高二数学-直线与方程典型习题(教师版)
【知识点一:倾斜角与斜率】(1)直线的倾斜角①关于倾斜角的概念要抓住三点:1、与x 轴相交;2、x 轴正向;3、直线向上方向。
②直线与x 轴平行或重合时,规定它的倾斜角为00 ③倾斜角α的围000180α≤<(2)直线的斜率 ①直线的斜率就是直线倾斜角的正切值,而倾斜角为090的直线斜率不存在. 记作tan k α=0(90)α≠⑴当直线l 与x 轴平行或重合时, 00α=,0tan 00k == ⑵当直线l 与x 轴垂直时, 090α=,k 不存在. ②经过两点1112212(,),(,)P x y P x y x x ≠()的直线的斜率公式是2121y y k x x -=- ③每条直线都有倾斜角,但并不是每条直线都有斜率.(3)求斜率的一般方法:①已知直线上两点,根据斜率公式212121()y y k x x x x -=≠-求斜率; ②已知直线的倾斜角α或α的某种三角函数根据tan k α=来求斜率;(4)利用斜率证明三点共线的方法:已知112233(,),(,),(,)A x y B x y C x y ,若123AB BC x x x k k ===或,则有A 、B 、C 三点共线。
【知识点二:直线平行与垂直】(1)两条直线平行:对于两条不重合的直线12,l l ,其斜率分别为12,k k ,则有2121 // k k l l =⇔ 特别地,当直线12,l l 的斜率都不存在时,12l l 与的关系为平行(2)两条直线垂直:如果两条直线12,l l 斜率存在,设为12,k k ,则有1- 2121=⋅⇔⊥k k l l注:两条直线12,l l 垂直的充要条件是斜率之积为-1,这句话不正确;由两直线的斜率之积为-1,可以得出两直线垂直;反过来,两直线垂直,斜率之积不一定为-1。
如果12,l l 中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0时,12l l 与互相垂直.(2)线段的中点坐标公式121122,(,),(,)P P x y x y 若点的坐标分别是,1212122(,)2x x x PP M x y y y y +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩且线段的中点的坐标为 【知识点四 直线的交点坐标与距离】(1)两条直线的交点设两条直线的方程是1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=两条直线的交点坐标就是方程组11122200A x B y C A x B y C ++=⎧⎨++=⎩的解。
①若方程组有唯一解,则这两条直线相交,此解就是交点的坐标;②若方程组无解,则两条直线无公共点,此时两条直线平行.(2)几种距离两点间的距离:平面上的两点111222(,),(,)P x y P xy 间的距离公式12||PP =特别地,原点(0,0)O 与任一点(,)P x y的距离||OP =点到直线的距离:点00(,)o P x y 到直线0Ax By C ++=的距离d =两条平行线间的距离:两条平行线1200Ax By C Ax By C ++=++=与间的距离d =注:1求点到直线的距离时,直线方程要化为一般式;2求两条平行线间的距离时,必须将两直线方程化为系数相同的一般形式后,才能套用公式计算。
需要更多的高考数学复习资料【例】已知,,直线l 过原点O 且与线段AB 有公共点,则直线l 的斜率的取值围是( )AB C D答案:B 分析:由于直线l 与线段AB 有公共点,故直线l 的斜率应介于OA ,OB 斜率之间.解:由题意,,,由于直线l 与线段AB 有公共点,所以直线l 的斜率的取值围是考点:本题主要考查直线的斜率公式,考查直线l 与线段AB 有公共点,应注意结合图象理解.【例】在坐标平面,与点A (1,2)距离为1,且与点B (3,1)距离为2的直线共有( )A 1条B 2条C 3条D 4条答案:B分析:由题意,A 、B 到直线距离是1和2,则以A 、B 为圆心,以1、2为半径作圆,两圆的公切线的条数即可.解:分别以A 、B 为圆心,以1、2为半径作圆,两圆的公切线有两条,即为所求.考点:本题考查点到直线的距离公式,考查转化思想【例】方程1=+y x 所表示的图形的面积为_________。
答案:2解:方程1=+y x 2【例】设),0(为常数k k k b a ≠=+,则直线1=+by ax 恒过定点 .答案:11(,)k k解:1=+by ax 变化为()1,()10,ax k a y a x y ky +-=-+-= 对于任何a R ∈都成立,则010x y ky -=⎧⎨-=⎩【例】一直线过点(3,4)M -,并且在两坐标轴上截距之和为12,这条直线方程是__________. 答案:4160x y -+=,或390x y +-=解:设444(3),0,3;0,34;33412y k x y x x y k k k k---=+==-==+-++= 2413110,31140,4,3k k k k k k --=--===-或 【例】已知A (1,2),B (3,4),直线l 1:x=0,l 2:y=0和l 3:x+3y ﹣1=0、设P i 是l i (i=1,2,3)上与A 、B 两点距离平方和最小的点,则△P 1P 2P 3的面积是________精讲精练答案:分析:设出P 1,P 2,P 3,求出P 1到A ,B 两点的距离和最小时,P 1坐标,求出P 2,P 3的坐标,然后再解三角形的面积即可.解:设P 1(0,b ),P 2(a ,0),P 3(x 0,y 0) 由题设点P 1到A ,B 两点的距离和为显然当b=3即P 1(0,3)时,点P 1到A ,B 两点的距离和最小,同理P 2(2,0),P 3(1,0),所以考点:本题考查得到直线的距离公式,函数的最值,考查函数与方程的思想,是中档题.【例】已知直线(a ﹣2)y=(3a ﹣1)x ﹣1,为使这条直线不经过第二象限,则实数a 的围是___ ___ 答案:[2,+∞)分析:由已知中直线(a ﹣2)y=(3a ﹣1)x ﹣1不经过第二象限,我们分别讨论a ﹣2=0(斜率不存在),a ﹣2≠0(斜率存在)两种情况,讨论满足条件的实数a 的取值,进而综合讨论结果,得到答案. 解:若a ﹣2=0,即a=2时,直线方程可化为x=,此时直线不经过第二象限,满足条件;若a ﹣2≠0,直线方程可化为y=x ﹣,此时若直线不经过第二象限,则≥0,≥0,解得a >0综上满足条件的实数a 的围是[2,+∞)考点:本题考查的知识点是确定直线位置的几何要素,其中根据直线的斜截式方程中,当k≥0且b≤0时,直线不过第二象限得到关于a 的不等式组,是解答本题的关键,但解答时,易忽略对a ﹣2=0(斜率不存在)时的讨论,而错解为(2,+∞)。
【例】过点(5,4)A --作一直线l ,使它与两坐标轴相交且与两轴所围成的三角形面积为5。
解:设直线为4(5),y k x +=+交x 轴于点4(5,0)k-,交y 轴于点(0,54)k -, 14165545,4025102S k k k k=⨯-⨯-=--= 得22530160k k -+=,或22550160k k -+=解得2,5k =或 85k = 25100x y ∴--=,或85200x y -+=为所求。
【例】直线313y x =-+和x 轴,y 轴分别交于点,A B ,在线段AB 为边在第一象限作等边△ABC ,如果在第一象限有一点1(,)2P m 使得△ABP 和△ABC 的面积相等,求m 的值。
解:由已知可得直线//CP AB ,设CP 的方程为3,(1)3y x c c =-+>则33,3113AB c=⨯==+,333y x=-+过1(,)2P m得13533,2m m=-+=【例】已知点(1,1)A,(2,2)B,点P在直线xy21=上,求22PBPA+取得最小值时P点的坐标。
解:设(2,)P t t,则2222222(21)(1)(22)(2)101410PA PB t t t t t t+=-+-+-+-=-+当710t=时,22PBPA+取得最小值,即77(,)510P【例】求函数22()2248f x x x x x=-++-+的最小值。
解:2222()(1)(01)(2)(02)f x x x=-+-+-+-可看作点(,0)x到点(1,1)和点(2,2)的距离之和,作点(1,1)关于x轴对称的点(1,1)-22min()1310f x∴=+=【例】在△ABC中,已知BC边上的高所在直线的方程为x﹣2y+1=0,∠A的平分线所在直线的方程为y=0.若点B的坐标为(1,2),求点C的坐标.分析:根据三角形的性质解A点,再解出AC的方程,进而求出BC方程,解出C点坐标.逐步解答.解:点A为y=0与x﹣2y+1=0两直线的交点,∴点A的坐标为(﹣1,0).∴k AB==1.又∵∠A的平分线所在直线的方程是y=0,∴k AC=﹣1.∴直线AC的方程是y=﹣x﹣1.而BC与x﹣2y+1=0垂直,∴k BC=﹣2.∴直线BC的方程是y﹣2=﹣2(x﹣1).由y=﹣x﹣1,y=﹣2x+4,解得C(5,﹣6)考点:直线的点斜式方程。
