
1、明確模擬練習的目的。不但檢測知識的全面性、方法的熟練性和運算的準確性,更是訓練書寫規(guī)范,表述準確的過程。
2、查漏補缺,以“錯”糾錯。每過一段時間,就把“錯題筆記”或標記錯題的試卷有側(cè)重的看一下。查漏補缺的過程也就是反思的過程,逐漸實現(xiàn)保強攻弱的目標。
3、嚴格有規(guī)律地進行限時訓練。特別是強化對解答選擇題、填空題的限時訓練,將平時考試當作高考,嚴格按時完成,并在速度體驗中提高正確率。
4、保證常規(guī)題型的堅持訓練。做到百無一失,對學有余力的學生,可適當拓展高考中難點的訓練。
5、注重題后反思總結(jié)。出現(xiàn)問題不可怕,可怕的是不知道問題的存在,在復(fù)習中出現(xiàn)的問題越多,說明你距離成功越近,及時處理問題,爭取“問題不過夜”。
6、重視每次模擬考試的臨考前狀態(tài)的調(diào)整及考后心理的調(diào)整。以平和的心態(tài)面對高考。
專題34 兩條直線的位置關(guān)系
【考點預(yù)測】
知識點一:兩直線平行與垂直的判定
兩條直線平行與垂直的判定以表格形式出現(xiàn),如表所示.
知識點二:三種距離
1.兩點間的距離
平面上兩點的距離公式為.
特別地,原點O(0,0)與任一點P(x,y)的距離
2.點到直線的距離
點到直線的距離
特別地,若直線為l:x=m,則點到l的距離;若直線為l:y=n,則點到l的距離
3.兩條平行線間的距離
已知是兩條平行線,求間距離的方法:
(1)轉(zhuǎn)化為其中一條直線上的特殊點到另一條直線的距離.
(2)設(shè),則與之間的距離
注:兩平行直線方程中,x,y前面對應(yīng)系數(shù)要相等.
4.雙根式
雙根式型函數(shù)求解,首先想到兩點間的距離,或者利用單調(diào)性求解.
【方法技巧與總結(jié)】
1.點關(guān)于點對稱
點關(guān)于點對稱的本質(zhì)是中點坐標公式:設(shè)點關(guān)于點的對稱點為,則根兩直線方程
平行
垂直
(斜率存在)
(斜率不存在)
或
或中有一個為0,另一個不存在.
據(jù)中點坐標公式,有
可得對稱點的坐標為
2.點關(guān)于直線對稱
點關(guān)于直線對稱的點為,連接,交于點,則垂直平分,所以,且為中點,又因為在直線上,故可得,解出即可.
3.直線關(guān)于點對稱
法一:在已知直線上取兩點,利用中點坐標公式求出它們關(guān)于已知點對稱的兩點坐標,再由兩點式求出直線方程;
法二:求出一個對稱點,再利用兩對稱直線平行,由點斜式得到所求直線方程.
4.直線關(guān)于直線對稱
求直線,關(guān)于直線(兩直線不平行)的對稱直線
第一步:聯(lián)立算出交點
第二步:在上任找一點(非交點),利用點關(guān)于直線對稱的秒殺公式算出對稱點
第三步:利用兩點式寫出方程
5.常見的一些特殊的對稱
點關(guān)于軸的對稱點為,關(guān)于軸的對稱點為.
點關(guān)于直線的對稱點為,關(guān)于直線的對稱點為.
點關(guān)于直線的對稱點為,關(guān)于直線的對稱點為.
點關(guān)于點的對稱點為.
點關(guān)于直線的對稱點為,關(guān)于直線的對稱點為.
6.過定點直線系
過已知點的直線系方程(為參數(shù)).
7.斜率為定值直線系
斜率為的直線系方程(是參數(shù)).
8.平行直線系
與已知直線平行的直線系方程(為參數(shù)).9.垂直直線系
與已知直線垂直的直線系方程(為參數(shù)).
10.過兩直線交點的直線系
過直線與的交點的直線系方程:(為參數(shù)).
【題型歸納目錄】
題型一:兩直線位置關(guān)系的判定
題型二:有關(guān)距離的計算
題型三:有關(guān)距離的最值問題
題型四:點點對稱
題型五:點線對稱
題型六:線點對稱
題型七:線線對稱
題型八:直線系方程
【典例例題】
題型一:兩直線位置關(guān)系的判定
例1.(2021·全國·高三專題練習(文))已知直線:,:,則“”是“”的( )
A.充分不必要條件B.必要不充分條件
C.充分必要條件D.既不充分也不必要條件
例2.(2021·全國·高三專題練習(文))已知,則直線:和直線:的位置關(guān)系為( )
A.垂直或平行B.垂直或相交
C.平行或相交D.垂直或重合
例3.(2022·全國·高三專題練習)已知,,則滿足的的值是( )
A.B.0C.或0D.或0
例4.(2022·重慶巴蜀中學高三階段練習)已知直線與直線互相平行,則實數(shù)的值為( )A.B.2或C.2D.
