所属成套资源:【高中数学一轮复习讲义】2025年高考数学知识点梳理+高频考点题型归纳+方法总结(新高考通用)
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第38练 两条直线的位置关系(精练:基础+重难点)-【一轮复习讲义】2025年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
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这是一份第38练 两条直线的位置关系(精练:基础+重难点)-【一轮复习讲义】2025年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用),文件包含第38练两条直线的位置关系精练基础+重难点原卷版docx、第38练两条直线的位置关系精练基础+重难点解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共54页, 欢迎下载使用。
【A组 在基础中考查功底】
一、单选题
1.直线的斜率与y轴上的截距分别为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据直线方程求出斜率及截距即可.
【详解】直线的斜率为,
令,则,
所以直线在y轴上的截距为.
故选:B.
2.过两点的直线的倾斜角为,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由倾斜角与斜率及两点坐标的关系可求.
【详解】设直线斜率为,则,
故选:D.
3.直线在轴上的截距为,在轴上的截距为,则( )
A.,B.,C.,D.,
【答案】B
【分析】根据截距的定义计算即可.
【详解】令,解得,故;
令,解得,故.
故选:B
4.已知直线l经过点,,则下列不在直线l上的点是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由已知的两点求出直线l的方程,将点的坐标代入直线方程即可求解.
【详解】由直线的两点式方程,得直线l的方程为,即,
将各个选项中的坐标代入直线方程,
可知点,,都在直线l上,点不在直线l上.
故选:D.
5.点,P在直线上,,则P点的个数是( )
A.0B.1C.2D.3
【答案】B
【分析】由点到直线的距离,可判断满足条件的点的个数.
【详解】因为点到直线的距离为,
所以P点的个数是1个.
故选:B.
6.若两直线与互相垂直,则实数的值为( )
A.B.3C.D.
【答案】A
【分析】根据一般式直线方程垂直的公式,即可求解.
【详解】由题意可知,两直线垂直,则,得.
故选:A
7.一条光线从点射出,与轴相交于点,则反射光线所在直线在轴上的截距为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】求出点关于轴对称点坐标,直线即为反射光线所在直线,由直线方程中令得纵截距.
【详解】关于轴的对称点为,则反射光线所在直线为.
因为,所以反射光线所在直线的方程为.
令,得反射光线所在直线在轴上的截距为.
故选:C.
8.已知直线:,:,若,则( )
A.1B.-1或-3C.1或3D.3
【答案】D
【分析】利用两直线平行一般式方程的系数关系求解即可.
【详解】,,,
当,即时,,此时与不平行,
当,即时,有,解得,
经检验符合题意.
.
故选:D.
9.直线:,:,则“或”是“”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分又不必要条件
【答案】C
【分析】由充分条件和必要条件的定义
【详解】当时,直线:,:,两直线倾斜角分别为和,;
当时,直线的斜率为,的斜率为9,,.
充分性成立,
直线:,:,若,
则有,解得或.
必要性成立.
所以“或”是“”的充要条件.
故选:C
10.已知直线与平行,则与的距离为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由两直线平行的充要条件先求出参数,即可求出直线的方程,然后由两平行线之间的距离公式即可求解.
【详解】由题意直线与平行,
因此,解得,
所以即为,
由两平行线之间的距离可知与的距离为.
故选:D.
11.若直线与直线的交点在第一象限,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据题意得到交点坐标为,从而得到,再解不等式组即可.
【详解】,即交点为.
因为交点在第一象限,所以.
故选:A
12.若经过和的直线的倾斜角为钝角,则实数a的值可能为( )
A.0B.C.D.
【答案】A
【分析】根据直线的斜率与夹角的关系求解;
【详解】由题意知,,
解得:.
故选:A.
13.已知点,,过点的直线与线段相交,则的斜率的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】先求得直线和直线的斜率,再利用数形结合法求解.
【详解】解:如图所示:
,
由图象知:当的斜率不存在时,直线与线段相交,
故的斜率的取值范围为.
故选:D.
14.直线l的倾斜角是直线倾斜角的一半,且直线l与坐标轴所围成的三角形的面积为10,则直线l的方程可能是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】根据正切的二倍角公式,结合三角形面积公式进行求解即可.
