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人教A版 (2019)选择性必修 第一册第二章 直线和圆的方程2.2 直线的方程精练
展开这是一份人教A版 (2019)选择性必修 第一册第二章 直线和圆的方程2.2 直线的方程精练,共36页。试卷主要包含了2 直线的方程等内容,欢迎下载使用。
【考点梳理】
考点一 直线的点斜式方程和斜截式方程
考点二:直线的两点式方程和截距式方程
考点三 直线的一般式方程
关于x和y的二元一次方程都表示一条直线.我们把关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(其中A,B不同时为0)叫做直线的一般式方程,简称一般式.
(1)若直线的斜率k存在.直线可表示成y=kx+b,可转化为kx+(-1)y+b=0,这是关于x,y的二元一次方程.
(2)若直线的斜率k不存在,方程可表示成x-a=0,它可以认为是关于x,y的二元一次方程,此时方程中y的系数为0.
考点四 直线的五种形式的方程
考点五 直线各种形式方程的互化
【题型归纳】
题型一:与直线点斜式方程有关的问题
1.(2022·江苏·高二课时练习)过点且与直线的夹角为的直线方程是( )
A.B.
C.D.或
2.(2021·新疆·兵团第十师北屯高级中学高二阶段练习)直线过点,且倾斜角是直线的倾斜角的两倍,则直线的方程为( )
A.B.C.D.
3.(2022·全国·高二单元测试)在中,,
(1)求AB边的垂直平分线所在的直线方程;
(2)若的角平分线所在的直线方程为,求AC所在直线的方程.
题型二:直线的两点式方程有关问题
4.(2021·河北·高二阶段练习)入射光线从点出发,经过直线反射后,通过点,则反射光线所在直线方程是( )
A.B.C.D.
5.(2021·广东·佛山市顺德区华侨中学高二期中)已知M(3,),A(1,2),B(3,1),则过点M和线段AB的中点的直线方程为( )
A.4x+2y﹣5=0B.4x﹣2y﹣5=0C.x+2y﹣5=0D.x﹣2y﹣5=0
6.(2022·全国·高二课时练习)已知的三个顶点分别为,,.
(1)求的三边所在直线的方程;
(2)求的三条中线所在直线的方程.
题型三:直线的一般式方程问题
7.(2022·全国·高二课时练习)若方程表示一条直线,则实数m满足( )
A.B.
C.D.且且
8.(2022·全国·高二课时练习)下列说法中错误的是( )
A.平面上任意一条直线都可以用一个关于,的二元一次方程(,不同时为0)表示
B.当时,方程(,不同时为0)表示的直线过原点
C.当,,时,方程表示的直线与轴平行
D.任何一条直线的一般式方程都能与其他两种形式互化
9.(2021·天津河北·高二期中)△ABC的三个顶点是A(4,0),B(6,7),C(0,3),则边BC上的高所在直线的方程为( )
A.5x+y﹣20=0B.3x+2y﹣12=0C.3x+2y﹣19=0D.3x﹣2y﹣12=0
题型四:由一般方程判断直线的平行问题
10.(2021·辽宁·高二期中)直线:与直线:(实数a为参数)的位置关系是( )
A.与相交B.与平行
C.与重合D.与的位置关系与a的取值有关
11.(2019·贵州·黔南布依族苗族自治州都匀第一中学高二期中(理))设直线,,下列命题正确的是( )
A.若,则B.若,则
C.若,则D.若,则
12.(20211·山西晋中·高二期末(理))已知直线的方程为,直线的方程为,若,则
A.或B.C.D.
题型五:由一般方程判断直线的垂直问题
13.(2022·全国·高二单元测试)“”是“直线与直线相互垂直”的( )
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件
14.(2021·安徽·合肥市第六中学高二阶段练习)“”是“直线与直线互相垂直”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
15.(2021·陕西安康·高二期中(理))若过定点的动直线和过定点的动直线交于点,则的最大值是( )
A.4B.5C.6D.8
题型六:由直线平行或者垂直求直线方程
16.(2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高二期末)已知直线l:,则下列结论正确的是( )
A.直线l的倾斜角是
B.直线l在x轴上的截距为1
C.若直线m:,则
D.过与直线l平行的直线方程是
17.(2022·江苏·高二课时练习)若△的三个顶点为,,,则BC边上的高所在直线的方程为( ).
A.B.
C.D.
18.(2022·北京师大附中高二期末)1765年,数学家欧拉在其著作《三角形几何学》中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,这条直线就是后人所说的“欧拉线”.已知的顶点,则的欧拉线方程为( )
A.B.C.D.
题型七:直线过定点问题
19.(2022·全国·高二专题练习)不论为何实数,直线恒过一个定点,则这个定点的坐标为( )
A.B.C.D.
