2013年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 8-1 直線的方程與兩條直線的位置關(guān)系但因?yàn)闇y試 新人教B版
1.(2011•北京海淀模擬)若直線l與直線y=1,x=7分別交于點(diǎn)P,Q,且線段PQ的中點(diǎn)坐標(biāo)為(1,-1),則直線l的斜率為( )
A. 13 B.-13
C.-32 D. 23
[答案] B
[解析] 設(shè)P(x,1),Q(7,y),
∵PQ的中點(diǎn)為(1,-1),
∴x+72=1y+12=-1,∴x=-5,y=-3,∴P(-5,1),Q(7,-3),
∴直線l的斜率kPQ=-3-17--5=-13.
2.()(2011•湛江市調(diào)研)如果直線ax+3y+1=0與直線2x+2y-3=0互相垂直,那么a的值等于( )
A.3 B.-13
C.-3 D.13
[答案] C
[解析] 由兩直線垂直可得2a+3×2=0,所以a=-3,故選C.
(理)(2011•梅州模擬)已知直線a2x+y+2=0與直線bx-(a2+1)y-1=0互相垂直,則ab的最小值為( )
A.5 B.4
C.2 D.1
[答案] C
[解析] 由題意知,a2b-(a2+1)=0且a≠0,
∴a2b=a2+1,∴ab=a2+1a=a+1a,
∴ab=a+1a=a+1a≥2.(當(dāng)且僅當(dāng)a=±1時(shí)取“=”).
3.()(2011•遼寧沈陽二中檢測)“a=2”是“直線2x+ay-1=0與直線ax+2y-2=0平行”的( )
A.充要條件 B.充分不必要條件
C.必要不充分 條件 D.既不充分也不必要條件
[答案] B
[解析] 兩直線平行的充要條件是2a=a2≠-1-2,即兩直線平行的充要條件是a=±2.故a=2是直線2x+ay-1=0與直線ax+2y-2=0平行的充分不必要條件.
[點(diǎn)評] 如果適合p的集合是A,適合q的集合是B,若A是B的真子集,則p是q的充分不必要條件,若A=B,則p,q互為充要條件,若B是A的真子集,則p是q的必要不充分條件.
(理)(2011•東營模擬)已知兩條直線l1:ax+by+c=0,直線l2:x+ny+p=0,則an=b是直線l1∥l2的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不 必要條件
[答案] B
[解析] l1∥l2時(shí),an-b=0,an-b=0時(shí)⇒/ l1∥l2,故an=b是直線l1∥l2的必要不充分條件.
4.()(2011•煙臺模擬)點(diǎn)P(-3,4)關(guān)于直線x+y-2=0的對稱點(diǎn)Q的坐標(biāo)是( )
A.(-2,1) B.(-2,5)
C.(2,-5) D.(4,-3)
[答案] B
[解析] x=2-4=-2,y=2-(-3)=5,故選B.
(理)(2011•皖南八校第三次聯(lián)考)直線2x-y+1=0關(guān)于直線x=1對稱的直線方程是( )
A.x+2y-1=0 B.2x+y-1=0
C.2x+y-5=0 D.x+2y-5=0
[答案] C
[解析] 由題意可知,直線2x-y+1=0與直線x=1的交點(diǎn)為(1,3),直線2x-y+1=0的傾斜角與所求直線的傾斜角互補(bǔ),因此它們的斜率互為相反數(shù),直線2x-y+1=0的斜率為2,故所求直線的斜率為-2,所以所求直線方程是y-3=-2(x-1),即2x+y-5=0,選C.
[點(diǎn)評] 可由點(diǎn)的對稱特征及特值法求解.設(shè)所求直線上任一點(diǎn)P(x,y),P關(guān)于x=1對稱的點(diǎn)P1(2-x,y)在直線2x-y+1=0上,∴2(2-x)- y+1=0,∴2x+y-5=0.