例5.(多選題)(2022·全國·高三專題練習)瑞士數(shù)學家歐拉(Euler)在1765年在其所著作的《三角形的幾何學》-書中提出:三角形的外心(中垂線的交點)、重心(中線的交點)、垂心(高的交點)在同一條直線上,后來,人們把這條直線稱為歐拉線.若△ABC的頂點A(-4,0),B(0,4),其歐拉線方程為x-y+2=0,則下列說法正確的是( )
A.△ABC的外心為(-1,1)B.△ABC的頂點C的坐標可能為(-2,0)
C.△ABC的垂心坐標可能為(-2,0)D.△ABC的重心坐標可能為
例6.(2022·全國·高三專題練習(理))直線和直線垂直,則實數(shù)__________.
例7.(2023·全國·高三專題練習)“”是“直線與直線垂直”的( )
A.充分必要條件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
例8.(2023·全國·高三專題練習)直線與直線互相垂直,且兩直線交點位于第三象限,則實數(shù)a的值為( )
A.1B.3C.-1D.-3
【方法技巧與總結(jié)】
判斷兩直線的位置關(guān)系可以從斜率是否存在分類判斷,也可以按照以下方法判斷:一般地,設(shè)(不全為0),(不全為0),則:
當時,直線相交;
當時,直線平行或重合,代回檢驗;
當時,直線垂直,與向量的平行與垂直類比記憶.
題型二:有關(guān)距離的計算
例9.(2022·全國·高三專題練習)在平面直角坐標系中,原點到直線的距離等于( )
A.1B.C.D.3
例10.(2022·吉林市教育學院模擬預(yù)測(理))已知兩點到直線的距離相等,則( )
A.2B.C.2或D.2或
例11.(2021·福建·晉江市第一中學高二階段練習)直線l過點,且到l的距離相等,則直線l的方程是( )
A.B.
C.或D.或
例12.(2021·全國·高二課時練習)已知的三個頂點坐標是,,.則的形狀為______;的面積為______.
例13.(2022·全國·高二專題練習)已知的頂點為,則邊上的中線長為____.
例14.(2016·天津市紅橋區(qū)教師發(fā)展中心高二期中(文))已知點,,若在軸上存在一點滿足,則點的坐標為___________.
例15.(2022·全國·高三專題練習)已知直線和互相平行,則它們之間的距離是( )
A.4B.C.D.
例16.(2022·江蘇·高二)若兩條平行線與之間的距離是2,則m的值為( )
A.或11B.或10
C.或12D.或11
【方法技巧與總結(jié)】
兩點間的距離,點到直線的距離以及兩平行直線間的距離的計算,特別注意點到直線距離公式的結(jié)構(gòu).
題型三:有關(guān)距離的最值問題
例17.(2022·全國·高三專題練習)已知直線:,:,直線垂直于,,且垂足分別為A,B,若,,則的最小值為( )
A.B.C.D.8
例18.(2023·全國·高三專題練習)“曼哈頓距離”也叫“出租車距離”,是19世紀德國猶太人數(shù)學家赫爾曼·閔可夫斯基首先提出來的名詞,用來表示兩個點在標準坐標系上的絕對軸距總和,即在直角坐標平面內(nèi),若,,則,兩點的“曼哈頓距離”為,下列直角梯形中的虛線可以作為,兩點的“曼哈頓距離”是( )
A.B.
C.D.
例19.(2022·廣東潮州·二模)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?在平面直角坐標系中,設(shè)軍營所在位置為,若將軍從點處出發(fā),河岸線所在直線方程為,則“將軍飲馬”的最短總路程為( ).
A.5B.C.45D.
例20.(2022·上海虹口·高二期末)已知點在直線上,則的最小值為________.
例21.(2022·全國·高三專題練習)記,,,則的最小值是___________.
例22.(2022·全國·高三專題練習)求函數(shù)的最小值為___________.
例23.(2020·全國·高三專題練習(文))已知點,,動點P,Q分別在直線和上,且PQ與兩直線垂直,則的最小值為___________.
例24.(2020·上?!?fù)旦附中青浦分校高三開學考試)已知二元函數(shù)的最小值為,則正實數(shù)a的值為__________________.
