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文檔簡介
【第32講:直線的交點坐標與距離公式】
【知識梳理】
一、直線的交點坐標
1.核心原理
兩條直線的交點坐標,本質是兩直線方程所構成方程組的唯一解(兩直線相交時)。
2.判定與求解步驟
判定相交條件:設直線4:A》+片),+酬=0,Z2:AX+B,y+C2=o
當4紇一A2MH0時,兩直線相交,有唯一交點;
當4與-44=0時,兩直線平行或重合,無交點或無數交點。
[A二.X++B勺,y,++C,G==0。’所得(")即為交點'坐標。
求解交點坐標:聯立兩直線方程,解二元一次方程組
二、距離公式(三大核心類型)
i.兩點間距離公式
適用場景:已知兩點R(*,X)、鳥(々,%),求兩點間距離166I。
公式:|初|=4V2f)2+(%一方
(推導依據:平面直角坐標系中勾股定理)
特殊情況:若兩點在X軸上(X=y2),則I[61=1/一%I;若在y軸上(3=.),則I片鳥1=1%-HI。
2.點到直線的距離公式
適用場景:已知點尸(馬,兄)和直線/:Ar+耳y+C=()(AB不同時為0),求點到直線的垂線段長度.
\Ax+By+C\
公式:d=Q0
yjA2+B2
(分子取絕對值保證距離非負,分母為直線方程系數的“平方和開根號”,避免分母為0)
易錯點:使用前需將直線方程化為一般式(Ar+8y+C=。),否則公式不適用。
3.兩平行直線間的距離公式
適用場景:已知兩條平行直線4:AE+B),+G=0、l2:Ax+By+C2=0(A,8不同時為0,且
G工。2),求兩直線間的距離。
JIC-CJ
公式:d=/,
y/A2+B2
(推導依據:在一條直線上取任意一點,轉化為“點到直線的距離”計算)
關鍵前提:兩直線方程需滿足“X、y系數對應相等”(即化為相同的一般式形式),若系數不同,需先
統一系數(如4:2x+4y+3=0可化為x+2y+1.5=0,再與4:x+2),+5=。計算距離)。
三、對稱相關知識(四大核心類型)
1.點關于點對稱
核心原理:對稱點與原點(對稱中心)的連線被對稱中心平分,即對稱中心是兩點連線的中點。
求解方法:設點尸(須,)’0)關于點例(。,份的對稱點為P(x',V),根據中點坐標公式可得:
a=-%-+--x-
xr=2a-
2,,解得《x0
y=2b-y0
2
2.點關于直線對稱
核心原理:直線是兩點連線的垂直平分線,滿足兩個條件:①兩點連線與對稱軸垂直(斜率乘積為T,
若直線斜率存在);②兩點連線的中點在對稱軸上。
求解步驟:設點關于直線/:Ar+By+C=O的對稱點為P'(V,y'),則:
①垂直條件:若直線/斜率為2=-一(區工0),則怎=即:衛?.(-6)二一;
②中點條件:中點(X=,血上X)在直線/上,代入得4方旦+8?2U+C=O:
2222
聯立①②,解方程組得/、/(若直線/斜率不存在,即垂直x軸,直接利用對稱性求解,如直線x=。,
則上二2。一%,/=y0)(,
3.直線關于點對稱
核心原理:兩條對稱直線平行(斜率相同),且對稱中心到兩條直線的距離相等。
求解方法:設直線/:—+為+。=。關于點M(〃,份的對稱宜線為1',則/'方程可設為
AY+By+C=O(因平行,x、y系數相同);
\Aa+Bb+C\\Aa+Bh+C'\
由點M(a,b)到/與〃的距離相等得/=——=---1=——
y/A2+B2ylA2+B2即
|加+慨+C'|=|Aa+Bb+C\-
又因/與/'不重合,故ChC,解得C'=—2(4。+Bb)—C,即:Ax+By—2(Aci+Bb)—C=0<,
4.宜線關于直線對稱
核心原理:分兩種情況:①兩直線相交,對稱直線過兩直線的交點,且與兩直線的夾角相等;②兩直
線平行,對稱直線與它們平行,且到兩條直線的距離相等。
求解方法:
當兩直線乙與對稱軸/相交時:先求交點P;在4上取一點。,求其關于/的對稱點0:由八0'兩點
確定對稱直線//;
當兩直線4與對稱軸/平行時:設4:Av+8),+G=0,/:Ar+By+C=O,對稱直線
IC-CIIC-CI
/].:Ax+By+C2=0,根據I212=/;2,得G=2C-C](保證4與/[在/兩側
四、核心易錯點與注意事項
1.求交點時,需先判斷兩直線是否相交(避免聯立無解或無數解的情況);
2.距離公式中,分母,42+)不可漏寫,且需保證不同時為();
3.兩平行直線距離計算前,必須統一x、y的系數(系數成比例時需化簡為相同系數);
4.所有距離均為非負數,公式中分子的絕對值不可省略;
5.點關于直線對稱求解時,需同時滿足“垂直”和“中點在直線上”兩個條件,缺一不可;
6.直線關于直線對稱時,需先判斷兩直線是否相交,再選擇對應方法,避免混淆平行與相交的求解邏輯
題型分類知識講解身常善題型
【考點一:兩直線的位置關系】
【例題】1.(2025高三?全國?專題練習)直線/過兩直線3x+y-6=O和2x-),+3=0的交點,且與直線
x+y-10=0平行,則直線/的方程是.
