【新课预习衔接】2.2直线的方程(含解析)2025-2026学年高二上学期数学选择性必修第一册人教A版(2019)

文档属性

名称 【新课预习衔接】2.2直线的方程(含解析)2025-2026学年高二上学期数学选择性必修第一册人教A版(2019)
格式 docx
文件大小 77.0KB
资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-07-10 20:19:18

图片预览

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
新课预习衔接 直线的方程
一.选择题(共5小题)
1.(2024 盐田区校级期末)“a=3”是“直线ax+2y+3a=0和直线3x+(a﹣1)y+7=0平行”的(  )
A.充分非必要条件
B.必要非充分条件
C.充要条件
D.既非充分也非必要条件
2.(2024 邢台期末)若直线(3m﹣1)x+(m﹣1)y+1=0与直线(m+1)x+(2﹣2m)y﹣1=0平行,则m的值为(  )
A.m=1或m B.m或m=1 C.m D.m
3.(2024 重庆模拟)已知a>0,b>0,两直线l1:(a﹣1)x+y﹣1=0,l2:x+2by+1=0且l1⊥l2,则的最小值为(  )
A.2 B.4 C.8 D.9
4.(2024 邢台期末)已知A(2,﹣3),B(﹣3,﹣2),直线l过定点P(1,1),且与线段AB相交,则直线l的斜率k的取值范围是(  )
A. B.
C.k≤﹣4或 D.以上都不对
5.(2024 吉林期末)设直线l的方程为x+ycosθ+3=0(θ∈R),则直线l的倾斜角α的取值范围(  )
A.[0,π) B.[)
C.[] D.[)∪(]
二.多选题(共2小题)
(多选)6.(2024 临川区校级期末)已知直线l1:ax﹣3y+1=0,l2:x﹣by+2=0,则(  )
A.若l1⊥l2,则
B.若l1∥l2,则ab=3
C.若l1与坐标轴围成的三角形面积为1,则
D.当b<0时,l2不经过第一象限
(多选)7.(2024 渭滨区期末)已知直线l1:ax+2y+3a=0和直线l2:3x+(a﹣1)y+7﹣a=0,下列说法正确的是(  )
A.当时,l1⊥l2
B.当a=﹣2时,l1∥l2
C.直线l1过定点(﹣3,0)
D.当l1,l2平行时,两直线的距离为
三.填空题(共3小题)
8.(2024 九江二模)欧拉于1765年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出定理:三角形的重心、垂心和外心共线,这条线称之为三角形的欧拉线.已知A(0,2),B(4,2),C(a,﹣1),且△ABC为圆x2+y2+Ex+Fy=0内接三角形,则△ABC的欧拉线方程为    .
9.(2024 揭阳期末)求过两条直线x﹣2y+4=0和x+y﹣2=0的交点,且与3x﹣4y+2=0平行的直线方程    .
10.(2024 解放区校级期末)已知直线l1:(m+3)x+5y=5﹣3m,l2:2x+(m+6)y=8,若l1∥l2,则m的值是    .
四.解答题(共5小题)
11.(2024 盐田区校级期末)已知菱形ABCD中,A(﹣4,7),C(2,﹣3),BC边所在直线过点P(5,9).求:
(1)AD边所在直线的方程;
(2)对角线BD所在直线的方程.
12.(2024 邢台期末)已知直线l1:(a+1)x﹣2y﹣1=0,直线l2:(2a﹣1)x﹣(a﹣2)y+1=0.
(1)若l1∥l2,求实数a的值;
(2)若l1⊥l2,求实数a的值.
13.(2024 叙州区校级期末)已知直线l的方程为(2m+1)x+(m+2)y﹣14m﹣13=0.
(1)证明:不论m为何值,直线l过定点M.
(2)过(1)中点M,且与直线l垂直的直线与两坐标轴的正半轴所围成的三角形的面积最小时,求直线l的方程.
14.(2024春 浦东新区期中)已知△ABC中,A(﹣2,1),B(4,3).
(1)若C(3,﹣2),求BC边上的高AD所在直线的一般式方程;
(2)若点M(3,1)为边AC的中点,求BC边所在直线的一般式方程.