例25.(2022·全國·高三專題練習)唐代詩人李頎的詩《古從軍行》開頭兩句詩說:“百日登山望烽火,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?在平面直角坐標系中,設(shè)軍營所在區(qū)域為.若將軍從點處出發(fā),河岸線所在直線方程為,并假定將軍只要到達軍營所在區(qū)域即回到軍營,則“將軍飲馬”的最短路程為________.
例26.(2021·河北石家莊·高三階段練習)在平面直角坐標系中,已知點,點分別為直線和上動點,則△周長的最小值為_________.
例27.(2022·全國·高三專題練習)已知點和點,P是直線上的一點,則的最小值是__________.
例28.(2022·浙江·高三專題練習)已知圓,圓,點M、N分別是圓、圓上的動點,點P為x軸上的動點,則的最大值是( )
A.B.9C.7D.
例29.(2022·全國·高三專題練習)數(shù)學家華羅庚曾說:“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微.”事實上,很多代數(shù)問題可以轉(zhuǎn)化為幾何問題加以解決.例如,與相關(guān)的代數(shù)問題,可以轉(zhuǎn)化為點與點之間的距離的幾何問題.結(jié)合上述觀點,對于函數(shù),的最小值為( )
A.B.C.D.
例30.(2022·浙江省杭州學軍中學高二期末)原點到直線的距離的最大值為( )
A.B.C.D.
例31.(2022·全國·高二)設(shè),過定點的動直線和過定點的動直線交于點,則的最大值為( )
A.B.C.D.
例32.(多選題)(2022·重慶·模擬預(yù)測)“出租車幾何”或“曼哈頓距離”(ManhattanDistance)是由十九世紀的赫爾曼·閔可夫斯基所創(chuàng)詞匯,是種被使用在幾何度量空間的幾何學用語.在平面直角坐標系內(nèi),對于任意兩點、,定義它們之間的“歐幾里得距離”,“曼哈頓距離”為,則下列說法正確的是( )
A.若點為線段上任意一點,則為定值
B.對于平面上任意一點,若,則動點的軌跡長度為
C.對于平面上任意三點、、,都有
D.若、為橢圓上的兩個動點,則最大值為
例33.(2021·全國·高三專題練習)已知直線l:3x-y-1=0及點A(4,1),B(0,4),C(2,0).
(1)試在l上求一點P,使|AP|+|CP|最?。?br>(2)試在l上求一點Q,使|AQ|-|BQ|最大.
例34.(多選題)(2022·湖北·十堰市教育科學研究院高三期末)“曼哈頓距離”是由赫爾曼·閔可夫斯基所創(chuàng)的詞匯,是一種使用在幾何度量空間的幾何學用語.在平面直角坐標系中,點,的曼哈頓距離為.若點,Q是圓上任意一點,則的取值可能為( )
A.4B.3C.2D.1
例35.(多選題)(2022·全國·高三專題練習)已知圓C1:(x+6)2+(y-5)2=4,圓C2:(x-2)2+(y-1)2=1,M,N分別為圓C1和C2上的動點,P為x軸上的動點,則|PM|+|PN|的值可以是( )
A.6B.7C.10D.15
【方法技巧與總結(jié)】
數(shù)學結(jié)合,利用距離的幾何意義進行轉(zhuǎn)化.
題型四:點點對稱
例36.(2022·全國·高二)過點的直線與軸?軸分別交于兩點,且恰好是的中點,則的斜率為( )A.B.C.D.
例37.(2021·全國·高二課時練習)已知,,點是線段的中點,則______.
例38.(2022·內(nèi)蒙古包頭·高一期末)直線被直線和所截得的線段中點恰為坐標原點,則直線l的方程為______.
例39.(2022·海南·高二期末)已知點,,其中,若線段的中點坐標為,則直線的方程為________.
【方法技巧與總結(jié)】
求點關(guān)于點中心對稱的點,由中點坐標公式得
題型五:點線對稱
例40.(2021·江西省峽江中學高二期中(理))在等腰直角三角形中,點是邊異于、的一點.光線從點出發(fā),經(jīng)過、反射后又回到點(如圖).若光線經(jīng)過的重心,且則_________
例41.(2022·全國·高三專題練習)在平面直角坐標系xOy中,點(0,4)關(guān)于直線x-y+1=0的對稱點為( )
A.(-1,2)B.(2,-1)C.(1,3)D.(3,1)
例42.(2021·全國·高三專題練習)已知A(4,-3)關(guān)于直線l的對稱點為B(-2,5),則直線l的方程是( )
A.3x+4y-7=0B.3x-4y+1=0
C.4x+3y-7=0D.3x+4y-1=0
例43.(2022·全國·高三專題練習)已知直線l:,一條光線經(jīng)直線的定點T射入,先后被x軸、x+y=0反射回T點,求光線在這個過程中走過的路程.
