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文档简介
【第32讲:直线的交点坐标与距离公式】
【知识梳理】
一、直线的交点坐标
1.核心原理
两条直线的交点坐标,本质是两直线方程所构成方程组的唯一解(两直线相交时)。
2.判定与求解步骤
判定相交条件:设直线4:A》+片),+酬=0,Z2:AX+B,y+C2=o
当4纥一A2MH0时,两直线相交,有唯一交点;
当4与-44=0时,两直线平行或重合,无交点或无数交点。
[A二.X++B勺,y,++C,G==0。’所得(")即为交点'坐标。
求解交点坐标:联立两直线方程,解二元一次方程组
二、距离公式(三大核心类型)
i.两点间距离公式
适用场景:已知两点R(*,X)、鸟(々,%),求两点间距离166I。
公式:|初|=4V2f)2+(%一方
(推导依据:平面直角坐标系中勾股定理)
特殊情况:若两点在X轴上(X=y2),则I[61=1/一%I;若在y轴上(3=.),则I片鸟1=1%-HI。
2.点到直线的距离公式
适用场景:已知点尸(马,兄)和直线/:Ar+耳y+C=()(AB不同时为0),求点到直线的垂线段长度.
\Ax+By+C\
公式:d=Q0
yjA2+B2
(分子取绝对值保证距离非负,分母为直线方程系数的“平方和开根号”,避免分母为0)
易错点:使用前需将直线方程化为一般式(Ar+8y+C=。),否则公式不适用。
3.两平行直线间的距离公式
适用场景:已知两条平行直线4:AE+B),+G=0、l2:Ax+By+C2=0(A,8不同时为0,且
G工。2),求两直线间的距离。
JIC-CJ
公式:d=/,
y/A2+B2
(推导依据:在一条直线上取任意一点,转化为“点到直线的距离”计算)
关键前提:两直线方程需满足“X、y系数对应相等”(即化为相同的一般式形式),若系数不同,需先
统一系数(如4:2x+4y+3=0可化为x+2y+1.5=0,再与4:x+2),+5=。计算距离)。
三、对称相关知识(四大核心类型)
1.点关于点对称
核心原理:对称点与原点(对称中心)的连线被对称中心平分,即对称中心是两点连线的中点。
求解方法:设点尸(须,)’0)关于点例(。,份的对称点为P(x',V),根据中点坐标公式可得:
a=-%-+--x-
xr=2a-
2,,解得《x0
y=2b-y0
2
2.点关于直线对称
核心原理:直线是两点连线的垂直平分线,满足两个条件:①两点连线与对称轴垂直(斜率乘积为T,
若直线斜率存在);②两点连线的中点在对称轴上。
求解步骤:设点关于直线/:Ar+By+C=O的对称点为P'(V,y'),则:
①垂直条件:若直线/斜率为2=-一(区工0),则怎=即:卫•.(-6)二一;
②中点条件:中点(X=,血上X)在直线/上,代入得4方旦+8・2U+C=O:
2222
联立①②,解方程组得/、/(若直线/斜率不存在,即垂直x轴,直接利用对称性求解,如直线x=。,
则上二2。一%,/=y0)(,
3.直线关于点对称
核心原理:两条对称直线平行(斜率相同),且对称中心到两条直线的距离相等。
求解方法:设直线/:—+为+。=。关于点M(〃,份的对称宜线为1',则/'方程可设为
AY+By+C=O(因平行,x、y系数相同);
\Aa+Bb+C\\Aa+Bh+C'\
由点M(a,b)到/与〃的距离相等得/=——=---1=——
y/A2+B2ylA2+B2即
|加+慨+C'|=|Aa+Bb+C\-
又因/与/'不重合,故ChC,解得C'=—2(4。+Bb)—C,即:Ax+By—2(Aci+Bb)—C=0<,
4.宜线关于直线对称
核心原理:分两种情况:①两直线相交,对称直线过两直线的交点,且与两直线的夹角相等;②两直
线平行,对称直线与它们平行,且到两条直线的距离相等。
求解方法:
当两直线乙与对称轴/相交时:先求交点P;在4上取一点。,求其关于/的对称点0:由八0'两点
确定对称直线//;
当两直线4与对称轴/平行时:设4:Av+8),+G=0,/:Ar+By+C=O,对称直线
IC-CIIC-CI
/].:Ax+By+C2=0,根据I212=/;2,得G=2C-C](保证4与/[在/两侧
四、核心易错点与注意事项
1.求交点时,需先判断两直线是否相交(避免联立无解或无数解的情况);
2.距离公式中,分母,42+)不可漏写,且需保证不同时为();
3.两平行直线距离计算前,必须统一x、y的系数(系数成比例时需化简为相同系数);
4.所有距离均为非负数,公式中分子的绝对值不可省略;
5.点关于直线对称求解时,需同时满足“垂直”和“中点在直线上”两个条件,缺一不可;
6.直线关于直线对称时,需先判断两直线是否相交,再选择对应方法,避免混淆平行与相交的求解逻辑
题型分类知识讲解身常善题型
【考点一:两直线的位置关系】
【例题】1.(2025高三・全国•专题练习)直线/过两直线3x+y-6=O和2x-),+3=0的交点,且与直线
x+y-10=0平行,则直线/的方程是.
