2019学年高中数学 第三章 直线与方程章末检测试题 新人教A版必修2

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2019高中数学 第三章 第2课时 两直线的交点坐标、两点间的距离(习题课)检测 新人教A版必修2

2019高中数学 第三章 第2课时 两直线的交点坐标、两点间的距离(习题课)检测 新人教A版必修2

第2课时 两直线的交点坐标、两点间的距离(习题课)[A 级 基础巩固]一、选择题1.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:因为线段AB 的垂直平分线的方程是x +2y -2=0, 所以线段AB 的中点⎝ ⎛⎭⎪⎫m +12,0在直线x +2y -2=0上,解得m =3.答案:C2.两条直线2x -my +4=0和2mx +3y -6=0的交点在第二象限,则m 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫32,2B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,0 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,2 D .(2,+∞)解析:解出两直线的交点为⎝ ⎛⎭⎪⎫6m -122(3+m 2),6+4m 3+m 2,由交点在第二象限,得⎩⎪⎨⎪⎧6m -122(3+m 2)<0,6+4m3+m 2>0,解得m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,2.答案:C3.光线从点A (-2,3)射到x 轴上的B 点后,被x 轴反射,这时反射光线恰好过点C (1,23),则光线BC 所在直线的倾斜角为( )A .30°B .60°C .120°D .150°解析:点A (-2,3)关于x 轴对称的点为A ′(-2,-3),由物理知识知k BC =k A ′C =23-(-3)1-(-2)= 3.所以光线BC 所在直线的倾斜角为60°.答案:B4.若三条直线2x +3y +8=0,x -y -1=0和x +ky =0相交于一点,则k 的值等于( ) A .-2B .-12C .2D.12解析:解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y +8=0,x -y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-2.代入方程x +ky =0得-1-2k =0,所以k =-12.答案:B5.若直线ax +by -11=0与3x +4y -2=0平行,并过直线2x +3y -8=0和x -2y +3=0的交点,则a ,b 的值分别为( )A .-3,-4B .3,4C .4,3D .-4,-3解析:由方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y -8=0,x -2y +3=0,得交点B (1,2),代入方程ax +by -11=0中,有a +2b -11=0,①又直线ax +by -11=0平行于直线3x +4y -2=0,所以-a b =-34,②由①②,得a =3,b =4. 答案:B 二、填空题6.已知点A (5,2a -1),B (a +1, a -4),当|AB |取最小值时,a =________. 解析:|AB |=(5-a -1)2+(2a -1-a +4)2=(a -4)2+(a +3)2=a 2-8a +16+a 2+6a +9 =2a 2-2a +25 =2⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+492,所以当a =12时,|AB |取最小值.答案:127.直线ax +by -2=0,若满足3a -4b =1,则必过定点________. 解析:由3a -4b =1,解出b ,代入ax +by -2=0,得a (4x +3y )=y +8.令⎩⎪⎨⎪⎧4x +3y =0,y +8=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =6,y =-8.答案:(6,-8)8.已知A (2,1),B (1,2),若直线y =ax 与线段AB 相交,则实数a 的取值范围是________. 解析:如图,直线y =ax 的斜率为a 且经过原点O ,因为直线y =ax 与线段AB 相交,所以实数a 的最小值为OA 的斜率,最大值为OB 的斜率,OA 的斜率为12,OB 的斜率为2,故实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2 三、解答题9.已知△ABC 的一个顶点A (-1,-4),∠B ,∠C 的平分线所在直线的方程分别为l 1:y +1=0,l 2:x +y +1=0,求边BC 所在直线的方程.解:设点A (-1,-4)关于直线y +1=0的对称点为A ′(x 1,y 1),则x 1=-1,y 1=2×(-1)-(-4)=2,即A ′(-1,2),且A ′在直线BC 上.再设点A (-1,-4)关于l 2:x +y +1=0的对称点为A ″(x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧y 2+4x 2+1×(-1)=-1,x 2-12+y 2-42+1=0.解得⎩⎪⎨⎪⎧x 2=3,y 2=0,即A ″(3,0)也在直线BC 上.由直线方程的两点式得y -20-2=x +13+1,即边BC 所在直线的方程为x +2y -3=0.10.已知△ABC 是直角三角形,斜边BC 的中点为M ,建立适当的平面直角坐标系,证明:|AM |=12|BC |. 证明:以Rt △ABC 的直角边AB ,AC 所在的直线为坐标轴,建立如右图所示的平面直角坐标系,设B ,C 两点的坐标分别为(b ,0),(0,c ).因为斜边BC 的中点为M , 所以点M 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0+b 2,0+c 2,即⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2,c 2.由两点间的距离公式,得|BC |=(0-b )2+(c -0)2=b 2+c 2. |AM |=⎝ ⎛⎭⎪⎫b 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫c 22=12b 2+c 2 即|AM |=12|BC |.B 级 能力提升1.若直线l 与直线y =1,x =7分别交于点P ,Q ,且线段PQ ,的中点坐标为(1,-1),则直线l 的斜率为( )A.13 B .-13C .-32D.23解析:依题意,设点P (a ,1),Q (7,b ),由中点坐标公式知⎩⎪⎨⎪⎧a +7=2,b +1=-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-5,b =-3. 从而可知直线l 的斜率为-3-17+5=-13.答案:B2.两直线3ax -y -2=0和(2a -1)x +5ay -1=0分别过定点A ,B ,则|AB |=________. 解析:易知A (0,-2),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,25,所以|AB |=(0+1)2+⎝⎛⎭⎪⎫-2-252=135. 答案:1353.为了绿化城市,拟在矩形区域ABCD 内建一个矩形草坪(如图),另外△AEF 内部有一文物保护区域不能占用,经测量AB =100 m ,BC =80 m ,AE =30 m ,AF =20 m .应如何设计才能使草坪面积最大?解:如图建立平面直角坐标系,则E (30,0),F (0,20).所以线段EF 的方程是x 30+y20=1(0≤x ≤30).在线段EF 上取点P (m ,n ),作PQ ⊥BC 于点Q ,作PR ⊥CD 于点R ,设矩形PQCR 的面积为S ,则S =|PQ |·|PR |=(100-m )(80-n ).又因为m 30+n20=1(0≤m ≤30),所以n =20⎝ ⎛⎭⎪⎫1-m 30,所以S =(100-m )⎝ ⎛⎭⎪⎫80-20+23m =-23(m -5)2+18 0503(0≤m ≤30).于是当m =5时,S 有最大值. 这时|EP ||PF |=30-55=5.故当矩形草坪的两边在BC ,CD 上,一个顶点在线段EF 上,且|EP ||PF |=5时,草坪的面积最大.。