15.(2024 武汉期末)已知直线l1:x+ay﹣a=0和直线l2:ax﹣(2a﹣3)y+a﹣2=0.
(1)若l1⊥l2,求实数a的值;
(2)若l1∥l2,求实数a的值.
新课预习衔接 直线的方程
参考答案与试题解析
一.选择题(共5小题)
1.(2024 盐田区校级期末)“a=3”是“直线ax+2y+3a=0和直线3x+(a﹣1)y+7=0平行”的(  )
A.充分非必要条件
B.必要非充分条件
C.充要条件
D.既非充分也非必要条件
【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系;充分条件与必要条件.
【专题】计算题;转化思想;综合法;简易逻辑;数学运算.
【答案】A
【分析】分别当a=3时,判断两直线的位置关系和当两直线平行且不重合时,求a的范围.
【解答】解:当a=3时,两直线分别为:3x+2y+9=0,3x+2y+7=0,
∴两直线斜率相等,则平行且不重合.
若两直线平行且不重合,则
∴a=3或a=﹣2,
综上所述,a=3是两直线平行的充分不必要条件.
故选:A.
【点评】本题考查两条直线的位置关系,充要条件的判断,是基础题.
2.(2024 邢台期末)若直线(3m﹣1)x+(m﹣1)y+1=0与直线(m+1)x+(2﹣2m)y﹣1=0平行,则m的值为(  )
A.m=1或m B.m或m=1 C.m D.m
【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】分类讨论;分类法;直线与圆;数据分析.
【答案】B
【分析】由题意,分类讨论,利用两条直线平行的性质,求得m的值.
【解答】解:∵直线(3m﹣1)x+(m﹣1)y+1=0与直线(m+1)x+(2﹣2m)y﹣1=0平行,
当m=1时,两直线即 x,x,显然两直线平行,满足条件.
当m=﹣1时,两直线即﹣4x﹣2y+1=0,y,显然两直线不平行.
由,求得m,
综上可得,m=1或m,
故选:B.
【点评】本题主要考查两条直线平行的性质,属于基础题.
3.(2024 重庆模拟)已知a>0,b>0,两直线l1:(a﹣1)x+y﹣1=0,l2:x+2by+1=0且l1⊥l2,则的最小值为(  )
A.2 B.4 C.8 D.9
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系.
【专题】转化思想;综合法;不等式的解法及应用;直线与圆;数据分析.
【答案】C
【分析】由题意利用两条直线垂直的性质,求得a+2b=1,再利用基本不等式的,求得的最小值.
【解答】解:∵a>0,b>0,两直线l1:(a﹣1)x+y﹣1=0,l2:x+2by+1=0,且l1⊥l2,
∴(a﹣1)+2b=0,即a+2b=1≥2∴ab,8,当且仅当a=2b时,等号成立.
则的最小值为8,
故选:C.
【点评】本题主要考查两条直线垂直的性质,基本不等式的应用,属于基础题.
4.(2024 邢台期末)已知A(2,﹣3),B(﹣3,﹣2),直线l过定点P(1,1),且与线段AB相交,则直线l的斜率k的取值范围是(  )
A. B.
C.k≤﹣4或 D.以上都不对
【考点】恒过定点的直线.
【专题】计算题.
【答案】C
【分析】画出图形,由题意得 所求直线l的斜率k满足 k≥kPB 或 k≤kPA,用直线的斜率公式求出kPB 和kPA 的值,
解不等式求出直线l的斜率k的取值范围.
【解答】解:如图所示:由题意得,所求直线l的斜率k满足 k≥kPB 或 k≤kPA,
即 k,或 k4,
∴k,或k≤﹣4,
故选:C.
【点评】本题考查直线的斜率公式的应用,体现了数形结合的数学思想.
5.(2024 吉林期末)设直线l的方程为x+ycosθ+3=0(θ∈R),则直线l的倾斜角α的取值范围(  )
A.[0,π) B.[)
C.[] D.[)∪(]
【考点】直线的一般式方程与直线的性质.
【专题】计算题;直线与圆.
【答案】C
【分析】根据题意,分cosθ=0和cosθ≠0两种情况加以讨论,结合余弦函数的值域和正切函数的单调性,即可得到直线l的倾斜角α的取值范围.
