【考綱要求】
1.能根據(jù)兩條直線的斜率判斷這兩條直線平行或垂直.
2.能用解方程組的方法求兩條相交直線的交點(diǎn)坐標(biāo).
3.掌握兩點(diǎn)間的距離公式、點(diǎn)到直線的距離公式,會(huì)求兩條平行直線間的距離
【命題趨勢】
確定兩條直線的位置關(guān)系,已知兩條直線的位置關(guān)系求參數(shù),求直線的交點(diǎn)和點(diǎn)到直線的距離,對(duì)稱問題,過定點(diǎn)的直線系問題
【核心素養(yǎng)】
本講內(nèi)容主要考查邏輯推理和數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng)
【素養(yǎng)清單?基礎(chǔ)知識(shí)】
1.兩條直線平行與垂直的判定
(1)兩條直線平行
①對(duì)于兩條不重合的直線l1,l2,若其斜率分別為k1,k2,則有l(wèi)1∥l2?k1=k2.
②當(dāng)直線l1,l2不重合且斜率都不存在時(shí),l1∥l2.
(2)兩條直線垂直
①如果兩條直線l1,l2的斜率存在,
設(shè)為k1,k2,則有l(wèi)1⊥l2?k1·k2=-1.
②當(dāng)其中一條直線的斜率不存在,而另一條直線的斜率為0時(shí),l1⊥l2.
2.兩條直線的交點(diǎn)的求法
直線l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,則l1與l2的交點(diǎn)坐標(biāo)就是方程組eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(A1x+B1y+C1=0,,A2x+B2y+C2=0))的解.
3.三種距離公式
【素養(yǎng)清單?常用結(jié)論】
(1)與直線Ax+By+C=0(A2+B2≠0)垂直或平行的直線方程可設(shè)為:
①垂直:Bx-Ay+m=0;
②平行:Ax+By+n=0.
(2)與對(duì)稱問題相關(guān)的四個(gè)結(jié)論:
①點(diǎn)(x,y)關(guān)于點(diǎn)(a,b)的對(duì)稱點(diǎn)為(2a-x,2b-y).
②點(diǎn)(x,y)關(guān)于直線x=a的對(duì)稱點(diǎn)為(2a-x,y),關(guān)于直線y=b的對(duì)稱點(diǎn)為(x,2b-y).
③點(diǎn)(x,y)關(guān)于直線y=x的對(duì)稱點(diǎn)為(y,x),關(guān)于直線y=-x的對(duì)稱點(diǎn)為(-y,-x).
④點(diǎn)(x,y)關(guān)于直線x+y=k的對(duì)稱點(diǎn)為(k-y,k-x),關(guān)于直線x-y=k的對(duì)稱點(diǎn)為
(k+y,x-k).
【真題體驗(yàn)】
1.已知l1的傾斜角為45°,l2經(jīng)過點(diǎn)P(-2,-1),Q(3,m),若l1⊥l2,則實(shí)數(shù)m=( )
A.6 B.-6
C.5 D.-5
【答案】B
【解析】由已知得k1=1,k2=eq \f(m+1,5).因?yàn)閘1⊥l2,所以k1k2=-1,所以1×eq \f(m+1,5)=-1,即m=-6.
2.(2018·北京卷)在平面直角坐標(biāo)系中,記d為點(diǎn)P(cs θ,sin θ)到直線x-my-2=0的距離.當(dāng)θ,m變化時(shí),d的最大值為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【答案】C
【解析】易知d=eq \f(|cs θ-msin θ-2|,\r(m2+1))=eq \f(|msin θ-cs θ+2|,\r(m2+1))=eq \f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\r(m2+1)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(m,\r(m2+1)) sin θ-\f(1,\r(m2+1)) cs θ))+2)),\r(m2+1))=
eq \f(|\r(m2+1)sin?θ-φ?+2|,\r(m2+1))(其中cs φ=eq \f(m,\r(m2+1)),sin φ=eq \f(1,\r(m2+1))),因?yàn)椋?≤sin(θ-φ)≤1,所以eq \f(|2-\r(m2+1)|,\r(m2+1))≤d≤eq \f(\r(m2+1)+2,\r(m2+1)),eq \f(\r(m2+1)+2,\r(m2+1))=1+eq \f(2,\r(m2+1)),所以當(dāng)m=0時(shí),d取得最大值3,故選C.
