),A′B
由軸對稱性質(zhì)得,n?1m+4=?1,解得m=?2,n=?1,故A′即P與P0則最短路程為AP故選:C.【變式7-3】(23-24高二上·浙江寧波·期中)如圖,一束光線從A1,0出發(fā),經(jīng)直線x+y+1=0反射后又經(jīng)過點B6,?5,則光線從A到B走過的路程為(A.55 B.214 C.58 D.【解題思路】根據(jù)點關(guān)于線對稱求出C點標(biāo),結(jié)合反射光線的性質(zhì)應(yīng)用兩點間距離公式求出距離的最小值即可.【解答過程】一束光線從A1,0出發(fā),經(jīng)直線x+y+1=0反射,與x+y+1=0交于點由題意可得,點A1,0關(guān)于直線x+y+1=0的對稱點C設(shè)Cx0,y0∴C故光線從A到B所經(jīng)過的最短路程是AP+PB=CP+PB=BC=6+1故選:C.【題型8直線關(guān)于直線的對稱問題】【例8】(2024·上海靜安·二模)設(shè)直線l1:x?2y?2=0與l2關(guān)于直線l:2x?y?4=0A.11x+2y?22=0 B.11x+y+22=0C.5x+y?11=0 D.10x+y?22=0【解題思路】根據(jù)三條直線交于一點,再利用點關(guān)于直線的對稱點公式,求直線l2【解答過程】聯(lián)立x?2y?2=02x?y?4=0,得x=2取直線l1:x?2y?2=0上一點0,?1,設(shè)點0,?1關(guān)于直線l:2x?y?4=0的對稱點為a,b,則b+1a直線l2的斜率k=?112,所以直線l整理為:11x+2y?22=0.故選:A.【變式8-1】(23-24高二上·陜西西安·期中)設(shè)直線l1:3x?2y?6=0,直線l2:x?y?4=0,則l1A.3x+2y?14=0 B.2x?3y?14=0C.3x+2y?6=0 D.2x?3y?6=0【解題思路】設(shè)所求直線上任一點M(x,y),M關(guān)于直線l2的對稱點N(x1,y1),利用軸對稱的性質(zhì)列出方程組解出x【解答過程】設(shè)所求直線上任一點M(x,y),M關(guān)于直線l2:x?y?4=0的對稱點則y?y1x?∵點N(x1,y1∴3y+4?2x?4故選:B.【變式8-2】(23-24高二上·湖北恩施·期末)已知光線從點A?2,1射出,經(jīng)直線2x?y+10=0反射,且反射光線所在直線過點B(?8,?3),則反射光線所在直線的方程是(
A.x?3y?1=0 B.3x?y+21=0C.x+3y+17=0 D.3x+y+15=0【解題思路】求出A(?2,1)關(guān)于直線2x?y+10=0的對稱點為C的坐標(biāo),由B,C都在反射光線所在直線上得直線方程.【解答過程】設(shè)A(?2,1)關(guān)于直線2x?y+10=0的對稱點為C(x,y),則(x?2)?y+12+10=0y?1x+2所以反射光線所在直線方程為y?3=?3?3?8+6?(x+6)故選:B.【變式8-3】(23-24高二上·湖北黃石·階段練習(xí))若兩條平行直線l1:x?2y+m=0m>0與l2:2x+ny?6=0之間的距離是25,則直線l1A.x?2y?13=0 B.x?2y+2=0C.x?2y+4=0 D.x?2y?6=0【解題思路】利用兩條直線平行的性質(zhì)求出n,再利用兩條平行直線間的距離求出m,再由平行線間距離即可求解.【解答過程】因為直線l1:x?2y+m=0m>0與l2所以n=?2×2=?4,又兩條平行直線l1:x?2y+m=0m>0與l2:2x+ny?6=0所以|2m+6|4+16=2即直線l1:x?2y+7=0,l2:設(shè)直線l1關(guān)于直線l2對稱的直線方程為則|?3?7|5=|?3?c|故所求直線方程為x?2y?13=0,故選:A.【題型9直線系方程】【例9】(23-24高二上·全國·課后作業(yè))過兩直線l1:x?3y+4=0和l2A.3x-19y=0 B.19x-3y=0C.19x+3y=0 D.3x+19y=0【解題思路】設(shè)過兩直線交點的直線系方程為x?3y+4+λ(2x+y+5)=0,代入原點坐標(biāo),得4+5λ=0,求解即可.【解答過程】設(shè)過兩直線交點的直線系方程為x?3y+4+λ(2x+y+5)=0,代入原點坐標(biāo),得4+5λ=0,解得λ=?4故所求直線方程為x?3y+4?45(2x+y+5)=0故選:D.【變式9-1】(23-24高二上·重慶·階段練習(xí))經(jīng)過直線3x+2y+6=0和2x+5y?7=0的交點,且在兩坐標(biāo)軸上的截距相等的直線方程為(