本题可以借助图形帮助理解题意,将条件逐一转化求解【例】直线l过点P(2,1),且分别与x ,y轴的正半轴于A,B两点,O为原点.(1)求△AOB面积最小值时l的方程;(2)|PA|•|PB|取最小值时l的方程.分析:(1)设AB方程为,点P(2,1)代入后应用基本不等式求出ab的最小值,即得三角形OAB面积面积的最小值.(2)设直线l的点斜式方程,求出A,B两点的坐标,代入|PA|•|PB|的解析式,使用基本不等式,求出最小值,注意检验等号成立条件.解:(1)设A (a ,0)、B (0,b ),a >0,b >0,AB 方程为,点P (2,1)代入得 ≥2,∴ab≥8 (当且仅当a=4,b=2时,等号成立),故三角形OAB 面积S=ab≥4,此时直线方程为:,即x+2y ﹣4=0. (2)设直线l :y ﹣1=k (x ﹣2),分别令y=0,x=0,得A (2﹣,0),B (0,1﹣2k ). 则|PA|•|PB|==≥4,当且仅当k 2=1,即k=±1时,|PA|•|PB|取最小值,又∵ k <0,∴ k=﹣1,这时l 的方程为x+y ﹣3=0.考点:本题考查直线在坐标轴上的截距的定义,直线的截距式方程,以及基本不等式的应用.【例】求倾斜角是直线y =-3x +1的倾斜角的14,且分别满足下列条件的直线方程:(1)经过点(3,-1);(2)在y 轴上的截距是-5.解:∵直线的方程为y =-3x +1,∴k =-3,倾斜角α=120°,由题知所求直线的倾斜角为30°,即斜率为33. (1)∵直线经过点(3,-1),∴所求直线方程为y +1=33(x -3),即3x -3y -6=0. (2)∵直线在y 轴上的截距为-5,∴由斜截式知所求直线方程为y =33x -5,即3x -3y -15=0.【例】已知直线l :kx -y +1+2k =0(1)证明:直线l 过定点;(2)若直线l 交x 负半轴于A ,交y 正半轴于B ,△AOB 的面积为S ,试求S 的最小值并求出此时直线l 的方程。
高中直线与方程练习题及讲解
高中直线与方程练习题及讲解### 高中直线与方程练习题及讲解题目一:直线方程的求解题目描述:已知点A(2,3)和点B(-1,-2),求经过这两点的直线方程。
解题步骤:1. 首先,我们需要找到直线的斜率。
斜率公式为 \( k = \frac{y_2- y_1}{x_2 - x_1} \)。
2. 将点A和点B的坐标代入公式,得到 \( k = \frac{-2 - 3}{-1 - 2} = \frac{-5}{-3} = \frac{5}{3} \)。
3. 有了斜率,我们可以使用点斜式方程 \( y - y_1 = k(x - x_1) \) 来写出直线方程。
选择点A代入,得到 \( y - 3 = \frac{5}{3}(x - 2) \)。
4. 最后,将方程化为一般形式 \( Ax + By + C = 0 \),得到 \( 5x - 3y + 1 = 0 \)。
题目二:直线的平行与垂直题目描述:已知直线 \( l_1: 3x - 4y + 5 = 0 \),求与 \( l_1 \) 平行且与直线 \( 2x + y - 7 = 0 \) 垂直的直线方程。
解题步骤:1. 平行直线的斜率相同,所以 \( l_1 \) 的斜率为 \( k =\frac{3}{4} \)。
2. 垂直直线的斜率互为相反数的倒数,因此 \( l_1 \) 垂直的直线斜率为 \( -\frac{4}{3} \)。
3. 利用点斜式方程,我们可以选择直线 \( l_1 \) 上的一点,比如\( (0, 5/4) \),代入 \( y - y_1 = k(x - x_1) \),得到 \( y - \frac{5}{4} = -\frac{4}{3}(x - 0) \)。
4. 将方程化为一般形式,得到 \( 4x + 3y - 15 = 0 \)。
题目三:直线的交点题目描述:求直线 \( l_1: 2x + 3y - 6 = 0 \) 与直线 \( l_2: x - y + 1 = 0 \) 的交点坐标。
(完整版)直线与方程练习题及答案详解
直线与方程练习题及答案详解一、选择题1.设直线0ax by c ++=的倾斜角为α,且sin cos 0αα+=,则,a b 满足( ) A .1=+b aB .1=-b aC .0=+b aD .0=-b a2.过点(1,3)P -且垂直于直线032=+-y x 的直线方程为( )A .012=-+y xB .052=-+y xC .052=-+y xD .072=+-y x 3.已知过点(2,)A m -和(,4)B m 的直线与直线012=-+y x 平行, 则m 的值为( )A .0B .8-C .2D .104.已知0,0ab bc <<,则直线ax by c +=通过( ) A .第一、二、三象限 B .第一、二、四象限C .第一、三、四象限D .第二、三、四象限5.直线1x =的倾斜角和斜率分别是( )A .045,1 B .0135,1- C .090,不存在 D .0180,不存在6.若方程014)()32(22=+--+-+m y m m x m m 表示一条直线,则实数m 满足( ) A .0≠m B .23-≠m C .1≠m D .1≠m ,23-≠m ,0≠m 二、填空题1.点(1,1)P - 到直线10x y -+=的距离是________________.2.已知直线,32:1+=x y l 若2l 与1l 关于y 轴对称,则2l 的方程为__________;若3l 与1l 关于x 轴对称,则3l 的方程为_________;若4l 与1l 关于x y =对称,则4l 的方程为___________; 3.若原点在直线l 上的射影为)1,2(-,则l 的方程为____________________。
4.点(,)P x y 在直线40x y +-=上,则22x y +的最小值是________________. 5.直线l 过原点且平分ABCD 的面积,若平行四边形的两个顶点为(1,4),(5,0)B D ,则直线l 的方程为________________。
上海教育版高中数学二下11.1直线的方程同步测试题(三)
高二数学练习——直线的方程一.填空题:1.若三点(2,-2),(-1,4),(x ,0)共线,则x = . 2.过点(-2,4),方向向量→d =(2,4)的点方向式方程为 .3.经过A (2,3),B (4,6)两点的直线的点方向式方程为 .4.直线3x +2y +6=0的一个法向量为(a ,a -2),则a = .5.已知A (-3,2),B (1,-4),则线段AB 的垂直平分线方程是6.若坐标原点在直线l 上的射影点的坐标是(-4,2),则直线l 的方程为 . 7.已知平面上三点A (-1,3),B (3,-4),C (-1,2),点P 满足→--BP =23→--BC ,则直线AP 的方程为 .8.直线0123=++y x 的所有单位法向量的坐标为 .9.已知A (-1,1),B (x ,3)为直线l 上的两点, l 的方向向量为(2,1),则x = .10.直线1l :0132=-+y x 与直线2l :3x -2=0所成角的大小为 .11.过点P (3,5)的所有直线中,离原点最远的直线方程是 .12.直线01cos sin =++ϑϑy x 与02sin cos =+-ϑϑy x (0<ϑ<π)的位置关系是: .二.选择题13.直线m y m x m 2)2()2(=-++在x 轴上的截距为3,则m 的值是( )(A )56; (B )-56; (C )6; (D )-6. 14.若-2π<ϑ<0,则直线ϑcot x +y =0的倾斜角是( ) (A )-ϑ; (B )2π+ϑ; (C )π+ϑ; (D )2π-ϑ 15.设a 、b 、c 分别是ΔABC 中∠A 、∠B 、∠C 所对边的边长,则直线0sin =++c ay A x 与0sin sin =+-C B y bx 的位置关系是( )(A )平行; (B )重合; (C )垂直; (D )相交但不垂直.16.不论m 为何实数,直线012)1(=++--m y x m 恒过定点( )(A )(1,-21); (B )(-2,0); (C )(2,3); (D )(-2,3). 三.解答题:17.三角形ABC 中,已知A (-1,2),B (3,4),C (-2,5).求:(1)BC 边所在的直线方程;(2)BC 边上的高AH 所在的直线方程.解:18.已知直线l 垂直于直线3x -4y -7=0,且与两个坐标轴构成的三角形周长为10个单位长度,求直线l 的方程.解:19.已知直线l 过点A (-1,3),它的倾斜角是由B (3,-5)、C (0,-9)确定的直线的倾斜角的两倍,求直线l 的方程.解:20.求一直线l ,使它被两直线1l :x -3y +10=0与直线2l :2x +y -8=0所截得的线段平分于P (0,1)点.解:21.已知定点A (0,3),动点B 在直线1l :y =1上,动点C 在直线2l :y =-1上,且∠BAC =2,求ΔABC 面积的最小值. 解:高二数学练习一——直线的方程一.填空题:1.若三点(2,-2),(-1,4),(x ,0)共线,则x = 1 .2.过点(-2,4),方向向量→d =(2,4)的点方向式方程为 22+x =44-y . 3.经过A (2,3),B (4,6)两点的直线的点方向式方程为 22-x =33-y . 4.直线3x +2y +6=0的一个法向量为(a ,a -2),则a = 65.已知A (-3,2),B (1,-4),则线段AB 的垂直平分线方程是 2x -3y -1=0 .6.若坐标原点在直线l 上的射影点的坐标是(-4,2),则直线l 的方程为2x -y +10=0.7.已知平面上三点A (-1,3),B (3,-4),C (-1,2),点P 满足→--BP =23→--BC ,则直线AP 的方程为 x +y -2=0 . 8.直线0123=++y x 的所有单位法向量的坐标为 (±13133,±13132) . 9.已知A (-1,1),B (x ,3)为直线l 上的两点, l 的方向向量为(2,1),则x = 3 .10.直线1l :0132=-+y x 与直线2l :3x -2=0所成角的大小为32arctan 2-π. 11.