2019-2020学年高中数学必修二《第3章直线与方程》章节测试卷及答案解析

2019-2020学年高中数学必修二《第3章直线与方程》章节测试卷及答案解析

2019-2020学年高中数学必修二《第3章直线与方程》章节测试卷一.选择题(共59小题)1.斜率为2的直线经过(3,5)、(a,7)、(﹣1、b)三点,则a、b的值是()A.a=4,b=0B.a=﹣4,b=﹣3C.a=4,b=﹣3D.a=﹣4,b=3 2.若直线x+by+9=0经过直线5x﹣6y﹣17=0与直线4x+3y+2=0的交点,则b等于()A.2B.3C.4D.53.直线y=﹣2x﹣3的斜率与y轴上的截距分别为()A.﹣2,3B.﹣2,﹣3C.2,﹣3D.2,34.直线的倾斜角为()A.120°B.90°C.60°D.不存在5.过点A(0,1)与直线y=x﹣1平行的直线方程是()A.x+y﹣1=0B.x﹣y﹣1=0C.x+y+1=0D.x﹣y+1=06.直线y+2=k(x+1)恒过点()A.(2,1)B.(﹣2,﹣1)C.(﹣1,﹣2)D.(1,2)7.点(0,0)到直线x+y﹣1=0的距离是()A .B .C.1D .8.以A(1,3)和B(﹣5,1)为端点的线段AB的中垂线方程是()A.3x﹣y+8=0B.x﹣3y+8=0C.3x+y+8=0D.3x+y+4=09.已知平行四边形三个顶点的坐标分别为A(﹣3,0),B(2,﹣2),C(5,2),则第四个顶点D的坐标不可能是()A.(10,0)B.(0,4)C.(﹣6,﹣4)D.(6,﹣1)10.在平面直角坐标系中,定义d(P,Q)=|x2﹣x1|+|y2﹣y1|为两点P(x1,y1),Q(x2,y2)之间的“折线距离”,则下列命题中:①若A(﹣1,3),B(1,0),则有d(A,B)=5;②到原点的“折线距离”等于1的所有点的集合是一个圆;③若C点在线段AB上,则有d(A,C)+d(C,B)=d(A,B);④到M(﹣1,0),N(1,0)两点的“折线距离”相等的点的轨迹是直线x=0.真命题的个数为()第1 页共33 页。

2019-2020年高中数学 第三章 直线与方程习题课(二)新人教A版必修2

2019-2020年高中数学 第三章 直线与方程习题课(二)新人教A版必修2

2019-2020年高中数学 第三章 直线与方程习题课(二)新人教A 版必修21.两直线的平行与垂直.(1)l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2,则l 1∥l 2⇔k 1=k 2且b 1≠b 2;l 1⊥l 2⇔k 1k 2=-1.(2)l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,则l 1∥l 2⇔A 1B 2-A 2B 1=0且A 1C 2-A 2C 1≠0;l 1⊥l 2⇒A 1A 2+B 1B 2=0.2.若l 1:A 1x +B 1y +C 1=0(A 21+B 21≠0),l 2:A 2x +B 2y +C 2=0(A 22+B 22≠0).当A 1A 2≠B 1B 2,即A 1B 2≠A 2B 1时,l 1与l 2相交;当A 1B 2=A 2B 1且A 1C 2≠A 2C 1时,l 1∥l 2;当A 1B 2=A 2B 1且A 1C 2=A 2C 1时,l 1与l 2重合.3.定点问题.含有一个待定系数(参数)的二元一次方程过定点问题的解法为:(1)特殊值法.利用不论参数取何值,方程都有解,给方程中的参数取两个特殊值,可得关于x ,y 的两个方程,从中解出的x ,y 的值,即为所求定点的坐标.(2)分离参数法.将方程整理为m (A 1x +B 1y +C 1)+A 2x +B 2y +C 2=0,则该方程表示的直线一定过直线A 1x +B 1y +C 1=0和A 2x +B 2y +C 2=0的交点,而交点就是定点. 将含有参数的直线方程写成点斜式y -y 0=m (x -x 0),则直线必过定点(x 0,y 0).一、选择题1.直线y =kx +2k +1与直线y =-12x +2的交点位于第一象限,则实数k 的取值范围是(C )A .(-6,-2) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-16,0C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-16,12D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ 解析:解法一 联立两直线方程求交点,其横、纵坐标均为正解出k 范围. 解法二 取值检验排除法,取k =0符合,故可排除A 、B 、D.2.直线y =2x +10,y =x +1,y =ax -2交于一点,则a 的值为(C )A.13B.43C.23D.53解析:求y =2x +10与y =x +1交点,代入y =ax -2,解出a =23. 3.方程(a -1)x -y +2a +1=0(a ∈R)所表示的直线(A )A .恒过定点(-2,3)B .恒过定点(2,3)C .恒过点(-2,3)和点(2,3)D .都是平行直线解析:将方程整理为:a (x +2)-x -y +1=0,由⎩⎪⎨⎪⎧x +2=0,-x -y +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =3. 4.两条直线mx +y -n =0和x +my +1=0互相平行的条件是(D )A .m =1B .m =±1C.⎩⎪⎨⎪⎧m =1n ≠-1 D.⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n ≠-1或⎩⎪⎨⎪⎧m =-1n ≠1 (提示:小心两直线不能重合)5.若直线x +ay -a =0与直线ax -(2a -3)y -1=0垂直,则a 的值为(C )A .2B .-3或1C .2或0D .1或06.直线ax +3y -9=0与直线x -3y +b =0关于原点对称,则a ,b 的值依次是(B )A .1,9B .-1,-9C .1,-9D .-1,9解析:ax +3y -9=0关于原点对称直线为-ax -3y -9=0.即ax +3y +9=0与x -3y +b =0表示同一直线.∴a 1=3-3=9b,∴a =-1,b =-9. 7.直线l 与直线x -3y +10=0,2x +y -8=0分别交于点M ,N ,若MN 的中点是(0,1),则直线l 的方程是(A )A .x +4y -4=0B .4x +y -4=0C .x -4y +4=0D .x -4y -4=08.在坐标平面内,与点A (1,2)距离为1,且与点B (3,1)距离为2的直线共有(B )A .1条B .2条C .3条D .4条解析:∵|AB |=5,∴A 、B 必在直线的同侧,共有2条.二、填空题9.点P (2,3)关于直线l :x -y -4=0的对称点Q 为______.解析:设P 关于l 对称点为P ′(x 0,y 0),则y 0-3x 0-2×1=-1且x 0+22-y 0+32-4=0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=7,y 0=-2, 故所求点:(7,-2).答案:(7,-2)10.直线x -y -2=0关于直线3x -y +3=0对称的直线方程为:____________. 答案:7x +y +22=011.已知a ,b ∈R ,且a +b +1=0,则(a -2)2+(b -3)2的最小值是________. 答案:1812.顺次连接A (-4,3),B (2,5),C (6,3),D (-3,0)所组成的图形是________. 答案:直角梯形三、解答题13.a 为何值时,三条直线l 1:ax -3y -5=0,l 2:3x +4y -2=0,l 3:2x +y +2=0不能围成三角形?解析:①若l 2与l 3的交点P (-2,2)在l 1上,则a =-112. ②若l 1∥l 2,则a =-94,若l 1∥l 3,则a =-6, 故欲使l 1,l 2,l 3围不成三角形,则a =-112或-94或-6.14.(1)求证:不论m 为何实数,直线(2+m )x +(1-2m )y +4-3m =0必过定点;(2)过这定点引一直线,使它夹在两坐标轴间的线段被这点平分,求这条直线的方程.(1)证明:直线方程可写成 m (x -2y -3)+2x +y +4=0.由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y -3=0,2x +y +4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-2. ∴点(-1,-2)适合方程(2+m )x +(1-2m )y +4-3m =0,因此,直线(2+m )x +(1-2m )y +4-3m =0过定点(-1,-2).(2)解析:设过点(-1,-2)所引的直线与x 轴、y 轴分别交于A (a ,0)、B (0,b )点, ∵(-1,-2)是线段AB 的中点,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +02=-1,0+b 2=-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =-4. 故所求直线方程为2x +y +4=0.。