3.點(diǎn)(a,b)關(guān)于直線x+y+1=0的對(duì)稱點(diǎn)是( )
A.(-a-1,-b-1) B.(-b-1,-a-1)
C.(-a,-b) D.(-b,-a)
【答案】B
【解析】 設(shè)對(duì)稱點(diǎn)為(x′,y′),則eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(y′-b,x′-a)×?-1?=-1,,\f(x′+a,2)+\f(y′+b,2)+1=0,))
解得x′=-b-1,y′=-a-1.
4.(2019·哈爾濱三中期末)已知直線l1的方程為3x+4y-7=0,直線l2的方程為6x+8y+1=0,則直線l1與l2的距離為__________.
【答案】 eq \f(3,2)
【解析】 直線l1的方程為3x+4y-7=0,直線l2的方程為6x+8y+1=0,
即3x+4y+eq \f(1,2)=0,所以直線l1與l2的距離為eq \f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)+7)),\r(32+42))=eq \f(3,2).
【考法拓展?題型解碼】
考法一 兩條直線的位置關(guān)系
誤區(qū)防范
判斷兩條直線平行與垂直的注意點(diǎn)
(1)當(dāng)直線方程中存在字母參數(shù)時(shí),不僅要考慮到斜率存在的一般情況,也要考慮到斜率不存在的特殊情況.同時(shí)還要注意x,y的系數(shù)不能同時(shí)為零這一隱含條件.
(2)在判斷兩直線平行、垂直時(shí),也可直接利用直線方程系數(shù)間的關(guān)系得出結(jié)論.
【例1】 (1)已知過點(diǎn)A(-2,m)和點(diǎn)B(m,4)的直線為l1,直線2x+y-1=0為l2,直線x+ny+1=0為l3.若l1∥l2,l2⊥l3,則實(shí)數(shù)m+n的值為( )
A.-10 B.-2
C.0 D.8
【答案】 A
【解析】 因?yàn)閘1∥l2,所以eq \f(4-m,m+2)=-2(m≠-2),解得m=-8(經(jīng)檢驗(yàn),l1與l2不重合).因?yàn)閘2⊥l3,所以2×1+1×n=0,即n=-2.
所以m+n=-10.
(2)已知兩直線l1:mx+8y+n=0和l2:2x+my-1=0,試確定m,n的值,使①l1與l2相交于點(diǎn)P(m,-1);②l1∥l2;③l1⊥l2,且l1在y軸上的截距為-1.
【答案】見解析
【解析】①由題意得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m2-8+n=0,,2m-m-1=0,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m=1,,n=7.))
②因?yàn)閘1∥l2,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m2-16=0,,-m-2n≠0,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m=4,,n≠-2))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m=-4,,n≠2.))
③當(dāng)且僅當(dāng)2m+8m=0,即m=0時(shí),l1⊥l2.又-eq \f(n,8)=-1,所以n=8.
考法二 兩條直線的交點(diǎn)問題
歸納總結(jié)
(1)求兩直線的交點(diǎn)坐標(biāo),就是解由兩直線方程聯(lián)立組成的方程組,得到的方程組的解,即交點(diǎn)的坐標(biāo).
(2)求過兩直線交點(diǎn)的直線方程,先解方程組求出兩直線的交點(diǎn)坐標(biāo),再結(jié)合其他條件寫出直線方程.也可借助直線系方程,利用待定系數(shù)法求出直線方程,常用的直線系方程如下:
①與直線Ax+By+C=0平行的直線系方程是Ax+By+m=0(m∈R,且m≠C);②與直線Ax+By+C=0垂直的直線系方程是Bx-Ay+m=0(m∈R);③過直線l1:A1x+B1y+C1 =0與l2:A2x+B2y+C2=0的交點(diǎn)的直線系方程為A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ∈R),但不包括l2.
【例2】 (1)(2019·新鄉(xiāng)期末)三條直線l1:x-y=0,l2:x+y-2=0,l3:5x-ky-15=0構(gòu)成一個(gè)三角形,則k的取值范圍是( )
A.k∈R B.k∈R且k≠±1,k≠0
C.k∈R且k≠±5,k≠-10 D.k∈R且k≠±5,k≠1
(2)求經(jīng)過直線l1:3x+2y-1=0和l2:5x+2y+1=0的交點(diǎn),且垂直于直線l3:3x-5y+6=0的直線l的方程為__________.