过点P (3,5)的所有直线中,离原点最远的直线方程是 3x +5y -34=0 . 12.直线01cos sin =++ϑϑy x 与02sin cos =+-ϑϑy x (0<ϑ<π)的位置关系是:垂直 .二.选择题:13.直线m y m x m 2)2()2(=-++在x 轴上的截距为3,则m 的值是( D ) (A )56; (B )-56; (C )6; (D )-6. 14.若-2π<ϑ<0,则直线ϑcot x +y =0的倾斜角是( B ) (A )-ϑ; (B )2π+ϑ; (C )π+ϑ; (D )2π-ϑ. 15.设a 、b 、c 分别是ΔABC 中∠A 、∠B 、∠C 所对边的边长,则直线0sin =++c ay A x 与0sin sin =+-C B y bx 的位置关系是( C )(A )平行; (B )重合; (C )垂直; (D )相交但不垂直.16.不论m 为何实数,直线012)1(=++--m y x m 恒过定点( D )(A )(1,-21); (B )(-2,0); (C )(2,3); (D )(-2,3). 三.解答题:17.三角形ABC 中,已知A (-1,2),B (3,4),C (-2,5).求:(1)BC 边所在的直线方程;(2)BC 边上的高AH 所在的直线方程.解:(1)x +5y -23=0;(2)5x -y +7=0.18.已知直线l 垂直于直线3x -4y -7=0,且与两个坐标轴构成的三角形周长为10个单位长度,求直线l 的方程.解:4x +3y ±10=019.已知直线l 过点A (-1,3),它的倾斜角是由B (3,-5)、C (0,-9)确定的直线的倾斜角的两倍,求直线l 的方程解:→--BC =(-3,-4),BC k =34=BC αtan BC α2tan =BC BC αα2tan 1tan 2-=-724, 直线l :y -3=-)1(724+x ⇒ 24x +7y +3=0.20.求一直线l ,使它被两直线1l :x -3y +10=0与直线2l :2x +y -8=0所截得的线段平分于P (0,1)点解:设直线l 交直线1l 于A ,直线l 交直线2l 于B .∵A ∈1l ,B ∈2l ,∴设A (3a -10,a ),B (b ,8-2b ), 得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+=+-=228121030b a b a ⇒ ⎩⎨⎧-=-=+62103b a b a ⇒ ⎩⎨⎧==42b a , ∴A (-4,2),B (4,0),⇒ →--AB =(8,-2).直线l :x +4y -4=0.21.已知定点A (0,3),动点B 在直线1l :y =1上,动点C 在直线2l :y =-1上,且∠BAC =2π,求ΔABC 面积的最小值. 解:min )(ABC S ∆=8.。
高中数学必修二人教A版练习:3.2.3直线的一般式方程含解析
3.2.3 直线的一般式方程【选题明细表】1.已知直线l的方程为x-y+2=0,则直线l的倾斜角为( A )(A)30°(B)45°(C)60°(D)150°解析:设直线l的倾斜角为θ,则tan θ=,则θ=30°.2.(2018·陕西延安期末)如果AB<0,且BC<0,那么直线Ax+By+C=0不通过( D )(A)第一象限 (B)第二象限(C)第三象限 (D)第四象限解析:因为直线Ax+By+C=0可化为y=-x-,又AB<0,BC<0,所以->0,->0,所以直线过第一、二、三象限,不过第四象限.故选D.3.已知m≠0,则过点(1,-1)的直线ax+3my+2a=0的斜率为( D )(A)3 (B)-3(C)(D)-解析:由题意,得a-3m+2a=0,所以a=m,又因为m≠0,所以直线ax+3my+2a=0的斜率k=-=-.故选D.4.(2018·郑州调研)直线2x+(m+1)y+4=0与直线mx+3y-2=0平行,则m等于( C )(A)2 (B)-3(C)2或-3 (D)-2或-3解析:直线2x+(m+1)y+4=0与直线mx+3y-2=0平行,则有=≠,故m=2或-3.故选C.5.(2018·河南南阳期末)两条直线l1:ax+(1+a)y=3,l2:(a+1)x+(3-2a)y=2互相垂直,则a的值是( C ) (A)3 (B)-1(C)-1或3 (D)0或3解析:因为两条直线l1:ax+(1+a)y=3,l2:(a+1)x+(3-2a)y=2互相垂直,所以a(a+1)+(1+a)(3-2a)=0,解得a=-1或a=3.所以a的值是-1或3.故选C.6.(2018·辽宁大连期末)已知直线l经过点P(-2,5),且与直线4x+3y+2=0平行,则直线l的方程为 .解析:设直线l的方程为:4x+3y+m=0,把点P(-2,5)代入可得:-8+15+m =0,解得m=-7.所以直线l的方程为4x+3y-7=0.答案:4x+3y-7=07.若直线(2t-3)x+y+6=0不经过第一象限,则t的取值范围为. 解析:方程可化为y=(3-2t)x-6,因为直线不经过第一象限,所以3-2t ≤0,得t≥.答案:8.分别求符合条件的直线方程,并化为一般式.(1)经过点(-1,3),且斜率为-3;(2)经过两点A(0,4)和B(4,0);(3)经过点(2,-4)且与直线3x-4y+5=0平行;(4)经过点(3,2),且垂直于直线6x-8y+3=0.解:(1)根据条件,写出该直线的点斜式方程为y-3=-3(x+1),即y-3=-3x-3,整理得其一般式为3x+y=0.(2)根据条件,写出该直线的截距式为+=1,整理得其一般式为x+y-4=0.(3)设与直线3x-4y+5=0平行的直线为3x-4y+c=0,将点(2,-4)代入得6+16+c=0,所以c=-22.故所求直线的一般式为3x-4y-22=0.(4)设与直线6x-8y+3=0垂直的直线为8x+6y+c=0,代入点(3,2)得24+12+c=0,c=-36.从而得8x+6y-36=0,即所求直线的一般式为4x+3y-18=0.9.若直线l1:ax+(1-a)y=3与l2:(a-1)x+(2a+3)y=2互相垂直,则a的值为( D )(A)-3 (B)1(C)0或-(D)1或-3解析:因为l1⊥l2,所以a(a-1)+(1-a)(2a+3)=0,即a2+2a-3=0,故a=1或-3.选D.10.(2018·辽宁沈阳期末)光线沿着直线y=-3x+b射到直线x+y=0上,经反射后沿着直线y=ax+2射出,则有( B )(A)a=,b=6 (B)a=-,b=-6(C)a=3,b=- (D)a=-3,b=解析:在直线y=-3x+b上任意取一点A(1,b-3),则点A关于直线x+y=0的对称点B(-b+3,-1)在直线y=ax+2上,故有-1=a(-b+3)+2,即-1=-ab+3a+2,所以ab=3a+3,结合所给的选项,故选B.11.已知两条直线a1x+b1y+1=0和a2x+b2y+1=0都通过A(2,1),则过两点P1(a1,b1),P2(a2,b2)的直线方程的一般式为.解析:由题意得所以(a1,b1),(a2,b2)都在直线2x+y+1=0上,又两点确定一条直线,所以所求直线的方程为2x+y+1=0.答案:2x+y+1=012.已知直线l1的方程为3x+4y-12=0,分别求满足下列条件的直线l2的方程.(1)l1与l2平行且l2过点(-1,3);(2)l1与l2垂直,且l2与两坐标轴围成的三角形面积为4.解:(1)设l2的方程为3x+4y+m=0(m≠-12),又直线l2过点(-1,3),故3×(-1)+4×3+m=0,解得m=-9,故直线l2的方程为3x+4y-9=0.(2)因为l1⊥l2,所以直线l2的斜率k2=.设l2的方程为y=x+b,则直线l2与两坐标轴的交点是(0,b),(-b,0),所以S=|b|·|-b|=4,所以b=±,所以直线l2的方程是y=x+或y=x-.13.直线过点P(,2),且与x轴的正半轴和y轴的正半轴分别交于A,B 两点,O为坐标原点,是否存在这样的直线能同时满足下列条件:①△AOB的周长为12;②△AOB的面积为6.若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.解:设所求的直线方程为+=1(a>0,b>0).由已知,得由①②解得或经验证,只有满足③式.所以存在直线满足题意,其方程为+=1,即3x+4y-12=0.。
高中数学直线与方程精选题目(附答案)