2.(25-26高二上?全國?單元測試)已知直線點2x-),=。與/2:x+y-3=O,過點尸(3,2)的直線;被。〃截得
的線段恰好被點。平分,則這三條直線小%/圍成的三角形面積為.
【針對訓練】3.(25-26高二上?全國?單元測試)已知直線4:2.r+3),-2=0,Z2:/7u+(2/n-l)y+l=0,其
中陽為實數.
(1)當時,求機的值;
(2)當〃?=1時,求過直線44的交點,且垂直于直線X-2),+4=0的直線方程.
4.(2025高三?全國?專題練習)已知直線/1:3x+4),-10=04:4x-6y+7=0,直線。過丸與6的交點且過點
4(4,-7),求A的方程.
5.(24-25高二下?上海徐匯?期中)在V/WC中,已知c(2,6),乙4的平分線所在直線方程是x-y=0,BC
邊上的高所在直線是2x-y+1=0,則點8的坐標為
【解題策略】
判斷兩直線的位置關系:
利用斜率判斷:若兩直線斜率都存在,對于不重合的直線4、12,斜率分別為占、k2,則/J40K=包,
4_/2=%/2=-1。要注意前提是兩直線斜率都存在。當兩宜線不重合且斜率都不存在時,兩直線平行;
一條直線斜率不存在,另一條直線斜率為0時,兩直線垂直。
根據直線方程的一般式判斷:對于直線/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'則兩
—,則/J,2;若A4+3]32=。,則若方程組,
兒占
直線相交。
由兩直線的位置關系求參數:
平行關系求參數:根據兩直線平行的條件列方程求解,如兩直線4:Ax+與y+G=0與
,2:&X+約丁+。2=0平行,則4為-&旦=0,同時要注意排除兩直線重合的情況。
垂直關系求參數:依據兩直線垂直的條件AAz+q層=0(斜率都存在時可用K&二T)列方程,進
而求出參數的值。
由兩直線的位置關系求直線方程:
平行直線系方程:與直線Ax+6y+〃=()平行的直線方程可設為不+5+〃?=0(加工〃),再根據已
知條件求出〃?的值。
垂直直線系方程:與直線4丫+為,+〃=0垂直的直線方程可設為Ai-A),+,〃=O,然后結合其他條件
確定mo
過兩直線交點的直線系方程:過直線4:4工+用),+。1=0與/2:4X+與),+。2=0交點的直線系方程
為44+與),+0+〃41+82>+。2)=0(丸為參數),不包括直線,2。可根據其他條件求出丸,進而得
到直線方程。
【考點二:距離問題】
【例題】L(24-25高二上?上海?階段練習)己知實數。,〃,c成等差數列,則點尸(2,1)到直線?+圾+c=0
的最大距離是.
2.(25-26高二上?全國?單元測試)已知直線/的方程為(〃?+3L+⑵7-l)),-7〃7=O(〃7eR).
⑴證明:直線/過定點,并求定點到直線3x+4y-7=。的距離;
(2)當,〃為何值時,點Q(3,4)到直線/的距離最大?最大距離是多少?
【針對訓練】1.(25-26高二上?全國?課后作業)若點P(l,a)到直線辦-3),-1=0的距離不大于后,則a的
取值范圍是.
2.(25-26高二上?全國?單元測試)已知4(-3,-4),8(6,3)兩點到直線/:?+y+l=。的距離相等,則。的
值為()
17廠Iy7「1-1、7
AA.-BD.C.--BJC--D.-sk--
JxO,J,
3.(25-26高二上?全國?期中)若兩條平行直線《:.”2),+6=。與仆2x+〃),-6=0之間的距離是2。,則
直線4在x軸上的截距為.