例44.(2022·全國·高三專題練習)已知直線l:2x-3y+1=0,點A(-1,-2),求點A關(guān)于直線l的對稱點A′的坐標.
【方法技巧與總結(jié)】
求點關(guān)于直線對稱的點
方法一:(一中一垂),即線段的中點M在對稱軸上,若直線的斜率存在,則直線的斜率與對稱軸的斜率之積為-1,兩個條件建立方程組解得點
方法二:先求經(jīng)過點且垂直于對稱軸的直線(法線),然后由得線段的中點,從而得
題型六:線點對稱
例45.(2022·全國·高三專題練習)直線關(guān)于點對稱的直線方程( )
A.B.
C.D.
例46.(2022·全國·高三專題練習)點在直線上,直線與關(guān)于點對稱,則一定在直線上的點為( )
A.B.C.D.
例47.(2022·全國·高三專題練習)直線恒過定點,則直線關(guān)于點對稱的直線方程為_________.
例48.(2023·全國·高三專題練習)直線關(guān)于點對稱的直線方程是( )
A.B.
C.D.
【方法技巧與總結(jié)】
求直線l關(guān)于點中心對稱的直線
求解方法是:在已知直線l上取一點關(guān)于點中心對稱得,再利用,由點斜式方程求得直線的方程(或者由,且點到直線l及的距離相等來求解).
題型七:線線對稱
例49.(2022·全國·高三專題練習)已知直線,直線,若直線關(guān)于直線l的對稱直線為,則直線的方程為_______________.
例50.(2021·全國·模擬預(yù)測)與直線關(guān)于對稱的直線的方程為__________.
例51.(2020·全國·高三專題練習(文))直線x-2y+2=0關(guān)于直線x=1對稱的直線方程是________.
例52.(2022·全國·高三專題練習)與直線關(guān)于軸對稱的直線的方程為( )
A.B.C.D.
例53.(2021·全國·高二課時練習)已知直線,,.
(1)求直線關(guān)于直線的對稱直線的方程;
(2)求直線關(guān)于直線的對稱直線的方程.
例54.(2022·全國·高三專題練習)已知直線l:,P(3,-1),當k為1時,求直線l關(guān)于點P的對稱直線l′,并求直線l與l′間的距離
例55.(2020·全國·高三專題練習)直線關(guān)于直線對稱的直線方程是( )
A.B.
C.D.
例56.(2020·全國·高三專題練習(文))直線l1:2x+y-4=0關(guān)于直線l:x-y+2=0對稱的直線l2的方程為( )
A.x-3y+14=0B.x+y-2=0C.x+2y-6=0D.2x-y+8=0
【方法技巧與總結(jié)】
求直線l關(guān)于直線對稱的直線
若直線,則,且對稱軸與直線l及之間的距離相等.
此時分別為,由,求得,從而得.
若直線l與不平行,則.在直線l上取異于Q的一點,然后求得關(guān)于直線對稱的點,再由兩點確定直線(其中).
題型八:直線系方程
例57.(2021·安徽省六安中學高二期中(理))已知兩直線和的交點為,則過兩點的直線方程為_________.
例58.(2022·全國·高二專題練習)求過兩條直線與的交點,且分別滿足下列條件的直線方程:
(1)斜率為;
(2)過點;
(3)平行于直線.
例59.(2022·江蘇·高二)直線經(jīng)過直線的交點,且與坐標軸圍成的三角形是等腰直角三角形,求直線的方程.
例60.(2021·全國·高二專題練習)求過直線x+y+1=0與2x+3y﹣4=0的交點且斜率為﹣2的直線方程.
例61.(2021·全國·高一課時練習)求經(jīng)過直線與的交點,且過點的直線方程.
【方法技巧與總結(jié)】
利用直線系方程求解.
【過關(guān)測試】
一、單選題
1.(2022·全國·高三專題練習)過點且與直線垂直的直線的方程是( )
A.B.
C.D.
2.(2022·全國·高三專題練習)已知直線,則是的( )
A.充分不必要條件B.充要條件
C.既不充分也不必要條件D.必要不充分條件
3.(2022·重慶·三模)已知直線上存在一點P,滿足,其中O為坐標原點.則實數(shù)k的取值范圍是( )A.B.C.D.