2.(25-26高二上•全国・单元测试)已知直线点2x-),=。与/2:x+y-3=O,过点尸(3,2)的直线;被。〃截得
的线段恰好被点。平分,则这三条直线小%/围成的三角形面积为.
【针对训练】3.(25-26高二上•全国・单元测试)已知直线4:2.r+3),-2=0,Z2:/7u+(2/n-l)y+l=0,其
中阳为实数.
(1)当时,求机的值;
(2)当〃?=1时,求过直线44的交点,且垂直于直线X-2),+4=0的直线方程.
4.(2025高三・全国•专题练习)已知直线/1:3x+4),-10=04:4x-6y+7=0,直线。过丸与6的交点且过点
4(4,-7),求A的方程.
5.(24-25高二下•上海徐汇•期中)在V/WC中,已知c(2,6),乙4的平分线所在直线方程是x-y=0,BC
边上的高所在直线是2x-y+1=0,则点8的坐标为
【解题策略】
判断两直线的位置关系:
利用斜率判断:若两直线斜率都存在,对于不重合的直线4、12,斜率分别为占、k2,则/J40K=包,
4_/2=%/2=-1。要注意前提是两直线斜率都存在。当两宜线不重合且斜率都不存在时,两直线平行;
一条直线斜率不存在,另一条直线斜率为0时,两直线垂直。
根据直线方程的一般式判断:对于直线/1:4r+4),+G=o和/2:41+82),+。2=0,若
A.B.C.[A.x+B呢.y++Cc,『=0。有唯一解'则两
—,则/J,2;若A4+3]32=。,则若方程组,
儿占
直线相交。
由两直线的位置关系求参数:
平行关系求参数:根据两直线平行的条件列方程求解,如两直线4:Ax+与y+G=0与
,2:&X+约丁+。2=0平行,则4为-&旦=0,同时要注意排除两直线重合的情况。
垂直关系求参数:依据两直线垂直的条件AAz+q层=0(斜率都存在时可用K&二T)列方程,进
而求出参数的值。
由两直线的位置关系求直线方程:
平行直线系方程:与直线Ax+6y+〃=()平行的直线方程可设为不+5+〃?=0(加工〃),再根据已
知条件求出〃?的值。
垂直直线系方程:与直线4丫+为,+〃=0垂直的直线方程可设为Ai-A),+,〃=O,然后结合其他条件
确定mo
过两直线交点的直线系方程:过直线4:4工+用),+。1=0与/2:4X+与),+。2=0交点的直线系方程
为44+与),+0+〃41+82>+。2)=0(丸为参数),不包括直线,2。可根据其他条件求出丸,进而得
到直线方程。
【考点二:距离问题】
【例题】L(24-25高二上•上海•阶段练习)己知实数。,〃,c成等差数列,则点尸(2,1)到直线⑪+圾+c=0
的最大距离是.
2.(25-26高二上•全国•单元测试)已知直线/的方程为(〃?+3L+⑵7-l)),-7〃7=O(〃7eR).
⑴证明:直线/过定点,并求定点到直线3x+4y-7=。的距离;
(2)当,〃为何值时,点Q(3,4)到直线/的距离最大?最大距离是多少?
【针对训练】1.(25-26高二上•全国•课后作业)若点P(l,a)到直线办-3),-1=0的距离不大于后,则a的
取值范围是.
2.(25-26高二上•全国•单元测试)已知4(-3,-4),8(6,3)两点到直线/:⑪+y+l=。的距离相等,则。的
值为()
17厂Iy7「1-1、7
AA.-BD.C.--BJC--D.-sk--
JxO,J,
3.(25-26高二上•全国•期中)若两条平行直线《:.”2),+6=。与仆2x+〃),-6=0之间的距离是2。,则
直线4在x轴上的截距为.