【答案】 (1)C (2)5x+3y-1=0
【解析】(1)由l1∥l3得k=5;由l2∥l3,得k=-5;由x-y=0與x+y-2=0,得x=1,y=1,若l1,l2的交點(diǎn)(1,1)在l3上,則k=-10.若l1,l2,l3能構(gòu)成一個(gè)三角形,則k≠±5,且k≠-10,故選C.
(2)解方程組eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(3x+2y-1=0,,5x+2y+1=0))得l1,l2的交點(diǎn)坐標(biāo)為(-1,2).
由于l⊥l3,故l是直線系5x+3y+C=0中的一條,而l過l1,l2的交點(diǎn)(-1,2),故5×(-1)+3×2+C=0,由此求出C=-1.
故直線l的方程為5x+3y-1=0.
考法三 距離問題的求解與應(yīng)用
解題技巧
距離問題的常見題型及解題策略
(1)求兩點(diǎn)間的距離:關(guān)鍵是確定兩點(diǎn)的坐標(biāo),然后代入公式即可,一般用來判斷三角形的形狀等.
(2)解決與點(diǎn)到直線的距離有關(guān)的問題:應(yīng)熟記點(diǎn)到直線的距離公式,若已知點(diǎn)到直線的距離求直線方程,一般考慮待定斜率法,此時(shí)必須討論斜率是否存在.
(3)求兩條平行線間的距離:要先將直線方程中x,y的對(duì)應(yīng)項(xiàng)系數(shù)轉(zhuǎn)化成相等的形式,再利用距離公式求解.也可以轉(zhuǎn)化成點(diǎn)到直線的距離問題.
【例3】 (1)若P,Q分別為直線3x+4y-12=0與6x+8y+5=0上任意一點(diǎn),則|PQ|的最小值為( )
A.eq \f(9,5) B.eq \f(18,5) C.eq \f(29,10) D.eq \f(29,5)
(2)若動(dòng)點(diǎn)A,B分別在直線l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0上移動(dòng),則AB的中點(diǎn)M到原點(diǎn)的距離的最小值為( )
A.3eq \r(2) B.2eq \r(2)
C.3eq \r(3) D.4eq \r(2)
【答案】(1)C (2)A
【解析】(1)因?yàn)閑q \f(3,6)=eq \f(4,8)≠eq \f(-12,5),所以兩直線平行,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eq \f(|-24-5|,\r(62+82))=eq \f(29,10),所以|PQ|的最小值為eq \f(29,10).故選C.
(2)依題意知AB的中點(diǎn)M的集合為與直線l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0距離都相等的直線,則M到原點(diǎn)的距離的最小值為原點(diǎn)到該直線的距離.設(shè)點(diǎn)M所在直線的方程為l:x+y+m=0,根據(jù)平行線間的距離公式得eq \f(|m+7|,\r(2))=eq \f(|m+5|,\r(2))?|m+7|=|m+5|?m=-6,即l:x+y-6=0.根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式,得M到原點(diǎn)的距離的最小值為eq \f(|-6|,\r(2))=3eq \r(2).故選A.
考法四 對(duì)稱問題及其應(yīng)用
解題技巧
兩種對(duì)稱問題的處理方法
(1)關(guān)于中心對(duì)稱問題的處理方法
①若點(diǎn)M(x1,y1)及點(diǎn)N(x,y)關(guān)于點(diǎn)P(a,b)對(duì)稱,則由中點(diǎn)坐標(biāo)公式得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=2a-x1,,y=2b-y1.))
②直線關(guān)于點(diǎn)的對(duì)稱,其主要方法是在已知直線上取兩點(diǎn),利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式求出它們關(guān)于已知點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)坐標(biāo),再由兩點(diǎn)式求出直線方程;或者求出一個(gè)對(duì)稱點(diǎn),再利用l1∥l2,由點(diǎn)斜式得到所求的直線方程.