5.已知兩直線的方程分別為l1:x+ay+b=0,l2:x+cy+d=0,它們在坐標(biāo)系中的位置如下圖所示,那么( )
A.b>0,d<0,a<c B.b>0,d<0,a>c
C.b<0,d>0,a>c D.b<0,d>0,a<c
[答案] C
[解析] 由題意知l1:y=-1ax-ba,
-1a>0,-ba<0,,∴a<0,b<0.
l2:y=-1cx-dc,由上圖知-1c>0,-dc>0,∴c<0,d>0.
由x+ay+b=0,x+cy+d=0,得(a-c)y=d-b,交點(diǎn)在第一象限,所以y=d-ba-c>0,因?yàn)閐-b>0,所以a>c,故選C.
[點(diǎn)評] 由直線的位置提供直線的斜率、在y軸上的截距和兩直線交點(diǎn)的信息,將這些信息用數(shù)學(xué)表達(dá)式表達(dá)出即可解決問題.
6.(2011•安徽省示范高中皖北協(xié)作區(qū)高三聯(lián)考)若過點(diǎn)P(2,1)的直線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為4,則這樣的直線共有( )
A.1條 B.2條
C.3條 D.4條
[答案] C
[解析] 設(shè)過點(diǎn)P(2,1)的直線方程為xa+yb=1,
則2a+1b=1,即2b+a=ab,
又S=12ab=4,即ab=8,
由2b+a=ab,ab=8,解得a、b有三組解
a=4b=2,a=-4-42b=-2+22或a=42-4b=-2-22.
所以所求直線共有3條,故選C.
7.(2011•寧夏銀川一中月考)直線l:ax+y-2-a=0在x軸和y軸上的截距相等,則a的值是________.
[答案]。2或1
[解析] 令x=0得y=2+a,令y=0得x=a+2a,
由條件知2+a=a+2a,∴a=-2或1.
8.()設(shè)點(diǎn)A(1,0),B(-1,0),直線2x+y-b=0與線段AB相交,則b的取值范圍 是________.
[答案] [-2,2]
[解析] 當(dāng)直線過A點(diǎn)時(shí),b=2,當(dāng)直線過B點(diǎn)時(shí),b=-2,∴-2≤b≤ 2.
(理)若直線被兩平行線l1:x-y+1=0與l2:x-y+3=0所截得的線段的長為22,則的傾斜角可以是
①15°、30° ③45°、60° ⑤75°
其中正確答案的序號為________.(寫出所有正確答案的序號)
[答案]、佗
[解析] 求得兩平行線間的距離為2,則與兩平行線的夾角都是30°,而兩平行線的傾斜角為45°,則的傾斜角為75°或15°,故填①⑤.
9.(2011•大連模擬)已知點(diǎn)A(1,-2),B(,2),且線段AB的垂直平分線的方程是x+2y-2=0,則實(shí)數(shù)的值是________.
[答案] 3
[解析] 由已知條件可知線段AB的中點(diǎn)1+2,0在直線x+2y-2=0上,代入直線方程解得=3.
[點(diǎn)評] 還可利用kAB⊥kl求解,或AB→為l的法向量,則AB→∥a,a=(1,2),或先求AB中點(diǎn)縱坐標(biāo)y0,利用AB的中點(diǎn)在直線上求出其橫坐標(biāo)x0再求.
10.已知兩直線l1:x+8y+n=0和l2:2x+y-1=0.試確定、n的值,使
(1)l1與l2相交于點(diǎn)P(,-1);
(2)l1∥l2;
(3)l1⊥l2,且l1在y軸上的截距為-1.
[解析] (1)由題意得2-8+n=02--1=0,
解得n=7=1,
∴當(dāng)=1,n=7時(shí),l1與l2相交于點(diǎn)P(1,-1).
(2)l1∥l2⇔2=8≠n-1,
得:=4,n≠-2,或=-4,n≠2.
(3)l1⊥l2⇔×2+8×=0,
∴=0,則l1:8y+n=0.
又l1在y軸上的截距為-1,
則n=8.
