第二章 直线和圆的方程
2.2 直线的方程
2.2.1 直线的点斜式方程
一.选择题
1.已知直线的方程是y+4=2x-6,则( )
A.直线经过点(-3,4),斜率为2
B.直线经过点(4,-3),斜率为2
C.直线经过点(3,-4),斜率为2
D.直线经过点(-4,3),斜率为-2
2.经过点(-3,2)且倾斜角为60°的直线方程是( )
A.y+2=(x-3) B.y-2=(x+3)
C.y-2=(x+3) D.y+2=(x-3)
3.经过点A(-1,4)且在y轴上的截距为3的直线方程是( )
A.y=-x-3 B.y=x+3
C.y=-x+3 D.y=x-3
4.(多选)直线y=ax+的图象可能是( )
5.已知过点A(-2,m)和点B(m,4)的直线为l1,l2:y=-2x+1,l3:y=-x-.若l1∥l2,l2⊥l3,则m+n的值为( )
A.-10 B.-2
C.0 D.8
6.已知直线l1的方程是y=ax+b,l2的方程是y=bx-a(ab≠0,a≠b),则下列各示意图形中,正确的是 ( )
7.直线y=k(x-1)+2恒过定点( )
A.(-1,2) B.(1,2)
C.(2,-1) D.(2,1)
8.过点(1,0)且与直线y=x-1垂直的直线方程为( )
A.y=x- B.y=x+
C.y=-2x+2 D.y=-2x+1
9.在同一直角坐标系中表示直线y=ax与y=x+a的图象,可能正确的是( )
10.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=-x+ B.y=-x+1
C.y=3x-3 D.y=x+1
11.(多选)下列叙述中正确的是( )
A.点斜式方程y-y1=k(x-x1)适用于过点(x1,y1)且不垂直于x轴的任何直线
B.=k表示过点P(x1,y1)且斜率为k的直线方程
C.斜截式y=kx+b适用于不垂直于x轴的任何直线
D.直线y=kx+b与y轴交于点B(0,b),其中截距b=|OB|
二、填空题
12.已知直线l在y轴上的截距为1,且垂直于直线y=x,则l的方程是________.
13.已知点M是直线l:y=x+3与x轴的交点,将直线l绕点M旋转30°,则所得到的直线l′的方程为________.
14.设点A(-1,0),B(1,0),直线y=-2x+b与线段AB相交,则b的取值范围是________.
三、解答题
15.求过点M(m,0)和点N(2,1)的直线方程.
16.等腰△ABC的顶点A(-1,2),AC的斜率为,点B(-3,2),求直线AC,BC及∠A的平分线所在的直线方程.
17.求斜率为,且与坐标轴围成的三角形周长是12的直线l的方程.
18.已知直线l:y=ax-a+,求证:不论a为何值,直线l总经过第一象限.
第二章 直线和圆的方程
2.2 直线的方程
2.2.1 直线的点斜式方程
一.选择题
1.已知直线的方程是y+4=2x-6,则( )
A.直线经过点(-3,4),斜率为2
B.直线经过点(4,-3),斜率为2
C.直线经过点(3,-4),斜率为2
D.直线经过点(-4,3),斜率为-2
答案 C
解析 直线方程y+4=2x-6可化为y-(-4)=2(x-3),故直线经过点(3,-4),斜率为2.
2.经过点(-3,2)且倾斜角为60°的直线方程是( )
A.y+2=(x-3) B.y-2=(x+3)
C.y-2=(x+3) D.y+2=(x-3)
答案 C
解析 直线的斜率k=tan60°=,由点斜式可得直线的方程为y-2=(x+3),所以选C.
3.经过点A(-1,4)且在y轴上的截距为3的直线方程是( )
A.y=-x-3 B.y=x+3
C.y=-x+3 D.y=x-3
答案 C
解析 直线在y轴上的截距为3的直线方程可以设为y=kx+3.将点A(-1,4)代入方程,得4=-k+3,解得k=-1,即所求直线方程为y=-x+3.
4.(多选)直线y=ax+的图象可能是( )
答案 BD
解析 根据斜截式方程,得其斜率与在y轴上的截距同号,故选BD.
5.已知过点A(-2,m)和点B(m,4)的直线为l1,l2:y=-2x+1,l3:y=-x-.若l1∥l2,l2⊥l3,则m+n的值为( )
A.-10 B.-2
C.0 D.8
答案 A
解析 ∵l1∥l2,∴kAB==-2,解得m=-8.又l2⊥l3,∴×(-2)=-1,解得n=-2.∴m+n=-10.故选A.
6.已知直线l1的方程是y=ax+b,l2的方程是y=bx-a(ab≠0,a≠b),则下列各示意图形中,正确的是 ( )
答案 D
解析 逐一判定即可,对于选项A,由l1的图象知a>0,b>0,由l2的图象知a<0,b<0,矛盾,故A错误;对于选项B,由l1的图象知a>0,b<0,由l2的图象知a<0,b>0,矛盾,故B错误;对于选项C,由l1的图象知a<0,b>0,由l2的图象知a<0,b<0,矛盾,故C错误;对于选项D,由l1的图象知a<0,b>0,由l2的图象知a<0,b>0,故D正确.
