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直线的相对位置关系有：平行、相交、异面，其中相交的特殊情况是两条直线垂直。
直线由无数个点构成。直线是面的组成成分，并继而组成体。没有端点，向两端无限延长，长度无法度量。直线是轴对称图形。它有无数条对称轴，其中一条是它本身，还有所有与它垂直的直线对称轴。在平面上过不重合的两点有且只有一条直线，即不重合两点确定一条直线。在球面上，过两点可以做无数条类似直线。
两条直线的位置关系有平行、相交、共线和异面4种。
在同一平面内，两条直线的位置关系有三种：平行、重合、相交。在空间中两条直线的位置关系有四种：平行、相交、共线和异面。
假定两直线不平行，那么就必定相交。这样，这两条不平行的直线就与第三条相截的直线构成一个三角形。其中的一个同位角就成了三角形的外角。
因为三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和，即：其中的一个同位角等于另一个同位角和不相邻的内角的和。所以，其中的一个同位角不等于另一个同位角。也就是两直线不平行同位角不相等，反之必定成立。
一般认为点到直线之间的距离为最短距离，而垂直距离为最短距离。从定义看，平面内两点间的距离与垂直无关，即连结两点的线段的长度，而所谓的“线与线的距离”只适于平行线。点到直线的距离及两平行线间的距离，都与垂直有关。点到直线的距离：直线外一点到这直线的垂直线段的长叫做两平行线间的距离，两平行线中的一条上的任一点到另一直线的距离叫做垂直距离。
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