2019-2020学年高中数学 阶段质量检测(三)直线与方程(含解析)新人教A版必修2

2019-2020学年高中数学 阶段质量检测(三)直线与方程(含解析)新人教A版必修2

阶段质量检测(三) 直线与方程(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.已知直线l 的方程为y =-x +1,则直线l 的倾斜角为( ) A .30° B .45° C .60°D .135°解析:选D 由题意可知,直线l 的斜率为-1,故由tan 135°=-1,可知直线l 的倾斜角为135°.2.已知过点M (-2,a ),N (a,4)的直线的斜率为-12,则|MN |=( )A .10B .180C .6 3D .6 5解析:选D 由k MN =a -4-2-a =-12,解得a =10,即M (-2,10),N (10,4),所以|MN |=(-2-10)2+(10-4)2=65,故选D.3.已知直线nx -y =n -1和直线ny -x =2n 的交点在第二象限,则实数n 的取值范围是( )A .(0,1)B.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,12∪(1,+∞)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ 解析:选C 由题意,知当n =1时,两直线平行,当n =-1时,两直线重合,故n ≠±1.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧nx -y =n -1,ny -x =2n ,得x =nn -1,y =2n -1n -1.∴n n -1<0且2n -1n -1>0,解得0<n <12. 4.已知直线l 1:(2m 2-5m +2)x -(m 2-4)y +5=0的斜率与直线l 2:x -y +1=0的斜率相同,则实数m 等于( )A .2或3B .2C .3D .-3解析:选C 直线l 1的斜率为2m 2-5m +2m 2-4,直线l 2的斜率为1,则2m 2-5m +2m 2-4=1,即2m 2-5m +2=m 2-4,整理得m 2-5m +6=0,解得m =2或3.当m =2时,2m 2-5m +2=0,-(m 2-4)=0,不符合题意,故m =3.5.若直线(m 2-1)x -y -2m +1=0不经过第一象限,则实数m 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1B.⎝⎛⎦⎥⎤-1,12C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,1 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1 解析:选D 若直线(m 2-1)x -y -2m +1=0不经过第一象限,则直线经过第二、四象限或第三、四象限或第二、三、四象限,所以直线的斜率和截距均小于等于0.直线方程变形为y =(m 2-1)x -2m +1,则⎩⎪⎨⎪⎧m 2-1≤0,-2m +1≤0,解得12≤m ≤1.6.已知直线mx +ny +1=0平行于直线4x +3y +5=0,且在y 轴上的截距为13,则m ,n的值分别为( )A .4和3B .-4和3C .-4和-3D .4和-3解析:选C 由题意知:-m n =-43,即3m =4n ,且有-1n =13,∴n =-3,m =-4.7.两点A (a +2,b +2)和B (b -a ,-b )关于直线4x +3y =11对称,则a ,b 的值为( ) A .a =-1,b =2 B .a =4,b =-2 C .a =2,b =4D .a =4,b =2解析:选D A 、B 关于直线4x +3y =11对称,则k AB =34,即b +2-(-b )a +2-(b -a )=34,①且AB 中点⎝⎛⎭⎪⎫b +22,1在已知直线上,代入得2(b +2)+3=11,②解①②组成的方程组得⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =2.8.直线l 1与直线l 2:3x +2y -12=0的交点在x 轴上,且l 1⊥l 2,则直线l 1在y 轴上的截距是( )A .-4B .4C .-83D.83解析:选C 设直线l 1的斜率为k 1,直线l 2的斜率为k 2,则k 2=-32.∵l 1⊥l 2,∴k 1k 2=-1,∴k 1=-1k 2=-1-32=23.设直线l 1的方程为y =23x +b ,直线l 2与x 轴的交点为(4,0).将点(4,0)代入l 1方程,得b =-83.9.光线从点A (-3,5)射到x 轴上,经反射以后经过点B (2,10),则光线从A 到B 的路程为( )A .5 2B .2 5C .510D .10 5解析:选C 点A (-3,5)关于x 轴的对称点为A ′(-3,-5),则光线从A 到B 的路程即A ′B 的长,|A ′B |=(-5-10)2+(-3-2)2=510.10.数学家欧拉在1765年提出定理,三角形的外心、重心、垂心(外心是三角形三条边的垂直平分线的交点,重心是三角形三条中线的交点,垂心是三角形三条高线的交点)依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称之为三角形的欧拉线.已知△ABC 的顶点B (-1,0),C (0,2),AB =AC ,则△ABC 的欧拉线方程为( )A .2x -4y -3=0B .2x +4y +3=0C .4x -2y -3=0D .2x +4y -3=0解析:选D 本题考查欧拉线方程,∵B (-1,0),C (0,2),∴线段BC 中点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,1,线段BC 所在直线的斜率k BC =2,则线段BC 的垂直平分线的方程为y -1=-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12,即2x+4y -3=0.∵AB =AC ,∴△ABC 的外心、重心、垂心都在线段BC 的垂直平分线上,∴△ABC 的欧拉线方程为2x +4y -3=0.故选D.11.已知点M (1,0)和N (-1,0),直线2x +y =b 与线段MN 相交,则b 的取值范围为( ) A .[-2,2]B .[-1,1] C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12, 12 D .[0,2]解析:选A 直线可化成y =-2x +b ,当直线过点M 时,可得b =2;当直线过点N 时,可得b =-2,所以要使直线与线段MN 相交,b 的取值范围为[-2,2].12.若直线l 1:y -2=(k -1)x 和直线l 2关于直线y =x +1对称,那么直线l 2恒过定点( )A .(2,0)B .(1,-1)C .(1,1)D .(-2,0)解析:选C ∵l 1:kx =x +y -2,由⎩⎪⎨⎪⎧x =0,x +y -2=0,得l 1恒过定点(0,2),记为点P ,∴与l 1关于直线y =x +1对称的直线l 2也必恒过一定点,记为点Q ,且点P 和Q 也关于直线y=x +1对称.令Q (m ,n ),则⎩⎪⎨⎪⎧n +22=m 2+1,n -2m ×1=-1,⇒⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =1,即Q (1,1),∴直线l 2恒过定点(1,1).二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知点A (2,1),B (-2,3),C (0,1),则△ABC 中,BC 边上的中线长为________. 解析:BC 中点为(-1,2),所以BC 边上中线长为(2+1)2+(1-2)2=10. 答案:1014.直线l 与直线y =1,x -y -7=0分别交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M (1,-1),则直线l 的斜率为________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 22=-1,又y 1=1,∴y 2=-3,代入方程x -y -7=0,得x 2=4,即B (4,-3),又x 1+x 22=1,∴x 1=-2,即A (-2,1),∴k AB =-3-14-(-2)=-23.答案:-2315.已知点M (a ,b )在直线3x +4y =15上,则 a 2+b 2的最小值为________. 解析:a 2+b 2的最小值为原点到直线3x +4y =15的距离:d =|0+0-15|32+42=3. 