7.直线y=k(x-1)+2恒过定点( )
A.(-1,2) B.(1,2)
C.(2,-1) D.(2,1)
答案 B
解析 根据直线点斜式的定义可知,直线y=k(x-1)+2恒过定点(1,2).
8.过点(1,0)且与直线y=x-1垂直的直线方程为( )
A.y=x- B.y=x+
C.y=-2x+2 D.y=-2x+1
答案 C
解析 ∵y=x-1的斜率为,由题意得,所求直线的斜率为-2,由点斜式得y-0=-2(x-1),即y=-2x+2.
9.在同一直角坐标系中表示直线y=ax与y=x+a的图象,可能正确的是( )
答案 C
解析 解法一:(1)当a>0时,直线y=ax的倾斜角为锐角且过原点,直线y=x+a在y轴上的截距a>0,A,B,C,D都不成立;
(2)当a=0时,直线y=ax的倾斜角为0°,所以A,B,C,D都不成立;
(3)当a<0时,直线y=ax的倾斜角为钝角且过原点,直线y=x+a的倾斜角为锐角,且在y轴上的截距a<0.C正确.
解法二(排除法):直线y=x+a的倾斜角为锐角,排除B,D;A选项中,直线y=ax的倾斜角为锐角,所以a>0,而直线y=x+a在y轴上的截距a<0,所以不满足.从而得C正确.
10.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=-x+ B.y=-x+1
C.y=3x-3 D.y=x+1
答案 A
解析 将直线y=3x绕原点逆时针旋转90°,得到直线y=-x,再向右平移1个单位,所得到的直线为y=-(x-1),即y=-x+.
11.(多选)下列叙述中正确的是( )
A.点斜式方程y-y1=k(x-x1)适用于过点(x1,y1)且不垂直于x轴的任何直线
B.=k表示过点P(x1,y1)且斜率为k的直线方程
C.斜截式y=kx+b适用于不垂直于x轴的任何直线
D.直线y=kx+b与y轴交于点B(0,b),其中截距b=|OB|
答案 AC
解析 对于选项A,点斜式方程y-y1=k(x-x1)适用于过点(x1,y1)且不垂直于x轴的任何直线,满足点斜式方程的条件,所以正确;对于选项B,显然P(x1,y1)不满足方程,不正确;对于选项C,斜截式y=kx+b适用于不垂直于x轴的任何直线,所以正确;对于选项D,直线y=kx+b与y轴交于点B(0,b),其中截距b=|OB|不正确,因为截距是b,其值可正、可负、可为零.故选AC.
二、填空题
12.已知直线l在y轴上的截距为1,且垂直于直线y=x,则l的方程是________.
答案 y=-2x+1
解析 设垂直于直线y=x的直线l的方程为y=-2x+m.因为直线l在y轴上的截距为1,所以m=1,所以直线l的方程是y=-2x+1.
13.已知点M是直线l:y=x+3与x轴的交点,将直线l绕点M旋转30°,则所得到的直线l′的方程为________.
答案 x=-或y=(x+)
解析 在y=x+3中,令y=0,得x=-,即M(-,0).因为直线l的斜率为,所以其倾斜角为60°.若直线l绕点M逆时针旋转30°,则得到的直线l′的倾斜角为90°,此时直线l′的斜率不存在,故其方程为x=-;若直线l绕点M顺时针旋转30°,则得到的直线l′的倾斜角为30°,此时直线l′的斜率为tan30°=,故其方程为y=(x+).
14.设点A(-1,0),B(1,0),直线y=-2x+b与线段AB相交,则b的取值范围是________.
答案 [-2,2]
解析 b为直线y=-2x+b在y轴上的截距,
如图,当直线y=-2x+b过点A(-1,0)和点B(1,0)时b分别取得最小值和最大值.
∴b的取值范围是[-2,2].
三、解答题
15.求过点M(m,0)和点N(2,1)的直线方程.
解 当m=2时,过点M(m,0)和点N(2,1)的直线斜率不存在,其方程为x=2.
当m≠2时,直线的斜率为k==-.
又直线过点N(2,1),
∴直线的点斜式方程为y-1=-(x-2).
综上,当m=2时,所求的直线方程为x=2.
当m≠2时,所求的直线方程为y-1=-(x-2).
16.等腰△ABC的顶点A(-1,2),AC的斜率为,点B(-3,2),求直线AC,BC及∠A的平分线所在的直线方程.
解 AC:y=x+2+.
∵AB∥x轴,AC的倾斜角为60°,
∴BC的倾斜角α为30°或120°.
当α=30°时,BC的方程为y=x+2+,∠A平分线的倾斜角为120°,
即其所在直线方程为y=-x+2-.
当α=120°时,BC的方程为y=-x+2-3,
∠A平分线的倾斜角为30°,
17.求斜率为,且与坐标轴围成的三角形周长是12的直线l的方程.
解 设直线l的方程为y=x+b,易求与x,y轴的交点分别为A,B(0,b),
∴|AB|= =|b|.
∴|b|+|b|+|b|=12,∴b=±3.
∴直线l的方程为y=x±3.
18.已知直线l:y=ax-a+,求证:不论a为何值,直线l总经过第一象限.
证明 y=ax-a+可化为y-=a,
∴直线l过点.
∵点在第一象限,
∴不论a取何值,直线l总经过第一象限.
即其所在直线方程为y=x+2+.