【解题策略】
一、核心距离公式(解题基础,必须熟记)
1.点到直线的距离公式
若点坐标为2%,先),直线方程为/:—+3)'+。=。(4,5不同时为0),则点尸到直线/的距离为:
_|八七)I孙)।C\
&+■
关键前提:直线方程需化为一般式,分母为系数平方和的算术平方根,分子为绝对值(保证距离非负)。
2.两条平行线间的距离公式
若两条平行线的方程分别为4:Av+By+G=0和,2:Ar+By+C2=0(A8不同时为0,C,*C2),
则两直线间的距离为:
77^
关键前提:两直线方程需满足X、y系数完全相同(若不同,需先统一系数,如将4:2x+4),+3=O化
3
为4+2丁+不=0,再与4:x+2y+5=0计算距离)。
3.两点间距离公式(辅助工具)
若两点坐标为4(X11)、鸟(毛,%),则两点间距离为:
1附1=—NY+(%—-I
常与“点到直线距离”“对称问题”结合使用(如求对称点后计算距离)。
二、常见题型分类及解题步骤(高考高频考法)
题型1:宜接利用公式求距离
解题步骤:
①统一方程形式:将直线方程化为一般式(点到直线距离)或统一x、y系数(平行线间距离);
②代入对应公式:明确公式中各参数(如A8,C或小,)'。),注意分子绝对值符号;
③计算化简:分母有理化(若有根号),结果需化为最简形式(如分数、整数或根号形式)。
题型2:已知距离求参数(逆向求解)
解题步骤:
①确定距离类型:判断是“点到直线距离”还是“平行线间距离”,明确已知条件与待求参数的位置(如
参数在直线方程系数中,或在点的坐标中);
②代入公式列方程:根据距离公式建立含参数的方程,注意绝对值符号带来的“正负两种情况”;
③求解并验证:解绝对值方程得到参数值,需验证参数是否满足直线方程的前提(如两直线平行时,需排
除重合情况,即系数成比例但常数项不成比例)。
题型3:距离的最值问题(高考难点)
解题思路:
①转化为“点到直线距离”:若求“直线上一点到定点的最短距离”,直接用点到直线距离(最短距离即定
点到直线的垂线段长度);若求“两条动直线间的最短距离”,需先判断直线位置关系(平行时可转化为定
点到直线的距离,相交时最短距离为0);
②结合几何意义:利用“三角形两边之和大于第三边”“垂线段最短”等几何性质,避免复杂代数运算;
③函数法辅助:若含参数的距离表达式可化为二次函数,可通寸配方法求最值(注意参数的取值范围)。
题型4:距离与其他知识结合(综合题)
常见结合方向:与直线的平行/垂直、对称问题、圆的方程(如圆上点到直线的距离)结合;
解题核心:先拆解问题,优先解决“距离相关的核心条件”,再结合其他知识(如利用垂直关系求直线斜率,
利用对称点求距离),分步突破。
三、常见误区与规避方法(易错点总结)
1.公式使用前提错误
误区:计算平行线间距离时,未统一x、y系数(如直接用4:2x+y+l=O与4:x+O.5y+2=O代入
公式);
规避:先将两直线方程化为“Ar+8y+G=0”与“几+8.V+G=°”形式,确保A、B完全相同。
2.忽略绝对值的多解性
误区:已知点到直线距离求参数时,直接去掉绝对值(如由|2%+3|=5只解得女=1,遗漏々=-4);
规避:解绝对俏方程时,明确“|M|=N(N>0)”等价于“加=/7或加=一"",所有解需代入原
直线方程验证合理性。
3.混淆“点到直线距离”与“两点间距离”
误区:求“直线外一点到直线上某点的距离”时,误用水平/垂直距离(如点(1,2)到直线y=x+l的
距离,误算为横坐标差1);
规避:牢记“点到直线的距离是垂线段长度”,必须用点到直线距离公式,不可用两点间距离公式随意
计算。
【考点三:对称问题】
【例题】1.(24-25高一上•四川自贡•阶段练习)已知直线/:)=2x+3,求:
(1)原点关于/的对称点坐标;
(2)直线)=关于/的对称直线方程;
(3)直线/关于点A(3,1)的对称直线方程.