(2)關(guān)于軸對(duì)稱問題的處理方法
①點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱
若兩點(diǎn)P1 (x1,y1)與P2(x2,y2)關(guān)于直線l:Ax+By+C=0對(duì)稱,則線段P1P2的中點(diǎn)在l上,而且連接P1P2的直線垂直于l,由方程組eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(A\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x1+x2,2)))+B\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(y1+y2,2)))+C=0,,\f(y2-y1,x2-x1)·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(A,B)))=-1,))可得到點(diǎn)P1關(guān)于l對(duì)稱的點(diǎn)P2的坐標(biāo)(x2,y2)(其中B≠0,x1≠x2).
②直線關(guān)于直線的對(duì)稱
此類問題一般轉(zhuǎn)化為點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱來解決,有兩種情況:一是已知直線與對(duì)稱軸相交;二是已知直線與對(duì)稱軸平行.
【例4】 (1)已知直線l:x+2y-2=0.
①求直線l1:y=x-2關(guān)于直線l對(duì)稱的直線l2的方程;
②求直線l關(guān)于點(diǎn)A(1,1)對(duì)稱的直線方程.
(2)光線由點(diǎn)A(-5,eq \r(3))入射到x軸上的點(diǎn)B(-2,0),又反射到y(tǒng)軸上的點(diǎn)M,再經(jīng)y軸反射,求第二次反射線所在直線l的方程.
【答案】見解析
【解析】(1)①由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=x-2,,x+2y-2=0))解得交點(diǎn)P(2,0).
在l1上取點(diǎn)M(0,-2),M關(guān)于l的對(duì)稱點(diǎn)設(shè)為N(a,b),
則eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(a,2)+2·\f(b-2,2)-2=0,,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))·\f(b+2,a)=-1,))解得Neq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(12,5),\f(14,5))),所以kl2=eq \f(\f(14,5)-0,\f(12,5)-2)=7,
又直線l2過點(diǎn)P(2,0),所以直線l2的方程為7x-y-14=0.
②直線l關(guān)于點(diǎn)A(1,1)對(duì)稱的直線和直線l平行,所以設(shè)所求的直線方程為x+2y+m=0.
在l上取點(diǎn)B(0,1),則點(diǎn)B(0,1)關(guān)于點(diǎn)A(1,1)的對(duì)稱點(diǎn)C(2,1)必在所求的直線上,所以m=-4,即所求的直線方程為x+2y-4=0.
(2)點(diǎn)A(-5,eq \r(3))關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)A′(-5,-eq \r(3))在反射光線所在的直線BM上,
可知lBM:y=eq \f(\r(3),3)(x+2),所以Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(2\r(3),3))).又第二次反射線的斜率k=kAB=-eq \f(\r(3),3),所以第二次反射線所在直線l的方程為y=-eq \f(\r(3),3)x+eq \f(2\r(3),3),即x+eq \r(3)y-2=0.
【易錯(cuò)警示】
易錯(cuò)點(diǎn) 在直線的位置關(guān)系中忽略斜率不存在的情況
【典例】 已知直線l1:(2-a)x+ay-3=0,l2:(2a+3)x-(a-2)y+2=0互相垂直,求實(shí)數(shù)a的值.
【錯(cuò)解】:將l1的方程化為y=eq \f(a-2,a)x+eq \f(3,a),得斜率k1=eq \f(a-2,a);將l2的方程化為y=eq \f(2a+3,a-2)x+eq \f(2,a-2),得斜率k2=eq \f(2a+3,a-2).因?yàn)閘1⊥l2,所以k1·k2=-1,即eq \f(2a+3,a-2)×eq \f(a-2,a)=-1,
解得a=-1.
【錯(cuò)因分析】:將直線的一般式方程化成斜截式,再運(yùn)用直線的斜率判斷直線垂直,沒有考慮直線的斜率不存在的情況,所以答案不完整.
【正解】:因?yàn)閘1⊥l2,則必有(2-a)(2a+3)-a(a-2)=0,即a2-a-2=0,所以a=2或a=-1.
【跟蹤訓(xùn)練】 若l1:x+(1+m)y+(m-2)=0,l2:mx+2y+6=0平行,則實(shí)數(shù)m的值是( )
A.m=1或m=-2 B.m=1
C.m=-2 D.m的值不存在
【答案】A
【解析】據(jù)已知若m=0,易知兩直線不平行,若m≠0,則有eq \f(1,m)=eq \f(1+m,2)≠eq \f(m-2,6)?
m=1或m=-2.