答案:316.在△ABC 中,已知C (2,5),角A 的平分线所在的直线方程是y =x ,BC 边上的高所在的直线方程是y =2x -1,则顶点B 的坐标为________.解析:依题意,由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -1,y =x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1,则A (1,1).因为角A 的平分线所在的直线方程是y =x ,所以点C (2,5)关于直线y =x 的对称点C ′(5,2)在边AB 所在的直线上, 所以边AB 所在的直线方程为y -1=2-15-1(x -1),整理得x -4y +3=0.又边BC 上的高所在的直线方程是y =2x -1, 所以边BC 所在的直线的斜率为-12,所以边BC 所在的直线方程是y -5=-12(x -2),整理得x +2y -12=0.由⎩⎪⎨⎪⎧x -4y +3=0,x +2y -12=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =7,y =52,则B ⎝ ⎛⎭⎪⎫7,52.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫7,52 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)已知直线l 经过点P (-2,1),且与直线x +y =0垂直. (1)求直线l 的方程;(2)若直线m 与直线l 平行且点P 到直线m 的距离为2,求直线m 的方程. 解:(1)由题意得直线l 的斜率为1,故直线l 的方程为y -1=x +2,即x -y +3=0. (2)由直线m 与直线l 平行, 可设直线m 的方程为x -y +c =0,由点到直线的距离公式得|-2-1+c |2=2,即|c -3|=2,解得c =1或c =5.故直线m 的方程为x -y +1=0或x -y +5=0.18.(本小题满分12分)已知两条直线l 1:x +m 2y +6=0,l 2:(m -2)x +3my +2m =0,当m 为何值时,l 1与l 2:(1)相交;(2)平行;(3)重合.解:当m =0时,l 1:x +6=0,l 2:x =0,∴l 1∥l 2. 当m =2时,l 1:x +4y +6=0,l 2:3y +2=0, ∴l 1与l 2相交.当m ≠0且m ≠2时,由1m -2=m23m 得m =-1或m =3,由1m -2=62m,得m =3. 故(1)当m ≠-1且m ≠3且m ≠0时,l 1与l 2相交. (2)当m =-1或m =0时,l 1∥l 2. (3)当m =3时,l 1与l 2重合.19.(本小题满分12分)等腰直角三角形斜边所在直线的方程是3x -y =0,一条直角边所在的直线l 的斜率为12,且经过点(4,-2),若此三角形的面积为10,求此直角三角形的直角顶点的坐标.解:设直角顶点为C ,点C 到直线y =3x 的距离为d , 则12d ·2d =10,∴d =10. ∵直线l 的斜率为12,且经过点(4,-2),∴直线l 的方程为y +2=12(x -4).即x -2y -8=0.设直线l ′是与直线y =3x 平行且距离为10的直线, 则直线l ′与l 的交点就是C 点, 设直线l ′的方程是3x -y +m =0, ∴|m |32+(-1)2=10,∴m =±10,∴直线l ′的方程是3x -y ±10=0.由方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -2y -8=0,3x -y -10=0或⎩⎪⎨⎪⎧x -2y -8=0,3x -y +10=0,得点C 的坐标是⎝⎛⎭⎪⎫125,-145或⎝⎛⎭⎪⎫-285,-345.20.(本小题满分12分)如图,已知点A (2,3),B (4,1),△ABC 是以AB 为底边的等腰三角形,点C 在直线l :x -2y +2=0上.(1)求AB 边上的高CE 所在直线的方程; (2)求△ABC 的面积.解:(1)由题意可知,E 为AB 的中点, ∴E (3,2),且k CE =-1k AB=1,∴CE 所在直线方程为:y -2=x -3,即x -y -1=0. (2)由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +2=0,x -y -1=0,得C (4,3),∴|AC |=|BC |=2,AC ⊥BC ,∴S △ABC =12|AC |·|BC |=2.21.(本小题满分12分)已知三条直线l 1:2x -y +a =0(a >0);l 2:-4x +2y +1=0;l 3:x +y -1=0,且l 1与l 2间的距离是7510. (1)求a 的值.(2)能否找到一点P ,使P 同时满足下列三个条件: ①点P 在第一象限;②点P 到l 1的距离是点P 到l 2的距离的12;③点P 到l 1的距离与点P 到l 3的距离之比是2∶ 5. 若能,求点P 的坐标;若不能,说明理由. 解:(1)直线l 2的方程等价于2x -y -12=0,所以两条平行线l 1与l 2间的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -⎝ ⎛⎭⎪⎫-1222+(-1)2=7510,即⎪⎪⎪⎪⎪⎪a +12=72.又因为a >0,解得a =3. (2)假设存在点P ,设点P (x 0,y 0),若点P 满足条件②,则点P 在与l 1,l 2平行的直线l ′:2x -y +c =0上,且|c -3|5=12·⎪⎪⎪⎪⎪⎪c +125,解得c =132或116, 所以2x 0-y 0+132=0或2x 0-y 0+116=0.若P 点满足条件③,由点到直线的距离公式, 得|2x 0-y 0+3|5=25·|x 0+y 0-1|2, 即|2x 0-y 0+3|=|x 0+y 0-1|, 所以x 0-2y 0+4=0或3x 0+2=0.若点P 满足条件①,则3x 0+2=0不合适. 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x 0-y 0+132=0,x 0-2y 0+4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-3,y 0=12.不符合点P 在第一象限,舍去.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x 0-y 0+116=0,x 0-2y 0+4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=19,y 0=3718.符合条件①.所以存在点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫19,3718同时满足三个条件.22.(本小题满分12分)在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD 的长为2,宽为1,AB ,AD 边分别在x 轴、y 轴的正半轴上,A 点与坐标原点重合,如图,将矩形折叠,使A 点落在线段DC 上.(1)若折痕所在直线的斜率为k ,试求折痕所在直线的方程; (2)当-2+3≤k ≤0时,求折痕长的最大值.解:(1)①当k =0时,A 点与D 点重合,折痕所在的直线方程为y =12.②当k ≠0时,将矩形折叠后A 点落在线段DC 上的点记为G (a,1), ∴A 与G 关于折痕所在的直线对称, 有k OG ·k =-1⇒1a·k =-1⇒a =-k .故G 点坐标为(-k,1),从而折痕所在直线与OG 的交点坐标(即线段OG 的中点)为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-k 2,12. 故折痕所在的直线方程为y -12=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +k 2,即y =kx +k 22+12. 由①②得折痕所在的直线方程为y =kx +k 22+12.(2)当k =0时,折痕的长为2.当-2+3≤k <0时,折痕所在直线交直线BC 于点E ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,2k +k 22+12,交y 轴于点N ⎝⎛⎭⎪⎫0,k 2+12.则|NE |2=22+⎣⎢⎡⎦⎥⎤k 2+12-⎝ ⎛⎭⎪⎫2k +k 22+122=4+4k 2≤4+4(7-43)=32-16 3. 此时,折痕长度的最大值为32-163=2(6-2). 而2(6-2)>2,故折痕长度的最大值为2(6-2).。