高中数学直线与方程精选题目(附答案)高中数学直线与方程精选题目(附答案)1.经过A (2,0),B (5,3)两点的直线的倾斜角为( ) A .45° B .135° C .90°D .60°解析:选A ∵A (2,0),B (5,3),∴直线AB 的斜率k =3-05-2=1. 设直线AB 的倾斜角为θ(0°≤θ<180°),则tan θ=1,∴θ=45°.故选A.2.点F (3m +3,0)到直线3x -3my =0的距离为( ) A. 3 B.3mC .3D .3m解析:选A 由点到直线的距离公式得点F (3m +3,0)到直线3x -3my =0的距离为3·3m +33m +3= 3.3.和直线3x -4y +5=0关于x 轴对称的直线方程为( ) A .3x +4y +5=0 B .3x +4y -5=0 C .-3x +4y -5=0D .-3x +4y +5=0解析:选A 设所求直线上的任一点为(x ,y ),则此点关于x 轴对称的点的坐标为(x ,-y ),因为点(x ,-y )在直线3x -4y +5=0上,所以3x +4y +5=0.4.若直线mx +ny +3=0在y 轴上的截距为-3,且它的倾斜角是直线3x -y =33的倾斜角的2倍,则( )A .m =-3,n =1B .m =-3,n =-3C .m =3,n =-3D .m =3,n =1解析:选D 依题意得:直线3x -y =33的斜率为3,∴其倾斜角为60°.∴-3n =-3,-mn=tan 120°=-3,得m =3,n =1.5.直线y =ax +1a的图象可能是( )解析:选B 根据斜截式方程知,斜率与直线在y 轴上的截距同正负. 6.已知两点A (3,0),B (0,4),动点P (x ,y )在线段AB 上运动,则xy ( ) A .无最小值且无最大值 B .无最小值但有最大值 C .有最小值但无最大值D .有最小值且有最大值解析:选D 线段AB 的方程为x 3+y4=1(0≤x ≤3),于是y =41-x 3(0≤x ≤3),从而xy =4x 1-x 3=-43x -322+3,显然当x =32∈[0,3]时,xy 取最大值为3;当x =0或3时,xy 取最小值0.7.已知直线x -2y +m =0(m >0)与直线x +ny -3=0互相平行,且它们间的距离是5,则m +n =( )A .0B .1C .-1D .2解析:选A 由题意,所给两条直线平行,∴n =-2.由两条平行直线间的距离公式,得d =|m +3|12+(-2)2=|m +3|5=5,解得m =2或m =-8(舍去),∴m +n =0. 8.若动点A(x 1,y 1),B (x 2,y 2)分别在直线l 1:x +y -7=0和l 2:x +y -5=0上移动,则线段AB 的中点M 到原点的距离的最小值为( )A .2 3B .3 3C .3 2D .4 2解析:选C 由题意知,M 点的轨迹为平行于直线l 1,l 2且到l 1,l 2距离相等的直线l ,故其方程为x +y -6=0,∴M 到原点的距离的最小值为d =62=3 2.9.直线l 过点(-3,0),且与直线y =2x -3垂直,则直线l 的方程为( ) A .y =-12(x -3)B .y =-12(x +3)C .y =12(x -3)D .y =12(x +3)解析:选B 因为直线y =2x -3的斜率为2,所以直线l 的斜率为-12.又直线l 过点(-3,0),故所求直线的方程为y =-12(x +3),选 B.10.直线l 过点A (3,4)且与点B (-3,2)的距离最远,那么l 的方程为( ) A .3x -y -13=0 B .3x -y +13=0 C .3x +y -13=0D .3x +y +13=0解析:选C 由已知可知,l 是过A 且与AB 垂直的直线,∵k AB =2-4-3-3=13,∴k l =-3,由点斜式得,y -4=-3(x -3),即3x +y -13=0.11.等腰直角三角形ABC 的直角顶点为C (3,3),若点A (0,4),则点B 的坐标可能是( ) A .(2,0)或(4,6) B .(2,0)或(6,4) C .(4,6)D .(0,2)解析:选A 设B 点坐标为(x ,y ),根据题意知?k AC ·k BC =-1,|BC |=|AC |,∴3-43-0×y -3x -3=-1,(x -3)2+(y -3)2=(0-3)2+(4-3)2,解得 x =2,y =0或x =4,y =6.12.已知直线l 过点P (3,4)且与点A (-2,2),B (4,-2)等距离,则直线l 的方程为( ) A .2x +3y -18=0B .2x -y -2=0C .3x -2y +18=0或x +2y +2=0D .2x +3y -18=0或2x -y -2=0 解析:选D 依题意,设直线l :y -4=k (x -3),即kx -y +4-3k =0,则有|-5k +2|k 2+1=|k +6|k 2+1,因此-5k +2=k +6,或-5k +2=-(k +6),解得k =-23或k =2,故直线l 的方程为2x +3y -18=0或2x -y -2=0.13.若直线x -2y +5=0与直线2x +my -6=0互相垂直,则实数m =________. 解析:∵直线x -2y +5=0与直线2x +my -6=0互相垂直,∴12×-2m =-1,∴m =1. 答案:114.若x +ky =0,2x +3y +8=0和x -y -1=0三条直线交于一点,则k =________. 解析:∵直线x +ky =0,2x +3y +8=0和x -y -1=0三条直线交于一点,解方程组 2x +3y +8=0,x -y -1=0,得x =-1,y =-2,∴直线x +ky =0过点(-1,-2),解得k =-12.答案:-1215.若过点P (1-a,1+a )与点Q (3,2a )的直线的倾斜角是钝角,则实数a 的取值范围是________.解析:k =2a -(1+a )3-(1-a )=a -1a +2<0,得-2<1.<="" p="">答案:(-2,1)16.已知直线l 的斜率为16,且和坐标轴围成的三角形的面积为3,则直线l 的方程为________________.解析:设直线l 的方程为x a +y b =1,∴12|ab |=3,且-b a =16,解得a =-6,b =1或a =6,b =-1,∴直线l 的方程为x -6+y =1或x6-y =1,即x -6y +6=0或x -6y -6=0.答案:x -6y +6=0或x -6y -6=017.(本小题满分10分)已知直线l 的倾斜角为135°,且经过点P(1,1). (1)求直线l 的方程;(2)求点A (3,4)关于直线l 的对称点A ′的坐标.解:(1)∵k =tan 135°=-1,∴l :y -1=-(x -1),即x +y -2=0.(2)设A ′(a ,b ),则b -4a -3×(-1)=-1,a +32+b +42-2=0,解得a =-2,b =-1,∴A ′的坐标为(-2,-1).18.(本小题满分12分)在x 轴的正半轴上求一点P ,使以A (1,2),B (3,3)及点P 为顶点的△ABP 的面积为5.解:设点P 的坐标为(a,0)(a >0),点P 到直线AB 的距离为 D.由已知,得S △ABP =12|AB |·d =12(3-1)2+(3-2)2·d =5,解得d =2 5. 由已知易得,直线AB 的方程为x -2y +3=0,所以d =|a +3|1+(-2)2=25,解得a =7或a =-13(舍去),所以点P 的坐标为(7,0).19.(本小题满分12分)已知直线l :y =kx +2k +1. (1)求证:直线l 恒过一个定点.(2)当-3<="" 的取值范围.="" 解:(1)证明:由y="" 轴上方,求实数k="" +1,得y="" +2).="" +2k="" -1=k="" =kx="">(2)设函数f (x )=kx +2k +1,显然其图象是一条直线(如图).若当-3<="">f (-3)≥0,f (3)≥0.即-3k +2k +1≥0,3k +2k +1≥0,解得-15≤k ≤1.所以实数k 的取值范围是-15,1. 20.(本小题满分12分)已知点A (m -1,2),B (1,1),C (3,m 2-m -1). (1)若A ,B ,C 三点共线,求实数m 的值; (2)若AB ⊥BC ,求实数m 的值.解:(1)因为A ,B ,C 三点共线,且x B ≠x C ,则该直线斜率存在,则k BC =k AB ,即m 2-m -22=1m -2,解得m =1或1-3或1+ 3.(2)由已知,得k BC =m 2-m -22,且x A -x B =m -2.①当m -2=0,即m =2时,直线AB 的斜率不存在,此时k BC =0,于是AB ⊥BC ;②当m -2≠0,即m ≠2时,k AB =1m -2,由k AB ·k BC =-1,得1m -2·m 2-m -22=-1,解得m =-3.综上,可得实数m 的值为2或-3.21.(本小题满分12分)直线过点P43,2且与x 轴、y 轴的正半轴分别交于A ,B 两点,O 为坐标原点,是否存在这样的直线满足下列条件:①△AOB 的周长为12;②△AOB 的面积为6.若存在,求出方程;若不存在,请说明理由.解:设直线方程为x a +yb =1(a >0,b >0),由条件①可知,a +b +a 2+b 2=12.由条件②可得12ab =6.又直线过点P 43,2,∴43a +2b =1,联立,得a +b +a 2+b 2=12,12ab =6,43a +2b=1,解得?a =4,b =3.∴所求直线方程为x 4+y3=1.22.(本小题满分12分)已知点P (2,-1).(1)求过点P 且与原点O 的距离为2的直线的方程;(2)求过点P 且与原点O 的距离最大的直线的方程,并求出最大距离;(3)是否存在过点P 且与原点O 的距离为6的直线?若存在,求出该直线的方程;若不存在,请说明理由.解:(1)①当直线的斜率不存在时,方程x =2符合题意.②当直线的斜率存在时,设斜率为k ,则直线方程为 y +1=k (x -2),即kx -y -2k -1=0. 根据题意,得|2k +1|k 2+1=2,解得k =34.则直线方程为3x -4y -10=0.故符合题意的直线方程为x -2=0或3x -4y -10=0.(2)过点P 且与原点的距离最大的直线应为过点P 且与OP 垂直的直线.则其斜率k=2,所以其方程为y+1=2(x-2),即2x-y-5=0.最大距离为 5.(3)不存在.理由:由于原点到过点(2,-1)的直线的最大距离为5,而6>5,故不存在这样的直线.。
直线与方程复习题-高二上学期数学人教A版选择性必修第一册