【解題策略】
一、核心距離公式(解題基礎,必須熟記)
1.點到直線的距離公式
若點坐標為2%,先),直線方程為/:—+3)'+。=。(4,5不同時為0),則點尸到直線/的距離為:
_|八七)I孫)?C\
&+■
關鍵前提:直線方程需化為一般式,分母為系數平方和的算術平方根,分子為絕對值(保證距離非負)。
2.兩條平行線間的距離公式
若兩條平行線的方程分別為4:Av+By+G=0和,2:Ar+By+C2=0(A8不同時為0,C,*C2),
則兩直線間的距離為:
77^
關鍵前提:兩直線方程需滿足X、y系數完全相同(若不同,需先統一系數,如將4:2x+4),+3=O化
3
為4+2丁+不=0,再與4:x+2y+5=0計算距離)。
3.兩點間距離公式(輔助工具)
若兩點坐標為4(X11)、鳥(毛,%),則兩點間距離為:
1附1=—NY+(%—-I
常與“點到直線距離”“對稱問題”結合使用(如求對稱點后計算距離)。
二、常見題型分類及解題步驟(高考高頻考法)
題型1:宜接利用公式求距離
解題步驟:
①統一方程形式:將直線方程化為一般式(點到直線距離)或統一x、y系數(平行線間距離);
②代入對應公式:明確公式中各參數(如A8,C或小,)'。),注意分子絕對值符號;
③計算化簡:分母有理化(若有根號),結果需化為最簡形式(如分數、整數或根號形式)。
題型2:已知距離求參數(逆向求解)
解題步驟:
①確定距離類型:判斷是“點到直線距離”還是“平行線間距離”,明確已知條件與待求參數的位置(如
參數在直線方程系數中,或在點的坐標中);
②代入公式列方程:根據距離公式建立含參數的方程,注意絕對值符號帶來的“正負兩種情況”;
③求解并驗證:解絕對值方程得到參數值,需驗證參數是否滿足直線方程的前提(如兩直線平行時,需排
除重合情況,即系數成比例但常數項不成比例)。
題型3:距離的最值問題(高考難點)
解題思路:
①轉化為“點到直線距離”:若求“直線上一點到定點的最短距離”,直接用點到直線距離(最短距離即定
點到直線的垂線段長度);若求“兩條動直線間的最短距離”,需先判斷直線位置關系(平行時可轉化為定
點到直線的距離,相交時最短距離為0);
②結合幾何意義:利用“三角形兩邊之和大于第三邊”“垂線段最短”等幾何性質,避免復雜代數運算;
③函數法輔助:若含參數的距離表達式可化為二次函數,可通寸配方法求最值(注意參數的取值范圍)。
題型4:距離與其他知識結合(綜合題)
常見結合方向:與直線的平行/垂直、對稱問題、圓的方程(如圓上點到直線的距離)結合;
解題核心:先拆解問題,優先解決“距離相關的核心條件”,再結合其他知識(如利用垂直關系求直線斜率,
利用對稱點求距離),分步突破。
三、常見誤區與規避方法(易錯點總結)
1.公式使用前提錯誤
誤區:計算平行線間距離時,未統一x、y系數(如直接用4:2x+y+l=O與4:x+O.5y+2=O代入
公式);
規避:先將兩直線方程化為“Ar+8y+G=0”與“幾+8.V+G=°”形式,確保A、B完全相同。
2.忽略絕對值的多解性
誤區:已知點到直線距離求參數時,直接去掉絕對值(如由|2%+3|=5只解得女=1,遺漏々=-4);
規避:解絕對俏方程時,明確“|M|=N(N>0)”等價于“加=/7或加=一"",所有解需代入原
直線方程驗證合理性。
3.混淆“點到直線距離”與“兩點間距離”
誤區:求“直線外一點到直線上某點的距離”時,誤用水平/垂直距離(如點(1,2)到直線y=x+l的
距離,誤算為橫坐標差1);
規避:牢記“點到直線的距離是垂線段長度”,必須用點到直線距離公式,不可用兩點間距離公式隨意
計算。
【考點三:對稱問題】
【例題】1.(24-25高一上?四川自貢?階段練習)已知直線/:)=2x+3,求:
(1)原點關于/的對稱點坐標;
(2)直線)=關于/的對稱直線方程;
(3)直線/關于點A(3,1)的對稱直線方程.