2019高中数学 专题03 直线与方程专题复习和测试 新人教A版必修2

2019高中数学 专题03 直线与方程专题复习和测试 新人教A版必修2

专题03 直线与方程专题复习和测试一.高考命题方向和趋势高考考查重点是能够正确写出直线方程,考查两直线平行和垂直的充要条件的应用,考查直线中的对称问题,注意和三角函数、线性规划等知识的交汇,考查使用数形结合思想、分类讨论思想等思想方法。

考查直线方程与一次函数关系,考查直线方程与二次函数的交汇等。

直线与方程一般出现在客观题中或者解答题某一部分出现。

难度不大。

二.重难点归纳在求直线方程时,应先选择适当的直线方程的形式,并注意各种形式的适用条件.用斜截式与点斜式时,直线的斜率必须存在,而两点式不能表示与坐标轴垂直的直线,截距式不能表示与坐标轴垂直或经过原点的直线.故在解题时,若采用截距式,应注意分类讨论,判断截距是否为零;若采用点斜式,应先考虑斜率不存在的情况.解答完后应检验不适合直线方程的情形是否也满足已知条件.在求直线方程的过程中,若有以直线为载体的求面积、距离的最值的问题,则可先设出直线方程,建立目标函数,再利用基本不等式求解最值.与已知直线垂直及平行的直线系的设法:与直线22(00)Ax By C A B ++=+垂直和平行的直线方程可设为:(1)垂直:0Bx Ay m -+=;(2)平行:0Ax By n ++=.平行或者垂直的两条直线之间的斜率关系要倍加注意.转化思想是解决对称问题中的关键:对称问题一般是将线与线的对称转化为点与点的对称,利用坐标转移法. 三.典例剖析 1.求直线方程例1. 已知两点A (0,1),B (4,3),则线段AB 的垂直平分线方程是 .【分析】先求出中点的坐标,再求出垂直平分线的斜率,点斜式写出线段AB 的垂直平分线的方程,再化为一般式.【答案】2x+y ﹣6=0.【解析】两点A (0,1),B (4,3),中点坐标为:(2,2),直线AB 的斜率为:=,AB 垂线的斜率为:﹣2,线段AB 的垂直平分线方程是:y ﹣2=﹣2(x ﹣2),即:2x+y ﹣6=0,故答案为2x+y ﹣6=0.【点评】本题考查两直线垂直的性质,线段的中点坐标公式,以及用直线方程的点斜式求直线方程的求法. 2.两直线平行于垂直例2.直线l 1:2x ﹣y ﹣1=0与直线l 2:mx+y+1=0互相垂直的充要条件是( )A.m=﹣2 B.m=﹣C.m= D.m=2【分析】由两直线ax+by+c=0与mx+ny+d=0垂直⇔am+bn=0解得即可.【答案】C【解析】直线l1:2x﹣y﹣1=0与直线l2:mx+y+1=0⇔2m﹣1=0⇔m=.故选C.【点评】本题主要考查两直线垂直的条件,同时考查充要条件的含义.例3在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a,b,c,则直线xsinA+ay+c=0与直线bx﹣ysinB+sinC=0的位置关系是()A.平行 B.垂直 C.重合 D.相交但不垂直【分析】利用正弦定理和直线的斜率的关系判断两直线的位置关系.【答案】B【点评】本题考查两直线的位置关系的判断,是基础题,解题时要认真审题,注意正弦定理的合理运用.例4.已知直线l1:ax﹣y+1=0,l2:x+y+1=0,l1∥l2,则a的值为,直线l1与l2间的距离为.【分析】利用两条直线相互平行的充要条件即可得出.【答案】﹣1;.【解析】直线l1:ax﹣y+1=0,l2:x+y+1=0,分别化为:y=ax+1,y=﹣x﹣1,∵l1∥l2,∴a=﹣1,1≠﹣1.两条直线方程可得:x+y﹣1=0,x+y+1=0.直线l1与l2间的距离d==.故答案分别为:﹣1;.【点评】本题考查了两条直线相互平行的充要条件,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.3.直线的对称问题例5已知点A(1,3),B(﹣5,1),直线L关于A、B对称,则L的方程是()A.3x﹣y﹣8=0 B.3x+y+4=0 C.3x﹣y+6=0 D.3x+y+2=0【分析】由题意,即求AB的垂直平分线方程.【答案】B【解析】由题意,即求AB的垂直平分线方程,AB的中点坐标为(﹣2,2),AB的斜率为=,∴L 的方程是y ﹣2=﹣3(x+2),即3x+y+4=0,故选:B . 【点评】本题考查直线方程,考查学生的计算能力,比较基础.例6已知点A (0,1),直线l 1:x ﹣y ﹣1=0,直线l 2:x ﹣2y+2=0,则点A 关于直线l 1的对称点B 的坐标为 ,直线l 2关于直线l 1的对称直线方程是 .【分析】设点A (0,1)关于直线x ﹣y ﹣1=0的对称点B 的坐标为(a ,b ),利用垂直及中点在轴上这两个条件,求出a 、b 的值,可得答案;利用到角公式可求得直线l 的斜率,再求得直线l2与L1的交点(直线l 过该点),利用直线的点斜式即可求得l 的方程。

2019_2020学年高中数学第三章直线与方程3.1.2两条直线平行与垂直的判定课时作业含解析新人教A版必修2

2019_2020学年高中数学第三章直线与方程3.1.2两条直线平行与垂直的判定课时作业含解析新人教A版必修2

3.1.2 两条直线平行与垂直的判定[基础巩固](25分钟,60分)一、选择题(每小题5分,共25分) 1.下列命题中,正确的是( ) A .斜率相等的两条直线一定平行B .若两条不重合的直线l 1,l 2平行,则它们的斜率一定相等C .直线l 1:x =1与直线l 2:x =2不平行D .直线l 1:(2-1)x +y =2与直线l 2:x +(2+1)y =3平行解析:A 错误,斜率相等的两条直线还可能重合.B 错误,当两条不重合的直线l 1,l 2平行时,它们的斜率可能相等,也可能不存在.C 错误,直线l 1与l 2的斜率都不存在,且1≠2,所以两直线平行.D 正确,由于直线l 1:(2-1)x +y =2与直线l 2:x +(2+1)y =3的斜率分别为k 1=1-2,k 2=-12+1=1-2,则k 1=k 2,所以l 1∥l 2. 答案:D2.由三条直线l 1:2x -y +2=0,l 2:x -3y -3=0和l 3:6x +2y +5=0围成的三角形是( )A .直角三角形B .等边三角形C .钝角三角形D .锐角三角形解析:kl 2=13,kl 3=-3,∴kl 2·kl 3=-1,∴l 2⊥l 3.答案:A3.若两条直线y =ax -2和y =(2-a )x +1互相平行,则a 等于( ) A .2 B .1 C .0 D .-1解析:因为两条直线平行,则a =2-a ,得a =1. 答案:B4.如果直线l 1的斜率为a ,l 1⊥l 2,则直线l 2的斜率为( ) A.1aB .aC .-1aD .-1a或不存在解析:当a ≠0时,由l 1⊥l 2得k 1·k 2=a ·k 2=-1,∴k 2=-1a;当a =0时,l 1与x 轴平行或重合,则l 2与y 轴平行或重合,故直线l 2的斜率不存在.∴直线l 2的斜率为-1a或不存在.答案:D5.下列直线中,与已知直线y =-43x +1平行,且不过第一象限的直线的方程是( )A .3x +4y +7=0B .4x +3y +7=0C .4x +3y -42=0D .3x +4y -42=0解析:先看斜率,A 、D 选项中斜率为-34,排除掉;直线与y 轴交点需在y 轴负半轴上,才能使直线不过第一象限,只有B 选项符合.答案:B二、填空题(每小题5分,共15分)6.[2019·山东省济南市校级月考]若经过两点A (2,3),B (-1,x )的直线l 1与斜率为1的直线l 2平行,则x =________.解析:设直线l 1的斜率为k ,则k =3-x 3.∵l 1∥l 2,∴k =1=3-x3,∴x =0.答案:07.已知在平行四边形ABCD 中,A (1,2),B (5,0),C (3,4),则点D 的坐标为____________.解析:设D (a ,b ),由平行四边形ABCD ,得k AB =k CD ,k AD =k BC,即⎩⎪⎨⎪⎧0-25-1=b -4a -3b -2a -1=4-03-5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =6,所以D (-1,6).答案:(-1,6)8.已知直线l 过点(-2,-3)且与直线2x -3y +4=0垂直,则直线l 的方程为________. 解析:直线2x -3y +4=0的斜率为23,又直线l 与该直线垂直,所以直线l 的斜率为-32.又直线l 过点(-2,-3),因此直线l 的方程为3x +2y +12=0. 答案:3x +2y +12=0三、解答题(每小题10分,共20分)9.根据给定的条件,判断直线l 1与直线l 2的位置关系.(1)l 1平行于y 轴,l 2经过点P (0,-2),Q (0,5);(2)l 1经过点E (0,1),F (-2,-1),l 2经过点G (3,4),H (2,3); (3)l 1经过点A (-1,6),B (1,2),l 2经过点M (-2,-1),N (2,1).解析:(1)由题意知l 1的斜率不存在,且l 1不是y 轴,l 2的斜率也不存在,l 2恰好是y 轴,所以l 1∥l 2.(2)由题意知k 1=-1-1-2-0=1,k 2=3-42-3=1,虽然k 1=k 2,但是k EG =4-13-0=1,即E ,F ,G ,H 四点共线,所以l 1与l 2重合.(3)直线l 1的斜率k 1=2-61--=-2,直线l 2的斜率k 2=1--2--=12,k 1k 2=-1,故l 1与l 2垂直.10.当m 为何值时,过两点A (1,1),B (2m 2+1,m -2)的直线: (1)倾斜角为135°;(2)与过两点(3,2),(0,-7)的直线垂直; (3)与过两点(2,-3),(-4,9)的直线平行. 解析:(1)由k AB =m -32m 2=-1,得2m 2+m -3=0,解得m =-32或1. (2)由-7-20-3=3及垂直关系,得m -32m 2=-13,解得m =32或-3.(3)令m -32m 2=9+3-4-2=-2,解得m =34或-1. 经检验m =-1,m =34均符合题意.[能力提升](20分钟,40分)11.直线l 1的倾斜角为α,l 1⊥l 2,则直线l 2的倾斜角不可能为( ) A .90°-α B .90°+α C .|90°-α| D .180°-α解析:(1)当α=0°时,l 2的倾斜角为90°(如图1) (2)当0°<α<90°时,l 2的倾斜角为90°+α.(如图2) (3)当α=90°时,l 2的倾斜角为0°.(如图3)(4)当90°<α<180°时,l 2的倾斜角为α-90°.(如图4)答案:D12.已知A (2,3),B (1,-1),C (-1,-2),点D 在x 轴上,则当点D 坐标为________时,AB ⊥CD .解析:设点D (x,0),因为k AB =-1-31-2=4≠0,所以直线CD 的斜率存在. 则由AB ⊥CD 知,k AB ·k CD =-1, 所以4·-2-0-1-x =-1,解得x =-9.答案:(-9,0)13.已知△ABC 的顶点分别为A (5,-1),B (1,1),C (2,m ),若△ABC 为直角三角形,求m 的值.解析:若∠A 为直角,则AC ⊥AB ,∴k AC ·k AB =-1,即m +12-5×1+11-5=-1,解得m =-7;若∠B 为直角,则AB ⊥BC ,∴k AB ·k BC =-1,即1+11-5×m -12-1=-1,解得m =3;若∠C 为直角,则AC ⊥BC ,∴k AC ·k BC=-1,即m +12-5×m -12-1=-1,解得m =±2.综上,m 的值为-7,-2,2或3.14.已知四点A (-4,3),B (2,5),C (6,3),D (-3,0),若顺次连接A ,B ,C ,D 四点,试判定图形ABCD 的形状.解析:由题意知A ,B ,C ,D 四点在坐标平面内的位置如图所示,由斜率公式可得k AB =5-32--=13,k CD =0-3-3-6=13,k AD =0-3-3--=-3,k BC =3-56-2=-12.所以k AB =k CD ,由图可知AB与CD 不重合,所以AB ∥CD ,因为k AD ≠k BC ,所以AD 与BC 不平行.又因为k AB ·k AD =13×(-3)=-1,所以AB ⊥AD ,故四边形ABCD 为直角梯形.。