【详解】,
所以直线的斜率为负值,因此直线的倾斜角为钝角,
设直线l的倾斜角为,则
因为,所以或舍去
设直线l的方程为,则直线l与坐标轴的交点分别为,,
由,得,
故直线l的方程可能是,显然ABD不符合,
,或,
故选:C
15.已知点,,若直线:与线段有公共点,则k的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据直线:过定点,求出,再根据直线:与线段有公共点,利用数形结合法求解.
【详解】解:如图所示:
直线:过定点,,
因为直线:与线段有公共点,
所以,
故选:D
16.如果,,那么直线不通过( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
【答案】B
【分析】判断直线在x轴和y轴上截距的正负,作出直线的图象可得出结论.
【详解】如果,,则,
可知:直线在x轴上的截距为,在y轴上的截距为,
如下图所示:
所以直线不通过第二象限.
故选:B.
二、多选题
17.已知直线:,下列说法正确的是( )
A.若,则直线的倾斜角为B.若直线在两坐标轴上的截距相等,则
C.,原点到直线的距离为5D.直线与直线垂直,则
【答案】AD
【分析】求出直线方程,即可求出斜率与倾斜角,即可判断A,分直线经过原点和不过原点,即可判断B,求出直线过定点坐标,即可判断C,由两直线垂直斜率之积为,求出直线的斜率,即可判断D.
【详解】对于A,若,直线的方程为,即,
则斜率为,所以其倾斜角,故A正确;
对于B,当直线经过原点时,即,解得,则直线方程为,在两坐标轴上截距相等,都为,
当直线不经过原点时,则,即,
若直线的在两坐标轴的截距相等,必有,解可得,符合题意,
故或,即B错误;
对于C,直线,即,
令,解得,直线恒过点,
设,则,
所以原点到直线的距离,不存在满足条件,故C错误;
对于D,若直线与直线垂直,则直线的斜率,则有,解可得,故D正确;
故选:AD.
18.已知直线,其中,则( )
A.当时,直线与直线垂直
B.若直线与直线平行,则
C.直线过定点
D.当时,直线在两坐标轴上的截距相等
【答案】AC
【分析】对于A,求出直线方程,根据斜率的关系判断,对于B,由两直线平行直接列方程求解判断,对于C,由求出的值可得直线过的定点,对于D,当时,求出直线方程,然后求出直线在两坐标轴上的截距进行判断.
【详解】对于A,当时,直线的方程为,其斜率为1,而直线的斜率为-1,
所以当时,直线与直线垂直,所以A正确;
对于B,若直线与直线平行,则,解得或,所以B错误;
对于C,当时,,与无关,故直线过定点,所以C正确;
对于D,当时,直线的方程为,在两坐标轴上的截距分别是-1,1,不相等,所以D错误,
故选:AC.
19.下列说法正确的是( )
A.直线的倾斜角的取值范围是
B.点关于直线的对称点为
C.过点,且在两坐标轴上截距互为相反数的直线的方程为
D.直线的方向向量为,则该直线的倾斜角为
【答案】ABD
【分析】根据直线斜率与倾斜角的关系、关于直线对称的性质、方向向量的定义逐一判断即可.
【详解】对A:直线的倾斜角为,则,
因为,所以,故A正确;
对B:点和的中点在直线上,且连线的斜率为,
可得与直线垂直,所以点关于直线的对称点为,故B正确;
对C:设直线与轴交点为,则与轴交点为,
当时,直线过原点,斜率为,故方程为;
当时,直线的斜率,故直线方程为,
即,故C错误;
对D:设直线的倾斜角为,则,
又因为,故,故D正确,
故选:ABD.
20.下列结论错误的是( )
A.过点,的直线的倾斜角为
B.若直线与直线垂直,则
C.直线与直线之间的距离是
D.过两点的直线方程为
【答案】ACD
【分析】对A,利用斜率得到角度;对B,根据斜率乘积为-1,计算可得;对C,利用平行线之间的距离公式计算可判断;对D,直线方程两点式成立条件即可判断.
【详解】对A,设直线倾斜角为,则,所以倾斜角不是,故错误;
对B,由两条直线垂直,则,故正确;
对C,直线,即,
所以与直线之间的距离是,故错误;
对D,过两点的直线方程为,故错误.
故选:ACD
三、填空题
21.请写出直线的一个方向向量 .
【答案】(答案不唯一)
【分析】根据直线方向向量的定义运算求解.
【详解】令,则,解得,可得点,
令,则,解得,可得点,
所以直线的一个方向向量.
故答案为:.
22.若直线与直线垂直,则实数 .
【答案】
【分析】根据两直线垂直列方程,解方程即可.