直线与方程复习题 一、知识梳理:1距离公式(1)在平面直角坐标系中,两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)之间的距离公式为:|AB |=__________.(2)线段的中点坐标公式:若点P 1,P 2的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),线段P 1P 2的中点M 的坐标为(x ,y ),则x=_______________; y=_______________;(3)点到直线的距离公式:点P 0(x 0,y 0)到直线l :Ax +By +C =0的距离d = .(4)两条平行直线间的距离公式:两条平行直线l 1:Ax +By +C 1=0与l 2:Ax +By +C 2=0(C 1≠C 2)间的距离d =____________________.2.直线的斜率(1)直线的倾斜角与斜率:___________(2)经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)(x 1≠x 2)的直线的斜率公式为k = .(3)直线的一般式为0Ax By C ++=,则该直线的斜率k =____________3.直线的方程(1)截距:直线l 与x 轴交点(a ,0)的____________叫做直线l 在x 轴上的截距,直线l 与y 轴交点(0,b )的____________叫做直线l 在y 轴上的截距.(2)直线方程的主要形式:①点斜式: 斜截式:①一般式: 截距式:4.两条直线的位置关系(1)平行:对于两条不重合的直线l 1,l 2,其斜率分别为k 1,k 2,有l 1①l 2①____________,特别地,当直线l 1,l 2的斜率都不存在时,l 1与l 2的关系为____________.(2)垂直:如果两条直线l 1,l 2的斜率都存在,且分别为k 1,k 2,则有l 1①l 2①____________,特别地,若直线l 1:x =a ,直线l 2:y =b ,则l 1与l 2的关系为____________.5.两条直线的交点坐标:两条直线的交点坐标即方程组⎩⎪⎨⎪⎧A 1x +B 1y +C 1=0,A 2x +B 2y +C 2=0.的解。
高二数学直线与方程C(教师版)
直线的倾斜角与斜率、直线的方程一、兴趣导入(Topic-in ):夜,末班公交,一白衣女子坐最后一排。
司机看后视镜,女没了,惊!急刹回头,人坐那里。
继续开又看后视镜,女人又没,急刹又回头,女又现。
继续开再看后视镜,女再无!急刹,女缓慢走来头发凌乱满脸是血用低沉的声音说:“老娘和你有仇啊?一绑鞋带你就急刹车,一绑鞋带你就急刹车。
”二、学前测试(Testing):1.(教材习题改编)直线x +3y +m =0(m ∈k )的倾斜角为( ) A .30° B .60° C .150°D .120°解析:选C 由k =tan α=-33,α∈[0,π)得α=150°. 2.(教材习题改编)已知直线l 过点P (-2,5),且斜率为-34,则直线l 的方程为( )A .3x +4y -14=0B .3x -4y +14=0C .4x +3y -14=0D .4x -3y +14=0解析:选A 由y -5=-34(x +2),得3x +4y -14=0.3.过点M (-2,m ),N (m,4)的直线的斜率等于1,则m 的值为( ) A .1B .4C .1或3D .1或4解析:选A 由1=4-mm +2,得m +2=4-m ,m =1.4.(2012·长春模拟)若点A (4,3),B (5,a ),C (6,5)三点共线,则a 的值为________. 解析:k AC =5-36-4=1,k AB =a -35-4=a -3.由于A ,B ,C 三点共线,所以a -3=1,即a =4. 答案:45.若直线l 过点(-1,2)且与直线2x -3y +4=0垂直,则直线l 的方程为________. 解析:由已知得直线l 的斜率为k =-32.所以l 的方程为y -2=-32(x +1),即3x +2y -1=0. 答案:3x +2y -1=0三、知识讲解(Teaching):一、直线的倾斜角与斜率 1.直线的倾斜角(1)定义:x 轴正向与直线向上方向之间所成的角叫做这条直线的倾斜角.当直线与x 轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°.(2)倾斜角的范围为[0,π)_. 2.直线的斜率(1)定义:一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k 表示,即k =tan_α,倾斜角是90°的直线没有斜率.(2)过两点的直线的斜率公式:经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)(x 1≠x 2)的直线的斜率公式为k =y 2-y 1x 2-x 1=y 1-y 2x 1-x 2.二、直线方程的形式及适用条件名称 几何条件 方 程 局限性点斜式 过点(x 0,y 0),斜率为k y -y 0=k (x -x 0) 不含垂直于x 轴的直线 斜截式 斜率为k ,纵截距为b y =kx +b 不含垂直于x 轴的直线 两点式过两点(x 1,y 1),(x 2,y 2),(x 1≠x 2,y 1≠y 2)y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1不包括垂直于坐标轴的直线截距式在x 轴、y 轴上的截距分别为a ,b (a ,b ≠0)x a +y b=1 不包括垂直于坐标轴和过原点的直线一般式Ax +By +C =0(A ,B 不全为0)四、强化练习(Training)直线的倾斜角与斜率典题导入[例1] (1)(2012·岳阳模拟)经过两点A (4,2y +1),B (2,-3)的直线的倾斜角为3π4,则y =( )A .-1B .-3C .0D .2(2)(2012·苏州模拟)直线x cos θ+3y +2=0的倾斜角的范围是________. [自主解答] (1)tan 3π4=2y +1-(-3)4-2=2y +42=y +2,因此y +2=-1.y =-3.(2)由题知k =-33cos θ,故k ∈⎣⎡⎦⎤-33,33,结合正切函数的图象,当k ∈⎣⎡⎦⎤0,33时,直线倾斜角α∈⎣⎡⎦⎤0,π6,当k ∈⎣⎡⎭⎫-33,0时,直线倾斜角α∈⎣⎡⎭⎫5π6,π,故直线的倾斜角的范围是⎣⎡⎦⎤0,π6∪⎣⎡⎭⎫5π6,π. [答案] (1)B (2)⎣⎡⎦⎤0,π6∪⎣⎡⎭⎫5π6,π由题悟法1.求倾斜角的取值范围的一般步骤: (1)求出斜率k =tan α的取值范围;(2)利用三角函数的单调性,借助图象或单位圆数形结合,确定倾斜角α的取值范围. 2.求倾斜角时要注意斜率是否存在.以题试法1.(2012·哈尔滨模拟)函数y =a sin x -b cos x 的一条对称轴为x =π4,则直线l :ax -by +c =0的倾斜角为( )A .45°B .60°C .120°D .135°解析:选D 由函数y =f (x )=a sin x -b cos x 的一条对称轴为x =π4知,f (0)=f ⎝⎛⎭⎫π2,即-b =a ,则直线l 的斜率为-1,故倾斜角为135°.2.(2012·金华模拟)已知点A (1,3),B (-2,-1).若直线l :y =k (x -2)+1与线段AB 相交,则k 的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫12,+∞B .(-∞,-2]C .(-∞,-2]∪⎣⎡⎭⎫12,+∞D.⎣⎡⎦⎤-2,12 解析:选D 由题意知直线l 恒过定点P (2,1),如右图.若l 与线段AB 相交,则k P A ≤k ≤k PB .∵k P A =-2,k PB =12,∴-2≤k ≤12.直 线 方 程典题导入[例2] (1)过点(1,0)且与直线x -2y -2=0平行的直线方程是________________.(2)(2012·东城模拟)若点P (1,1)为圆(x -3)2+y 2=9的弦MN 的中点,则弦MN 所在直线的方程为______________.[自主解答] (1)设所求直线方程为x -2y +m =0,由直线经过点(1, 0),得1+m =0,m =-1. 则所求直线方程为x -2y -1=0.(2)由题意得,1-01-3×k MN=-1,所以k MN =2,故弦MN 所在直线的方程为y -1=2(x -1),即2x -y-1=0.[答案] (1)x -2y -1=0 (2)2x -y -1=0由题悟法求直线方程的方法主要有以下两种:(1)直接法:根据已知条件,选择适当的直线方程形式,直接写出直线方程;(2)待定系数法:先设出直线方程,再根据已知条件求出待定系数,最后代入求出直线方程.以题试法3.(2012·龙岩调研)已知△ABC 中,A (1,-4),B (6,6),C (-2,0).求: (1)△ABC 中平行于BC 边的中位线所在直线的一般式方程和截距式方程; (2)BC 边的中线所在直线的一般式方程,并化为截距式方程. 解:(1)平行于BC 边的中位线就是AB ,AC 中点的连线. 因为线段AB ,AC 中点坐标分别为⎝⎛⎭⎫72,1,⎝⎛⎭⎫-12,-2, 所以这条直线的方程为y +21+2=x +1272+12,整理一般式方程为得6x -8y -13=0,截距式方程为x 136-y138=1.(2)因为BC 边上的中点为(2,3),所以BC 边上的中线所在直线的方程为y +43+4=x -12-1,即一般式方程为7x -y -11=0,截距式方程为x 117-y11=1.直线方程的综合应用典题导入[例3](2012·开封模拟)过点P(3,0)作一直线,使它夹在两直线l1:2x-y-2=0与l2:x+y+3=0之间的线段AB恰被点P平分,求此直线的方程.