2019年高中数学第三章直线与方程3.1.2两条直线平行与垂直的判定课时作业解析版新人教A版必修2

3.1.2 两条直线平行与垂直的判定1.直线l1的斜率为a,l1⊥l2,则直线l2的斜率为( D )(A) (B)a(C)- (D)-或不存在解析:若a=0,则l2的斜率不存在;若a≠0,则l2的斜率为-.故选D.2.若l1与l2为两条直线,它们的倾斜角分别为α1,α2,斜率分别为k1,k2,有下列说法:(1)若l1∥l2,则斜率k1=k2;(2)若斜率k1=k2,则l1∥l2;(3)若l1∥l2,则倾斜角α1=α2;(4)若倾斜角α1=α2,则l1∥l2.其中正确说法的个数是( B )(A)1 (B)2 (C)3 (D)4解析:需考虑两条直线重合的特殊情况,(2),(4)都可能是两条直线重合,(1),(3)正确.3.已知A(m2+2,m),B(m+1,-1),若直线AB与斜率为2的直线平行,则m的值为( B )(A) (B)或1(C)1 (D)-1解析:由题知k AB=2,即==2,整理得2m2-3m+1=0,解得m=或m=1.4.若A(0,1),B(,4)在直线l1上,且直线l1⊥l2,则l2的倾斜角为( C )(A)-30° (B)30°(C)150° (D)120°解析:因为==,所以l1的倾斜角为60°.因为两直线垂直,所以l2的倾斜角为60°+90°=150°.故选C.5.以A(-1,1),B(2,-1),C(1,4)为顶点的三角形是( C )(A)锐角三角形(B)钝角三角形(C)以A点为直角顶点的直角三角形(D)以B点为直角顶点的直角三角形解析:如图所示,易知k AB==-,k AC==,由k AB·k AC=-1知三角形是以A点为直角顶点的直角三角形,故选C.6.已知A(-4,3),B(2,5),C(6,3),D(-3,0)四点,若顺次连接A,B,C,D四点,则四边形ABCD的形状是( D )(A)平行四边形(B)矩形(C)菱形 (D)直角梯形解析:因为k AB==,k CD==,k AD==-3,k BC==-,所以AB∥CD,AD⊥AB,所以四边形ABCD为直角梯形.7.已知直线l1的斜率为2,l2过点A(-1,-2),B(x,6),若l1∥l2,则lox等于( D )(A)3 (B) (C)2 (D)-解析:由题意得=2,得x=3,所以lo3=-.8.已知点A(-2,-5),B(6,6),点P在y轴上,且∠APB=90°,则点P的坐标为( C )(A)(0,-6) (B)(0,7)(C)(0,-6)或(0,7) (D)(-6,0)或(7,0)解析:由题意可设点P的坐标为(0,y).因为∠APB=90°,所以AP⊥BP,且直线AP与直线BP的斜率都存在.又k AP=,k BP=,k AP·k BP=-1,即·(-)=-1,解得y=-6或y=7.所以点P的坐标为(0,-6)或(0,7),故选C.9.直线l平行于经过两点A(-4,1)和B(0,-3)的直线,则直线l的倾斜角是.解析:直线l的斜率k==-1,所以倾斜角为135°.答案:135°10.已知直线l1的斜率k1=3,直线l2过点A(3,-1),B(4,y),C(x,2),且l1∥l2,则x= ,y= .解析:由题知解得答案:4 211.已知△ABC的三个顶点坐标分别是A(2,2),B(0,1),C(4,3),点D(m,1)在BC的高所在的直线上,则实数m= .解析:由题意知k AD·k BC=-1,即×=-1,解得m=.答案:12.若A(-4,2),B(6,-4),C(12,6),D(2,12),则给出下面四个结论:①AB∥CD,②AB⊥CD,③AC∥BD,④AC⊥BD.其中正确结论的序号是.解析:因为k AB=-,k CD=-,k AC=,k BD=-4,所以k AB=k CD,k AC·k BD=-1,所以AB∥CD,AC⊥BD.答案:①④13.当m为何值时,过两点A(1,1),B(2m2+1,m-2)的直线:(1)倾斜角为135°;(2)与过两点(3,2),(0,-7)的直线垂直;(3)与过两点(2,-3),(-4,9)的直线平行.解:(1)由k AB==-1,解得m=-或1.(2)显然m≠0,由k AB=,且=3,得=-,解得m=或-3.(3)令==-2,解得m=或-1.14.已知△ABC的顶点坐标为A(5,-1),B(1,1),C(2,m),若△ABC为直角三角形,试求m的值. 解:k AB==-,k AC==-,k BC==m-1.若AB⊥AC,则有-·(-)=-1,所以m=-7;若AB⊥BC,则有-·(m-1)=-1,所以m=3;若AC⊥BC,则有-·(m-1)=-1,所以m=±2.综上可知,所求m的值为-7,±2,3.15.在平面直角坐标系中,四边形OPQR的顶点坐标按逆时针顺序依次为O(0,0),P(1,t),Q(1-2t,2+t),R(-2t,2),其中t>0.试判断四边形OPQR的形状.解:由斜率公式得k OP==t,k QR===t,k OR==-,k PQ===-.所以k OP=k QR,k OR=k PQ,从而OP∥QR,OR∥PQ.所以四边形OPQR为平行四边形.又k OP·k OR=-1,所以OP⊥OR,故四边形OPQR为矩形.16.已知两点A(2,0),B(3,4),直线l过点B,且交y轴于点C(0,y),O是坐标原点,有O,A,B,C 四点共圆,那么y的值是( B )(A)19 (B) (C)5 (D)4解析:由题意知AB⊥BC,所以k AB·k BC=-1,即×=-1,解得y=,故选B.17.已知点O(0,0),A(0,b),B(a,a3).若△OAB为直角三角形,则必有 ( C )(A)b=a3(B)b=a3+(C)(b-a3)(b-a3-)=0(D)|b-a3|+|b-a3-|=0解析:若以O为直角顶点,则B在x轴上,则a必为0,此时O,B重合,不符合题意;若∠A=,则b=a3≠0.若∠B=,根据垂直关系可知a2·=-1,所以a(a3-b)=-1,即b-a3-=0.以上两种情况皆有可能,只有C满足条件.故选C.。