20.(2021·湖南·益阳平高学校高二期中)设,过定点的动直线和过定点的动直线交于点,则的最大值( )
A.B.C.3D.6
21.(2022·全国·高二课时练习)过定点的直线与过定点的直线交于点,则的最大值为( )
A.1B.3C.4D.2
题型八:直线方程的综合性问题
22.(2021·北京市第四十三中学高二期中)已知平面内两点.
(1)求的中垂线方程;
(2)求过点且与直线平行的直线的方程;
(3)一束光线从点射向(2)中的直线,若反射光线过点,求反射光线所在的直线方程.
23.(2021·福建省永春第一中学高二阶段练习)三角形的三个顶点是,,.
(1)求边所在的直线方程;
(2)求边上的高所在的直线方程;
(3)求经过两边和中点的直线的方程.
24.(2021·安徽池州·高二期中)已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,的角平分线所在直线方程为.
(I)求顶点的坐标;
(II)求直线的方程.
【双基达标】
一、单选题
25.(2022·全国·高二课时练习)已知两条直线:,:,则下列说法正确的是( )
A.与一定相交B.与一定平行
C.与一定相交或平行D.以上均不对
26.(2022·全国·高二课时练习)经过两点、的直线方程都可以表示为( )
A.B.
C.D.
27.(2022·全国·高二专题练习)过点且倾斜角为的直线方程为( )
A.B.
C.D.
28.(2022·全国·高二课时练习)已知点与关于直线对称,则a,b的值分别为( )
A.2,B.-2,C.-2,D.2,
29.(2022·全国·高二课时练习)若直线与直线有相同的法向量,且直线在x轴上的截距为,则直线的点法式方程为( )
A.B.
C.D.
30.(2022·四川·盐亭中学高二开学考试)不论k为何值,直线恒过定点( )
A.B.C.D.
31.(2022·广东茂名·高二期末)若直线与直线垂直,则a=( )
A.-2B.0C.0或-2D.1
32.(2022·全国·高二课时练习)已知方程.
(1)若方程表示一条直线,求实数的取值范围;
(2)若方程表示的直线的斜率不存在,求实数的值,并求出此时的直线方程;
(3)若方程表示的直线在轴上的截距为,求实数的值;
(4)若方程表示的直线的倾斜角是45°,求实数的值.
33.(2022·全国·高二课时练习)已知的三个顶点分别为、、.求:
(1)边所在直线的方程;
(2)边上的高所在直线的方程;
(3)边上的中线所在直线的方程.
【高分突破】
一:单选题
34.(2022·安徽省亳州市第一中学高二期末)若直线与互相平行,且过点,则直线的方程为( )
A.B.
C.D.
35.(2022·四川宜宾·高二期末(理))已知直线与直线垂直,则实数a为( )
A.B.或C.D.或
36.(2022·北京东城·高二期末)已知的三个顶点是,,,则边上的高所在的直线方程为( )
A.B.
C.D.
37.(2021·江西·永新中学高二阶段练习(理))直线经过点,在轴上的截距的取值范围是,则其斜率的取值范围是( )
A.B.
C.D.
38.(2021·湖北·丹江口市第一中学高二阶段练习)数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心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.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已知△ABC的顶点A(1,0),B(0,2),且AC=BC,则△ABC的欧拉线的方程为( )
A.4x+2y+3=0B.2x-4y+3=0
C.x-2y+3=0D.2x-y+3=0
39.(2022·甘肃·天水市第一中学高二学业考试)已知点在直线上,则的最小值为( )
A.B.C.D.
40.(2021·安徽省五河第一中学高二阶段练习)设点,,若直线与线段有交点,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
二、多选题
41.(2022·全国·高二课时练习)直线在y轴上的截距为1,则m的值可以是( )
A.-2B.C.D.2
42.(2022·全国·高二课时练习)设点,若直线与线段AB没有交点,则a的取值可能是( )
A.-1B.C.1D.
43.(2022·全国·高二)已知直线,其中,下列说法正确的是( )
A.当时,直线l与直线垂直
B.若直线l与直线平行,则
C.直线l过定点(0,1)
D.当时,直线l在两坐标轴上的截距相等
44.(2022·全国·高二)已知的三个顶点、、,则下列说法正确的是( )
A.直线的斜率为
B.直线的倾斜角为钝角
C.边的中点坐标为
D.边上的中线所在的直线方程为
45.(2022·全国·高二单元测试)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( )
A.点的坐标为B.直线垂直于
C.D.的最大值为
46.(2022·全国·高二课时练习)已知直线,,下列命题中正确的有( )
A.当时,与重合B.若,则
C.过定点D.一定不与坐标轴平行
47.(2022·全国·高二课时练习)已知直线l过点,且与直线以及x轴围成一个底边在x轴上的等腰三角形,则( )
A.直线l的方程为B.直线l与直线的倾斜角互补
C.直线l在y轴上的截距为1D.这样的直线l有两条
48.(2022·江苏·高二)下列说法正确的是( )
A.直线必过定点
B.直线在y轴上的截距为2
C.直线的倾斜角为60°
D.过点且平行于直线的直线方程为
三、填空题
49.(2022·全国·高二课时练习)直线过点,且与直线:的夹角为,则直线的方程为______.