2.(24-25高二上?貴州遵義?階段練習)已知宜線/經過直線2工-3),+8=0和x+y-1=0的交點,且與直線
3x-2y+18=0垂直,若直線陽與直線/關于點對稱,求直線,〃的方程.
【針對訓練】1.(24-25高二上?湖北荊門?期中)已知直線/:3x-)T=0及點A(4,l),8(0,4),點。在/
上,當忸Q|的值最大時,點的坐標為,|A9-忸。的最大值為.
2.(2025高三?全國?專題練習)已知直線/:2x-3y+l=0,則直線機:3x-2y-6=。關于直線/的對稱直線
加的方程為.
3.(23-24高二上?海南海口?期中)下列說法正確的是()
A.直線1-)=2=0與兩坐標軸圍成的三角形的面積是4
B.點(0,2)關于直線),=x+l的對稱點為(1,0)
C.直線x—2y+3=0關于直線x+y_3=0的對稱直線的方程為x_2),=()
D.直線y=3x+3關于點A(3,2)的對稱直線的方程為3x-),-17=0
【解題策略】
一、對稱問題核心解題依據(本質原理)
對稱問題的本質是“垂直”與“中點在對稱軸上“,所有類型的對稱求解均圍繞這兩個核心條件展開:
1.垂直關系:若點P與對稱點卻'$關「直線/對稱,則直線$PP'$與對稱軸/垂宜,即它們的斜率之積為-1
(若其中一條直線斜率不存在,則另一條直線斜率為0)。
2.中點在軸上:線段$PP'$的中點M坐標滿足對稱軸/的方程,即中點在對稱軸直線上。
二、常見對稱類型及解題策略(高考高頻考法)
類型1:點關于直線對稱(基礎且核心)
解題步驟:
1.設坐標:設已知點為2%,%),其關于直線/:—+B.y+C=O(不同時為0)的對稱點為
2.列方程組:根據核心依據列兩個方程:
垂直條件:若直線/斜率存在(8工0),則上二比(--)=-1:若直線/斜率不存在(8=0),則$「,$平
x-x()B
行于y軸,即x=.%。
中點條件:線段$PP'$的中點(王也,二也)代入直線/方程,得A.主也+3?匯滋+C=().
2222
3.求解方程組:解上述二元一次方程組,得到x和y的值,即為對稱點$門$的坐標。
類型2:直線關于直線對稱(綜合應用)
解題思路(兩種常用方法):
1.兩點法(通用):
取點:在已知直線4上任意取兩個不重合的點片、p2(優先取與對稱軸/相交的點,簡化計算)。
求對稱點:分別求出點片、巴關于對稱軸/的對稱點4、p2(方法同“點關于直線對稱
求直線方程:根據兩點6、修,利用兩點式或點斜式求出對稱直線,2的方程。
2.到角公式法(適用于兩直線相交):
求交點:先求出己知直線人與對稱軸1/的交點M(該點在對稱直線4上)。
算斜率:設4、/、4的斜率分別為勺、k、k”根據“到角相等”(/到4的角等于4至“的角),利
用到角公式tan。』竺§k-k1
,求解得到公。
1+kk]
定方程:已知對稱直線右過交點用且斜率為0,用點斜式確定其方程。
類型3:點關于點對稱(簡單拓展)
解題步驟:
1.設坐標:設已知點為尸(%,%),關于定點的對稱點為P*,),)。
2.用中點公式列方程:因M是線段$?「$的中點,根據中點坐標公式得主也=〃,上斗=〃。
22
3.求解:直接解上述方程,得工二2。一與,>=2〃一%,即對稱點$了$的坐標。
三、常見誤區與規避方法(易錯點總結)
1.忽略斜率不存在的情況:
誤區:求解點關于直線對稱時,默認直線斜率存在,遺漏“直線垂直于x軸(斜率不存在)”或“直線
平行于x軸(斜率為0)”的特殊情況。
規避:先判斷對稱軸直線的斜率是否存在,再選擇對應的垂直條件(如斜率不存在時,對稱點的橫坐
標與已知點相同;斜率為0時,對稱點的縱坐標與已知點相同)。
2.計算中點坐標出錯:
誤區:列中點條件時,誤將中點坐標(專匕亨^)寫為5+%,),+%),導致方程錯誤。
規避:牢記中點坐標公式,代入對稱軸方程前先檢查中點坐標的表達式是否正確。
3.直線關于直線對稱時漏驗證:
誤區:用兩點法求對稱直線時,取的兩點過于特殊(如兩點連線與對稱軸平行),或未驗正所求直線是
否符合對稱性質。
規避:優先取與對稱軸相交的點,若兩點連線與對稱軸垂直,可額外再取一個點驗證:求出直線方程
后,可隨機取原直線上一點,檢查其對稱點是否在所求直線上。
4.混淆“到角”與“夾角”:
誤區:用到角公式時,誤將“到角”等同于“夾角”(夾角是銳角或直角,到角有方向),導致斜率計
算錯誤。
規避:明確“到角”的方向(如乙至”的角是從右逆時針轉到I的角),嚴格按照到角公式的定義列方程,
若斜率不存在需單獨討論。
踝唁針;對訓練
—*、單選題
1.(25-26高二上全國.課前預習)已知直線2x-2y-6=()和直線x-)T=O平行,則這兩條平行線之間的距
離為()
A.*B.V2C.2&D.472
2.(2025高二?全國?專題練習)直線2x+5y—7=0和3x+2y+6=0的交點坐標為()
A.(4,3)B.(3,4)C.(<3)D.(-4,-3)
3.(2025高三?全國?專題練習)在等腰直角VA8C中,AB=AC=4,P是邊A8上異于A4的一點,光線從
點P出發,經BC,C4發射后又回到原點/,(如圖).若光線QR經過VA8C的重心,則4,等于()
4
D.