【解答】解:由题意,当cosθ=0时,l的方程化x+3=0,
此时,直线l的倾斜角α为90°;
当cosθ≠0时,将直线化成斜截式:yx
直线x+ycosθ+3=0(θ∈R)的倾斜角为α,可得tanα
∵﹣1≤cosθ≤1且cosθ≠0
∴tanα∈(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞),
∵0°≤α<180°,∴结合正切函数的单调性,可得45°≤α≤135°,且α≠90°
综上所述,直线l的倾斜角α的取值范围是:[]
故选:C.
【点评】本题给出直线方程含有余弦函数系数的形式,求直线倾斜角范围,着重考查了余弦函数的值域和正切函数的单调性等知识,属于基础题.
二.多选题(共2小题)
(多选)6.(2024 临川区校级期末)已知直线l1:ax﹣3y+1=0,l2:x﹣by+2=0,则(  )
A.若l1⊥l2,则
B.若l1∥l2,则ab=3
C.若l1与坐标轴围成的三角形面积为1,则
D.当b<0时,l2不经过第一象限
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系;直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】转化思想;转化法;直线与圆;数学运算.
【答案】BCD
【分析】对于AB,根据线线位置关系判断即可;对于C,由题得即可解决;对于D,数形结合即可.
【解答】解:由题知,直线l1:ax﹣3y+1=0,l2:x﹣by+2=0,
对于A,当l1⊥l2时,a+3b=0,解得或a=b=0,故A错误;
对于B,当l1∥l2时,﹣ab+3=0,解得ab=3,故B正确;
对于C,在直线l1:ax﹣3y+1=0中,
当x=0时,,当y=0时,,
所以l1与坐标轴围成的三角形面积为,解得,故C正确;
对于D,由题知当b<0时,的图象为
故D正确.
故选:BCD.
【点评】本题主要考查直线垂直、平行的性质,属于基础题.
(多选)7.(2024 渭滨区期末)已知直线l1:ax+2y+3a=0和直线l2:3x+(a﹣1)y+7﹣a=0,下列说法正确的是(  )
A.当时,l1⊥l2
B.当a=﹣2时,l1∥l2
C.直线l1过定点(﹣3,0)
D.当l1,l2平行时,两直线的距离为
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系;两条平行直线间的距离;直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】转化思想;向量法;直线与圆;数学运算.
【答案】ACD
【分析】对于A,通过k1 k2=﹣1是否成立来判断;对于B,将a=﹣2代入即可判断;对于C,将直线l1变形为a(x+3)+2y=0,进而可得定点;对于D,利用直线平行的公式求出直线方程,然后利用两平行线的距离公式求解.
【解答】解:对于A,当时,那么直线l1为,
直线l2为,此时两直线的斜率分别为和k2=5,
所以有k1 k2=﹣1,所以l1⊥l2,故A选项正确;
对于B,当a=﹣2时,那么直线l1为x﹣y+3=0,直线l2为x﹣y+3=0,此时两直线重合,故B选项错误;
对于C,由直线l1:ax+2y+3a=0,整理可得:a(x+3)+2y=0,故直线l1过定点(﹣3,0),故C选项正确;
对于D,当l1,l2平行时,a(a﹣1)=6,且2(7﹣a)≠3a(a﹣1),a(7﹣a)≠3 3a,解得:a=3,
可得直线l1为:3x+2y+9=0,l2为:3x+2y+4=0,
此时两直线的距离,故D选项正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查两条直线的位置关系的判断方法,平行线间的距离公式的应用,属于基础题.
三.填空题(共3小题)
8.(2024 九江二模)欧拉于1765年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出定理:三角形的重心、垂心和外心共线,这条线称之为三角形的欧拉线.已知A(0,2),B(4,2),C(a,﹣1),且△ABC为圆x2+y2+Ex+Fy=0内接三角形,则△ABC的欧拉线方程为  y=1 .
【考点】直线的一般式方程与直线的性质.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【答案】y=1.
【分析】根据题意,将点A、B坐标代入△ABC的外接圆方程,由此求出圆心M与点C的坐标,然后算出△ABC的重心G的坐标,由GM确定的直线求出△ABC的欧拉线方程.