50.(2022·全国·高二课时练习)把直线绕点顺时针旋转45°后得到的直线的方程为______.
51.(2022·全国·高二课时练习)已知是直线上任意一点,则直线恒过定点的坐标为______.
52.(2022·江苏·高二)一束光线经过点由x轴反射后,经过点射出,则反射光线所在直线方程是______.
53.(2022·全国·高二课时练习)若两直线与平行,则实数a的值为______.
54.(2021·湖北十堰·高二期中)经过点,倾斜角是直线的倾斜角的2倍,则此直线的方程______
解答题
55.(2022·全国·高二课时练习)已知的三个顶点分别为、、.求:
(1)AB边上的高所在直线的点法式方程;
(2)BC边的垂直平分线的点法式方程.
56.(2021·全国·高二课时练习)已知直线方程为,.
(1)求证:直线恒过定点,并求出定点的坐标;
(2)若直线在轴,轴上的截距相等,求直线的方程.
57.(2021·江苏·高邮市第一中学)已知的三个顶点分别为,,.
(1)求边所在直线的方程;
(2)求边上的中线所在直线的方程.
58.(2021·江苏·高二专题练习)△ABC中,A(3,-1),AB边上的中线CM所在直线方程为:6x+10y-59=0,∠B的平分线方程BT为:x-4y+10=0,求直线BC的方程.
59.(2021·全国·高二单元测试)过点的直线l与x轴和y轴正半轴分别交于A、B.
(1)若P为AB的中点时,求l的方程;
(2)若最小时,求l的方程;
(3)若的面积S最小时,求l的方程.
60.(2022·全国·高二)已知直线.
(1)求证:无论为何实数,直线恒过一定点;
(2)若直线过点,且与轴负半轴、轴负半轴围成三角形面积最小,求直线的方程.
61.(2021·江苏·高二)已知直线.
(1)求证:无论取何值,直线始终经过第一象限;
(2)若直线与轴正半轴交于点,与轴正半轴交于点,为坐标原点,设的面积为,求的最小值及此时直线的方程.
62.(2018·重庆万州·高二期末)已知直线经过点,且斜率为.
(1)求直线的方程.
(2)求与直线平行,且过点的直线方程.
(3)求与直线垂直,且过点的直线方程.
类别
点斜式
斜截式
适用范围
斜率存在
已知条件
点P(x0,y0)和斜率k
斜率k和在y轴上的截距b
图示
方程
y-y0=k(x-x0)
y=kx+b
截距
直线l与y轴交点(0,b)的纵坐标b叫做直线l在y轴上的截距
名称
两点式
截距式
条件
两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)
(x1≠x2,y1≠y2)
在x,y轴上的截距分别为a,b
( a≠0,b≠0)
示意图
方程
eq \f(y-y1,y2-y1)=eq \f(x-x1,x2-x1)
eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1
适用范围
斜率存在且不为0
斜率存在且不为0,不过原点
形式
方程
局限
点斜式
y-y0=k(x-x0)
不能表示斜率不存在的直线
斜截式
y=kx+b
不能表示斜率不存在的直线
两点式
eq \f(y-y1,y2-y1)=eq \f(x-x1,x2-x1)
x1≠x2,y1≠y2
截距式
eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1
不能表示与坐标轴平行及过原点的直线
一般式
Ax+By+C=0
无
【答案详解】
D
【详解】根据一般方程可得,
所以斜率为,对应倾斜角,
和该直线夹角为的直线的倾斜角为或,
根据直线过点,
所以该直线方程为或.
故选:D
2.C【分析】设直线的倾斜角为,可得出,利用二倍角的正切公式可求得直线的斜率,利用点斜式可得出直线的方程,化为一般式即可.
【详解】设直线的倾斜角为,则,
由题意可知,直线的斜率为,
因此,直线的方程为,即.
故选:C.
【点睛】本题考查直线方程的求解,涉及二倍角正切公式的应用,求出直线的斜率是解答的关键,考查计算能力,属于基础题.
3.(1);(2).【解析】(1)设AB边的垂直平分线为l,求出,即得AB边的垂直平分线所在的直线方程;
(2)设B关于直线的对称点M的坐标为,求出即得解.
【详解】(1)设AB边的垂直平分线为l,
有题可知,,
又可知AB中点为,
l的方程为,即,
(2)设B关于直线的对称点M的坐标为;
则,解得,所以,
由题可知,两点都在直线AC上,
所以直线的斜率为,所以直线的方程为,
所以AC所在直线方程为.