)A.x+y+1=0 B.x?y+1=0C.x+y+1=0或3x+4y=0 D.x?y+1=0或x+y+1=0【解題思路】設(shè)直線方程為3x+2y+6+λ(2x+5y?7)=0,求出其在兩坐標(biāo)軸上的截距,令其相等,解方程即可求出結(jié)果.【解答過程】解:設(shè)直線方程為3x+2y+6+λ(2x+5y?7)=0,即(3+2λ)x+(2+5λ)y+6?7λ=0令x=0,得y=7λ?6令y=0,得x=7λ?6由7λ?62+5λ得λ=13或所以直線方程為x+y+1=0或3x+4y=0.故選:C.【變式9-2】(23-24高二上·湖北武漢·階段練習(xí))過兩直線2023x?2022y?1=0和2022x+2023y+1=0的交點且過原點的直線方程為4045x+y=0.【解題思路】根據(jù)直線相交設(shè)所求直線為2023x?2022y?1+λ(2022x+2023y+1)=0,結(jié)合直線過原點求參數(shù),即可得方程.【解答過程】令所求直線為2023x?2022y?1+λ(2022x+2023y+1)=0,又直線過原點,則?1+λ=0?λ=1,所以所求直線為4045x+y=0.故答案為:4045x+y=0.【變式9-3】(23-24高二上·安徽馬鞍山·期中)平面直角坐標(biāo)系xOy中,過直線l1:7x?3y+1=0與l2:x+4y?3=0的交點,且在y軸上截距為1的直線l的方程為【解題思路】設(shè)交點系方程,結(jié)合直線過(0,1)求方程即可.【解答過程】由題設(shè),令直線l的方程為7x?3y+1+λ(x+4y?3)=0,且直線過(0,1),所以0?3+1+λ(0+4?3)=0?λ=2,故直線l的方程為9x+5y?5=0.故答案為:9x+5y?5=0.一、單選題1.(2024·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測)已知直線l1:ax+3y?6=0,直線l2:2x+a?1y?4=0,則“l(fā)1A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【解題思路】根據(jù)直線平行滿足的系數(shù)關(guān)系列式求解a,結(jié)合充分條件、必要條件的概念判斷即可.【解答過程】若直線l1:ax+3y?6=0和直線則a×a?1=2×3a×所以“l(fā)1∥l2”是“故選:A.2.(2024·黑龍江吉林·二模)兩條平行直線l1:x+y+1=0,l2:x+y?1=0之間的距離是(A.1 B.2 C.22 【解題思路】利用平行直線間的距離公式即可得解.【解答過程】因為l1:x+y+1=0,l2:所以它們之間的距離為d=1?故選:B.3.(2024·河南鄭州·模擬預(yù)測)已知直線l1:x+my+1=0與直線l2:x+(1?2m)y?3=0,則“m∈{1,?2}”是“A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【解題思路】由l1⊥l2,計算得【解答過程】因為l1所以1+m(1?2m)=0,解得m=1或m=?1所以“m∈{1,?2}”是“l(fā)1故選:D.4.(2024·重慶·三模)當(dāng)點P?1,0到直線l:3λ+1x+λ+1A.?1 B.1 C.?2 D.2【解題思路】先求得直線過的定點,再由點P與定點的連線與直線垂直求解.【解答過程】直線l:3λ+1x+整理得λ3x+y?4由3x+y?4=0x+y?2=0,可得x=1故直線恒過點A1,1點P?1,0到A1,1的距離故kPA直線l:3λ+1x+λ+1y?故?3λ+1λ+1故選:B.5.(2024·重慶沙坪壩·模擬預(yù)測)設(shè)直線l:x+y?1=0,一束光線從原點O出發(fā)沿射線y=kxx≥0向直線l射出,經(jīng)l反射后與x軸交于點M,再次經(jīng)x軸反射后與y軸交于點N.若MN=136,則A.32 B.C.12 D.