2.(24-25高二上•贵州遵义•阶段练习)已知宜线/经过直线2工-3),+8=0和x+y-1=0的交点,且与直线
3x-2y+18=0垂直,若直线阳与直线/关于点对称,求直线,〃的方程.
【针对训练】1.(24-25高二上•湖北荆门•期中)已知直线/:3x-)T=0及点A(4,l),8(0,4),点。在/
上,当忸Q|的值最大时,点的坐标为,|A9-忸。的最大值为.
2.(2025高三•全国•专题练习)已知直线/:2x-3y+l=0,则直线机:3x-2y-6=。关于直线/的对称直线
加的方程为.
3.(23-24高二上•海南海口•期中)下列说法正确的是()
A.直线1-)=2=0与两坐标轴围成的三角形的面积是4
B.点(0,2)关于直线),=x+l的对称点为(1,0)
C.直线x—2y+3=0关于直线x+y_3=0的对称直线的方程为x_2),=()
D.直线y=3x+3关于点A(3,2)的对称直线的方程为3x-),-17=0
【解题策略】
一、对称问题核心解题依据(本质原理)
对称问题的本质是“垂直”与“中点在对称轴上“,所有类型的对称求解均围绕这两个核心条件展开:
1.垂直关系:若点P与对称点却'$关「直线/对称,则直线$PP'$与对称轴/垂宜,即它们的斜率之积为-1
(若其中一条直线斜率不存在,则另一条直线斜率为0)。
2.中点在轴上:线段$PP'$的中点M坐标满足对称轴/的方程,即中点在对称轴直线上。
二、常见对称类型及解题策略(高考高频考法)
类型1:点关于直线对称(基础且核心)
解题步骤:
1.设坐标:设已知点为2%,%),其关于直线/:—+B.y+C=O(不同时为0)的对称点为
2.列方程组:根据核心依据列两个方程:
垂直条件:若直线/斜率存在(8工0),则上二比(--)=-1:若直线/斜率不存在(8=0),则$「,$平
x-x()B
行于y轴,即x=.%。
中点条件:线段$PP'$的中点(王也,二也)代入直线/方程,得A.主也+3・汇滋+C=().
2222
3.求解方程组:解上述二元一次方程组,得到x和y的值,即为对称点$门$的坐标。
类型2:直线关于直线对称(综合应用)
解题思路(两种常用方法):
1.两点法(通用):
取点:在已知直线4上任意取两个不重合的点片、p2(优先取与对称轴/相交的点,简化计算)。
求对称点:分别求出点片、巴关于对称轴/的对称点4、p2(方法同“点关于直线对称
求直线方程:根据两点6、修,利用两点式或点斜式求出对称直线,2的方程。
2.到角公式法(适用于两直线相交):
求交点:先求出己知直线人与对称轴1/的交点M(该点在对称直线4上)。
算斜率:设4、/、4的斜率分别为勺、k、k”根据“到角相等”(/到4的角等于4至“的角),利
用到角公式tan。』竺§k-k1
,求解得到公。
1+kk]
定方程:已知对称直线右过交点用且斜率为0,用点斜式确定其方程。
类型3:点关于点对称(简单拓展)
解题步骤:
1.设坐标:设已知点为尸(%,%),关于定点的对称点为P*,),)。
2.用中点公式列方程:因M是线段$?「$的中点,根据中点坐标公式得主也=〃,上斗=〃。
22
3.求解:直接解上述方程,得工二2。一与,>=2〃一%,即对称点$了$的坐标。
三、常见误区与规避方法(易错点总结)
1.忽略斜率不存在的情况:
误区:求解点关于直线对称时,默认直线斜率存在,遗漏“直线垂直于x轴(斜率不存在)”或“直线
平行于x轴(斜率为0)”的特殊情况。
规避:先判断对称轴直线的斜率是否存在,再选择对应的垂直条件(如斜率不存在时,对称点的横坐
标与已知点相同;斜率为0时,对称点的纵坐标与已知点相同)。
2.计算中点坐标出错:
误区:列中点条件时,误将中点坐标(专匕亨^)写为5+%,),+%),导致方程错误。
规避:牢记中点坐标公式,代入对称轴方程前先检查中点坐标的表达式是否正确。
3.直线关于直线对称时漏验证:
误区:用两点法求对称直线时,取的两点过于特殊(如两点连线与对称轴平行),或未验正所求直线是
否符合对称性质。
规避:优先取与对称轴相交的点,若两点连线与对称轴垂直,可额外再取一个点验证:求出直线方程
后,可随机取原直线上一点,检查其对称点是否在所求直线上。
4.混淆“到角”与“夹角”:
误区:用到角公式时,误将“到角”等同于“夹角”(夹角是锐角或直角,到角有方向),导致斜率计
算错误。
规避:明确“到角”的方向(如乙至”的角是从右逆时针转到I的角),严格按照到角公式的定义列方程,
若斜率不存在需单独讨论。
踝唁针;对训练
—*、单选题
1.(25-26高二上全国.课前预习)已知直线2x-2y-6=()和直线x-)T=O平行,则这两条平行线之间的距
离为()
A.*B.V2C.2&D.472
2.(2025高二•全国•专题练习)直线2x+5y—7=0和3x+2y+6=0的交点坐标为()
A.(4,3)B.(3,4)C.(<3)D.(-4,-3)
3.(2025高三•全国•专题练习)在等腰直角VA8C中,AB=AC=4,P是边A8上异于A4的一点,光线从
点P出发,经BC,C4发射后又回到原点/,(如图).若光线QR经过VA8C的重心,则4,等于()
4
D.