3
4.(25-26高二上.全國?單元測試)若某直線被兩平行線4"-y+i=o與/2:x-y+3=0所截得的線段的長為
2加,則該直線的傾斜角大小為()
A.15°B.15。或75。C.30°D.30。或150。
二,多選題
5.(25-26高二上?全國?單元測試)平行于直線x-y-2=0,且與它距離為及的直線方程可能是()
A.x-y=0B.x-y-1=0
C.x-y+1=0D.x-y-4=0
三、填空題
6.(2025高二上?全國?專題練習)己知直線/經過點(-2,3),且原點到直線/的距離等于2,則直線/的方程
為一.
7.(25-26高二上?全國?課前預習)己知A(0,l),4(2,3),則恒卻,48的中點坐標為.
8.(25-26高二上?全國?課前預習)順次連接43,1),仇5,加),。(〃?,2)構成一個等腰三角形,則實數〃[的一個取
值可能為.
9.(25-26高二上.全國.單元測試)己知△A4C的頂點高CO所在直線方程為3x+),-12=0,NABC
的平分線8E所在直線方程為4-2),+4=(),則8點的坐標為.
四、解答題
10.(2025高二?全國?專題練習)求過兩條直線x+)」2=。和x-2y+4=0的交點,且分別滿足下列條件的
直線/的方程:
⑴與直線34-4),+1=0平行;
(2)與直線5x+3y-6=0垂直.
H.(2025高三?全國?專題練習)在中,已知A(l,4),并且的角平分線所在直線方程分別為
/,:x-2y=0,/2:x+y-l=0,求直線8c的方程.
12.(24-25高二上?上海?階段練習)分別求經過點P(0,-1),且滿足下列條件的直線/方程:
(1)點A(2,l)與點8(0,1)到直線/的距離相等;
(2)直線/被兩條平行直線2x+y-6=0和4.2),-5=()截得的線段長為
13.(25-26高二上.全國?單元測試)已知直線4%-丁+3=0和直線/2:2x-y+l=0交于點C,直線右過點C
且原點到人的距離等于2.
(1)求直線A的方程;
⑵設直線乙關于直線對稱的直線為x軸與直線%和直線乙分別交于點A,B,求|A8|.
14.(25-26高二上?全國?單元測試)已知VABC的頂點8(5,1),48邊上的高所在的直線方程為公2),-5=0.
⑴求直線AB的方程.
(2)在下面兩個條件中任選一個,補充在下面問題中,并解答.
①角A的平分線所在的直線方程為工+2),-13=0;
②BC邊上的中線所在的直線方程為2x-y-5=0.
,求直線AC的方程.
注:若選擇多個條件分別解答,按第一個解答計分
【第32講:直線的交點坐標與距離公式】
【知識梳理】
一、直線的交點坐標
1.核心原理
兩條直線的交點坐標,本質是兩面線方程所構成方程組的唯一解(兩更線相交時)。
2.判定與求解步驟
判定相交條件:設直線4:Ax+8]),+G=。,l2:A2x+B2y+C2=0
當4層一為用工0時,兩直線相交,有唯一交點;
當弓4一兒用二。時,兩直線平行或重合,無交點或無數交點。
A.x+B.y-vC.=0
求解交點坐標:聯立兩直線方程,解二元一次方程組《t+/,+G=o'所得("即為交點坐標,
二、距離公式(三大核心類型)
i.兩點間距離公式
適用場景:已知兩點《(為,%)、鳥(孫力),求兩點間距離165I.