【详解】因为直线与直线垂直,
所以,解得,
故答案为:.
23.使三条直线,,不能围成三角形的实数m的值为 .
【答案】或或
【分析】当三条直线交于一点或有两条直线平行或重合时,这三条直线不能围成三角形,由此求出m的值,即得答案.
【详解】当三条直线交于一点或有两条直线平行或重合时,这三条直线不能围成三角形.
若三条直线交于一点,由,得直线,交点坐标为,
把代入到直线,得;
若有两条直线平行或重合时,有两条直线的斜率相等,这三条直线的斜率分别为,
所以或.
综上,或或时,直线,,不能围成三角形,
故答案为:或或
24.直线与直线平行,则 .
【答案】-2
【分析】利用两直线平行:斜率相等,纵截距不等即可求出结果.
【详解】由,得到,
因为,所以,由,得到
所以,即,解得,
故答案为:.
25.已知点P,Q的坐标分别为,,直线l:与线段PQ的延长线相交,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【分析】先求出的斜率,再利用数形结合思想,分情况讨论出直线的几种特殊情况,综合即可得到答案.
【详解】如下图所示,
由题知,
直线过点.
当时,直线化为,一定与相交,所以,
当时,,考虑直线的两个极限位置.
(1)经过,即直线,则;
(2)与直线平行,即直线,则,
因为直线与的延长线相交,
所以,即,
故答案为:
26.已知点,,若直线与线段(含端点)相交,则k的取值范围为 .
【答案】
【分析】由题意利用直线的倾斜角和斜率,数形结合求得实数k的取值范围.
【详解】由可得,可知直线为过定点,斜率为的直线,
可得,
若直线与线段(含端点)相交,则或,
所以k的取值范围为.
故答案为:.
27.已知直线过点,且分别与轴的正半轴、轴的正半轴交于两点,为原点,则面积最小值为 .
【答案】
【分析】设直线的方程为,由题意可得,根据三角形的面积公式及基本不等式即可求解.
【详解】依题意,设直线在轴上的截距为,在轴上的截距为,
则直线的方程为,
直线过点,,
,
,
,即,
当且仅当, 即 时取等号,
面积最小值为.
故答案为:.
28.已知直线,则点关于l的对称点的坐标为 .
【答案】
【分析】设对称点,根据线段中点在直线上,所在直线与直线垂直,即斜率相乘为,代入坐标即可求解.
【详解】设对称点,线段中点为,
则,解得,
点关于直线的对称点坐标为.
故答案为:.
29.若,,点在线段(含端点)上移动,则的最小值为 .
【答案】
【分析】由表示动点与定点之间的距离,结合点到直线的距离公式,即可求解.
【详解】因为,,可得直线的方程为,
又由表示动点与定点之间的距离,
由点到直线的距离公式,可得,
又由,则过点与垂直的直线的斜率为,
此时直线方程为,即,
联立方程组,解得,满足题意,
所以的最小值为.
故答案为:.
30.已知直线,若直线的倾斜角,求实数的取值范围
【答案】
【分析】根据直线斜率与倾斜角的之间的关系,结合正切函数的性质进行求解即可.
【详解】由直线的方程可知该直线的斜率为,
所以有,
因为,
所以,
因此实数的取值范围为,
故答案为:
31.光线由点射到直线上,反射后过点,则反射光线所在直线的一般式方程为 .
【答案】
【分析】首先求点关于直线的对称点,再根据点也在反射光线上,即可求解.
【详解】设点关于直线的对称点,
则,解得:,即,
点在反射光线上,则,
,整理为,
所以反射光线所在直线方程的一般式为.
故答案为:
32.已知直线与互相垂直,垂足为,则的值是
【答案】
【分析】由两直线垂直,可求出a的值,又垂足为两直线交点,列方程组求解可得b,c的值,从而即可得答案.
【详解】因为两直线互相垂直,所以,解得,
又垂足既在前一条直线上,也在后一条直线上,
所以,解得,
所以.
故答案为:.
33.直线的方程为: ,若直线不经过第二象限,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据题意,分类讨论,当或时,根据直线不经过第二象限,列出不等式方程,计算可得答案.
【详解】(1),即时,直线为,满足不经过第二象限;
(2),即时,直线的方程化简为:,不经过第二象限,则有,解得;
综上,得时满足不经过第二象限.
故答案为:
34.如图,在等腰直角三角形中,,点是边上异于的一点,光线从点出发,经发射后又回到原点,若光线经过的重心,则 长为 .
