1、第二节直线的交点与距离公式最新考纲考情分析1.能根据直线的方程判断两条直线的位置关系2能用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标3掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两平行直线间的距离.1.高考对本节内容的考查主要涉及两点间的距离和点到直线的距离2常与圆、椭圆、双曲线、抛物线交汇考查,有时也会命制新定义题目3题型以选择题、填空题为主,属于中低档题.知识点一 两条直线平行与垂直的判定知识点二 两条直线的交点知识点三 三种距离点到直线、两平行线间的距离公式的使用条件(1)求点到直线的距离时,应先将直线方程化为一般式(2)求两平行线之间的距离时,应先将直线方程化为一般式且x,y的系数对应相
2、等1思考辨析判断下列结论正误(在括号内打“”或“”)(1)若两条直线的方程组成的方程组有解,则两条直线相交()(2)点P(x0,y0)到直线ykxb的距离为.()(3)直线外一点与直线上任一点的距离的最小值就是点到直线的距离()(4)两平行线间的距离是一条直线上任一点到另一条直线的距离,也可以看作是两条直线上各取一点的最短距离()(5)若点A,B关于直线l:ykxb(k0)对称,则直线AB的斜率等于,且线段AB的中点在直线l上()解析:(1)当方程组有唯一解时两条直线相交,若方程组有无穷多个解,则两条直线重合(2)应用点到直线的距离公式时必须将直线方程化为一般式,即点P到直线的距离为.(3)因
3、为最小值就是由该点向直线所作的垂线段的长,即点到直线的距离(4)两平行线间的距离是夹在两平行线间的公垂线段的长,即两条直线上各取一点的最短距离(5)根据对称性可知直线AB与直线l垂直且直线l平分线段AB,所以直线AB的斜率等于,且线段AB的中点在直线l上2小题热身(1)已知直线(k3)x(4k)y10与2(k3)x2y30平行,那么k的值为(C)A1或3 B1或5C3或5 D1或2解析:法1:把k1代入已知两条直线,得2x3y10与4x2y30,此时两条直线的斜率不相等,所以两条直线不平行,所以k1,排除A,B,D.法2:因已知两条直线平行,所以k3或解得k3或k5.(2)直线ax2y10与直
4、线2x3y10垂直,则a的值为(D)A3 BC2 D3解析:由2a2(3)0,得a3.(3)直线2xy10,yx1,yax2交于一点,则a的值为.解析:由得代入yax2得a.(4)点(a,b)关于直线xy10的对称点是(b1,a1)解析:设对称点的坐标为(x0,y0),则即解之得即对称点坐标为(b1,a1)(5)直线2x2y10,xy20之间的距离是.解析:先将2x2y10化为xy0,则两平行线间的距离为d.考点一两条直线的平行与垂直问题【例1】(1)已知两条直线l1:(a1)x2y10,l2:xay30平行,则a等于()A1 B2C0或2 D1或2(2)已知两直线方程分别为l1:xy1,l2
5、:ax2y0,若l1l2,则a_.【解析】(1)若a0,两直线方程分别为x2y10和x3,此时两直线相交,不平行,所以a0;当a0时,两直线平行,则有,解得a1或2.(2)因为l1l2,所以k1k21.即(1)1,解得a2.【答案】(1)D(2)2方法技巧(1)当含参数的直线方程为一般式时,若要表示出直线的斜率,不仅要考虑到斜率存在的一般情况,也要考虑到斜率不存在的特殊情况,同时还要注意x,y的系数不能同时为零这一隐含条件.(2)在判断两直线的平行、垂直时,也可直接利用直线方程的系数间的关系得出结论.1若直线l1:(a1)xy10和直线l2:3xay20垂直,则实数a的值为(D)A. B. C
6、. D.解析:由已知得3(a1)a0,解得a.2已知a,b为正数,且直线axby60与直线2x(b3)y50平行,则2a3b的最小值为25.解析:由两直线平行可得,a(b3)2b,即2b3aab,1.又a,b为正数,所以2a3b(2a3b)1313225,当且仅当ab5时取等号,故2a3b的最小值为25.考点二两直线的交点与距离问题【例2】(1)求经过直线l1:3x2y10和l2:5x2y10的交点,且垂直于直线l3:3x5y60的直线l的方程为_(2)已知点P(4,a)到直线4x3y10的距离不大于3,则a的取值范围是_(3)若两平行直线3x2y10,6xayc0之间的距离为,则c的值是_【