【点睛】方法点睛:求直线方程常用的方法是:待定系数法,先定式(点斜式、斜截式、两点式、截距式、一般式),再定量.
4.A【分析】先求出关于的对称点,再用两点式方程即可求解.
【详解】因为点关于的对称点为,
所以所求的直线方程为,即.
故选:A.
5.B【分析】求出线段AB的中点坐标,再根据直线的两点式方程即可的解.
【详解】解:因为A(1,2),B(3,1),
所以线段AB的中点坐标为,
所以过点M和线段AB的中点的直线方程为,
即.
故选:B.
6.(1);;;
(2)边上的中线;边上的中线;边上的中线
【分析】(1)利用直线的两点式方程求解即可;
(2)先分别求出各边的中点,再利用直线的两点式方程求解即可;
(1)
由,,
知直线的方程为,整理得
直线的方程为整理得
直线的方程为,整理得
(2)
的中点坐标为,又
所以边上的中线所在的直线方程为,整理得
的中点坐标为,又
所以边上的中线所在的直线方程为,整理得
的中点坐标为,又
所以边上的中线所在的直线方程为,整理得
7.B【分析】若表示一条直线,则不能同时为0,即.
【详解】当时,m=1或m=-1;当时,m=0或m=1.
要使方程表示一条直线,则,不能同时为0,
所以,
故选:B.
8.D【分析】根据直线方程表示不同直线的充要条件即可做出判断.
【详解】A:因为在平面直角坐标系中,每一条直线都有倾斜角,当时,直线的斜率
存在,其方程可写成,它可变形为,与比较,
得,,;当时,直线的斜率不存在,其方程可写成,
与比较,得,,,显然,不同时为0,
所以A说法正确;
B:当时,方程(,不同时为0)即,
显然有,即直线过原点,所以B说法正确;
C:当,,时,方程可化为,
它表示的直线与轴平行,所以C说法正确;
D:当直线平行于坐标轴时一般式不能化为两点式或点斜式,所以D说法错误.
故选:D.
9.B【分析】先求出BC的斜率,进而得到高所在直线的斜率,最后用点斜式求得答案.
【详解】由题意,,所以BC上的高所在直线的斜率为,其方程为:.
故选:B.
10.B【分析】根据直线平行的充要条件判定即可.
【详解】由:,
可得,
因为且,
所以与平行
故选:B
11.D【分析】根据直线位置关系确定方程对应系数关系,再判断选择.
【详解】直线,,
则当时但,
当时但重合,
所以A,B错误,
当时,所以C错误,
故选:D
【点睛】本题考查直线位置关系,考查基本分析判断能力,属基础题.
12.C【分析】根据两条直线平行得到系数满足的方程,解得的值后检验即可得到的值.
【详解】因为,故,整理得到,
解得或.
当时,,,两直线重合,舎;
当时,,,两直线平行,符合;
故,选C.
【点睛】如果,,
(1)平行或重合等价于;
(2)垂直等价于.
13.A【分析】直线与直线相互垂直得到,再利用充分必要条件的定义判断得解.
【详解】因为直线与直线相互垂直,
所以,
所以.
所以时,直线与直线相互垂直,所以“”是“直线与直线相互垂直”的充分条件;
当直线与直线相互垂直时,不一定成立,所以“”是“直线与直线相互垂直”的非必要条件.
所以“”是“直线与直线相互垂直”的充分非必要条件.
故选:A
【点睛】方法点睛:充分必要条件的判定,常用的方法有:(1)定义法;(2)集合法;(3)转化法. 要根据已知条件灵活选择方法求解.
14.A【分析】因为直线与直线互相垂直,所以或.再利用充分条件必要条件的定义判断得解.
【详解】因为直线与直线互相垂直,
所以,
所以或.
因为“”可以推出“或”,“或”不能推出“”,
所以“”是“直线与直线互相垂直”的充分非必要条件.
故选:A
【点睛】方法点睛:充分必要条件的判定,常用的方法有:(1)定义法;(2)集合法;(3)转化法. 要根据已知条件灵活选择方法求解.
15.B【分析】先计算出两条动直线经过的定点,即和,注意到两条动直线相互垂直的特点,则有;再利用基本不等式放缩即可得出的最大值.
【详解】解:由题意可知,动直线经过定点,
动直线即,经过点定点,
注意到动直线和动直线始终垂直,又是两条直线的交点,
则有,.
故(当且仅当时取“”
故选:.
【点睛】本题是直线和不等式的综合考查,特别是“两条直线相互垂直”这一特征是本题解答的突破口,从而有是个定值,再由基本不等式求解得出.直线位置关系和不等式相结合,不容易想到,是个灵活的好题.