【答案】
【分析】以为坐标原点,建立平面直角坐标系,得到直线的方程和的重心,设分别是点关于直线和轴的对称点,设,求得,结合,求得的值,即可求解.
【详解】以为坐标原点,以所在的直线分别为轴、轴,建立平面直角坐标系,
如图所示,则,
所以直线的方程为,且的重心,
设分别是点关于直线和轴的对称点, 设,
设,可得,解得,即,
又由,根据光的反射原理,可知四点共线,
所以,即,解得,即长为,所以长为.
故答案为:.
【B组 在综合中考查能力】
一、单选题
1.已知直线,互相垂直,则实数的值为( )
A.B.或C.D.或
【答案】A
【分析】根据两一般式直线相互垂直求的值,注意验证求得的值是否满足直线方程.
【详解】因为直线,互相垂直,
所以,所以 或,
当,直线不存在,故.
故选:A
2.已知点到直线l:的距离为d,则d的可能取值是( )
A.0B.1C.D.4
【答案】AB
【分析】根据直线过定点求出点P到直线的最大距离即可判断选项.
【详解】由,
解方程组,
即直线过定点,则,
显然,即C、D错误,A、B正确.
故选:AB
3.一条沿直线传播的光线经过点和,然后被直线反射,则反射光线所在的直线方程为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】首先根据两点式求得入射光线的直线方程,求得入射光线和直线的交点,再根据反射光线经过入射点的对称点,结合点关于直线对称求得对称点,再利用两点式即可得解.
【详解】入射光线所在的直线方程为,即,
联立方程组解得即入射点的坐标为.
设关于直线对称的点为,
则解得,即.
因为反射光线所在直线经过入射点和,
所以反射光线所在直线的斜率为,
所以反射光线所在的直线方程为,即.
故选:D.
4.汉代初年成书的《淮南万毕术》记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣”.这是中国古代入民利用平面镜反射原理的首个实例,体现了传统文化中的数学智慧.在平面直角坐标系中,一条光线从点射出,经轴反射后的光线所在的直线与圆相切,则反射光线所在直线的斜率为( )
A.B.或1C.1D.2
【答案】C
【分析】由对称性可知反射光线过且又在该圆上,即可得为切点,再由斜率乘积为即可求出答案.
【详解】易知关于轴的对称点为,
由平面镜反射原理,反射光线所在的直线过且与该圆相切,
将圆化简后可得,所以圆心,
易知在该圆上,所以即为切点,
因此圆心与切点连线与反射光线垂直,设反射光线所在直线的斜率为,
即,解得
故选:C.
5.已知直线,点,记到的距离为,则的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】求出直线所过定点,再由及直线系表示的直线可求出结果.
【详解】当时,直线过点,到的距离为;
由直线,可得,
由,可解得,
即直线过定点,
则,,
当直线与直线垂直时,最大,
令,m的值不存在,即这样的直线l不存在,
所以.
故选:B.
6.不论实数取何值时,直线都过定点,则直线关于点的对称直线方程为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】先求出定点坐标,设直线关于点的对称直线方程为,则,解方程即可得出答案.
【详解】由可得:,
令,解得:,
所以,设直线关于点的对称直线方程为:,
则到直线与的距离相等,
所以,解得:,即(舍去)或.
故直线关于点的对称直线方程为:.
故选:D.
7.已知直线,若直线与连接两点的线段总有公共点,则直线的倾斜角范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】求出直线过的定点,利用数形结合方法求出直线的斜率范围,进而求出倾斜角范围.
【详解】直线,由,解得,即直线过定点,
设直线的斜率为,直线的倾斜角为,则,
显然直线的斜率为,直线的斜率为,
由于直线经过点,且与线段总有公共点,则,即,
又,于是,因此或,
所以直线的倾斜角的取值范围是.
故选:D
8.已知直线,若直线与连接、两点的线段总有公共点,则直线的倾斜角范围为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据直线过定点,即可根据斜率公式求解边界线的斜率,即可根据斜率与倾斜角的关系求解.
【详解】直线的方程可得,所以,直线过定点,
设直线的斜率为,直线的倾斜角为,则,
因为直线的斜率为,直线的斜率为,
因为直线经过点,且与线段总有公共点,
所以,即,因为,所以或,
故直线的倾斜角的取值范围是.
故选:D.