【解題思路】根據(jù)光學(xué)的性質(zhì),根據(jù)對稱性可先求O關(guān)于直線l的對稱點A,后求直線AP,可得M、N兩點坐標(biāo),進(jìn)而由MN=136【解答過程】如圖,設(shè)點O關(guān)于直線l的對稱點為Ax則x12+y1由題意知y=kxx≥0與直線l不平行,故k≠?1由y=kxx+y?1=0,得x=1k+1故直線AP的斜率為kAP直線AP的直線方程為:y?1=1令y=0得x=1?k,故M1?k,0令x=0得y=1?1k,故由對稱性可得由MN=136得(1?k)解得k+1k=136若k=32,則第二次反射后光線不會與故k=2故選:B.6.(23-24高二上·重慶黔江·階段練習(xí))已知點A2,3,B4,1,直線x?2y+4=0與y軸相交于點C,則△ABC中AB邊上的高CEA.x+y?2=0 B.x+y+2=0C.x?y+2=0 D.x?y?2=0【解題思路】令x=0,得點C坐標(biāo),再根據(jù)CE⊥AB和斜率公式,得直線CE的斜率,結(jié)合點斜式求解即可.【解答過程】∵直線x?2y+4=0與y軸相交于點C,令x=0,得y=2,∴C由題知CE⊥AB,且直線AB的斜率kAB=易知點C在直線CE上,根據(jù)點斜式得y?2=x,即x?y+2=0.故選:C.7.(2024·陜西西安·一模)唐代詩人李頎的詩《古從軍行》開頭兩句說:“白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河”,詩中隱含著一個有趣的數(shù)學(xué)問題——“將軍飲馬”問題,即將軍在觀望烽火之后從山腳下某處出發(fā),先到河邊飲馬后再回到軍營,怎樣走才能使總路程最短?在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)軍營所在的位置為A?3,0,若將軍從山腳下的點B?1,1處出發(fā),河岸線所在直線方程為x+y=1,則“將軍飲馬”的最短總路程為(A.5 B.3 C.13 D.5【解題思路】根據(jù)兩點間線段最短,結(jié)合中點坐標(biāo)公式、互相垂直直線斜率的性質(zhì)進(jìn)行求解即可.【解答過程】設(shè)點B?1,1關(guān)于直線x+y=1對稱的點為C則有?1+x2所以“將軍飲馬”的最短總路程為AC=故選:C.8.(2024·貴州畢節(jié)·模擬預(yù)測)直線l1:x+1+a①?a∈R,使得l1//l2;
③?a∈R,l1與l2都相交;
④?a∈R,使得原點到其中正確的是(
)A.①② B.②③ C.②④ D.①④【解題思路】利用兩直線平行可得出關(guān)于a的等式與不等式,解之可判斷①;利用兩直線垂直可求得實數(shù)a的值,可判斷②;取a=1可判斷③;利用點到直線的距離公式可判斷④.【解答過程】對于①,若l1//l對于②,若l1⊥l2,則對于③,當(dāng)a=1時,直線l1的方程為x+2y=0,即y=?12x,此時,對于④,直線l1的方程為x+若?a∈R,使得原點到l1的距離為2,則a?11+a+1Δ=100?4×3×7>0,方程3故選:C.二、多選題9.(23-24高二上·甘肅白銀·期末)已知直線l1:x+2y?2=0,直線l2A.直線l2可以與x軸平行 B.直線l2可以與C.當(dāng)l1∥l2時,k=2 D.當(dāng)l【解題思路】根據(jù)直線平行和垂直對選項進(jìn)行分析,從而確定正確答案.【解答過程】當(dāng)k=0時,直線l2:x=3,此時直線l2若k=1,則直線l2:y+3=0,此時直線l2若l1∥l2,則k?2k?1經(jīng)驗證可知此時兩直線不重合,C項正確;若l1⊥l2,則故選:ABC.10.(23-24高三上·江蘇·階段練習(xí))已知直線l經(jīng)過點2,3,且點A?3,2,B5,?4到直線l的距離相等,則直線l的方程可能為(A.4x?y?5=0 B.4x+y?11=0C.3x+4y?18=0 D.3x?4y+6=0【解題思路】當(dāng)直線l的斜率不存在時不滿足題意,當(dāng)直線l的斜率存在時,設(shè)出直線方程,利用距離相等列方程求解即可.【解答過程】當(dāng)直線l的斜率不存在時,顯然不滿足題意.當(dāng)直線l的斜率存在時,設(shè)直線l的方程為y?3=kx?2,即kx?y+3?2k=0由已知得?3k?2+3?2kk所以k=4或k=?3所以直線l的方程為4x?y?5=0或3x+4y?18=0.