[點(diǎn)評] 討論l 1∥l2時(shí)要排除兩直線重合的情況.處理l1⊥l2時(shí),利用l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0可避免對斜率存在是否的討論.
11.()(2011•西安八校聯(lián)考)已知直線l的傾斜角為3π4,直線l1經(jīng)過點(diǎn)A(3,2),B(a,-1),且直線l1與l垂直,直線l2:2x+by+1=0與直線l1平行,則a+b等于( )
A.-4 B.-2
C.0 D.2
[答案] B
[解析] 依題意知,直線l的斜率為k=tan3π4=-1,則直線l1的斜率為1,于是有2+13-a=1,∴a=0,
又直線l2與l1平行,∴1=-2b,∴b=-2,
∴a+b=-2,選B.
(理)直線l1:3x-y+1=0,直線l2過點(diǎn)(1,0),且l2的傾斜角是l1的傾斜角的2倍,則直線l2的方程為( )
A.y=6x+1 B.y=6(x-1)
C.y=34(x-1) D.y=-34(x-1)
[答案] D
[解析] 設(shè)直線l1的傾斜角為α,則由tanα=3可求出直線l2 的斜率k=tan2α=2tanα1-tan2α=-34,再由l2過點(diǎn)(1,0)可得直線方程為y=-34(x-1),故選D.
[點(diǎn)評] 由l2過點(diǎn)(1,0)排除A,由l1的斜率k1=3>1知,其傾斜角大于45°,從而直線l2的傾斜角大于90°,斜率為負(fù)值,排除B、C,選D.
12.(2011•廣州二測)一條光線沿直線2x-y+2=0入射到直線x+y-5=0后反射,則反射光線所在的直線方程為( )
A.2x+y-6=0 B.x-2y+7=0
C.x-y+3=0 D.x+2y-9=0
[答案] B
[解析] 取直線2x-y+ 2=0上一點(diǎn)A(0,2),設(shè)點(diǎn)A(0,2)關(guān)于直線x+y-5=0對稱的點(diǎn)為B(a,b),
則a2+b+22-5=0b-2a=1,解得a=3b=5,∴B(3,5).
由2x-y+2=0x+y-5=0,解得x=1y=4,∴直線2x-y+2=0與直線x+y-5=0的交點(diǎn)為P(1,4),∴反射光線在經(jīng)過點(diǎn)B(3,5)和點(diǎn)P(1,4)的直線上,其直線方程為y-4=4-51-3(x-1),整理得x-2y+7=0,故選B.
13.()若三直線l:2x+3y+8=0,l2:x-y-1=0,l3:x+ky+k+12=0能圍成三角形,則k不等于( )
A.32 B.-2
C.32和-1 D.32、-1和-12
[答案] D
[解析] 由x-y-1=02x+3y+8=0得交點(diǎn)P(-1,-2),
若P在直線x+ky+k+12=0上,則k=-12.
此時(shí)三條直線交于一點(diǎn);
k=32時(shí),直線l1與l3平行.
k=-1時(shí),直線l2與l3平行,
綜上知,要使三條直線能圍成三角形,應(yīng)有k≠-12,32和-1.
(理)(2011•北京,8)已知點(diǎn)A(0,2 ),B(2,0).若點(diǎn)C在函數(shù)y=x2的圖象上,則使得△ABC的面積為2的點(diǎn)C的個(gè)數(shù)為( )
A.4 B.3
C.2 D.1
[答案] A
[解析] 因 為AB=22,要使三角形面積是2,則C點(diǎn)到直線AB的距離為2.直線AB的方程為x+y-2=0,設(shè)C點(diǎn)所在的直線方程為x+y+=0,所以d=+22=2,解得=0或=-4,所以C點(diǎn)的軌跡為x+y=0,或x+y-4=0.又因?yàn)辄c(diǎn)C在函數(shù)y=x2的圖象上,x+y=0,和x+y-4=0與y=x2分別有兩個(gè)交點(diǎn).故這樣的點(diǎn)共有4個(gè).