(浙江专版)2019-2020学年高中数学 阶段质量检测(三)直线与方程 新人教A版必修2.doc

(浙江专版)2019-2020学年高中数学 阶段质量检测(三)直线与方程 新人教A 版必修2一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)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.3m C .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.如果直线l 过(-2,-2),(2,4)两点,点(1 344,m )在直线l 上,那么m 的值为( ) A .2 014 B .2 015 C .2 016D .2 017解析:选D 由两点式,得y +24+2=x +22+2,∴当x =1 344时,m =2 017,故选D.5.已知▱ABCD 的三个顶点的坐标分别是A (0,1),B (1,0),C (4,3),则顶点D 的坐标为( ) A .(3,4) B .(4,3) C .(3,1)D .(3,8)解析:选A 设D (m ,n ),由题意得AB ∥DC ,AD ∥BC ,则有k AB =k DC ,k AD =k BC ,∴⎩⎪⎨⎪⎧0-11-0=3-n 4-m ,n -1m -0=3-04-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =3,n =4,∴点D 的坐标为(3,4).6.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=0.7.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 -2+y -2=-2+-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =6.8.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=0 B .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=0.二、填空题(本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.请把正确答案填在题中的横线上)9.已知点M (5,3)和点N (-3,2),若直线PM 和PN 的斜率分别为2和-74,则点P 的坐标为________.解析:设P (x ,y ),则有⎩⎪⎨⎪⎧y -3x -5=2,y -2x +3=-74,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =-5.答案:(1,-5)10.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<a <1.答案:(-2,1)11.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=012.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m =________,n =________.解析: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.答案: 3 113.设两直线l 1:(3+m )x +4y =5-3m 与l 2:2x +(5+m )y =8,若l 1∥l 2,则m =____________;若l 1⊥l 2,则m =____________.解析:由l 1∥l 2得(3+m )(5+m )-4×2=0,解得m =-1或m =-7,当m =-1时,两直线重合,舍去.由l 1⊥l 2得(3+m )×2+4×(5+m )=0,解得m =-133.答案:-7 -13314.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 =______________.解析: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=|m +3|5=5,解得m =2或m =-8(舍去). 答案:2 -215.已知直线l 的倾斜角为135°,且经过点P (1,1),则求直线l 的方程为________,点A (3,4)关于直线l 的对称点A ′的坐标为________.解析:∵k =tan 135°=-1, ∴l :y -1=-(x -1),即x +y -2=0. 设A ′(a ,b ),则⎩⎪⎨⎪⎧b -4a -3-=-1,a +32+b +42-2=0,解得a =-2,b =-1,∴A ′的坐标为(-2,-1). 答案:x +y -2=0 (-2,-1)三、解答题(本大题共5小题,共74分,解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)16.(本小题满分14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=12-2+-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=25,解得a =7或a =-13(舍去), 所以点P 的坐标为(7,0).17.(本小题满分15分)一条光线从点A (2,3)出发,经y 轴反射后,通过点B (4,-1),求入射光线和反射光线所在的直线方程.解:点A (2,3)关于y 轴的对称点为A ′(-2,3),点B (4,-1)关于y 轴的对称点为B ′(-4,-1).则入射光线所在直线的方程为AB ′:y +13+1=x +42+4,即2x -3y +5=0.反射光线所在直线的方程为A ′B :y +13+1=x -4-2-4,即2x +3y -5=0.18.(本小题满分15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-3.19.(本小题满分15分)直线过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫43,2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=1.20.(本小题满分15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.。

【精准解析】数学人教A版必修2章末综合测评3 直线与方程


14.若点 A(4,-1)在直线 l1:ax-y+1=0 上,则 l1 与 l2:2x-y-3=0 的位
置关系是________.
l1⊥l2 [将 A(4,-1)点的坐标代入 ax-y+1=0,

a=-1,则 2
kl1·kl2=-12×2=-1,∴l1⊥l2.]
-3-
15.已知点 M(a,b)在直线 3x+4y=15 上,则 a2+b2的最小值为________. 3 [ a2+b2的最小值为原点到直线 3x+4y=15 的距离:d=|0+302+-4125|=3.] 16.若直线 l 被直线 l1:x-y+1=0 与 l2:x-y+3=0 截得的线段长为 2 2, 则直线 l 的倾斜角θ(0°≤θ<90°)的值为________. 15°或 75° [易求得平行线 l1,l2 之间的距离为|1-3|= 2. 画示意图(图略)可
章末综合测评(三) 直线与方程
(满分:150 分 时间:120 分钟) 一、选择题(本大题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分.在每小题给出的四个
选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.直线 x-y=0 的倾斜角为( )
A.45°
B.60°
C.90°
D.135°
A [因为直线的斜率为 1,所以 tan α=1,即倾斜角为 45°.故选 A.]
解得
x=2或 y=0
x=4,所以 y=6
B(2,0)或
B(4,6).]
二、填空题(本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.把答案填在题中的横线
上)
13.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________.
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1 第三章 检测试题 (时间:120分钟 满分:150分) 【选题明细表】 知识点、方法 题号 直线的倾斜角和斜率 1,2 两条直线的位置关系 4,6,11,18 交点、距离问题 5,8,9,14 直线的方程 3,7,13,17 综合应用 10,12,15,16,19,20,21 一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.若直线ax+my+2a=0(a≠0)过点(1,-),则此直线的斜率为( D )

(A) (B)- (C) (D)- 解析:因为直线ax+my+2a=0(a≠0)过点(1,-), 所以a-m+2a=0,

所以a=m,所以这条直线的斜率是k=-=-. 2.如图,在同一直角坐标系中,表示直线y=ax与y=x+a正确的是( C )

解析:当a>0时,A,B,C,D均不成立;当a<0时,只有C成立,故选C. 3.过点(-1,3)且与直线x-2y+3=0平行的直线方程为( A ) (A)x-2y+7=0 (B)2x+y-1=0 (C)x-2y-7=0 (D)x-2y-4=0 解析:设过点(-1,3)且与直线x-2y+3=0平行的直线方程为 x-2y+m=0(m≠3),把点(-1,3)代入直线方程得-1-2×3+m=0,m=7,故所求的直线方程为x-2y+7=0. 4.两条直线y=ax-2与y=(a+2)x+1互相垂直,则a等于( A ) (A)-1 (B)0 (C)1 (D)2 解析:由题意及直线相互垂直的条件可知a(a+2)=-1,解得a=-1.故 选A. 5.两条平行线l1:3x+4y-2=0,l2:ax+6y=5间的距离等于( A )