[自主解答]法一:设点A(x,y)在l1上,点B(x B,y B)在l2上.由题意知⎩⎨⎧x+x B2=3,y+y B2=0,则点B(6-x,-y),解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x-y-2=0,(6-x)+(-y)+3=0,得⎩⎨⎧x=113,y=163,则k=163-0113-3=8.故所求的直线方程为y=8(x-3),即8x-y-24=0.法二:设所求的直线方程为y=k(x-3),点A,B的坐标分别为(x A,y A),(x B,y B),由⎩⎪⎨⎪⎧y=k(x-3),2x-y-2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x A=3k-2k-2,y A=4kk-2.由⎩⎪⎨⎪⎧y=k(x-3),x+y+3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x B=3k-3k+1,y B=-6kk+1.∵P(3,0)是线段AB的中点,∴y A+y B=0,即4kk-2+-6kk+1=0,∴k2-8k=0,解得k=0或k=8.若k=0,则x A=1,x B=-3,此时x A+x B2=1-32≠3,∴k=0舍去,故所求的直线方程为y=8(x-3),即8x-y-24=0.由题悟法解决直线方程的综合问题时,除灵活选择方程的形式外,还要注意题目中的隐含条件,若与最值或范围相关的问题可考虑构建目标函数进行转化求最值.以题试法4.(2012·东北三校联考)已知直线l 过点M (2,1),且分别与x 轴,y 轴的正半轴交于A ,B 两点,O 为原点.(1)当△AOB 面积最小时,求直线l 的方程; (2)当|MA |·|MB |取得最小值时,求直线l 的方程. 解:(1)设直线l 的方程为y -1=k (x -2)(k <0), A ⎝⎛⎭⎫2-1k ,0,B (0,1-2k ), △AOB 的面积S =12(1-2k )⎝⎛⎭⎫2-1k =12⎣⎡⎦⎤4+(-4k )+⎝⎛⎭⎫-1k ≥12(4+4)=4. 当且仅当-4k =-1k ,即k =-12时,等号成立.故直线l 的方程为y -1=-12(x -2),即x +2y -4=0.(2)∵|MA |= 1k2+1,|MB |=4+4k 2, ∴|MA |·|MB |=1k2+1·4+4k 2=2 k 2+1k2+2≥2×2=4,当且仅当k 2=1k 2,即k =-1时取等号,故直线方程为x +y -3=0.五、训练辅导(Tutor):1.若k ,-1,b 三个数成等差数列,则直线y =kx +b 必经过定点( )A .(1,-2)B .(1,2)C .(-1,2)D .(-1,-2)解析:选A 因为k ,-1,b 三个数成等差数列,所以k +b =-2,即b =-2-k , 于是直线方程化为y =kx -k -2,即y +2=k (x -1),故直线必过定点(1,-2). 2.直线2x +11y +16=0关于点P (0,1)对称的直线方程是( )A .2x +11y +38=0B .2x +11y -38=0C .2x -11y -38=0D .2x -11y +16=0解析:选B 因为中心对称的两直线互相平行,并且对称中心到两直线的距离相等,故可设所求直线的方程为2x +11y +C =0,由点到直线的距离公式可得|0+11+16|22+112=|0+11+C |22+112,解得C =16(舍去)或C =-38. 3.(2012·衡水模拟)直线l 1的斜率为2,l 1∥l 2,直线l 2过点(-1,1)且与y 轴交于点P ,则P 点坐标为( )A .(3,0)B .(-3,0)C .(0,-3)D .(0,3)解析:选D ∵l 1∥l 2,且l 1斜率为2,∴l 2的斜率为2. 又l 2过(-1,1),∴l 2的方程为y -1=2(x +1), 整理即得y =2x +3.令x =0,得P (0,3).4.(2013·佛山模拟)直线ax +by +c =0同时要经过第一、第二、第四象限,则a ,b ,c 应满足( )A .ab >0,bc <0B .ab >0,bc >0C .ab <0,bc >0D .ab <0,bc <0解析:选A 由于直线ax +by +c =0经过第一、二、四象限,所以直线存在斜率, 将方程变形为y =-a b x -c b ,易知-a b <0且-cb>0,故ab >0,bc <0.5.将直线y =3x 绕原点逆时针旋转90°,再向右平移1个单位,所得到的直线为( )A .y =-13x +13B .y =-13x +1C .y =3x -3D .y =13x +1解析:选A 将直线y =3x 绕原点逆时针旋转90°得到直线y =-13x ,再向右平移1个单位,所得直线的方程为y =-13(x -1),即y =-13x +13.6.已知点A (1,-2),B (m,2),且线段AB 的垂直平分线的方程是x +2y -2=0,则实数m 的值是( )A .-2B .-7C .3D .1解析:选C 线段AB 的中点⎝⎛⎭⎫1+m 2,0代入直线x +2y -2=0中,得m =3.7.(2013·贵阳)直线l 经过点A (1,2),在x 轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率的取值范围是________.解析:设直线l 的斜率为k ,则方程为y -2=k (x -1),在x 轴上的截距为1-2k ,令-3<1-2k <3,解得k <-1或k >12.答案:(-∞,-1)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞8.(2012·常州模拟)过点P (-2,3)且在两坐标轴上的截距相等的直线l 的方程为________.解析:直线l 过原点时,l 的斜率为-32,直线方程为y =-32x ;l 不过原点时,设方程为x a +ya =1,将点(-2,3)代入,得a =1,直线方程为x +y =1.综上,l 的方程为x +y -1=0或2y +3x =0. 答案:x +y -1=0或3x +2y =09.(2012·天津四校联考)不论m 取何值,直线(m -1)x -y +2m +1=0恒过定点________.解析:把直线方程(m -1)x -y +2m +1=0整理得 (x +2)m -(x +y -1)=0,则⎩⎪⎨⎪⎧ x +2=0,x +y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =3. 答案:(-2,3)10.求经过点(-2,2),且与两坐标轴所围成的三角形面积为1的直线l 的方程.解:设所求直线方程为x a +yb=1,由已知可得⎩⎨⎧-2a +2b=1,12|a ||b |=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =-2或⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1.故直线l 的方程为2x +y +2=0或x +2y -2=0. 11.(2012·莆田月考)已知两点A (-1,2),B (m,3).(1)求直线AB 的方程; (2)已知实数m ∈⎣⎡⎦⎤-33-1,3-1,求直线AB 的倾斜角α的取值范围.解:(1)当m =-1时,直线AB 的方程为x =-1; 当m ≠-1时,直线AB 的方程为y -2=1m +1(x +1).(2)①当m =-1时,α=π2;②当m ≠-1时,m +1∈⎣⎡⎭⎫-33,0∪(0, 3 ], ∴k =1m +1∈(-∞,- 3 ]∪⎣⎡⎭⎫33,+∞,∴α∈⎣⎡⎭⎫π6,π2∪⎝⎛⎦⎤π2,2π3.综合①②知,直线AB 的倾斜角α∈⎣⎡⎦⎤π6,2π3.12.如图,射线OA 、OB 分别与x 轴正半轴成45°和30°角,过点P (1,0)作直线AB 分别交OA 、OB 于A 、B两点,当AB 的中点C 恰好落在直线y =12x 上时,求直线AB 的方程.解:由题意可得k OA =tan 45°=1, k OB =tan(180°-30°)=-33,所以直线l OA :y =x ,l OB :y =-33x . 设A (m ,m ),B (-3n ,n ), 所以AB 的中点C ⎝⎛⎭⎪⎫m -3n 2,m +n 2,由点C 在y =12x 上,且A 、P 、B 三点共线得⎩⎪⎨⎪⎧m +n 2=12·m -3n 2,m -0m -1=n -0-3n -1,解得m =3,所以A (3, 3). 又P (1,0),所以k AB =k AP =33-1=3+32,所以l AB :y =3+32(x -1),即直线AB 的方程为(3+3)x -2y -3-3=0.六、反思总结(Thinking):堂堂清落地训练(5-10分钟的测试卷,坚持堂堂清,学习很爽心)1.若直线l :y =kx -3与直线2x +3y -6=0的交点位于第一象限,则直线l 的倾斜角的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫π6,π3B.⎝⎛⎭⎫π6,π2C.⎝⎛⎭⎫π3,π2D.⎣⎡⎦⎤π6,π2解析:选B 由⎩⎨⎧y =kx -3,2x +3y -6=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3(2+3)2+3k ,y =6k -232+3k .∵两直线交点在第一象限,∴⎩⎪⎨⎪⎧x >0,y >0,解得k >33. ∴直线l 的倾斜角的范围是⎝⎛⎭⎫π6,π2. 