16.D【分析】A.将直线方程的一般式化为斜截式可得;B. 令y=0可得;C.求出直线m斜率即可判断;D. 设要求直线的方程为,将代入即可.
【详解】根据题意,依次分析选项:
对于A,直线l:,即,其斜率,则倾斜角是,A错误;
对于B,直线l:,令y=0,可得,l在x轴上的截距为,B错误;
对于C,直线m:,其斜率,,故直线m与直线l不垂直,C错误;
对于D,设要求直线的方程为,将代入,可得t=0,即要求直线为,D正确;
故选:D
17.B【分析】根据所在直线的斜率求得高线的斜率,结合点斜式即可求得结果.
【详解】因为,,故可得所在直线的斜率为,
则边上的高所在直线的斜率,又其过点,
故其方程为,整理得:.
故选:B.
18.A【分析】由,可得的外心、重心、垂心都位于线段的垂直平分线上,求出线段的垂直平分线,即可求出的欧拉线方程.
【详解】解:因为,所以,,即,所以为等腰三角形,所以的外心、重心、垂心都位于线段的垂直平分线上,因为的中点的坐标为,线段所在直线的斜率,
线段垂直平分线的方程为,即,
的欧拉线方程为.
故选:A.
19.D【分析】将直线方程化为,令可得,,从而可得定点.
【详解】直线,即,
令,得,,可得它恒过一个定点.
故答案为:.
20.D【分析】根据动直线方程求出定点的坐标,并判断两动直线互相垂直,进而可得 ,最后由基本不等式即可求解.
【详解】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,
所以,
因为,
所以,当且仅当时取等号.
故选:D.
21.C【分析】由题意可得,且两直线始终垂直,可得,由基本不等式可得的最大值.
【详解】由题意可知,动直线经过定点,
动直线即,经过定点,
∵过定点的直线与过定点的直线始终垂直,又是两条直线的交点,
∴,∴.
故 (当且仅当时取“”).
故选:C.
22.(1);(2);(3).【分析】(1)先求的中点坐标为,利用两直线垂直,则,再利用点斜式写出直线方程即可;(2)利用两直线平行,则,再利用点斜式写出直线方程即可;(3)先利用点关于直线的对称点求关于直线的对称点,的中点在直线上,,则斜率乘积为 1,联立方程可解,,再利用点斜式写出直线方程即可.
【详解】(1),,∴的中点坐标为,
,∴的中垂线斜率为,
∴由点斜式可得,
∴的中垂线方程为;
(2)由点斜式,
∴直线的方程,
(3)设关于直线的对称点,
∴,
解得,
∴,,
由点斜式可得,整理得
∴反射光线所在的直线方程为.
23.(1);(2);(3).【分析】(1)直接根据截距式求解,即可求出结果.
(2)根据高所在的直线方程的斜率与乘积为,利用点斜式求解即可.
(3)因为经过两边和中点的直线平行于,故可设所求直线方程,将中点坐标代入方程求解即可.
【详解】(1)由,.可得边所在的直线方程是:,即.
(2)因为边上的高垂直于,(1)由已知
高所在的直线方程斜率为
又边上的高过点,
故所求直线方程为
故边上的高所在的直线方程是.
(3)经过两边和中点的直线平行于,
可设所求直线方程为.
由已知线段的中点为
.
解得:
故经过两边和中点的直线方程为.
【点睛】本题考查了直线方程的求法,利用了中点坐标公式、斜率公式,垂直、平行关系等,考查了计算能力,属于基础题.
24.(1).(2).【详解】分析:(I)设顶点的坐标为;由顶点在直线上,所以
在直线上, 列方程组求解即可;(II)设顶点关于直线的对称点为,根据中点在对称轴上,以及直线垂直斜率之积为,列方程组求得的值,利用两点式可得结果.
详解:(I)设顶点的坐标为;
因为顶点在直线上,所以
由题意知的坐标为,
因为中点在直线上,所以,
即;
联立方程组,解得顶点的坐标为
(II)设顶点关于直线的对称点为,
由于线段的中点在直线上,得方程,
即
由直线与直线垂直,得方程,
即;
联立方程组,得
显然在直线上,且顶点的坐标为,所以直线的方程为,整理得.
点睛:本题主要考查直线的方程以及解析几何中的轴对称问题,属于中档题. 解析几何中点对称问题,主要有以下三种题型:(1)点关于直线对称,关于直线的对称点,利用,且 点 在对称轴上,列方程组求解即可;(2)直线关于直线对称,利用已知直线与对称轴的交点以及直线上特殊点的对称点(利用(1)求解),两点式求对称直线方程;(3)曲线关于直线对称,结合方法(1)利用逆代法求解.
25.D【分析】利用两直线的位置关系判断.
【详解】解:当时,与平行,
当时,与相交,
故选:D
26.C【分析】根据两点式直线方程即可求解.