9.直线的倾斜角是直线倾斜角的一半,且直线与坐标轴所围成的三角形的面积为,则直线的方程可能是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】由斜率的几何意义结合二倍角公式可以先求出所求直线的斜率,再结合已知条件即可求出直线方程.
【详解】由题意不妨设直线与直线的斜率分别为,倾斜角分别为,
而,,又由二倍角公式,
所以有,整理得,解得或(舍去),
所以设直线的方程为,
则直线与坐标轴分别交于,
所以由题意直线与坐标轴所围成的三角形的面积为,
解得,所以设直线的方程为,
当时,它可以变形为.
故选:C.
10.已知直线,点,记到的距离为,则的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】求出直线系所过定点,再由及直线系表示的直线可求出结果.
【详解】由直线,可得,
由可解的,
即直线过定点,
则,
当与直线垂直时,,当直线过点,即时,,
又直线无论取何值,不能表示直线,
所以,
故选:B
11.已知直线,若直线与连接、两点的线段总有公共点,则直线的倾斜角范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】求出直线过的定点,利用数形结合方法求出直线的斜率范围,进而求出倾斜角范围.
【详解】直线,由,解得,即直线过定点,
设直线的斜率为,直线的倾斜角为,则,
显然直线的斜率为,直线的斜率为,
由于直线经过点,且与线段总有公共点,则,即,
又,于是,因此或,
所以直线的倾斜角的取值范围是.
故选:D
12.已知圆O:和点,点,M为圆O上的动点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】作出辅助线,由三角形相似得到,当三点共线时,取得最小值,利用两点间距离公式求出最小值.
【详解】取,连接,
则,又,
所以,
又,故∽,
故,从而,
所以,
当三点共线时,取得最小值,
最小值为.
故选:C
二、多选题
13.满足下列条件的直线与,其中的是( )
A.的倾斜角为,的斜率为
B.的斜率为,经过点,
C.经过点,,经过点,
D.的方向向量为,的方向向量为
【答案】BCD
【分析】根据直线斜率之积为判断ABC,再由方向向量垂直的数量积表示判断D.
【详解】对A,,,,所以A不正确;
对B,,,故B正确;
对C,,,,故C正确;
对D,因为,所以两直线的方向向量互相垂直,故,故D正确.
故选:BCD
14.已知直线:,:,则( )
A.若,则的一个方向向量为B.若,则或
C.若,则D.恒过定点
【答案】AC
【分析】将代入,根据方向向量定义即可判断A,根据直线平行和垂直与斜率的关系即可判断选项B、C;将化简得,结合一次函数的性质可判断D.
【详解】对于A,当,直线:,斜率为,则其一个方向向量为,故A正确;
对于B,若,当时,显然不符合题意,
当时,即直线的斜率为,直线的斜率为,则有,
所以,解得或;
当时,直线:,:,显然两直线重合,故B错误;
对于C,若,当时,显然不符合题意;
当时可得,解得,即C正确;
对于D,将化简得,可知当时,直线过,即不论为何值时,直线恒过定点,即D错误;
故选:AC
15.已知直线过直线和的交点,且原点到直线的距离为3,则的方程可以为( )
A.B.
C.D.
【答案】AC
【分析】先求得和的交点坐标,然后根据直线的斜率是否存在进行分类讨论,结合原点到直线的距离确定正确答案.
【详解】由解得,即交点为,
当直线的斜率不存在时,直线的方程为,
此时原点到直线的距离为,符合题意,A选项正确.
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
即,
由解得,
直线的方程为,C选项正确.
故选:AC
16.下列结论错误的是( )
A.过点,的直线的倾斜角为
B.若直线与直线垂直,则
C.直线与直线之间的距离是
D.已知,,点P在x轴上,则的最小值是6
【答案】ACD
【分析】求出斜率判断A;利用两直线垂直关系求出a判断B;求出平行线间距离判断C;利用对称思想求出最小值判断D作答.
【详解】对于A,直线的斜率,其倾斜角小于,A错误;
对于B,由直线与直线垂直,得,解得,B正确;
对于C,直线化为,因此两平行直线的距离,C错误;
对于D,点关于x轴的对称点为,连接交x轴于点,点是x轴上任意一点,
连接,于是,
当且仅当点与重合时取等号,因此,D错误.故选:ACD
17.已知直线,则下列表述正确的是( )
A.当时,直线的倾斜角为45°
B.当实数变化时,直线恒过点
C.当直线与直线平行时,则两条直线的距离为1
D.原点到直线的距离最大值为
【答案】ABD
【分析】A选项,可求出直线斜率,即可判断选项正误;B选项,将直线方程整理为,由此可得直线所过定点;C选项,由题可得,后由平行直线距离公式可判断选项;D选项,根据直线恒过点判断即可.