公式:I—|=//一%)2+(%—天)2
(推導依據:平面直角坐標系中勾股定理.)
特殊情況:若兩點在X軸上(J]=%),則I461=1工2-芯I;若在y軸上(玉二X2),則IP\P?1=1%-yI。
2.點到直線的距離公式
適用場景:已知點戶(與,為)和直線/:AY+8.y+C=0(AB不同時為0),求點到直線的垂線段長度。
八4IA7+3y0+C|
公式:a~/—;---7—
(分子取絕對值保證距離非負,分母為直線方程系數的“平方和開根號”,避免分母為0)
易錯點:使用前需將直線方程化為一般式(4t+By+C=0),否則公式不適用。
3.兩平行直線間的距離公式
適用場景:已知兩條平行直線4:4x+8),+G=0、l2:Ax+By+C2=0(A,3不同時為0,且
。|工。2),求兩直線間的距離。
公式:d='、1
\IA-+B-
(推導依據:在一條直線上取任意一點,轉化為“點到直線的距離”計算)
關鍵前提:兩直線方程需滿足“x、y系數對應相等"(即化為相同的一般式形式),若系數不同,需先
統一系數(如4:2x+4y+3=。可化為x+2),+1.5=0,再與/2:x+2),+5=0計算距離)。
三、對稱相關知識(四大核心類型)
1.點關于點對稱
核心原理:對稱點與原點(對稱中心)的連線被對稱中心平分,即對稱中心是兩點連線的中點。
求解方法:設點。(公,%)關于點M(a,勿的對稱點為P'(My'),根據中點坐標公式可得:
r
2x=2a-x{}
解得
)/=〃?一%
2
2.點關于直線對稱
核心原理:直線是兩點連線的垂直平分線,滿足兩個條件:①兩點連線與對稱軸垂直(斜率乘積為T,
若直線斜率存在):②兩點連線的中點在對稱軸上。
求解步驟:設點2%,打)關于直線/:AY+8),+C=0的對稱點為P(x',),'),貝IJ:
①垂直條件:若直線/斜率為z二一2(8工0),則原尸/二-1,即2口^(—4)=-1;
Bx-x0D
②中點條件:中點(土上工,迎土)在直線/上,代入得4二旦+8?空空+C=0;
2222
聯立①②,解方程組得/、/(若直線/斜率不存在,即垂直x軸,直接利用對稱性求解,如直線x=〃,
則/二2。一/,y'=)b)。
3.直線關于點對稱
核心原理:兩條對稱直線平行(斜率相同),且對稱中心到兩條直線的距離相等。
求解方法:設直線/:Ar+8.v+C=0關于點的對稱直線為廣,則/'方程可設為
Av+^+C^O(因平行,x、y系數相同);
z((\Aa+Bb+C\JAa+Bb+C'l
由點M(a,b)到/與,'的距離相等即
\JA2+B2\JA2+B2
\Aa+Bb+C\=\Aa+冊+C|;
又因/與廠不重合,故CwC,解得C'=-2(A4+R?)-C,即r:Ar+3y-2(Aa+3份-C=()。
4.直線關于直線對稱
核心原理:分兩種情況:①兩直線相交,對稱直線過兩直線的交點,且與兩直線的夾角相等;②兩直
線平行,對稱直線與它們平行,且到兩條直線的距離相等。
求解方法:
當兩直線4與對稱軸/相交時:先求交點P;在4上取一點Q,求其關于/的對稱點0';由凡Q'兩點
確定對稱直線4;
當兩直線4與對稱軸/平行時:設/|:4K+B),+G=O,Z:Ar+By+C=O,對稱直線
IC-CIIc-CI
lv:Ax+By+C2=0,根據~~;,=/;骨,得。2=2C-G(保證/],與4在/兩側)。
yJA+B-\IA~+B-
四、核心易錯點與注意事項
1.求交點時,需先判斷兩直線是否相交(避免聯立無解或無數解的情況):
2.距離公式中,分母"TF不可漏寫,且需保證A8不同時為0:
3.兩平行直線距離計算前,必須統一x、y的系數(系數成比例時需化簡為相同系數);
4.所有距離均為非負數,公式中分子的絕對值不可省略;
5.點關于直線對稱求解時,需同時滿足“垂直”和“中點在直線上”兩個條件,缺一不可;
6.更線關于直線對稱時,需先判斷兩直線是否相交,再選擇對應方法,避免混淆平行與相交他求解邏輯
該型分類
【考點一:兩直線的位置關系】
【例題】1.(2025高三?全國?專題練習)直線/過兩直線3x+y-6=0和2x-),+3=0的交點,且與直線
x+y-10=()平行,則直線/的方程是.