2.当过点P (1,2)的直线l 被圆C :(x -2)2+(y -1)2=5截得的弦最短时,直线l 的方程为________________. 解析:易知圆心C 的坐标为(2,1),由圆的几何性质可知,当圆心C 与点P 的连线与直线l 垂直时, 直线l 被圆C 截得的弦最短.由C (2,1),P (1,2)可知直线PC 的斜率为2-11-2=-1,设直线l 的斜率为k ,则k ×(-1)=-1,得k =1,又直线l 过点P ,所以直线l 的方程为x -y +1=0.答案:x -y +1=03.已知直线l :kx -y +1+2k =0(k ∈R ).(1)证明:直线l 过定点;(2)若直线l 不经过第四象限,求k 的取值范围;(3)若直线l 交x 轴负半轴于点A ,交y 轴正半轴于点B ,O 为坐标原点,设△AOB 的面积为S ,求S 的最小值及此时直线l 的方程.解:(1)证明:法一:直线l 的方程可化为y =k (x +2)+1, 故无论k 取何值,直线l 总过定点(-2,1).法二:设直线过定点(x 0,y 0),则kx 0-y 0+1+2k =0对任意k ∈R 恒成立,即(x 0+2)k -y 0+1=0恒成立,∴x 0+2=0,-y 0+1=0,解得x 0=-2,y 0=1,故直线l 总过定点(-2,1).(2)直线l 的方程为y =kx +2k +1,则直线l 在y 轴上的截距为2k +1,要使直线l 不经过第四象限,则⎩⎪⎨⎪⎧k ≥0,1+2k ≥0,解得k 的取值范围是[0,+∞).——————————————————————————————————————————————————— 11 (3)依题意,直线l 在x 轴上的截距为-1+2k k ,在y 轴上的截距为1+2k ,∴A ⎝⎛⎭⎫-1+2k k ,0,B (0,1+2k ). 又-1+2k k<0且1+2k >0,∴k >0. 故S =12|OA ||OB |=12×1+2k k(1+2k ) =12⎝⎛⎭⎫4k +1k +4≥12(4+4)=4, 当且仅当4k =1k ,即k =12时,取等号. 故S 的最小值为4,此时直线l 的方程为x -2y +4=0.4.已知直线l 1的方向向量为a =(1,3),直线l 2的方向向量为b =(-1,k ).若直线l 2经过点(0,5)且l 1⊥l 2,则直线l 2的方程为( )A .x +3y -5=0B .x +3y -15=0C .x -3y +5=0D .x -3y +15=0解析:选B ∵kl 1=3,kl 2=-k ,l 1⊥l 2, ∴k =13,l 2的方程为y =-13x +5,即x +3y -15=0. 5.若过点P (1-a,1+a )与Q (3,2a )的直线的倾斜角为钝角,则实数a 的取值范围是________.解析:k =tan α=2a -(1+a )3-(1-a )=a -1a +2. ∵α为钝角,∴a -1a +2<0,即(a -1)(a +2)<0, 故-2<a <1. 答案:(-2,1) 6.已知直线l 过点P (3,2),且与x 轴,y 轴的正半轴分别交于A ,B 两点如图,求△ABO 的面积的最小值及此时直线l 的方程.解:设A (a,0),B (0,b ),(a >0,b >0),则直线l 的方程为x a +y b=1, ∵l 过点P (3,2),∴3a +2b=1. ∴1=3a +2b ≥2 6ab,即ab ≥24. ∴S △ABO =12ab ≥12.当且仅当3a =2b,即a =6,b =4时, △ABO 的面积最小,最小值为12. 此时直线l 的方程为x 6+y 4=1. 即2x +3y-12=0。
高二数学人教A版选修一《第二章 直线和圆的方程》练习题课件(31页)
∴B3+1k,0, 由yy+=12=x,kx-3, 得点 C 的横坐标 xC=3kk-+21. ∵|BC|=2|AB|,∴|xB-xC|=2|xA-xB|, ∴3kk-+21-1k-3=21k, ∴3kk-+21-1k-3=2k或3kk-+21-1k-3=-2k, 解得 k=-32或 k=14. ∴所求直线 l 的方程为 3x+2y-7=0 或 x-4y-7=0.
化简得 7x+y+22=0.
高频考点三圆的方程 [例 3] 在平面直角坐标系中,已知△ABC 的三个顶点的坐 标分别为 A(-3,0),B(2,0),C(0,-4),经过这三个点的圆记为 M. (1)求 BC 边的中线 AD 所在直线的一般式方程; (2)求圆 M 的方程.
[解] (1)法一:由 B(2,0),C(0,-4),知 BC 的中点 D 的 坐标为(1,-2).
(1)若已知条件与圆的圆心和半径有关,可设圆的标准方程, 依据已知条件列出关于 a,b,r 的方程组,从而求出 a,b,r 的值.
(2)若已知条件没有明确给出圆的圆心或半径,可选择圆的 一般方程,依据已知条件列出关于 D,E,F 的方程组,从而求 出 D,E,F 的值.
[集训冲关] 1.以线段 AB:x+y-2=0(0≤x≤2)为直径的圆的方程为( )
即4b=-(-b).
④
由③④联立,解得ab= =2-,2
或a=23, b=2.
经检验此时的 l1 与 l2 不重合,故所求值为
a=2, b=-2
或a=23, b=2.
[方法技巧] 已知两直线 l1:A1x+B1y+C1=0 和 l2:A2x+B2y+C2=0 (1)对于 l1∥l2 的问题,先由 A1B2-A2B1=0 解出其中的字母值, 然后代回原方程检验这时的 l1 和 l2 是否重合,若重合,舍去. (2)对于 l1⊥l2 的问题,由 A1A2+B1B2=0 解出字母的值即可.
【高中数学】新人教A版高二2.2.2 直线的两点式方程(练习题)
新人教A版高二2.2.2 直线的两点式方程(2016)1.经过两点(5,0),(2,−5)的直线方程为()A.5x+3y−25=0B.5x−3y−25=0C.3x−5y−25=0D.5x−3y+25=02.下列说法中正确的是()A.经过点P0(x0,y0)的直线都可以用方程y−y0=k(x−x0)表示B.经过定点A(0,b)的直线都可以用方程y=kx+b表示C.经过任意两个不同点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线都可用方程(x2−x1)(y−y1)=(y2−y1)(x−x1)表示D.不经过原点的直线都可以用方程xa +yb=1表示3.直线xm −yn=1与xn−ym=1在同一平面直角坐标系中的位置可能是()A. B. C. D.4.若直线l过点(−1,−1)和(2,5),且点(1009,b)在直线l上,则b的值为()A.2019B.2018C.2017D.20165.已知直线xa +yb=1经过第一、二、三象限且斜率小于1,那么下列不等式中一定正确的是()A.|a|<|b|B.√−a>√bC.(b−a)(b+a)>0D.1a >1b6.已知直线l过点P(1,−2),且在x轴和y轴上的截距互为相反数,则直线l的方程为()A.x−y−3=0B.x+y+1=0或2x+y=0C.x−y−3=0或2x+y=0D.x+y+1=0或x−y−3=0或2x+y=07.过点P(2,3)且在两坐标轴上的截距的绝对值相等的直线有()A.1条B.2条C.3条D.无数多条8.已知两点A(3,0),B(0,4),动点P(x,y)在线段AB上运动,则xy()A.无最小值且无最大值B.无最小值但有最大值C.有最小值但无最大值D.有最小值且有最大值9.已知点A(3,−3),B(0,2),则线段AB的中点坐标是.10.已知点A(−3,−2),B(6,1),点P在y轴上,且∠BAP=90∘,则直线BP的方程为.11.过点P(1,3)的直线l分别与两坐标轴交于A,B两点,若P为AB的中点,则直线l 的截距式方程是.12.若直线l在x轴上的截距比在y轴上的截距大1,且过定点A(6,−2),则直线l的方程为.13.已知△ABC的三个顶点为A(1,1),B(3,2),C(5,4).(1)求AB边上的高所在直线的方程;(2)若直线l与AC平行,且在x轴上的截距比在y轴上的截距大1,求直线l与两坐标轴围成的三角形的周长.14.一束光线从点A(3,2)发出,经x轴反射,通过点B(−1,6),求入射光线和反射光线所在直线的方程.15.若直线l与两坐标轴围成一个等腰直角三角形,且此三角形的面积为18,则直线l的方程为16.已知△ABC的顶点A(3,−1),AB边上的中线所在直线的方程为6x+10y−59=0,∠B的平分线所在直线的方程为x−4y+10=0,求BC边所在直线的方程.参考答案1.【答案】:B【解析】:经过两点(5,0),(2,−5)的直线方程为y−0−5−0=x−52−5,整理得5x−3y−25=0.故选 B.2.【答案】:C【解析】:因为直线与x轴垂直时不能用点斜式方程或斜截式方程表示,所以选项A,B不正确;因为直线与坐标轴垂直时不能用截距式方程表示,所以选项D不正确.故选 C.3.【答案】:B【解析】:两直线的方程可分别化为y=nm x−n,y=mnx−m,易知两直线的斜率的符号相同,故选 B.4.【答案】:A【解析】:由直线的两点式方程得直线l的方程为y−(−1)5−(−1)=x−(−1)2−(−1),即y=2x+1,令x=1009,则有b=2×1009+1,即b=2019.5.【答案】:B【解析】:因为直线xa +yb=1经过第一、二、三象限,所以直线在x轴上的截距a<0,在y轴上的截距b>0.由直线的斜率小于1可知0<−ba<1,结合a<0可得a< 0<b<−a.由绝对值的性质可知|a|>|b|,选项A错误;由幂函数y=√x的单调性可知√−a>√b,选项B正确;因为b−a>0,b+a<0,所以(b−a)(b+a)<0,选项C错误;因为1a <0,1b>0,所以1a<1b,选项D错误.