[點(diǎn)評] 可利用點(diǎn)到直線距離公式,轉(zhuǎn)化為方程解的個(gè)數(shù)的判定.
14.()已知兩條直線l1:(3+)x+4y=5-3,l2:2x+(5+)y=8.當(dāng)分別為何值時(shí),l1與l2:
(1)相交?
(2)平行?
(3)垂直?
[解析] (1)當(dāng)=-5時(shí),顯然l1與l2相交;當(dāng)≠-5時(shí),兩直線l1和l2的斜率分別為k1=-3+4,k2=-25+,
它們在y軸上的截距分別為 b1=5-34,b2=85+.
由k1≠k2,得-3+4≠-25+,即≠-7,且≠-1.
∴當(dāng)≠-7,且≠-1時(shí),l1與l2相交.
(2)由k1=k2,b1≠b2,得-3+4=-25+,5-34≠85+,
得=-7.
∴當(dāng)=-7時(shí),l1與l2平行.
(3)由k1k2=-1,得-3+4•(-25+)=-1,
=-133.
∴當(dāng)=-133時(shí),l1與l2垂直.
(理)(2011•青島模擬)已知三點(diǎn)A(5,-1)、B(1,1)、C(2,),分別求滿足下列條件的值.
(1)三點(diǎn)構(gòu)成直角三角形ABC;
(2)A、B、C三點(diǎn)共線.
[解析] (1)若角A為直角,則A C⊥AB,
∴kAC•kAB=-1,
即+12-5•1+11-5=-1,得=-7;
若角B為直角,則AB⊥BC,
∴kAB•kBC=-1,
即-12•-12-1=-1,得=3;
若角C為直角,則AC⊥BC,
∴kAC•kBC=-1,
即+1-3•-12-1=-1,得=±2,
綜上可知,=-7,或=3,或=±2.
(2)方法一:∵A(5,-1),B(1,1),C(2,),
∴kAB=-1-15-1=-12,
kAC=-1-5-2=-1+3,
由kAB=kAC,得-12=-1+3,
即=12.
∴當(dāng)=12時(shí),三點(diǎn)A、B、C共線.
方法二:∵A(5,-1),B(1,1),C(2,),
∴AB→=(-4,2),AC→=(-3,+1),
由AB→=λAC→,得-4=-3λ2=λ+1,
得λ=43,=12,
∴當(dāng)=12時(shí),三點(diǎn)A、B、C共線.
方法三:∵A(5,-1),B(1,1),C(2,),
∴AB=25,BC=2-2+2,
AC=2+2+10.
由三點(diǎn)橫坐標(biāo)可知,BC+AC=AB,
即2-2+2+2+2+10=25,
2+2+10=-2-2+2+25,兩邊平方,得5•2-2+2=3-,兩邊平方,得42-4+1=0,
∴=12,經(jīng)驗(yàn)證=12符合題意,
故=12時(shí),三點(diǎn)A、B、C共線.
方法四:點(diǎn)A(5,-1)與B(1,1)確定的直線方程為x+2y-3=0,將C(2,)的坐標(biāo)代入得=12,
故=12時(shí),三點(diǎn)A、B、C共線.
15.()(2011•西安模擬)設(shè)直線l的方程為(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).
(1)若l在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,求l的方程.
(2)若l不經(jīng)過第二象限,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
[解析] (1)令x=0,得y=a-2.
令y=0,得x=a-2a+1(a≠-1).
由a-2=a-2a+1,解得a=2,或a=0.
∴所求直線l的方程為3x+y=0,或x+y+2=0.
(2)直線l的方程可化為y=-(a+1)x+a-2.
∵l不過第二象限,∴-a+1≥0,a-2≤0.
∴a≤-1.
∴a的取值范圍為(-∞,-1].
(理)過點(diǎn)A(3,-1)作直線l交x軸于點(diǎn)B,交直線l1:y=2x于點(diǎn)C,若BC=2AB,求直線l的方程.