【遞進(jìn)題組】
1.“C=5”是“點(diǎn)(2,1)到直線3x+4y+C=0的距離為3”的( )
A.充要條件 B.充分不必要條件
C.必要不充分條件 D.既不充分也不必要條件
【答案】B
【解析】點(diǎn)(2,1)到直線3x+4y+C=0的距離為3等價(jià)于eq \f(|3×2+4×1+C|,\r(32+42))=3,解得C=5或C=-25,所以“C=5”是“點(diǎn)(2,1)到直線3x+4y+C=0的距離為3”的充分不必要條件.故選B.
2.已知A(4,-3)關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)為B(-2,5),則直線l的方程是( )
A.3x+4y-7=0 B.3x-4y+1=0
C.4x+3y-7=0 D.3x+4y-1=0
【答案】B
【解析】由題意得AB的中點(diǎn)C為(1,1),又A,B兩點(diǎn)連線的斜率為kAB=eq \f(5+3,-2-4)=-eq \f(4,3),所以直線l的斜率為eq \f(3,4),因此直線l的方程為y-1=eq \f(3,4)(x-1),即3x-4y+1=0.故選B.
3.設(shè)不同直線l1:2x-my-1=0,l2:(m-1)x-y+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
【答案】C
【解析】當(dāng)m=2時(shí),代入兩直線方程中,易知兩直線平行,即充分性成立;當(dāng)l1∥l2時(shí),顯然m≠0,從而有eq \f(2,m)=m-1,解得m=2或m=-1,但當(dāng)m=-1時(shí),兩直線重合,不合要求,故必要性成立.故選C.
4.經(jīng)過直線3x-2y+1=0和直線x+3y+4=0的交點(diǎn),且平行于直線x-y+4=0的直線方程為__________.
【答案】 x-y=0
【解析】過兩直線交點(diǎn)的直線方程可設(shè)為3x-2y+1+λ(x+3y+4)=0,即(3+λ)x+(3λ-2)y+4λ+1=0,它與直線x-y+4=0平行,所以3+λ+3λ-2=0,λ=-eq \f(1,4),
故所求直線為x-y=0.
5.[考法四]已知直線l:3x-y+3=0,求:
(1)點(diǎn)P(4,5)關(guān)于l的對(duì)稱點(diǎn);
(2)直線x-y-2=0關(guān)于直線l對(duì)稱的直線方程;
(3)直線l關(guān)于(1,2)的對(duì)稱直線.
【答案】見解析
【解析】(1)設(shè)P(x,y)關(guān)于直線l:3x-y+3=0的對(duì)稱點(diǎn)為P′(x′,y′),
因?yàn)閗PP′·kl=-1,即eq \f(y′-y,x′-x)×3=-1.①
又PP′的中點(diǎn)在直線3x-y+3=0上,
所以3×eq \f(x′+x,2)-eq \f(y′+y,2)+3=0.②
由①②得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x′=\f(-4x+3y-9,5), ③,y′=\f(3x+4y+3,5). ④))
把x=4,y=5代入③④得x′=-2,y′=7,所以點(diǎn)P(4,5)關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)P′的坐標(biāo)為(-2,7).
(2)用③④分別代換x-y-2=0中的x,y,得關(guān)于l對(duì)稱的直線方程為eq \f(-4x+3y-9,5)-eq \f(3x+4y+3,5)-2=0,
化簡得7x+y+22=0.
(3)在直線l:3x-y+3=0上取點(diǎn)M(0,3),關(guān)于(1,2)的對(duì)稱點(diǎn)M′(x′,y′),
所以eq \f(x′+0,2)=1,x′=2,eq \f(y′+3,2)=2,y′=1,所以M′(2,1).
l關(guān)于(1,2)的對(duì)稱直線平行于l,所以k=3,
所以對(duì)稱直線方程為y-1=3×(x-2),
即3x-y-5=0.
【考卷送檢】
一、選擇題
1.若直線ax+2y+1=0與直線x+y-2=0互相垂直,那么a的值等于( )
A.1 B.-eq \f(1,3)
C.-eq \f(2,3) D.-2
【答案】D
【解析】由a×1+2×1=0得a=-2.故選D.