【详解】当经过、的直线不与轴平行时,所有直线均可以用,
由于可能相等,所以只有选项C满足包括与轴平行的直线.
故选:C
27.D【分析】根据直线的点斜式方程即可得出答案.
【详解】解:因为直线的倾斜角为135°,所以直线的斜率,
所以直线方程为,即.
故选:D.
28.A【分析】点与关于直线对称,则利用垂直关系,以及线段AB的中点在直线上,列式求解即可.
【详解】易知,则直线的斜率为-2,
所以,即.又AB的中点坐标为,
代入,得.
故选:A.
29.B【分析】根据点法式方程的标准形式,其中(a,b)为直线的一个法向量,为直线所经过的点的坐标,由已知条件得到的值和直线经过的定点,利用点法式(或向量垂直的坐标关系)写出方程.
【详解】∵直线在轴上的截距为,∴直线经过点,
直线的法向量之一为,
又∵直线与直线有相同的法向量,
设直线上的动点,则,且,
∴直线的点法式方程为,
故选:B
30.B【分析】与参数无关,化简后计算
【详解】,可化为,则过定点
故选:B
31.C【分析】代入两直线垂直的公式,即可求解.
【详解】因为两直线垂直,所以,解得:或.
故选:C
32.(1);(2);;(3);(4).【分析】(1)先令,的系数同时为零时得到,即得时方程表示一条直线;
(2)由(1)知时的系数为零,方程表示的直线的斜率不存在,即得结果;
(3)由(1)知的系数同为零时,直线在轴上的截距存在,解得截距构建关系,即解得参数m;
(4)由(1)知,的系数为零时,直线的斜率存在,解得斜率构建关系式,解得参数m.
【详解】解:(1)当,的系数不同时为零时,方程表示一条直线.
令,解得或;
令,解得或.
所以,的系数同时为零时,故若方程表示一条直线,则,
即实数的取值范围为;
(2)由(1)知当时,,方程表示的直线的斜率不存在,
此时直线方程为;
(3)易知且时,直线在轴上的截距存在.
依题意,令,得直线在轴上的截距,解得.
所以实数的值为;
(4)易知且时,直线的斜率存在,方程即,故斜率为.
因为直线的倾斜角是45°,所以斜率为1,所以,解得.
所以实数的值为.
33.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)先用斜率公式求出的斜率,再利用直线方程的点斜式,即可求解;
(2)利用两直线垂直得到,即可得到高所在直线的斜率,利用直线方程的点斜式,即可求解.
(3)求出边上的中点D坐标,利用两点的坐标,即可求出直线方程;
(1)
因为、,
故,边AC所在直线的方程为:,
即为:,
(2)
由(1)知,故
所以AC边上的高所在直线的斜率为,
又,故为:,即;
(3)
设AC边上的中点为D,则,即,
故AC边上的中线BD所在直线的方程的斜率为,
故为:,即.
34.D【分析】由题意设直线的方程为,然后将点代入直线中,可求出的值,从而可得直线的方程
【详解】因为直线与互相平行,所以设直线的方程为,
因为直线过点,
所以,得,
所以直线的方程为,
故选:D
35.B【分析】由题可得,即得.
【详解】∵直线与直线垂直,
∴,解得或.
故选:B.
36.B【分析】求出边上的高所在的直线的斜率,再利用点斜式方程可得答案.
【详解】因为,所以边上的高所在的直线的斜率为,
所以边上的高所在的直线方程为,
即.
故选:B.
37.D【分析】点斜式写出直线的方程,再表示出直线在轴上的截距为1-,令-3<1-<3,解出不等式即可.
【详解】设直线的斜率为,则直线方程为,直线在轴上的截距为1-,
令-3<1-<3,解不等式得或.
故选:D.
38.B【分析】等腰三角形的欧拉线即为底面上高线.求出中点和的斜率后可得.
【详解】因为AC=BC,所以欧拉线为AB的中垂线,
又A(1,0),B(0,2),故AB的中点为,kAB=-2,
故AB的中垂线方程为y-1=,即2x-4y+3=0.
故选:B.
39.A【分析】由点在直线上,可知,利用基本不等式和“1”的妙用即可求出.
【详解】由点在直线上,可知,
,当且仅当,即,时等号成立.
故选:.
40.A【分析】因为直线过定点,直线与线段有交点,转化为过定点的直线与线段有公共点,画出图像,结合图像,即可求得答案.
【详解】解: 直线与线段有交点,即直线与线段有交点,
对于直线,令,则,则直线恒过点,
根据题意,作出如下图像:
,
根据两点求斜率公式可得:直线的斜率为,
,
根据两点求斜率公式可得:直线的斜率为,
直线的斜率为,若直线与线段有交点,则,
故选:A.