[解析] 當(dāng)k不存在時(shí)B(3,0),C(3,6).
此時(shí)BC=6,AB=1, BC≠2AB,
∴直線l的斜率存在,
∴設(shè)直線l的方程為:y+1=k(x-3)
令y=0得B(3+1k,0)
由y=2xy+1=kx-3得C點(diǎn)橫坐標(biāo)xc=1+3kk-2
若BC=2AB則xB-xC=2xA-xB
∴1+3kk-2-1k-3=21k
∴1+3kk-2-1k-3=2k或1+3kk-2-1k-3=-2k
解得k=-32或k=14
∴所求直線l的方程為:3x+2y-7=0或x-4y-7=0.
1.函數(shù)y=asinx-bcosx的圖象的一條對稱軸方程為x=π4,則直線ax-by+c=0的傾斜角為( )
A.45° B.60°
C.120° D.135°
[答案] D
[分析] 由函數(shù)的對稱軸方程可以得到a、b的關(guān)系式,進(jìn)而可求得直線ax-by+c=0的斜率k,再由k=tanα可求傾斜角α.
[解析] 令f(x)=asinx-bcosx,
∵f(x)的一條對稱軸為x=π4,
∴f(0)=fπ2,即-b=a,∴ab=-1.
∴直線ax-by+c=0的斜率為-1,傾斜角為135°.
2.若三直線2x+3y+8=0,x-y-1=0,x+ky+k+12=0相交于一點(diǎn),則k的值為( )
A.-2 B.-12
C.2 D. 12
[答案] B
[解析] 由x-y-1=02x+3y+8=0得交點(diǎn)P(-1,-2),
P在直線x+ky+k+12=0上,
∴k=-12.
3.曲線y=kx及y=x+k(k>0)能圍成三角形,則k的取值范圍是( )
A.0<k<1 B.0<k≤1
C.k>1 D. k≥1
[答案] C
[解析] 數(shù)形結(jié)合法.在同一坐標(biāo)系中作出兩函數(shù)的圖象,可見k≤1時(shí)圍不成三角形,k>1時(shí)能圍成三角形.
4.(2011•東青島模擬)已知函數(shù)f(x)=ax(a>0且a≠1),當(dāng)x<0時(shí),f(x)>1,方程y=ax+1a表示的直線是( )
[答案] C
[解析] ∵x<0時(shí),ax>1,∴0<a<1.
則直線y=ax+1a的斜率0<a<1,
在y軸上的截距1a>1.故選C.
5.設(shè)a、b、c分別是△ABC中角A、B、C所對邊的邊長,則直線xsinA+ay+c=0與bx-ysinB+sinC=0的位置關(guān)系是( )
A.平行 B.重合
C.垂直 D.相交但不垂直
[答案] C
[解析] 由已知得a≠0,sinB≠0,所以兩直線的斜率分別為k1=-sinAa,k2=bsinB,由正弦定理得:k1•k2=-sinAa•bsinB=-1,所以兩條直線垂直,故選C.
6.(2011•深圳二月模擬)設(shè)l1的傾斜角為α,α∈(0,π2),l1繞其上一點(diǎn)P沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)α角得直線l2,l2的縱截距為-2,l2繞P沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)π2-α角得直線l3:x+2y-1=0,則l1的方程為___ _____.
[答案] 2x-y+8=0
[解析] 由條件知l1⊥l3,∴kl1=2,∴tanα=2,
又l2的傾斜角為2α,tan2α=-43,
∴l(xiāng)2:y=-43x-2,
由y=-43x-2,x+2y-1=0,得P(-3,2),
又P在l1上,∴l(xiāng)1:2x-y+8=0.
7.(2011•蘇北四市二調(diào))已知直線l1:ax-y+2a+1=0和l2:2x-(a-1)y+2=0(a∈R),則l1⊥l2的充要條件是a=____________.
[答案] 13
[解析] 兩條直線垂直的充要條件是A1A2+B1B2=0,對于本題而言就是2a+(a-1)=0,解得a=13.
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