【详解】A选项,当时,直线方程为,可得直线斜率为1,则倾斜角为45°,故A正确;
B选项,由题可得,则直线过定点,故B正确;
C选项,因直线与直线平行,则,解得,则直线方程为:,即.
则与直线之间的距离为,故C错误;
D选项,因为直线恒过点,故原点到直线的距离,当且仅当时取等号,故D正确.
故选:ABD
18.已知点,,直线上存在点P满足,则直线l的倾斜角可能为( )
A.0B.C.D.
【答案】BD
【分析】将、两点代入直线的方程,可知点、不可能同时在直线上,又,可判断出点的轨迹即为线段,把原问题转化为直线与线段恒有公共点问题,再求出两个临界值,即可判断.
【详解】将点代入直线得,再将点代入直线得,故点、不可能同时在直线上,
又,且,
点的轨迹为线段,即直线与线段恒有交点,
又直线,
直线恒过定点,作出示意图:
此时,,
故直线的斜率的取值范围为:,且直线的斜率存在,
故直线的倾斜角的取值范围为:,
故选:BD.
三、填空题
19.设不同直线,,则“”是“”的 条件.
【答案】充要
【分析】利用充分条件、必要条件的定义,结合两直线平行的判定推理作答.
【详解】当时,两直线方程为,,有,因此,
当直线时,显然,于是,解得,
所以“”是“”的充要条件.
故答案为:充要
20.将一张坐标纸折叠一次,使得点与点重合,点与点重合,则 .
【答案】1
【分析】根据直线对称的性质,结合直线斜率公式、中点坐标公式、互相垂直的直线斜率之间的关系进行求解即可.
【详解】设点为点,点为点,所以线段的中点为.
设点为点,设点为点,所以线段的中点为,
由题意可知,
于是有: ,
故答案为:1
【点睛】关键点睛:本题的关键是根据直线对称,得到斜率之间的关系.
21.已知的顶点,边上的中线所在的直线方程为,的平分线所在直线方程为,则直线的方程为 .
【答案】.
【分析】由题意可知,点在上,可设点的坐标是,则由的中点在直线上,可求出,从而可得,然后设关于直线的对称点为,列方程组可求出的坐标,由题意可知在直线上,从而可求出直线的方程.
【详解】由题意可知,点在上,可设点的坐标是,
则的中点在直线上,
所以,解得,所以,
设关于直线的对称点为,则有,解得,即,
则由在直线上,得直线的斜率为,
所以直线的方程为,即,
故答案为:
22.过直线与的交点,且垂直于直线的直线方程是 .
【答案】
【分析】联立直线方程得交点坐标,再利用垂直关系及点斜式方程求解即可.
【详解】联立,解得,即交点坐标为.
因为所求直线与直线垂直,所以所求直线的斜率为,
所以所求的直线方程是:,即.
故答案为:.
23.已知点、,在直线上,则的最小值等于 .
【答案】12
【分析】求出关于的对称点的坐标,则即为的最小值.
【详解】设关于的对称点为
则,解得,,
,则,所以的最小值是12.故答案为:.
24.设,则直线与围成的三角形的面积的最大值为 .
【答案】2
【分析】由直线方程确定直线,且直线过定点,直线过定点,定点都在直线上,这样设直线交于,得出三条直线围成直角,利用基本不等式可得的最大值,从而得三角形面积最大值.
【详解】由题知直线,且直线过定点,直线过定点,点在直线上.
设直线交于,则三条直线围成的三角形为,且,
所以.
因为,
所以,当且仅当时,等号成立,
所以,所以.
故答案为:2.
25.已知直线过点,且与轴、轴的正半轴分别交于,两点,为坐标原点,则的面积取最小值时直线的方程为 .(答案写成一般式)
【答案】
【分析】把直线方程设出来,然后求出两点的坐标,进而写出的面积,然后通过基本不等式即可求出面积的最小值,进而得到答案.
【详解】因为直线与轴、轴的正半轴分别交于两点,则可设直线的斜率为,且,
所以直线的方程为:即,
令,得到,所以;令,得到,所以.
由,则三角形AOB的面积为
,
当且仅当,即,因为,所以,
所以直线方程为.