41.CD【分析】根据截距的定义,得到直线在y轴上的截距,即可求解.
【详解】因为,令x=0,得,则,即,解得m=2或(均符合题意).
故选:CD
42.AC【分析】找到所过的定点,结合线段端点判断直线与线段AB没有交点对应斜率范围,即可得参数a范围,进而确定答案.
【详解】如图,直线过定点,且,
由图知:当直线与线段AB没有交点时,则,
所以.
故选:AC
43.AC【分析】A选项,根据斜率乘积为-1得到A正确;
B选项,根据两直线平行得到方程,求出或,所以B错误;
C选项,根据直线特点求出所过的定点;
D选项,求出时,直线l在两坐标轴上的截距,得到答案.
【详解】对于A,当时,直线l的方程为,斜率为1,直线的斜率为-1,因为,所以两直线垂直,所以A正确;
对于B,若直线l与直线平行,则,解得:或,所以B不正确;
对于C,当时,,所以直线过定点(0,1),所以C正确;
对于D,当时,直线l的方程为,在x轴、y轴上的截距分别是-1,1,所以D不正确.
故选:AC.
44.BCD【分析】利用直线的斜率公式可判断A选项;利用直线斜率与倾斜角的关系可判断B选项;利用中点坐标可判断C选项;利用直线的两点式方程可判断D选项.
【详解】对于A,直线的斜率为,故A错误;
对于B,直线的斜率为,所以直线的倾斜角为钝角,故B正确;
对于C,设边的中点为,则,,即点,故C正确;
对于D,边上的中线所在的直线方程为,整理得,故D正确.
故选:BCD.
45.BD【分析】首先求出直线过定点坐标,再判断两直线的位置关系,即可得到,利用勾股定理判断C,设,即可表示出、,再利用辅助角公式计算可得.
【详解】由题意可知,动直线:,即,
令,解得,即动直线经过定点,
同理可得动直线:经过定点.
又的方程可化为,,所以两条直线始终垂直,又是两条直线的交点,所以,所以.
设,则,,
所以(其中,,),
所以的最大值是.
故选:BD
46.AC【分析】当时,分别求出两直线方程,可判断选项A;由两直线平行的公式计算得出,可判断选项B;将代入直线方程,可判断选项C;当时,直线与x轴平行,判断出选项D.
【详解】当时,直线,直线,即两直线重合,故A正确;
当时,有且,解得,故B错误;
因为,所以直线过定点,故C正确;
当时,直线与x轴平行,故D错误;
故选:AC.
47.ABC【分析】由题意可得l与的倾斜角互补,所以可求出直线的方程,然后逐个分析判断
【详解】因为直线l与及x轴围成一个底边在x轴上的等腰三角形,所以l与的倾斜角互补,故B正确;
由直线的斜率为,知直线l的斜率为,可得直线l的方程为,即l的方程为,故A正确;
令,得,所以l在y轴上的截距为1,故C正确;
过点且斜率为的直线只有一条,故D错误.
故选:ABC.
48.AC【分析】将直线方程化为,即可求出直线过定点坐标,从而判断A,令求出,即可判断B,求出直线的斜率即可得到倾斜角,从而判断C,根据两直线平行斜率相等求出直线方程即可判断D;
【详解】解:对于A,,即,
令,即,所以直线必过定点,故A正确;
对于B,对于直线,令得,所以直线在轴上的截距为,故B错误;
对于C,直线,即,所以斜率,其倾斜角为,故C正确;
对于D,过点且平行于直线的直线方程为:,即,故D错误,
故选:AC.
49.或【分析】由题设可得直线的倾斜角为或,结合倾斜角与斜率关系及点斜式写出直线方程.
【详解】由题设,直线斜率为,则其倾斜角为,
所以直线的倾斜角为或,且过,
故直线的方程为或,即或.
故答案为:或
50.【分析】利用差角正切公式求旋转后直线斜率,由点斜式写出直线方程.
【详解】若为已知直线倾斜角,将其顺时针旋转45°后的直线倾斜角为,
而,故,
所以旋转后直线为,则.
故答案为:
51.【分析】由题可得,直线可化为,进而即得.
【详解】由题可得,
∴,
∴直线,可化为,即,
由,可得,
故直线直线恒过定点.
故答案为:.
52.【分析】根据题意,若要求反射光线,可求得点关于轴对称的点,又过即可得解.
【详解】首先求点关于轴对称的点,
所以反射光线过和两点,
故直线方程为:,
即,
故答案为:.
53.【分析】根据两直线平行的充要条件,即可得到答案;
【详解】由题可知两直线的斜率存在,故,
由,则它们的斜率相等且纵截距不等,
∴,解得.
故答案为:.
54.【分析】由已知条件写出斜率,按照点斜式写出方程即可.