【解答】解:根据题意,圆x2+y2+Ex+Fy=0经过A(0,2)、B(4,2),所以,解得,
可得圆方程为x2+y2﹣4x﹣2y=0,即(x﹣2)2+(y﹣1)2=5,圆心为M(2,1),半径r.
将C(a,﹣1)代入圆M的方程,得(a﹣2)2+(﹣1﹣1)2=5,解得a=3或1.
①当a=3时,C的坐标为(3,﹣1),可得△ABC的重心为G(,),即G(,1),
结合△ABC的外心为M(2,1),可得欧拉线就是直线GM,方程为y=1;
②当a=1时,C的坐标为(1,﹣1),可得△ABC的重心为G(,),即G(,1),
同理可得△ABC的欧拉线方程为y=1.
综上所述,△ABC的欧拉线方程为y=1.
故答案为:y=1.
【点评】本题主要考查直线的方程及其应用、圆的方程及其性质等知识,属于中档题.
9.(2024 揭阳期末)求过两条直线x﹣2y+4=0和x+y﹣2=0的交点,且与3x﹣4y+2=0平行的直线方程  3x﹣4y+8=0 .
【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】方程思想;转化法;直线与圆;数学运算.
【答案】3x﹣4y+8=0.
【分析】联立,解得两条直线的交点P的坐标,设与3x﹣4y+2=0平行的直线方程为3x﹣4y+m=0,把P坐标代入解得m,即可得出要求的直线方程.
【解答】解:联立,解得,∴两条直线的交点为P(0,2),
设与3x﹣4y+2=0平行的直线方程为3x﹣4y+m=0,
把P(0,2)代入可得0﹣8+m=0,
解得m=8,
∴要求的直线方程为3x﹣4y+8=0,
故答案为:3x﹣4y+8=0.
【点评】本题考查了直线的交点、相互平行的直线斜率之间的关系,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
10.(2024 解放区校级期末)已知直线l1:(m+3)x+5y=5﹣3m,l2:2x+(m+6)y=8,若l1∥l2,则m的值是  ﹣8 .
【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】转化思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【答案】﹣8.
【分析】由题意,利用两直线平行的性质,分类讨论,求得m的值.
【解答】解:∵直线l1:(m+3)x+5y=5﹣3m,l2:2x+(m+6)y=8,l1∥l2,
当m+6=0时,m=﹣6,此时,直线l1:﹣3x+5y=23,l2:x=4,不满足条件.
当m+6≠0时,由题意可得,求得m=﹣8.
综上,m=﹣8,
故答案为:﹣8.
【点评】本题主要考查两直线平行的性质,属于基础题.
四.解答题(共5小题)
11.(2024 盐田区校级期末)已知菱形ABCD中,A(﹣4,7),C(2,﹣3),BC边所在直线过点P(5,9).求:
(1)AD边所在直线的方程;
(2)对角线BD所在直线的方程.
【考点】待定系数法求直线方程.
【专题】方程思想;综合法;直线与圆;逻辑推理;数学运算.
【答案】(1)4x﹣y+23=0;
(2)3x﹣5y+13=0.
【分析】(1)由直线BC过点P,C,求出直线的斜率,由点斜式求出直线BC的方程;因为菱形的对边平行,所以可设直线AD的方程,将A点代入可得参数的值,进而求出直线AD的方程;
(2)求出线段AC的中点及直线AC的斜率,由菱形的对角线互相垂直平分可得直线BD的方程.
【解答】解:(1)因为BC边所在直线过点P(5,9),
所以直线BC的方程为:y+3(x﹣2),
即4x﹣y﹣11=0,在菱形ABCD中可知AD∥BC,
所以设直线AD的方程为4x﹣y+m=0,将点A(﹣4,7)代入4 (﹣4)﹣7+m=0,
所以m=23,
所以直线AD的方程为:4x﹣y+23=0;
(2)由题意可得线段AC的中点M(,),即M(﹣1,2),
kAC,
因为菱形的对角线互相垂直平分,所以直线BD的斜率为,
所以BD所在的直线方程为y﹣2(x+1),即3x﹣5y+13=0.
【点评】本题考查直线的平行和垂直的性质的应用,属于基础题.
12.(2024 邢台期末)已知直线l1:(a+1)x﹣2y﹣1=0,直线l2:(2a﹣1)x﹣(a﹣2)y+1=0.