7、解析】(1)先解方程组得l1,l2的交点坐标为(1,2),再由l3的斜率求出l的斜率为,于是由直线的点斜式方程求出l:y2(x1),即5x3y10.(2)由题意得,点P到直线的距离为.又3,即|153a|15,解之得0a10,所以a的取值范围是0,10(3)依题意知,解得a4,c2,即直线6xayc0可化为3x2y0,又两平行线之间距离为,所以,解得c2或6.【答案】(1)5x3y10(2)0,10(3)2或6方法技巧1.求过两直线交点的直线方程的方法求过两直线交点的直线方程,先解方程组求出两直线的交点坐标,再结合其他条件写出直线方程2利用距离公式应注意:(1)点P(x0,y0)到直线xa的距
8、离d|x0a|,到直线yb的距离d|y0b|;(2)应用两平行线间的距离公式要把两直线方程中x,y的系数分别化为相等1若直线l与两直线y1,xy70分别交于M,N两点,且MN的中点是P(1,1),则直线l的斜率是(A)A BC D解析:由题意,设直线l的方程为yk(x1)1,分别与y1,xy70联立解得M,N.又因为MN的中点是P(1,1),所以由中点坐标公式得k.2若P,Q分别为直线3x4y120与6x8y50上任意一点,则|PQ|的最小值为(C)A. B.C. D.解析:因为,所以两直线平行,将直线3x4y120化为6x8y240,由题意可知|PQ|的最小值为这两条平行直线间的距离,即,所
9、以|PQ|的最小值为.3(2019江苏卷)在平面直角坐标系xOy中,P是曲线yx(x0)上的一个动点,则点P到直线xy0的距离的最小值是4.解析:解法1:设P(x,x),x0,则点P到直线xy0的距离d4,当且仅当2x,即x时取等号,故点P到直线xy0的距离的最小值是4.解法2:由yx(x0)得y1,令11,得x,则当点P的坐标为(,3)时,点P到直线xy0的距离最小,最小值为4.考点三对称问题命题方向1 点关于点对称【例3】(1)点M(m,1)关于点N(2,n)的对称点为P(4,5),则()Am3,n8 Bm3,n8Cm3,n8 Dm8,n3(2)直线x2y30关于定点M(2,1)对称的直线
10、方程是_【解析】(1)因为点M,P关于点N对称,所以由中点坐标公式可知2,即m8,n3,故选D.(2)方法1:设对称的直线上的一点的坐标为(x,y),则其关于点M(2,1)对称的点的坐标为(4x,2y)(4x,2y)在直线x2y30上,(4x)2(2y)30,即x2y110.方法2:根据对称性知对称直线与已知直线平行,因此可设对称直线的方程为x2y0(3),则点M到两条直线的距离相等,即,解得11,所以所求的直线方程为x2y110.【答案】(1)D(2)x2y110命题方向2 点关于线对称【例4】如图,已知A(4,0),B(0,4),从点P(2,0)射出的光线经直线AB反射后再射到直线OB上,
11、最后经直线OB反射后又回到P点,则光线所经过的路程是()A3 B6C2 D2【解析】直线AB的方程为xy4,点P(2,0)关于直线AB的对称点为D(4,2),关于y轴的对称点为C(2,0),则光线经过的路程为|CD|2.【答案】C命题方向3 直线关于直线对称【例5】直线2xy30关于直线xy20对称的直线方程是_【解析】设所求直线上任意一点P(x,y),则P关于xy20的对称点为P(x0,y0),由得由点P(x0,y0)在直线2xy30上,2(y2)(x2)30,即x2y30.【答案】x2y30方法技巧 (2)轴对称点A(a,b)关于直线AxByC0(B0)的对称点A(m,n),则有直线关于直
12、线的对称可转化为点关于直线的对称问题来解决1(方向2)将一张坐标纸折叠一次,使得点(0,2)与点(4,0)重合,点(7,3)与点(m,n)重合,则mn等于(A)A.B. C.D.解析:由已知,纸的折痕应是点(0,2)与点(4,0)连线的中垂线,即直线y2x3,它也是点(7,3)与点(m,n)连线的中垂线,于是解得所以mn.2(方向2)已知入射光线经过点M(3,4),被直线l:xy30反射,反射光线经过点N(2,6),则反射光线所在直线的方程为6xy60.解析:设点M(3,4)关于直线l:xy30的对称点为M(a,b),则反射光线所在直线过点M,所以解得a1,b0.又反射光线经过点N(2,6),所以所求直线的方程为,即6xy60.3(方向1)过点P(0,1)作直线l,使它被直线l1:2xy80和l2:x3y100截得的线段被点P平分,则直线l的方程为x4y40.解析:设l1与l的交点为A(a,82a),则由题意知,点A关于点P的对称点B(a,2a6)在l2上,代入l2的方程得a3(2a6)100,解得a4,即点A(4,0)在直线l上,所以直线l的方程为x4y40.