【详解】由直线知斜率为,倾斜角为,故要求的直线倾斜角为,斜率为,又过点,
故直线方程为,化简得.
故答案为:.
55.(1)
(2)
【分析】(1)由直线的法向量和直线上一点坐标,再根据法向式方程即可得到答案;
(2)由直线的法向量和直线上一点坐标,再根据法向式方程即可得到答案.
(1)
边上的高垂直于,故为法向量,高线法向量为,过点
方程为.
(2)
边上中垂线法向量为,过的中点,所以方程为.
56.(1)
(2)或【分析】(1)将含有的项提取出来,再令所乘的式为0,不含的项也为0,列方程求解即可.
(2)算出直线在轴上的截距令其相等求解即可.
【详解】(1) 由化简得,
令 ,故直线恒过定点
(2)由题得中.
令有 ,故在轴上的截距为.
令有.故在轴上的截距为.
故,故或.
当时, 化简得,当时,化简得
故直线的方程为或
【点睛】本题主要考查了直线方程的定点问题以及解决的问题等,属于中等题型.
57.(1);(2).【分析】(1)直接由两点式求边所在直线的方程;
(2)求出点的坐标为(-4,2),再利用两点式求中线所在直线的方程.
【详解】(1)由两点式得边所在直线的方程为,即;
(2)由题意,得点的坐标为(-4,2),
由两点式,得所在直线的方程为,即.
58..【详解】试题分析:设则的中点在直线上和点在直线上,得,求得,再根据到角公式,求得,进而求得直线的方程.
试题解析:
设则的中点在直线上,则 ,即…………………①,
又点在直线上,则…………………②联立①②得,
,
有直线平分,则由到角公式得,得
的直线方程为:.
59.(1);(2);(3).【分析】(1)根据中点坐标求出坐标,直接写出直线的截距式方程,再转化为一般式方程;
(2)设出直线的点斜式方程,表示出坐标,利用两点间距离公式先求解出,结合基本不等式求解出取最小值时斜率的取值,由此可求的方程;
(3)设出直线的截距式方程,根据点在直线上得到截距满足的关系式,再根据基本不等式可求的取值范围,由此可求取最小值时的值,则直线的方程可求.
【详解】设,,
为AB的中点,
,,
由截距式得l的方程为:,即;
设所求直线的方程为,由题意知,
令,可得,令,可得,
即,,
,
,
当且仅当,即时取等号,取最小值为12,
即直线l的方程为;
由题意设直线的截距式方程为,
直线过,,,,
当且仅当即且时取等号,
的面积,
面积的最小值为12,此时直线l的方程为,
即直线l的方程为.
60.(1)证明见解析;(2).【分析】(1)解方程组,可得定点的坐标;
(2)设直线的方程为,分析可得,求出该直线与两坐标轴的交点坐标,可得出三角形面积关于的关系式,结合基本不等式可求得的最小值,利用等号成立可求得的值,即可得出直线的方程.
【详解】(1)证明:将直线的方程化为,
解方程组,解得,故直线恒过定点;
(2)由题意可知,直线的斜率存在且不为零,
设直线的方程为,
令,可得,令,可得,
由已知可得,解得,
所以,三角形面积为,
当且仅当时,等号成立,此时直线的方程为,即.
61.(1)证明见解析; (2)面积的最小值为4,直线的方程为.【分析】(1)先将直线方程化成点斜式,求得、的值,可得定点坐标,再根据定点在第一象限,可得直线始终经过第一象限;
(2)法一:先求得、的坐标,可得的面积为表达式,再利用基本不等式,求得的最小值及此时的值,进而得到此时直线的方程.
法二:设直线的方程为,则,直线过定点,所以,利用基本不等式求得,则可得的最小值及此时的的值,进而得到此时直线的方程.
【详解】(1)因为直线,即,令,求得,,
即直线过定点且在第一象限,
所以无论取何值,直线始终经过第一象限.
(2)方法一:因为直线与轴,轴正半轴分别交于,两点,所以,
令,解得;令,得,
即,,
∴,
∵,∴,
则,
当且仅当,也即时,取得等号,
则,
∴,从而的最小值为4,
此时直线的方程为,即.
方法二:因为直线与轴,轴正半轴分别交于,两点,设,,
设直线的方程为,则,
又直线过定点,所以,
又因为,,所以,
即:,所以,
∴,即的最小值为4,
此时,解得,,
所以直线的方程为,即:.
62.(1) (2) (3) 【详解】试题分析:(1)写出直线的点斜式方程,整理成一般方程即可.(2)可设直线的一般方程为,代入点求出即可.(3)所求直线的斜率为,写出直线的点斜式方程,整理成一般方程即可.
解析:(1)由题设有,整理得.
(2)设所求直线方程为,代入点, 解得,所以直线方程为.
(3)所求直线方程为,化简得,所以直线方程为.
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