(A) (B) (C) (D) 解析:据题意两直线平行,则-=-⇒a=, 即l2:x+6y=5, 2

故l1:9x+12y-6=0, l2:9x+12y-10=0,

l1与l2间距离d==,故选A. 6.已知直线l1:x+2ay-1=0,与l2:(2a-1)x-ay-1=0平行,则a的值是( C )

(A)0或1 (B)1或 (C)0或 (D) 解析:由题

得a=0或a=. 7.若a,b满足a+2b=1,则直线ax+3y+b=0必过定点( B )

(A)(-,) (B)(,-) (C)(,) (D)(,-) 解析:当x=时,直线可化为a+3y+b=0,即a+2b+6y=0,得y=-,所以直线过定点(,-). 8.三条直线:y+2x-4=0,x-y+1=0与ax-y+2=0共有两个交点,则a等于( C ) (A)1 (B)2 (C)1或-2 (D)-1或2 解析:三条直线共有两个交点,一定有两条直线互相平行,并与第三条直线相交,而2x+y-4=0与x-y+1=0相交,故直线ax-y+2=0与2x+y-4=0平行或与x-y+1=0平行,所以a=1或a=-2.故选C. 9.直线l过点A(2,11),且与点B(-1,2)的距离最远,则直线l的方程为( D ) (A)3x-y-5=0 (B)3x-y+5=0 (C)x+3y+13=0 (D)x+3y-35=0

解析:当l⊥AB时符合要求,因为kAB==3, 所以l的斜率为-,所以直线l的方程为y-11=-(x-2), 即x+3y-35=0.故选D. 10.将一张坐标纸折叠一次,使点(10,0)与(-6,8)重合,则与点(-4,2)重合的点是( A ) (A)(4,-2) (B)(4,-3) 3

(C)(3,) (D)(3,-1) 解析:由已知知以(10,0)和(-6,8)为端点的线段的垂直平分线的方程为y=2x,则(-4,2)关于

直线y=2x的对称点即为所求点.设所求点为(x0,y0),则解得故选A. 11.已知点A(-2,1),B(3,-2),C(6,3),D(1,6),则以下四个结论:①AB∥CD;②AB⊥AD;③|AC|=|BD|;④AC⊥BD中,正确结论的个数为( D ) (A)1 (B)2 (C)3 (D)4

解析:因为kAB==-, kCD==-, 所以直线AB的方程为y-1=-(x+2), 即3x+5y+1=0, 因为点C(6,3),D(1,6)不在直线AB上, 所以AB∥CD,①正确.

又kAD==, 所以kAB·kAD=-1, 所以AB⊥AD,②正确.

|AC|==,

|BD|==, 所以|AC|=|BD|,③正确.

因为kAC==,kBD==-4, 所以kAC·kBD=-1,所以AC⊥BD,④正确.选D. 12.若在直线y=-2上有一点P,它到点A(-3,1)和B(5,-1)的距离之和最小,则该最小值为( B ) (A)2 (B)4 (C)5 (D)10 解析:如图所示,点B(5,-1)关于直线y=-2的对称点B′(5,-3),AB′交y=-2于点P,因为|PB|=|PB′|,所以|PA|+|PB|=|PA|+|PB′|. 4

其最小值即为|AB′|,即|AB′|==4,故选B. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.已知直线l经过点(7,1)且在两坐标轴上的截距互为相反数,则直线l的方程是 . 解析:当直线过原点,设直线为y=kx.

代入点(7,1),可得k=. 直线方程为x-7y=0,

当直线不过原点,设直线为+=1. 代入点(7,1),可得=1. 所以a=6. 从而直线方程为x-y-6=0. 故所求直线方程为x-7y=0或x-y-6=0. 答案:x-7y=0或x-y-6=0 14.设点P在直线x+3y=0上,且P到原点的距离与P到直线x+3y=2的距离相等,则点P的坐标为 . 解析:根据题意可设P(-3m,m),

所以=, 解得m=±, 所以P点坐标为(-,)或(,-). 答案:(-,)或(,-) 15.已知点A(1,1),B(-2,2),直线l过点P(-1,-1)且与线段AB始终有交点,则直线l的斜率k的取值范围为 . 解析:如图, 5

因为A(1,1),B(-2,2),直线l过点P(-1,-1), 则kPA=1,kPB==-3, 所以直线l的斜率k的取值范围为(-∞,-3]∪[1,+∞). 答案:(-∞,-3]∪[1,+∞) 16.点M(-1,0)关于直线x+2y-1=0的对称点M′的坐标是 . 解析:过点M(-1,0)与直线x+2y-1=0垂直的直线方程为2x-y=-2,可解得两垂直直线的交点坐

标为N(-,),则点M(-1,0)关于点N(-,)的对称点坐标为M′(-,). 答案:(-,) 三、解答题(本大题共5小题,共70分) 17.(本小题满分14分) 已知△ABC的三边所在直线的方程分别是lAB:4x-3y+10=0,lBC:y=2,lCA:3x-4y=5. (1)求∠BAC的平分线所在直线的方程; (2)求AB边上的高所在直线的方程. 解:(1)设P(x,y)是∠BAC的平分线上任意一点, 则点P到AC,AB的距离相等,

即=, 所以4x-3y+10=±(3x-4y-5).

又因为∠BAC的平分线所在直线的斜率在和之间, 所以7x-7y+5=0为∠BAC的平分线所在直线的方程. (2)设过点C的直线系方程为3x-4y-5+λ(y-2)=0, 即3x-(4-λ)y-5-2λ=0. 若此直线与直线lAB:4x-3y+10=0垂直, 则3×4+3(4-λ)=0,解得λ=8. 故AB边上的高所在直线的方程为3x+4y-21=0. 18.(本小题满分14分) 已知直线l的方程为2x-y+1=0. (1)求过点A(3,2),且与直线l垂直的直线l1的方程; (2)求与直线l平行,且到点P(3,0)的距离为的直线l2的方程. 解:(1)设l1的方程为x+2y+m=0, 把点A(3,2)代入可得3+2×2+m=0,解得m=-7. 6

所以直线l1方程为x+2y-7=0. (2)设l2的方程为2x-y+c=0(c≠1), 因为点P(3,0)到直线l2的距离为.

所以=, 解得c=-1或-11. 所以直线l2方程为2x-y-1=0或2x-y-11=0. 19.(本小题满分14分)

如图,在△ABC中,BC边上的高所在的直线方程为x-2y+1=0,∠A的平分线所在的直线方程为y=0,若点B的坐标为(1,2),求: (1)点A和点C的坐标; (2)△ABC的面积.

解:(1)由得顶点A(-1,0),

所以AB的斜率kAB==1. 因为x轴是∠A的平分线. 所以AC的斜率为-1, AC所在直线的方程为y=-(x+1),① 因为BC边上的高所在直线的方程为x-2y+1=0, 所以BC所在直线的斜率为-2, 所以BC所在直线的方程为y-2=-2(x-1),② 解由①②组成的方程组得顶点C的坐标为(5,-6).

(2)|BC|==4, 又直线BC的方程是2x+y-4=0,

A到直线BC的距离d==, 所以△ABC的面积为|BC|·d=×4×=12. 20.(本小题满分14分) 已知△ABC的三个顶点是A(1,1),B(-1,3),C(3,4). (1)求BC边的高所在直线l1的方程; (2)若直线l2过C点,且A,B到直线l2的距离相等,求直线l2的方程.

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