2.過點(diǎn)(1,0)且與直線x-2y-2=0垂直的直線方程是( )
A.x-2y-1=0 B.x-2y+1=0
C.2x+y-2=0 D.x+2y-1=0
【答案】C
【解析】設(shè)直線方程為2x+y+c=0,將(1,0)代入,求得c=-2,所以所求方程為2x+y-2=0.故選C.
3.(2019·平頂山統(tǒng)考)已知點(diǎn)A(1,-2),B(m,2),若線段AB的垂直平分線的方程是x+2y-2=0,則實(shí)數(shù)m的值為( )
A.-2 B.-7
C.3 D.1
【答案】C
【解析】 因?yàn)锳(1,-2)和B(m,2)的中點(diǎn)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1+m,2),0))在直線x+2y-2=0上,所以eq \f(1+m,2)+2×0-2=0,所以m=3.
4.“m=1”是“直線x-y=0和直線x+my=0互相垂直” 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
【答案】C
【解析】因?yàn)閙=1時(shí),兩直線方程分別是x-y=0和x+y=0,兩直線的斜率分別是1和-1,所以兩直線垂直,所以充分性成立;當(dāng)直線x-y=0和直線x+my=0互相垂直時(shí),有1×1+(-1)·m=0,所以m=1,所以必要性成立.故選C.
5.(2019·常德一中月考)已知點(diǎn)M是直線x+eq \r(3)y=2上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),且點(diǎn)P(eq \r(3),-1),則點(diǎn)|PM|的最小值為( )
A.eq \f(1,2) B.1
C.2 D.3
【答案】B
【解析】|PM|的最小值即為點(diǎn)P(eq \r(3),-1)到直線x+eq \r(3)y=2的距離,又eq \f(|\r(3)-\r(3)-2|,\r(1+3))=1,故|PM|的最小值為1.
6.(2019·襄陽四中月考)已知直線y=2x是△ABC中∠C的平分線所在的直線,若點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別是(-4,2),(3,1),則點(diǎn)C的坐標(biāo)為( )
A.(-2,4) B.(-2,-4)
C.(2,4) D.(2,-4)
【答案】C
【解析】設(shè)A(-4,2)關(guān)于直線y=2x的對(duì)稱點(diǎn)為(x,y),則eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(y-2,x+4)×2=-1,,\f(y+2,2)=2×\f(-4+x,2),))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=4,,y=-2,))即(4,-2).所以直線BC所在的方程為y-1=eq \f(-2-1,4-3)(x-3),即3x+y-10=0.
聯(lián)立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(3x+y-10=0,,y=2x))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=2,,y=4,))可得C(2,4).
二、填空題
7.經(jīng)過點(diǎn)P(-1,2)且與曲線y=3x2-4x+2在點(diǎn)M(1,1)處的切線平行的直線的方程是________.
【答案】 2x-y+4=0
【解析】因?yàn)閥′=6x-4,所以y′|x=1=2,所以所求直線方程為y-2=2(x+1),即2x-y+4=0.
8.與直線l1:3x+2y-6=0和直線l2:6x+4y-3=0等距離的直線方程是________.
【答案】 12x+8y-15=0
【解析】l2:6x+4y-3=0化為3x+2y-eq \f(3,2)=0,所以l1與l2平行,設(shè)與l1,l2等距離的直線l的方程為3x+2y+c=0,則|c+6|=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(c+\f(3,2))),解得c=-eq \f(15,4),所以l的方程為12x+8y-15=0.
9.已知定點(diǎn)A(1,1),B(3,3),動(dòng)點(diǎn)P在x軸上,則|PA|+|PB|的最小值是________.
【答案】 2eq \r(5)
【解析】 點(diǎn)A(1,1)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為C(1,-1),則|PA|=|PC|,設(shè)BC與x軸的交點(diǎn)為M,則|MA|+|MB|=|MC|+|MB|=|BC|=2eq \r(5).由三角形兩邊之和大于第三邊知當(dāng)P不與M重合時(shí),|PA|+|PB|=|PC|+|PB|>|BC|,故當(dāng)P與M重合時(shí),|PA|+|PB|取得最小值.