【答案】5x+5y—24=0
【分析】根據直線系方程的性質,兩直線平行的關系求解.
【詳解】設過兩直線3x+y-6=0和2工-》+3=0的交點的直線系方程為3x+y-6+&2x-y+3)=O,
g|J(3+2/l)x+(l-/l)>>-6+32=0.
2
由于/與x+y-1()=0平行,所以3+22=1—4,解得4=—;.
2
當人一一彳時,直線/的方程是5.g5),-24=0,故符合題意.
故答案為:5x+5.y-24=0
2.(25-26高二上?全國?單元測試)已知直線4:2x-.y=O與4:x+y-3=O,過點P(3,2)的直線;被小4截得
的線段恰好被點尸平分,則這三條直線4,%/圍成的三角形面積為.
【答案】v/5l
33
【分析】設直線/與直線4,4的交點分別為A8,且4(?2〃),則6(6—43),代入直線/”x+y-3=0,
即可得點AB的坐標,則可算出|A8|和直線/的方程,再求44的交點到/的距離,最后利用三角形的面積
公式計算即可.
【詳解】設直線/與直線44的交點分別為AB,且A(a,2a),則由題意可知,點A(a,2a)關于點P(3,2)的
對稱點8(6—劣4-2々)在4上,所以6—〃+4—2?—3=0,解得
所以唱,外《卜J所以陰=4x/17
3
?4.2
因為直線/過點尸(3,2),噌,胃所以直線/的斜率&=/-二?七
3-3
所以直線,的方程為y-2=-4(x-3),即4x+y-14=().
2x,=0
聯立的方程得|(+):_]二’0解得《4的交點坐標為(1,2).
因為點(1,2)到直線/:4/),-14=0的距離方=匕廠2二四=塔
V42+l21,
所以這三條宜線人。圍成的三角形面積為5=口人外"=1處乂處=3
21123173
故答案為:號.
【針對訓練】3.(25-26高二上,全國?單元測試)已知直線《:2尤+3),-2=。,/2:/m+(2/H-l).y+l=0,其
中川為實數.
(1)當人〃,2時,求小的值;
⑵當〃?=1時,求過直線的交點,且垂直于直線工-2),+4=0的直線方程.
【答案】(1),〃=2
(2)2X+>'+6=0
【分析】(1)根據兩直線平行,列出關于機的方程,即可求得答案;
(2)解方程組求出直線44的交點,再根據直線的垂直關系,利用直線的點斜式,即可求得答案.
【詳解】(1)由4〃/2得2(2加-1)=3〃?,解得機=2,經檢驗,/〃=2符合題意,
故〃?=2;
,八,―2x+3y-2=0,,(x=-5
(2)當〃?=1時,Z:x+y+l=0,聯立?八,解得),
2x+y+l=0[y=4
即直線44的交點為(-5,4),
又直線x-2y+4=0的斜率為3,
故過直線//的交點,且垂直于直線工-2),+4=0的直線方程為y—4=-2(x+5),即2x+y+6=0.
4.(2025高三?全國?專題練習)已知直線小31+4),-10=()4:4戈-6y+7=(),直線g過乙與的交點且過點
A(4,-7),求&的方程.
【答案】23x+8y-36=0
【分析】點A坐標代入4方程可得答案.
【詳解】由題意可設。的方程為3x+4y—IO+2(4x—6),+7)=0.
因為4過點4(4,f),
所以3x4+4x(—7)—10+/l[4x4—6x(—7)+7]=0,解得4=2,
5
2,
所以人的方程為3x+4),-10+w(4i-6y+7)=。,
即23%+8),-36=0.
5.(2425高二下?上海徐匯期中)在VA8C中,己知。(2,6),N4的平分線所在直線方程是-0,BC
邊上的高所在直線是2i-),+1=0,則點3的坐標為
10638
【答案】
【分析】聯立2A的平分線直線方程和AC邊上的高所在直線方程可求出點A坐標,利用角平分線的性質結
合點關于直線的對稱點的計算可求出直線A8的方程,再利用8c邊上的高所在直線的斜率以及點C坐標求
出直線3C的方程,聯、'/:求解即可得到點"的坐標.
A-y=0二;,所以….
