第二章直线和圆的方程2.3直线的一般式方程基础训练(附解析新人教A版选择性必修第一册)
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2022-01-13 11:00:08
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直线的一般式方程1.直线mx-y+2m+1=0恒过一定点,则此定点为()A.(-2,1)B.(0,1)C.(1,2)D.(2,1)答案:A2.(2021四川内江资中二中高二月考)已知直线l:ax-y+2-a=0的横截距与纵截距相等,则a的值为()A.1B.-1C.-1或2D.2答案:C3.(2021山东济南回民中学高二期中)斜率为-3,且在x轴上的截距为2的直线的一般式方程是()A.3x+y+6=0B.3x-y+2=0C.3x+y-6=0D.3x-y-2=0答案:C4.(多选题)(2021山东临沂高二期中)下列说法正确的是()A.直线y=ax-2a+1必过定点(2,1)B.直线3x-2y+4=0在y轴上的截距为-2C.直线3x+y+1=0的倾斜角为120∘D.若将直线l沿x轴向左平移3个单位长度,再沿y轴向上平移2个单位长度后回到原来的位置,则直线l的斜率为23答案:A;C;D5.(2021贵州遵义航天中学高二月考)过点P(1,3),且垂直于直线x-2y+3=0的直线的方程为()A.2x+y-1=0B.2x+y-5=0C.x+2y-5=0D.x+2y+7=0答案:B6.(2021北京育英学校高二期末)已知直线x+2y+3=0与直线2x+my+1=0平行,则m=()5
A.1B.2C.3D.4答案:D解析:因为直线x+2y+3=0与直线2x+my+1=0平行,所以21=m2,解得m=4,满足题意,故m=4.7.(2020浙江6月学业水平适应性考试)过点A(1,-2),且与直线2x-y+1=0平行的直线的方程为()A.2x-y-4=0B.2x-y+4=0C.x+2y-3=0D.x+2y+3=0答案:A8.(2021湖北宜昌秭归一中高二期中)已知直线kx-y-k+3=0过定点A,直线2kx-y-8k=0过定点B,则直线AB的倾斜角为()A.5 π6B.2 π3C.π3D.π6答案:A9.已知直线(2t-3)x+y+6=0,则该直线过定点;若该直线不经过第一象限,则t的取值范围是.答案:(0,-6);[32,+∞)10.(2021上海金山中学高二期中)设直线l:ax+3y-2=0,其倾斜角为α,若α∈(π6,π2)∪(π2,34π),则a的取值范围为.答案:a<-3或a>3素养提升练11.已知直线l:(2+m)x+(1-2m)y+4-3m=0与两坐标轴交于A,B两点,且点M(-1,-2)是线段AB的中点,则实数m的值为()A.-13B.0C.13D.2答案:B解析:设A(x0,0),B(0,y0),将直线l的方程(2+m)x+(1-2m)y+4-3m=0化为2x+y+4+m(x-2y-3)=0,由2x+y+4=0,x-2y-3=0得x=-1,y=-2,∴直线l过定点(-1,-2),即点M(-1,-2)在直线l上,、5
又M为线段AB的中点,∴由中点坐标公式可得x0=-2,y0=-4,将点A(-2,0)代入直线l的方程得-4-2m+4-3m=0,∴m=0.12.设a∈R,则“a=3”是“直线ax+2y+3a=0和直线3x+(a-1)y=a-7平行”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案:C解析:当a=3时,两条直线的方程分别是3x+2y+9=0和3x+2y+4=0,此时两条直线平行成立,反之,当两条直线平行时,有a2=3a-1且3a2≠7-aa-1,即a=3或a=-2(舍去),故a=3,所以“a=3”是“直线ax+2y+3a=0和直线3x+(a-1)y=a-7平行”的充要条件.13.