(1)若l1∥l2,求实数a的值;
(2)若l1⊥l2,求实数a的值.
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系;直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】整体思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【答案】(1)a=5;
(2)或a=1.
【分析】(1)(2)利用直线平行、垂直的充要条件列方程求参数值即可.
【解答】解:(1)由l1∥l2,则(a+1)×[﹣(a﹣2)]=﹣2(2a﹣1),且﹣2×1≠﹣(a﹣2)×(﹣1),
解得a=5;
(2)由l1⊥l2,则(a+1)(2a﹣1)+2(a﹣2)=0,
解得或a=1.
【点评】本题考查两条直线平行,垂直的充要条件的应用,属于基础题.
13.(2024 叙州区校级期末)已知直线l的方程为(2m+1)x+(m+2)y﹣14m﹣13=0.
(1)证明:不论m为何值,直线l过定点M.
(2)过(1)中点M,且与直线l垂直的直线与两坐标轴的正半轴所围成的三角形的面积最小时,求直线l的方程.
【考点】恒过定点的直线.
【专题】整体思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【答案】(1)证明见解析;
(2)5x﹣4y﹣9=0.
【分析】(1)将直线方程改写成m(2x+y﹣14)+x+2y﹣13=0形式,解方程组,即可求出直线恒过的定点的坐标;
(2)设出与直线l垂直的方程,分别令x=0、y=0求出相对于的y值、x值,结合三角形面积公式及基本不等式即可求得结果.
【解答】(1)证明:直线l的方程(2m+1)x+(m+2)y﹣14m﹣13=0,
可整理为m(2x+y﹣14)+x+2y﹣13=0,
由,解得,
所以直线l过定点M(5,4);
(2)解:由(1)知,直线l过定点M(5,4),
设过点M且与直线l垂直的直线方程为y=k(x﹣5)+4(k<0),
令x=0,则y=﹣5k+4,
令y=0,则,
所以,
因为k<0,所以﹣k>0,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
所以直线l的斜率为,
所以直线l的方程为,
即5x﹣4y﹣9=0.
【点评】本题考查两条直线垂直的性质的应用及直线恒过定点的求法,属于基础题.
14.(2024春 浦东新区期中)已知△ABC中,A(﹣2,1),B(4,3).
(1)若C(3,﹣2),求BC边上的高AD所在直线的一般式方程;
(2)若点M(3,1)为边AC的中点,求BC边所在直线的一般式方程.
【考点】直线的一般式方程与直线的性质;直线的一般式方程与直线的垂直关系.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;逻辑推理;数学运算.
【答案】(1)x+5y﹣3=0;(2)x+2y﹣10=0.
【分析】(1)根据互相垂直两直线斜率的关系,结合直线的点斜式方程进行求解即可;
(2)根据中点坐标公式,结合直线两点式方程进行求解即可.
【解答】解:(1)因为B(4,3),C(3,﹣2),
所以,
因为AD是BC边上的高,
所以,
所以高AD所在直线的方程为;
(2)因为点M(3,1)为边AC的中点,
所以,
因此BC边所在直线的方程为.
【点评】本题考查直线的斜率的求法,考查两直线垂直与斜率的关系,考查直线方程的求法,是基础题.
15.(2024 武汉期末)已知直线l1:x+ay﹣a=0和直线l2:ax﹣(2a﹣3)y+a﹣2=0.
(1)若l1⊥l2,求实数a的值;
(2)若l1∥l2,求实数a的值.
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系;直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】对应思想;定义法;直线与圆;数学运算.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据两直线垂直的公式A1A2+B1B2=0,即可求解;
(2)根据两直线平行,A1B2=A2B1,求解a,再代回直线验证.
【解答】解:(1)若l1⊥l2,则
1×a+a×[﹣(2a﹣3)]=0,解得a=0或2;
(2)若l1∥l2,则
∴a2=﹣2a+3,解得a=﹣3或1.
a=﹣3时,l1:x﹣3y+3=0,l2:3x﹣9y+5=0,满足l1∥l2,
a=1时,l1:x+y﹣1=0,l2:x+y﹣1=0,此时l1与l2重合,
所以a=﹣3.
【点评】本题考查直线平行与垂直的计算,属于基础题.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)