【詳解】由
因為-A的平分線所在直線方程是工->,=0,所以點C(2,6)關于直線x-y=0的對稱點C(6,2)在所在直
線上,
所以直線AB的方程為y+l=/K(x+l),整理得3x-7y-4=0.
又BC邊上的高所在直線是2x-),+l=0,其斜率為2,所以直線8C的斜率為-g,
所以直線8C的方程為〉,—6=—g(x—2),整理得x+2y-14=o.
106
x=---
"3x-心7y-4=0,解得2,所以則點8的坐標為10638]
由,"TP司,
Jo
y=一
13
10638)
故答案為:
【解題策略】
判斷兩直線的位置關系:
利用斜率判斷:若兩直線斜率都存在,對于不重合的直線4、4,斜率分別為k\、k”則小|2%=%,
要注意前提是兩直線斜率都存在。當兩直線不重合且斜率都不存在時,兩直線平行:
一條直線斜率不存在,另一條直線斜率為0時,兩直線垂直。
根據直線方程的一般式判斷:對于直線九+"y+G=O和/2:4/+&),+。2=0,若
AB.C,(A.x+B,y+C,=0
:二U=U,則41%;若44+30=。,則/J。;若方程組丁'八有唯一解,則兩
A,D2C2'[A.X+B2y+C2=0
直線相交。
由兩直線的位置關系求參數:
平行關系求參數:根據兩直線平行的條件列方程求解,如兩直線4:Ax+4y+G=。與
4:人工十約y+G=。平行,則A與一&4=0,同時耍注意排除兩直線重合的情況。
垂直關系求參數:依據兩直線垂直的條件A4+片區=0(斜率都存在時可用人心=-1)列方程,進
而求出參數的值。
由兩直線的位置關系求直線方程:
平行直線系方程:與直線Ax+gy+〃=o平行的直線方程可設為AY+8),+〃7=0(加工,7),再根據已
知條件求出〃7的值。
垂直直線系方程:與直線Ar+gy+〃=()垂直的直線方程可設為3工-4)'+m=。,然后結合其他條件
確定m。
過兩直線交點的直線系方程:過直線4:A人+4)葉G=o與,2:A?人十?十G=0交點的直線系方程
為AX+8J+G+〃4X+B2)'+G)=°(/I為參數),不包括直線4。可根據其他條件求出丸,進而得
到直線方程。
【考點二:距離問題】
【例題】1.(24-25高二上?上海?階段練習)己知實數。,方,。成等差數列,則點打2,1)到直線仆+b+。=0
的最大距離是.
【答案】屈
【分析[由條件,結合等差數列定義可得。=乃-。,由此可得直線勿+%-。=0過定點4(1,-2),推出
點P(2,l)到直線依+切+c=0的距離,由此可得結論.
【詳解】因為*b,。成等差數列,所以a+c=?,即c=?-a,
方程av+〃y+c=0可化為奴+/?>+2〃-a=(),即a(x-l)+方(y+2)=0,
所以直線如+與+c=0過定點A(1.-2),
設點P(2,l)到直線依+緲+c=0的距離為",則當且僅當與直線如+力+。=0垂直時等號成立,
所以當"與直線or+b),+c=0垂直時,點。(2,1)到直線依+切+c=0的距離最大,
最大距離等于|AP|=J(2-l『+(l+2)2=Vi0,
所以點P(2,l)到直線如+外+c=0的最大距離是如,
故答案為:M.
2.(25-26高二上?全國?單元測試)已知直線/的方程為(〃?+3)工+(2〃?-1)),-7〃?=0(〃蚱/?).
⑴證明:直線/過定點,并求定點到直線3x+4),-7=0的距離;
(2)當,"為何值時,點Q(3,4)到直線/的距離最大?最大距離是多少?
【答案】(1)證明見解析,IQ
⑵盟=g,45
jvI2y7=0
【分析】⑴將直線/的方程整理得(工+2'-7)〃葉(3工-),)=0,令a_;=o—,解出即可定點,由點到
直線的距離公式即可求解;
(2)由(1)可得直線/過定點,設定點為夕。,3),當尸。,,時,點。到直線/的距離最大,且最大距離,
由兩點間的距離公式即可求最大距離,又由斜率公式即可求小.
【詳解】(1)將直線/的方程整理得(x+2y-7)〃?+(3x-),)=0,
x+2y-7=0解得:所以宣線/恒過點(1,3).
令
3x-y=0)'=3,
|34-12-7|_8
則定點(1,3)到直線3戈+4),-7=0的距離為
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