3
4.(25-26高二上.全国•单元测试)若某直线被两平行线4"-y+i=o与/2:x-y+3=0所截得的线段的长为
2加,则该直线的倾斜角大小为()
A.15°B.15。或75。C.30°D.30。或150。
二,多选题
5.(25-26高二上•全国・单元测试)平行于直线x-y-2=0,且与它距离为及的直线方程可能是()
A.x-y=0B.x-y-1=0
C.x-y+1=0D.x-y-4=0
三、填空题
6.(2025高二上•全国•专题练习)己知直线/经过点(-2,3),且原点到直线/的距离等于2,则直线/的方程
为一.
7.(25-26高二上•全国•课前预习)己知A(0,l),4(2,3),则恒却,48的中点坐标为.
8.(25-26高二上•全国•课前预习)顺次连接43,1),仇5,加),。(〃?,2)构成一个等腰三角形,则实数〃[的一个取
值可能为.
9.(25-26高二上.全国.单元测试)己知△A4C的顶点高CO所在直线方程为3x+),-12=0,NABC
的平分线8E所在直线方程为4-2),+4=(),则8点的坐标为.
四、解答题
10.(2025高二•全国・专题练习)求过两条直线x+)」2=。和x-2y+4=0的交点,且分别满足下列条件的
直线/的方程:
⑴与直线34-4),+1=0平行;
(2)与直线5x+3y-6=0垂直.
H.(2025高三・全国・专题练习)在中,已知A(l,4),并且的角平分线所在直线方程分别为
/,:x-2y=0,/2:x+y-l=0,求直线8c的方程.
12.(24-25高二上•上海•阶段练习)分别求经过点P(0,-1),且满足下列条件的直线/方程:
(1)点A(2,l)与点8(0,1)到直线/的距离相等;
(2)直线/被两条平行直线2x+y-6=0和4.2),-5=()截得的线段长为
13.(25-26高二上.全国•单元测试)已知直线4%-丁+3=0和直线/2:2x-y+l=0交于点C,直线右过点C
且原点到人的距离等于2.
(1)求直线A的方程;
⑵设直线乙关于直线对称的直线为x轴与直线%和直线乙分别交于点A,B,求|A8|.
14.(25-26高二上•全国・单元测试)已知VABC的顶点8(5,1),48边上的高所在的直线方程为公2),-5=0.
⑴求直线AB的方程.
(2)在下面两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.
①角A的平分线所在的直线方程为工+2),-13=0;
②BC边上的中线所在的直线方程为2x-y-5=0.
,求直线AC的方程.
注:若选择多个条件分别解答,按第一个解答计分
【第32讲:直线的交点坐标与距离公式】
【知识梳理】
一、直线的交点坐标
1.核心原理
两条直线的交点坐标,本质是两面线方程所构成方程组的唯一解(两更线相交时)。
2.判定与求解步骤
判定相交条件:设直线4:Ax+8]),+G=。,l2:A2x+B2y+C2=0
当4层一为用工0时,两直线相交,有唯一交点;
当弓4一儿用二。时,两直线平行或重合,无交点或无数交点。
A.x+B.y-vC.=0
求解交点坐标:联立两直线方程,解二元一次方程组《t+/,+G=o'所得("即为交点坐标,
二、距离公式(三大核心类型)
i.两点间距离公式
适用场景:已知两点《(为,%)、鸟(孙力),求两点间距离165I.