设A,B是x轴上的两点,点P的横坐标为2,且|PA|=|PB|,若直线PA的方程为x-y+1=0,则直线PB的方程是()A.2y-x-4=0B.2x-y-1=0C.x+y-5=0D.2x+y-7=0答案:C解析:由x-y+1=0得A(-1,0),又P的横坐标为2,且|PA|=|PB|,∴P为线段AB中垂线上的点,故B(5,0).又直线PB的倾斜角与直线PA的倾斜角互补,∴两直线的斜率互为相反数,故直线PB的斜率kPB=-1,∴直线PB的方程为y=-(x-5),即x+y-5=0.14.设直线l的方程为(m2-2m-3)x+(2 m2+m-1)y=2m-6,根据下列条件分别求m的值.(1)直线l在x轴上的截距为1;(2)直线l的斜率为1.5
答案:(1)易知直线l过点(1,0),∴m2-2m-3=2m-6,解得m=3或m=1.∵m=3时,直线l的方程为y=0,不符合题意,∴m=1.(2)由斜率为1得-m2-2m-32m2+m-1=1,2m2+m-1≠0,解得m=43.15.(2021福建厦门一中高二月考)已知△ABC的三个顶点是A(1,1),B(-1,3),C(3,4).(1)求过点A且与BC垂直的直线l1的方程;(2)若直线l2过点C,且点A,B到直线l2的距离相等,求直线l2的方程.答案:(1)因为kBC=4-33+1=14,且直线l1与BC垂直,所以直线l1的斜率k=-1kBC=-4,所以直线l1的方程是y-1=-4(x-1),即4x+y-5=0.(2)因为直线l2过点C,且点A,B到直线l2的距离相等,所以直线l2与AB平行或过AB的中点M.当直线l2与AB平行时,因为kAB=3-1-1-1=-1,所以直线l2的方程是y-4=-(x-3),即x+y-7=0.当直线l2过AB的中点M时,因为AB的中点M的坐标为(0,2),所以kCM=4-23-0=23,所以直线l2的方程是y-4=23(x-3),即2x-3y+6=0.综上,直线l2的方程是x+y-7=0或2x-3y+6=0.创新拓展练16.(2021北京教师进修学校附属实验学校高二期中)已知直线l:kx-y+1+2k=0,k∈R,直线l交x轴于点A,交y轴于点B,坐标原点为O.(1)证明:直线l过定点;(2)若直线l在x轴上的截距小于0,在y轴上的截距大于0.设△AOB的面积为S,求S的最小值及此时直线l的方程;(3)直接写出△AOB的面积S(S>0)在不同取值范围下的直线l的条数.命题分析本题考查了直线与两坐标轴围成的三角形的面积问题,第二问主要利用基本不等式求出最值,第三问的关键是将问题转化为两函数图象的交点问题,从而利用数形结合的方式求出.5
答题要领(1)把l的方程化为k(x+2)+(1-y)=0,根据恒等式的性质建立方程组求定点;(2)分别求出直线l在x轴和y轴上的截距,写出面积,利用基本不等式求出最值;(3)根据S的表达式,将待求问题转化为直线y=S(S>0)与曲线y=f(k)=|2k+12k+2|的交点个数问题,利用图象求解.详细解析(1)证明:直线l的方程可变形为kx+2+1-y=0,由x+2=0,1-y=0得x=-2,y=1,∴直线l过定点(-2,1).(2)当x=0时,y=1+2k;当y=0时,x=-1+2kk,∴A(-1+2kk,0),B(0,1+2k),由题意知-1+2kk<0,1+2k>0,解得k>0,则S=12×|OA|×|OB|=12×1+2kk×(1+2k)=12(4k+1k+4)≥12×(2×4k⋅1k+4)=4,当且仅当4 k=1k,即k=12时等号成立,故S的最小值为4,此时直线l的方程为x-2y+4=0.(3)由(2)可知S=12×|OA|×|OB|=12×|1+2kk|×|1+2k|=|2k+12k+2|,令f(k)=|2k+12k+2|,则直线l的条数等价于曲线y=f(k)与直线y=S(S>0)的交点个数,画出函数图象,由图可知,当0<S<4时,直线l有2条;当S=4时,直线l有3条;当S>4时,直线l有4条.解题感悟(1)直线过定点问题常根据恒等式转化为方程求解,也可以转化为点斜式求解.(2)涉及面积的最值问题,一般先确定目标函数,再利用基本不等式或函数的性质求解.5