故選:AC.11.(2024·云南昆明·模擬預(yù)測)唐代詩人李頎的詩《古從軍行》開頭兩句:“白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河”隱藏著一個有趣的數(shù)學(xué)問題——“將軍飲馬”,即某將軍觀望完烽火臺之后從山腳的某處出發(fā),先去河邊飲馬,再返回軍營,怎樣走能使總路程最短?在平面直角坐標(biāo)系中有兩條河流m,n,其方程分別為2x?y=0,y=0,將軍的出發(fā)點是點A3,1,軍營所在位置為B6,3,則下列說法錯誤的是(A.若將軍先去河流m飲馬,再返回軍營,則將軍在河邊飲馬的地點的坐標(biāo)為(1,2)B.將軍先去河流n飲馬,再返回軍營的最短路程是5C.將軍先去河流m飲馬,再去河流n飲馬,最后返回軍營的最短路程是85D.將軍先去河流n飲馬,再去河流m飲馬,最后返回軍營的最短路程是2【解題思路】確定A(3,1)關(guān)于直線m,n對稱點A1,A2,確定B(6,3)關(guān)于直線【解答過程】對于A,如圖①所示,設(shè)點A(3,1)關(guān)于直線2x?y=0的對稱點為A1由y1?1x所以將軍在河邊飲馬的地點的坐標(biāo)為C(3對于B,如圖②所示,因為點A3,1關(guān)于直線y=0的對稱點為A將軍先去河流n飲馬,再返回軍營的最短路程是BA對于C,如圖③所示,因為點B6,3關(guān)于直線y=0的對稱點分別為,B點A(3,1)關(guān)于直線2x?y=0的對稱點為A1所以將軍先去河流m飲馬,再去河流n飲馬,最后返回軍營的最短路程A1對于D,如圖④所示,設(shè)點B6,3關(guān)于直線2x?y=0的對稱點分別為B由y2?3x2?6×2=?1,2×6+x將軍先去河流n飲馬,再去河流m飲馬,最后返回軍營的最短路程是A2故選:ABD.
三、填空題12.(2024·山東·二模)過直線x+y+1=0和3x?y?3=0的交點,傾斜角為45°的直線方程為y=x?2.【解題思路】聯(lián)立直線求解交點,即可根據(jù)點斜式求解直線方程.【解答過程】聯(lián)立x+y+1=0與3x?y?3=0可得x=1故交點為12,?3故直線方程為y+32=x?故答案為:y=x?2.13.(2024·陜西商洛·模擬預(yù)測)已知直線l1:?2x+a?2y+3=0與直線l2:bx?y?1=0,a>0,b>0,若l1【解題思路】根據(jù)直線垂直的條件得2=a+2b,根據(jù)基本不等式得ab≤1【解答過程】因為l1即2=a+2b≥22ab?ab≤1∴aba+2b=ab2故答案為:1414.(2024·四川成都·模擬預(yù)測)已知直線l經(jīng)過點P(0,1),且被兩條平行直線l1:3x+y+1=0和l2:3x+y+5=0截得的線段長為22【解題思路】直線l分斜率存在和不存在兩種情況討論;當(dāng)斜率不存在時直線l是y軸,求交點坐標(biāo)即可;當(dāng)直線l的斜率存在時,設(shè)定直線l的方程并與直線l1【解答過程】若直線l的斜率不存在,則直線l的方程為:x=此時與l1,l2的交點分別為截得的線段的長為:?5?(?1)=4≠2若直線l的斜率存在,則設(shè)直線l的方程為:y=kx+1,解方程組y=kx+13x+y+1=0,得點解方程組y=kx+13x+y+5=0,得點由AB=22,得即k2?23則直線l的方程為:(2+3)x?y+1=0或故答案是:(2+3)x?y+1=0或四、解答題15.(23-24高二下·四川雅安·開學(xué)考試)已知直線l1:2x+a?1(1)若l1//l(2)若l1⊥l【解題思路】(1)依題意可得3×2?a?1(2)根據(jù)兩直線垂直的充要條件得到方程,解得即可.【解答過程】(1)因為l1//l整理得a2+3a?10=0,即解得a=2或a=?5.當(dāng)a=2時,l1:2x+y+1=0,l2:6x+3y+3=0當(dāng)a=?5時,l1故a=?5.(2)因為l1⊥l解得a=?1.16.(2024·陜西西安·二模)解答下列問題.(1)已知直線l1:ax?3y+4b=0與直線l2:2x+by?2a=0相交,交點坐標(biāo)為(2)已知直線l過點P(2,3),且點M(3,1)到直線
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