公式:I—|=//一%)2+(%—天)2
(推导依据:平面直角坐标系中勾股定理.)
特殊情况:若两点在X轴上(J]=%),则I461=1工2-芯I;若在y轴上(玉二X2),则IP\P?1=1%-yI。
2.点到直线的距离公式
适用场景:已知点户(与,为)和直线/:AY+8.y+C=0(AB不同时为0),求点到直线的垂线段长度。
八4IA7+3y0+C|
公式:a~/—;---7—
(分子取绝对值保证距离非负,分母为直线方程系数的“平方和开根号”,避免分母为0)
易错点:使用前需将直线方程化为一般式(4t+By+C=0),否则公式不适用。
3.两平行直线间的距离公式
适用场景:已知两条平行直线4:4x+8),+G=0、l2:Ax+By+C2=0(A,3不同时为0,且
。|工。2),求两直线间的距离。
公式:d='、1
\IA-+B-
(推导依据:在一条直线上取任意一点,转化为“点到直线的距离”计算)
关键前提:两直线方程需满足“x、y系数对应相等"(即化为相同的一般式形式),若系数不同,需先
统一系数(如4:2x+4y+3=。可化为x+2),+1.5=0,再与/2:x+2),+5=0计算距离)。
三、对称相关知识(四大核心类型)
1.点关于点对称
核心原理:对称点与原点(对称中心)的连线被对称中心平分,即对称中心是两点连线的中点。
求解方法:设点。(公,%)关于点M(a,勿的对称点为P'(My'),根据中点坐标公式可得:
r
2x=2a-x{}
解得
)/=〃?一%
2
2.点关于直线对称
核心原理:直线是两点连线的垂直平分线,满足两个条件:①两点连线与对称轴垂直(斜率乘积为T,
若直线斜率存在):②两点连线的中点在对称轴上。
求解步骤:设点2%,打)关于直线/:AY+8),+C=0的对称点为P(x',),'),贝IJ:
①垂直条件:若直线/斜率为z二一2(8工0),则原尸/二-1,即2口^(—4)=-1;
Bx-x0D
②中点条件:中点(土上工,迎土)在直线/上,代入得4二旦+8•空空+C=0;
2222
联立①②,解方程组得/、/(若直线/斜率不存在,即垂直x轴,直接利用对称性求解,如直线x=〃,
则/二2。一/,y'=)b)。
3.直线关于点对称
核心原理:两条对称直线平行(斜率相同),且对称中心到两条直线的距离相等。
求解方法:设直线/:Ar+8.v+C=0关于点的对称直线为广,则/'方程可设为
Av+^+C^O(因平行,x、y系数相同);
z((\Aa+Bb+C\JAa+Bb+C'l
由点M(a,b)到/与,'的距离相等即
\JA2+B2\JA2+B2
\Aa+Bb+C\=\Aa+册+C|;
又因/与厂不重合,故CwC,解得C'=-2(A4+R?)-C,即r:Ar+3y-2(Aa+3份-C=()。
4.直线关于直线对称
核心原理:分两种情况:①两直线相交,对称直线过两直线的交点,且与两直线的夹角相等;②两直
线平行,对称直线与它们平行,且到两条直线的距离相等。
求解方法:
当两直线4与对称轴/相交时:先求交点P;在4上取一点Q,求其关于/的对称点0';由凡Q'两点
确定对称直线4;
当两直线4与对称轴/平行时:设/|:4K+B),+G=O,Z:Ar+By+C=O,对称直线
IC-CIIc-CI
lv:Ax+By+C2=0,根据~~;,=/;骨,得。2=2C-G(保证/],与4在/两侧)。
yJA+B-\IA~+B-
四、核心易错点与注意事项
1.求交点时,需先判断两直线是否相交(避免联立无解或无数解的情况):
2.距离公式中,分母"TF不可漏写,且需保证A8不同时为0:
3.两平行直线距离计算前,必须统一x、y的系数(系数成比例时需化简为相同系数);
4.所有距离均为非负数,公式中分子的绝对值不可省略;
5.点关于直线对称求解时,需同时满足“垂直”和“中点在直线上”两个条件,缺一不可;
6.更线关于直线对称时,需先判断两直线是否相交,再选择对应方法,避免混淆平行与相交他求解逻辑
该型分类
【考点一:两直线的位置关系】
【例题】1.(2025高三・全国・专题练习)直线/过两直线3x+y-6=0和2x-),+3=0的交点,且与直线
x+y-10=()平行,则直线/的方程是.