故答案为:.
26.已知直线经过点,且点,到直线的距离相等,则直线的方程为 .
【答案】或
【分析】根据直线与直线的位置关系,分类讨论,可得其斜率之间的关系,求得斜率,可得答案.
【详解】设直线的斜率为,直线的斜率为,
当直线时,显然点,到直线的距离相等,如下图:
则此时,由,且直线过,
则直线的方程为,整理可得;
当直线与直线相交时,作于,于,如下图:
若,由,,则,
可得,即为的中点,其坐标为,
此时直线的斜率,直线的方程为,整理可得.
故答案为:或.
27.是直线上的第一象限内的一点,为定点,直线AB交x轴正半轴于点C,当面积最小时,点的坐标是 .
【答案】
【分析】根据给定条件,设出点的坐标,并表示出点的横坐标,再列出三角形面积的关系式,利用均值不等式求解作答.
【详解】依题意,设,,则,
而,则有,显然,于是,
由点在x轴正半轴上,得,面积
,当且仅当,即时取等号,
所以当面积最小时,点的坐标是.
故答案为:
【C组 在创新中考查思维】
一、单选题
1.已知向量满足,若,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】利用直角坐标系将向量转化为坐标,进而转化为点关于直线对称,从而求出结果.
【详解】
建立如图所示直角坐标系,其中,
则令,
设,则,
,,
,
问题等价于当点在线段上运动时,求的最小值,
设点关于的对称点为,
则,解得,
,
当且仅当为直线与线段的交点时取得最小值.
这时由,得,符合题意.
故选:D.
2.若对一个角,存在角满足,则称为的“伴随角”.有以下两个命题:
①若,则必存在两个“伴随角”;
②若,则必不存在“伴随角”;
则下列判断正确的是( )
A.①正确②正确;B.①正确②错误;
C.①错误②正确;D.①错误②错误.
【答案】B
【分析】将已知方程变形为,则为直线与单位圆的交点.用圆心到直线的距离解决问题
【详解】将已知方程变形为,
则为直线与单位圆的交点.
考虑圆心到直线的距离
,其中.
对于①,若,则,于是,即,
直线与圆必有两个不同交点,
为直线与单位圆的交点,
故必存在两个“伴随角”,即①正确;
对于②若,则,于是,
即直线与圆可能公共点,故可能存在“伴随角”,即②错误;
综上,①正确②错误,
故选:B.
【点睛】关键点点睛: 把转化为直线与单位圆的交点是解题的关键点.
3.已知函数,给出下列四个结论:
①函数的图像是轴对称图形; ②函数在上单调递减;
③函数的值域是; ④方程有4个不同的实数解.
其中正确的结论有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【答案】D
【分析】根据函数解析式的几何意义,数形结合判断选项正误.
【详解】表示x轴上的点到,和的距离之差的绝对值.
对于①,当点在左右对称位置时,到,和的距离之差的绝对值相等,所以的图象是轴对称图形,①正确;
对于②,时,点从左向右靠近,到,和的距离之差的绝对值变小,所以在上单调递减,②正确;
对于③,当点在时,,取最小值0,又因为,所以值域为,③正确;
对于④,由③得,当时,,所以在上有两个不同的解,,和各有两个解,故有4个实数解,④正确.
故选:D.
【点睛】④中方程解的个数问题,注意的值域为,所以的解需在上,才能有两个解.
4.已知,若过定点的动直线:和过定点的动直线:交于点(与,不重合),则以下说法错误的是( )
A.点的坐标为B.
C.D.的最大值为5
【答案】D
【分析】根据定点判断方法、直线垂直关系、勾股定理、三角函数辅助角求最值即可得解.
【详解】因为可以转化为,
故直线恒过定点A,故A选项正确;
又因为:即恒过定点B,
由 和 , 满足 ,
所以 , 可得 , 故B选项正确;
所以 , 故C选项正确;
因为 , 设为锐角,
则,
所以, 所以当 时, 取最大值 , 故选项D错误.
故选:D.
5.,,,,,一束光线从点出发射到上的点,经反射后,再经反射,落到线段上(不含端点),则的斜率的取值范围是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】先根据题意求得关于直线对称的点为,点关于直线的对称点为,点关于直线的对称点为,再数形结合得到点的变动范围,从而得到,由此得解.