4.(2022·河北邯鄲·模擬預(yù)測)如圖,在平面直角坐標系中,將三角板的端點?分別放在軸和軸的正半軸上運動,點在第一象限,且,若,則點與點之間的距離( )
A.最大值為2B.最大值為
C.最大值為D.最大值為
5.(2023·全國·高三專題練習)已知與是直線(為常數(shù))上兩個不同的點,則關(guān)于和的方程組的解的情況是( )
A.無論,,如何,方程組總有解
B.無論,,如何,方程組總有唯一解
C.存在,,,方程組無解
D.存在,,,方程組無窮多解
6.(2017·河南新鄉(xiāng)·高三)設(shè)a、b、c分別為中、、所對邊的邊長,則與的位置關(guān)系是( )
A.相交但不垂直B.垂直
C.平行D.重合
7.(2023·全國·高三專題練習)數(shù)學家華羅曾說:“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微,”事實上,很多代數(shù)問題可以轉(zhuǎn)化為幾何問題加以解決,例如,與相關(guān)的代數(shù)問題,可以轉(zhuǎn)化為點A(x,y)與點B(a,b)之間的距離的幾何問題,結(jié)合上述觀點,可得方程的解是( )
A.B.C.D.
8.(2023·全國·高三專題練習)已知點A在直線上,點B在直線上,線段AB的中點為,且滿足,則的取值范圍為( )
A.B.C.D.
二、多選題
9.(2022·全國·高三專題練習)(多選)設(shè)點P(-4,2),Q(6,-4),R(12,6),S(2,12),則有( )
A.PQ∥SRB.PQ⊥PS
C.PS∥QSD.PR⊥QS
10.(2021·湖北襄陽·高三階段練習)已知曲線的方程為,則( )
A.曲線可能是直線B.當時,直線與曲線相切
C.曲線經(jīng)過定點D.當時,直線與曲線相交
11.(2021·重慶一中高三期中)若過點,,,作四條直線構(gòu)成一個正方形,則該正方形的面積可能等于( )
A.B.C.D.
12.(2022·河北衡水·高三階段練習)已知,過定點的直線為與過定點的直線,兩條動直線的交點為,則( )
A.定點
B.定點
C.點的軌跡方程為
D.的最大值為
三、填空題
13.(2022·全國·高二專題練習)若與為兩條不重合的直線,它們的傾斜角分別為,,斜率分別為,,則下列命題
①若,則斜率;②若斜率,則;
③若,則傾斜角;④若傾斜角,則;
其中正確命題的個數(shù)是______.
14.(2022·全國·高二專題練習)如圖已知,若光線從點射出,直線反射后到直線上,在經(jīng)直線反射回原點,則光線所在的直線方程為________.
15.(2022·青海·大通回族土族自治縣教學研究室二模(理))不等式的解集為______.
16.(2021·重慶市第七中學校高二階段練習)“曼哈頓距離”是由赫爾曼閔可夫斯基所創(chuàng)的詞匯,是一種使用在幾何度量空間的幾何學用語,例如在平面直角坐標系中,點,、,的曼哈頓距離為:.若點,點為圓上一動點,則的最大值為_________.
四、解答題
17.(2022·全國·高三專題練習)已知兩條直線和,試分別確定的值,使:
(1)與相交于一點;
(2)且過點;
(3)且l1在y軸上的截距為.
18.(2021·全國·高三專題練習)已知直線
(1)若直線在x軸上的截距為,求實數(shù)a的值;
(2)直線與直線平行,求與之間的距離.
19.(2022·全國·高三專題練習(理))已知直線,點.求:
(1)點關(guān)于直線的對稱點的坐標;
(2)直線關(guān)于直線對稱的直線的方程;(3)直線關(guān)于點對稱的直線的方程.
20.(2022·全國·高三專題練習)已知平行四邊形ABCD的三個頂點A、B、C的坐標分別是(-2,1)、(-1,3)、(3,4).O為坐標原點,若線段OB交AD于M點,且,求t的值和相應(yīng)M點的坐標.
21.(2020·全國·高三專題練習(理))已知平行四邊形的三個頂點坐標為
(1)求平行四邊形的頂點的坐標;
(2)求平行四邊形的面積;
(3)在中,求外心的坐標.
22.(2016·江蘇常州·高三階段練習)如圖,相距14km的兩個居民小區(qū)M和N位于河岸l(直線)的同側(cè),M和N距離河岸分別為10km和8km.現(xiàn)要在河的小區(qū)一側(cè)選一地點P,在P處建一個生活污水處理站,從P排直線水管PM,PN分別到兩個小區(qū)和垂直于河岸的水管PQ,使小區(qū)污水經(jīng)處理后排入河道.設(shè)PQ段長為tkm(0
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