【答案】5x+5y—24=0
【分析】根据直线系方程的性质,两直线平行的关系求解.
【详解】设过两直线3x+y-6=0和2工-》+3=0的交点的直线系方程为3x+y-6+&2x-y+3)=O,
g|J(3+2/l)x+(l-/l)>>-6+32=0.
2
由于/与x+y-1()=0平行,所以3+22=1—4,解得4=—;.
2
当人一一彳时,直线/的方程是5.g5),-24=0,故符合题意.
故答案为:5x+5.y-24=0
2.(25-26高二上•全国・单元测试)已知直线4:2x-.y=O与4:x+y-3=O,过点P(3,2)的直线;被小4截得
的线段恰好被点尸平分,则这三条直线4,%/围成的三角形面积为.
【答案】v/5l
33
【分析】设直线/与直线4,4的交点分别为A8,且4(«2〃),则6(6—43),代入直线/”x+y-3=0,
即可得点AB的坐标,则可算出|A8|和直线/的方程,再求44的交点到/的距离,最后利用三角形的面积
公式计算即可.
【详解】设直线/与直线44的交点分别为AB,且A(a,2a),则由题意可知,点A(a,2a)关于点P(3,2)的
对称点8(6—劣4-2々)在4上,所以6—〃+4—2«—3=0,解得
所以唱,外《卜J所以阴=4x/17
3
«4.2
因为直线/过点尸(3,2),噌,胃所以直线/的斜率&=/-二•七
3-3
所以直线,的方程为y-2=-4(x-3),即4x+y-14=().
2x,=0
联立的方程得|(+):_]二’0解得《4的交点坐标为(1,2).
因为点(1,2)到直线/:4/),-14=0的距离方=匕厂2二四=塔
V42+l21,
所以这三条宜线人。围成的三角形面积为5=口人外"=1处乂处=3
21123173
故答案为:号.
【针对训练】3.(25-26高二上,全国•单元测试)已知直线《:2尤+3),-2=。,/2:/m+(2/H-l).y+l=0,其
中川为实数.
(1)当人〃,2时,求小的值;
⑵当〃?=1时,求过直线的交点,且垂直于直线工-2),+4=0的直线方程.
【答案】(1),〃=2
(2)2X+>'+6=0
【分析】(1)根据两直线平行,列出关于机的方程,即可求得答案;
(2)解方程组求出直线44的交点,再根据直线的垂直关系,利用直线的点斜式,即可求得答案.
【详解】(1)由4〃/2得2(2加-1)=3〃?,解得机=2,经检验,/〃=2符合题意,
故〃?=2;
,八,―2x+3y-2=0,,(x=-5
(2)当〃?=1时,Z:x+y+l=0,联立।八,解得),
2x+y+l=0[y=4
即直线44的交点为(-5,4),
又直线x-2y+4=0的斜率为3,
故过直线//的交点,且垂直于直线工-2),+4=0的直线方程为y—4=-2(x+5),即2x+y+6=0.
4.(2025高三•全国•专题练习)已知直线小31+4),-10=()4:4戈-6y+7=(),直线g过乙与的交点且过点
A(4,-7),求&的方程.
【答案】23x+8y-36=0
【分析】点A坐标代入4方程可得答案.
【详解】由题意可设。的方程为3x+4y—IO+2(4x—6),+7)=0.
因为4过点4(4,f),
所以3x4+4x(—7)—10+/l[4x4—6x(—7)+7]=0,解得4=2,
5
2,
所以人的方程为3x+4),-10+w(4i-6y+7)=。,
即23%+8),-36=0.
5.(2425高二下•上海徐汇期中)在VA8C中,己知。(2,6),N4的平分线所在直线方程是-0,BC
边上的高所在直线是2i-),+1=0,则点3的坐标为
10638
【答案】
【分析】联立2A的平分线直线方程和AC边上的高所在直线方程可求出点A坐标,利用角平分线的性质结
合点关于直线的对称点的计算可求出直线A8的方程,再利用8c边上的高所在直线的斜率以及点C坐标求
出直线3C的方程,联、'/:求解即可得到点"的坐标.
A-y=0二;,所以….