【详解】设直线方程为,则,解得,即,即,
设关于直线对称的点为,则,解得,即,,
同理可得:
点关于直线的对称点为,
点关于直线的对称点为,
如图所示:
利用光线反射的性质可知,当这束光线反射后最终经过点时,则其先经过点;当这束光线反射后最终经过点时,则其先经过点;
所以点之间为点的变动范围,
因为,,所以直线,即直线斜率不存在,而,
所以,即.
故选:D
二、多选题
6.已知为坐标原点,,为轴上一动点,为直线:上一动点,则( )
A.周长的最小值为B.的最小值为
C.的最小值为D.的最小值为4
【答案】BCD
【分析】设关于直线:的对称点为,关于轴的对称点为,对于A:根据对称性可得,进而可得结果;对于B:根据点到直线的距离分析判断;对于C:因为,结合点到直线的距离分析判断;对于D:根据题意分析可得,结合点到直线的距离分析判断.
【详解】设关于直线:的对称点为,关于轴的对称点为,
可知,
对于选项A: 可得周长,
当且仅当四点共线时,等号成立,
所以周长的最小值为,故A错误;
对于选项B:设到轴,直线:的距离分别为,
则,
可得,
所以的最小值为,故B正确;
对于选项C:因为,
设到直线:的距离为,
可得,
所以的最小值为,故C正确;
对于选项D:作,垂足为,
因为直线的斜率,则,可得,
则,
可得,
所以的最小值为4,故D正确;
故选:BCD.
7.的三个顶点到直线l的距离分别为,则该三角形的重心到直线的距离可能为( )
A.B.C.2D.
【答案】ABC
【分析】建立平面直角坐标系,利用重心坐标、点到直线的距离公式求得三角形的重心到直线的距离的范围,由此确定正确答案.
【详解】以平面内一点为原点,建立平面直角坐标系,
设,则,
设直线的方程为(不同时为),
不妨设,
则
,
则当同号时,取得最大值为,
当,
或时,
取得最小值为,也即过重心.
所以,所以ABC选项正确,D选项错误.
故选:ABC
三、填空题
8.若关于x的方程;在上有实数根,则的最小值是 .
【答案】
【分析】转化为点到原点的距离平方后由点到直线的距离公式求解.
【详解】由题意得存在,使得点在直线上
故点到原点的距离最小值为,
当时,取最小值,此时的最小值为,
故答案为:
9.如图,在平面直角坐标系中,以点为圆心作半径为1的圆,点,为圆上的动点,且,点为一定点,倍长至,则线段的最大值为 .
【答案】
【分析】设,结合题目条件可表示D,C点坐标,后由两点间距离公式结合辅助角公式可得答案.
【详解】设,因,倍长至,则D,E中点为B,则.
又,圆半径为1,则,得,即.
则,
其中,则当时,.
故答案为:
10.设,过定点A的动直线和过定点B的动直线交于点,则的最大值 .
【答案】9
【分析】根据直线方程求出定点,然后根据直线垂直,结合基本不等式求解即可;
【详解】由题意,动直线过定点,
直线可化为,
令,可得,
又,所以两动直线互相垂直,且交点为P,
所以,
因为,
所以,当且仅当时取等号.
【点睛】根据直线方程求定点,判断直线垂直,将问题转化为基本不等式是本题的难点和突破点.
11.设x、,若向量,,满足,,,且向量与互相平行,则的最小值为 .
【答案】
【分析】由向量平行的坐标表示可得,在坐标系中,,将按向量平移至,根据轨迹为直线,将问题化为最小,数形结合法求原点到直线距离即可得结果.
【详解】由,又向量与互相平行,
所以,故,
令,,则,
所以,将按向量平移至,
所以是直线上的动点,如下图示,
所以,故,
由图知:要使最小,只需三点共线且到直线距离最短,
故最小值为原点到直线的距离,最小值为,此时题设中的x=2,y=1.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:找到的,并将其平移至使,即有,问题化为求点到直线距离.
12.已知点, 直线,关于直线的对称点为点, 则的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用对称将向量相乘转化为求点的运动轨迹问题,做出图像即可得到的取值范围.
【详解】解:由题意,
在中,,
∴直线过点
∵关于直线的对称点为点
∴直线l为线段的垂直平分线
∵直线为过点的任意直线,
∴,
∴点和点在以点为圆心4为半径的圆上,
由图可知
当点在时,最小,为:
当点在时,最大,为:
∴的取值范围为
故答案为:.
【点睛】本题考查数形结合的思想,考查学生的作图能力.
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