三、解答題
10.已知△ABC的頂點(diǎn)A(5,1),AB邊上的中線CM所在直線的方程為2x-y-5=0,AC邊上的高BH所在直線的方程為x-2y-5=0,求直線BC的方程.
【答案】見解析
【解析】依題意知kAC=-2,A(5,1),所以直線AC的方程為2x+y-11=0,聯(lián)立直線AC和直線CM的方程,得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2x+y-11=0,,2x-y-5=0,))所以C(4,3).設(shè)B(x0,y0),AB的中點(diǎn)M為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x0+5,2),\f(y0+1,2))),代入2x-y-5=0,得2x0-y0-1=0,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2x0-y0-1=0,,x0-2y0-5=0,))所以B(-1,-3),所以kBC=eq \f(6,5),所以直線BC的方程為y-3=eq \f(6,5)(x-4),即6x-5y-9=0.
11.已知直線l1:x+a2y+1=0和直線l2:(a2+1)x-by+3=0(a,b∈R).
(1)若l1∥l2,求b的取值范圍;
(2)若l1⊥l2,求|ab|的最小值.
【答案】見解析
【解析】(1)因?yàn)閘1∥l2,所以-b-(a2+1)a2=0,
即b=-a2(a2+1)=-a4-a2=-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a2+\f(1,2)))2+eq \f(1,4).因?yàn)閍2≥0,所以b≤0.又因?yàn)閘1與l2不重合,所以a2+1≠3,
所以b≠-6.故b的取值范圍是(-∞,-6)∪(-6,0].
(2)因?yàn)閘1⊥l2,所以(a2+1)-a2b=0,顯然a≠0,所以ab=a+eq \f(1,a),|ab|=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a+\f(1,a)))≥2,當(dāng)且僅當(dāng)a=±1時(shí),等號(hào)成立,因此|ab|的最小值為2.
12.(2019·信陽調(diào)考)已知直線m:2x-y-3=0與直線n:x+y-3=0的交點(diǎn)為P.
(1)若直線l過點(diǎn)P,且點(diǎn)A(1,3)和點(diǎn)B(3,2)到直線l的距離相等,求直線l的方程;
(2)若直線l1過點(diǎn)P且與x軸和y軸的正半軸分別交于A,B兩點(diǎn),△ABO的面積為4,求直線l1的方程.
【答案】見解析
【解析】(1)由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2x-y-3=0,,x+y-3=0))得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=2,,y=1,))即交點(diǎn)P(2,1).由直線l與A,B的距離相等可知,l∥AB或l過AB的中點(diǎn).
①由l∥AB得kl=kAB=eq \f(2-3,3-1)=-eq \f(1,2),所以直線l的方程為y-1=-eq \f(1,2)(x-2),
即x+2y-4=0.
②由l過AB的中點(diǎn)得l的方程為x=2.
綜上得x+2y-4=0或x=2為所求.
(2)由題可知直線l1的橫、縱截距a,b存在,且a>0,b>0,則l1:eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1.又直線l1過點(diǎn)(2,1),△ABO的面積為4,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(2,a)+\f(1,b)=1,,\f(1,2)ab=4,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=4,,b=2,))故直線l1的方程為eq \f(x,4)+eq \f(y,2)=1,即x+2y-4=0.
13.(2019·華大新高考聯(lián)盟聯(lián)考)已知m,n,a,b∈R,且滿足3m+4n=6,3a+4b=1,則的最小值為( )
A.eq \r(3) B.eq \r(2)
C.1 D.eq \f(1,2)
【答案】C
【解析】 (m,n)為直線3x+4y=6上的動(dòng)點(diǎn),(a,b)為直線3x+4y=1上的動(dòng)點(diǎn),的最小值可理解為兩動(dòng)點(diǎn)間距離的最小值,顯然最小值是兩平行線間的距離,所以d=eq \f(|6-1|,\r(9+16))=1.故選C.
點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2)之間的距離
eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(P1P2))=eq \r(?x2-x1?2+?y2-y1?2)
點(diǎn)P0(x0,y0)到直線l:Ax+By+C=0的距離
d=eq \f(|Ax0+By0+C|,\r(A2+B2))
兩條平行線Ax+By+C1=0與Ax+By+C2=0間的距離
d=eq \f(|C1-C2|,\r(A2+B2))

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