【详解】由
因为-A的平分线所在直线方程是工->,=0,所以点C(2,6)关于直线x-y=0的对称点C(6,2)在所在直
线上,
所以直线AB的方程为y+l=/K(x+l),整理得3x-7y-4=0.
又BC边上的高所在直线是2x-),+l=0,其斜率为2,所以直线8C的斜率为-g,
所以直线8C的方程为〉,—6=—g(x—2),整理得x+2y-14=o.
106
x=---
"3x-心7y-4=0,解得2,所以则点8的坐标为10638]
由,"TP司,
Jo
y=一
13
10638)
故答案为:
【解题策略】
判断两直线的位置关系:
利用斜率判断:若两直线斜率都存在,对于不重合的直线4、4,斜率分别为k\、k”则小|2%=%,
要注意前提是两直线斜率都存在。当两直线不重合且斜率都不存在时,两直线平行:
一条直线斜率不存在,另一条直线斜率为0时,两直线垂直。
根据直线方程的一般式判断:对于直线九+"y+G=O和/2:4/+&),+。2=0,若
AB.C,(A.x+B,y+C,=0
:二U=U,则41%;若44+30=。,则/J。;若方程组丁'八有唯一解,则两
A,D2C2'[A.X+B2y+C2=0
直线相交。
由两直线的位置关系求参数:
平行关系求参数:根据两直线平行的条件列方程求解,如两直线4:Ax+4y+G=。与
4:人工十约y+G=。平行,则A与一&4=0,同时耍注意排除两直线重合的情况。
垂直关系求参数:依据两直线垂直的条件A4+片区=0(斜率都存在时可用人心=-1)列方程,进
而求出参数的值。
由两直线的位置关系求直线方程:
平行直线系方程:与直线Ax+gy+〃=o平行的直线方程可设为AY+8),+〃7=0(加工,7),再根据已
知条件求出〃7的值。
垂直直线系方程:与直线Ar+gy+〃=()垂直的直线方程可设为3工-4)'+m=。,然后结合其他条件
确定m。
过两直线交点的直线系方程:过直线4:A人+4)叶G=o与,2:A?人十•十G=0交点的直线系方程
为AX+8J+G+〃4X+B2)'+G)=°(/I为参数),不包括直线4。可根据其他条件求出丸,进而得
到直线方程。
【考点二:距离问题】
【例题】1.(24-25高二上•上海•阶段练习)己知实数。,方,。成等差数列,则点打2,1)到直线仆+b+。=0
的最大距离是.
【答案】屈
【分析[由条件,结合等差数列定义可得。=乃-。,由此可得直线勿+%-。=0过定点4(1,-2),推出
点P(2,l)到直线依+切+c=0的距离,由此可得结论.
【详解】因为*b,。成等差数列,所以a+c=»,即c=»-a,
方程av+〃y+c=0可化为奴+/?>+2〃-a=(),即a(x-l)+方(y+2)=0,
所以直线如+与+c=0过定点A(1.-2),
设点P(2,l)到直线依+缈+c=0的距离为",则当且仅当与直线如+力+。=0垂直时等号成立,
所以当"与直线or+b),+c=0垂直时,点。(2,1)到直线依+切+c=0的距离最大,
最大距离等于|AP|=J(2-l『+(l+2)2=Vi0,
所以点P(2,l)到直线如+外+c=0的最大距离是如,
故答案为:M.
2.(25-26高二上•全国・单元测试)已知直线/的方程为(〃?+3)工+(2〃?-1)),-7〃?=0(〃蚱/?).
⑴证明:直线/过定点,并求定点到直线3x+4),-7=0的距离;
(2)当,"为何值时,点Q(3,4)到直线/的距离最大?最大距离是多少?
【答案】(1)证明见解析,IQ
⑵盟=g,45
jvI2y7=0
【分析】⑴将直线/的方程整理得(工+2'-7)〃叶(3工-),)=0,令a_;=o—,解出即可定点,由点到
直线的距离公式即可求解;
(2)由(1)可得直线/过定点,设定点为夕。,3),当尸。,,时,点。到直线/的距离最大,且最大距离,
由两点间的距离公式即可求最大距离,又由斜率公式即可求小.
【详解】(1)将直线/的方程整理得(x+2y-7)〃?+(3x-),)=0,
x+2y-7=0解得:所以宣线/恒过点(1,3).
令
3x-y=0)'=3,
|34-12-7|_8
则定点(1,3)到直线3戈+4),-7=0的距离为
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