故选 B.6.【答案】:C【解析】:当直线过原点及P(1,−2)时,直线的方程为2x+y=0;当直线不过原点时,设直线方程为xa +y−a=1,将(1,−2)代入,得a=3,此时直线的方程为x−y−3=0.故选 C.7.【答案】:C【解析】:当直线过原点时,有1条符合题意;当直线在两坐标轴上的截距都为正数时,有1条;当直线在两坐标轴上的截距互为相反数且不为0时,有1条,共3条.8.【答案】:D【解析】:线段AB的方程为x3+y4=1(0⩽x⩽3),于是y=4(1−x3)(0⩽x⩽3),从而xy=4x(1−x3)=−43(x−32)2+3,显然当x=32∈[0,3]时,xy取得最大值3;当x=0或3时,xy取得最小值0.9.【答案】:(32,−12)【解析】:设线段AB的中点为P(x0,y0),由A(3,−3),B(0,2),得x0=3+02=32,y0=−3+22=−12.∴线段AB的中点坐标为(32,−12).10.【答案】:2x−y−11=0【解析】:设点P(0,y),∵k AB=−2−1−3−6=13,k AP=−2−y−3−0=2+y3,∠BAP=90∘,∴k AP·k AB=−1,即13×2+y3=−1,解得y=−11,∴P(0,−11),∴直线BP的方程为y−1−11−1=x−60−6,即2x−y−11=0.11.【答案】:x2+y6=1【解析】:设A(m,0),B(0,n),由P(1,3)是AB的中点可得m=2,n=6,即A,B的坐标分别为(2,0),(0,6),则l的截距式方程是x2+y6=1.12.【答案】:x 2+y =1或x 3+y 2=1【解析】:设直线l 在y 轴上的截距为a(a ≠0),则在x 轴上的截距为a +1,则l 的方程为x a+1+y a =1,将点A(6,−2)代入得6a+1−2a =1,即a 2−3a +2=0,∴a =2或a =1,∴直线l 的方程为x 2+y =1或x 3+y 2=1.13(1)【答案】∵k AB =12,∴AB 边上的高所在直线的斜率为−2, 又∵所求直线过点C(5,4),∴所求直线的方程为y −4=−2(x −5),即2x +y −14=0. (2)【答案】设直线l 的方程为x a+1+y a =1(a ≠0,a ≠−1),即y =−a a+1x +a ,∵k AC =34, ∴−a a+1=34,解得a =−37, ∴直线l 的方程为x47+y −37=1, ∴直线l 过点(47,0),(0,−37), 三角形的斜边长为√(47)2+(37)2=57, ∴直线l 与两坐标轴围成的三角形的周长为57+47+37=127.14.【答案】:易知点A(3,2)关于x 轴的对称点为A ′(3,−2).由两点式可得直线A ′B 的方程为y−6−2−6=x+13+1,即2x +y −4=0.点B(−1,6)关于x 轴的对称点为B ′(−1,−6).由两点式可得直线AB ′的方程为y+62+6=x+13+1,即2x −y −4=0.故入射光线所在直线的方程为2x −y −4=0,反射光线所在直线的方程为2x +y −4=0.15.【答案】:x +y ±6=0,x −y ±6=0【解析】:∵直线l 与两坐标轴围成一个等腰直角三角形,∴直线l 在两坐标轴上的截距相等或互为相反数且不为0.若l 在两坐标轴上的截距相等,可设为a ,则直线方程为x a +y a =1,即x +y −a =0.∵12|a|·|a|=18,即a 2=36,∴a =±6,∴直线方程为x +y ±6=0. 若l 在两坐标轴上的截距互为相反,不妨设横截距为a ,则纵截距为−a ,故直线方程为x a +y −a =1,即x −y −a =0.∵12|−a|·|a|=18,即a 2=36,∴a =±6,∴直线方程为x −y ±6=0.综上所述,直线l 的方程为x +y ±6=0或x −y ±6=0.16.【答案】:设点B 的坐标为(4y 1−10,y 1),则AB 的中点坐标为(4y 1−72,y 1−12).∵AB 的中点在直线6x +10y −59=0上,∴6×4y 1−72+10×y 1−12−59=0.解得y 1=5,∴B(10,5).设点A 关于直线x −4y +10=0的对称点为A ′(x ′,y ′),则有{x ′+32−4×y ′−12+10=0,y ′+1x ′−3×14=−1,解得{x ′=1,y ′=7,即A ′(1,7).又BC 边所在的直线经过点A ′,B ,∴BC 边所在直线的方程为y−75−7=x−110−1, 整理得2x +9y −65=0.。
高二数学选一人教A版直线的两点式方程+答案解析(附后)
3ngk2nmn高二数学选一人教A版第二章直线和圆的方程2.2直线的方程2.2.2直线的两点式方程一、单选题(本大题共3小题,共15分。
在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)1.已知直线l过点,且在y轴上的截距为在x轴上的截距的两倍,则直线l的方程是( )A. B.C.或 D. 或2.经过,两点的直线的方程是( )A. B. C. D.3.若点在过点,的直线上,则( )A. 2B. 1C.D.二、填空题(本大题共1小题,共5分)4.过点和的直线在x轴上的截距为__________.三、解答题(本大题共7小题,共84分。
解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)5.本小题12分已知的三个顶点分别为、、求AB所在直线的方程;求AC边上的中线BD所在直线的方程;求经过AB和AC的中点的直线的方程.6.本小题12分求过,两点的直线l的方程.7.本小题12分已知直线l过点,且在两坐标轴上的截距相等,则直线l的方程是?8.本小题12分求过点且在两坐标轴上的截距的绝对值相等的直线l的方程.9.本小题12分宜昌大剧院和宜昌奥体中心将是人们健康生活的最佳场所,若两处在同一平面直角坐标系中对应的点分别为,假设至喜长江大桥所在的直线为若,现为方便大家出行,计划在至喜长江大桥上的点P处新增一出口通往两地,要使从P处到两地的总路程最短,求点P的坐标;若BA的延长线交直线l于点,求直线BE与两坐标轴围成的面积的最小值.10.本小题12分直线l过点,且与x轴、y轴的正半轴分别交于A、B两点,O为坐标原点,求面积的最小值.11.本小题12分已知在中,,,求BC边所在直线的方程;求BC边上的中线所在直线的方程.答案和解析1.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查截距式方程,注意分类讨论,属于易错题.【解答】解:设直线l在x轴上的截距为a,则直线l在y轴上的截距为当时,直线l经过原点,其方程为,即当时,设直线l的方程为,因为直线l过点,所以代入得,解得,所以直线l的方程为,即综上,直线l的方程为或,故选2.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查直线方程的截距式,属于容易题.【解答】解:经过点,,根据截距式直接可得所求直线方程为,故选3.【答案】D【解析】【分析】题主要考查了运用两点式方程求直线方程,根据点A、B的坐标,代入直线的两点式方程即可求解.【解答】解:由两点式方程得l的方程为,化简为,又点在直线上,,即4.【答案】【解析】【分析】本题考查直线的两点式方程,属基础题.由直线的两点式方程可得直线方程为,令,即可求解.【解答】解:过点和的直线方程为,整理得,令,得,直线在x轴上的截距为故答案为5.【答案】解:由,可得AB所在直线的两点式方程为,即设AC边上的中点为,由中点坐标公式可得,,所以BD所在直线的两点式方程为,即易知AB的中点的坐标为,AC的中点的坐标为,所以所求直线的方程为,即【解析】本题考查直线的两点式、一般式方程,属于基础题.利用直线方程的两点式列式,化简即可得出AB所在直线的方程;利用线段中点坐标公式,算出AC的中点D坐标为,利用直线方程的两点式列式,化简即可得出AC上的中线BD所在直线的方程;直接写出AB、AC中点坐标,再利用直线方程的两点式列式化简即可得出所求直线的方程.6.【答案】解析①当时,直线l的方程为②当时,直线l的方程为,即当时,满足上式,直线l的方程为【解析】本题主要考查直线方程的两点式,注意分类讨论,属于易错题.7.【答案】解:当直线l在两坐标轴上的截距都为0时,设直线l的方程为,代入得,此时直线l的方程为当直线l在两坐标轴上的截距不为0时,设直线l的方程为,把代入得,即综上,所求直线的方程为或【解析】本题主要考查截距式方程,注意分类讨论,属于易错题.8.【答案】解:设直线l在x轴,y轴上的截距分别为a,①当,时,设l的方程为点在直线l上,,若,则,直线l的方程为若,则,,此时直线l的方程为②当时,直线过原点,设直线l的方程为,直线过点,代入得,即直线l的方程为综上,所求直线的方程为或或【解析】本题主要考查截距式方程,注意分类讨论,属于易错题.9.【答案】解:如图,点关于x轴的对称点为,连接AC交x轴于P,此时从P处到两地的总路程最短,为,此时AC所在直线的方程为,即取,得,所以点P的坐标为由题意知BE所在直线的方程为,因为点A在BE上,所以,因为,,所以,所以,当且仅当,即,时等号成立,所以【解析】本题主要考查直线方程的实际应用,属于中档题.10.【答案】解:设直线l的方程为,因为直线l过点,所以又,则,当且仅当,即,时取等号,所以【解析】本题主要考查截距式方程,利用基本不等式求出三角形面积最值,属于基础题.11.【答案】解析由两点式得,即,故BC边所在直线的方程是设BC的中点为,则,,所以,又BC边上的中线过点,所以,即,所以BC边上的中线所在直线的方程为【解析】本题主要考查两点式方程,属于中档题.。
