第2课时 直线方程的两点式
学习目标 1.根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的两点式、截距式,培养数学抽象的核心素养.2.掌握直线方程的两点式、截距式的特点及适用范围. 3.能用直线的两点式方程和截距式方程解决有关问题,提升数学运算的核心素养.
任务一 直线方程的两点式
问题1.我们知道已知两点可以确定一条直线,在平面直角坐标系中,给定一个点P0(x0,y0)和斜率k,可得出直线方程.若给定直线上两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2,y1≠y2),如图,你能否得出直线的方程呢?
提示:由点斜式方程,得y-y1=(x-x1),即=(x1≠x2,y1≠y2).
直线方程的两点式
名称 两点式方程
已知条件 A(x1,y1)和B(x2,y2),其中x1≠x2,y1≠y2
示意图
方程形式
适用范围 不表示垂直于坐标轴的直线
微提醒(1)当经过两点(x1,y1),(x2,y2)的直线斜率不存在(x1=x2)或斜率为0(y1=y2)时,不能用直线方程的两点式表示.(2)直线方程的两点式与这两个点的顺序无关.(3)方程中等号两边表达式中分子之比等于分母之比,也就是同一条直线的斜率相等.
(链教材P12练习T2)(1)已知△ABC的三个顶点坐标分别为A(2,-1),B(2,2),C(4,1),求三角形三条边所在直线的方程;
(2)已知直线经过点A(1,0),B(m,1),求这条直线的方程.
解:(1)A,B两点横坐标相同,直线AB与x轴垂直,故其方程为x=2.
由直线方程的两点式,可得直线AC的方程为=,即x-y-3=0.
同理可得直线BC的方程为=,即x+2y-6=0.
所以三边AB,AC,BC所在的直线方程分别为x=2,x-y-3=0,x+2y-6=0.
(2)由直线经过点A(1,0),B(m,1),因此该直线斜率不可能为零,但有可能不存在.
①当直线斜率不存在,即m=1时,直线方程为x=1;
②当直线斜率存在,即m≠1时,利用两点式,可得直线方程为=,即x-(m-1)y-1=0.
综上可得,当m=1时,直线方程为x=1;
当m≠1时,直线方程为x-(m-1)y-1=0.
利用两点式求直线的方程的步骤 第一步:首先要判断是否满足两点式方程的适用条件:两点的连线不垂直于坐标轴; 第二步:若不满足,不能用两点式求方程,可直接结合图形写方程;若满足,可用两点式写出方程. 注意:若点的坐标中含有参数,需注意对参数的讨论.
对点练1.已知△ABC的三个顶点坐标分别为A(-3,2),B(5,-4),C(0,-2).
(1)求BC边所在的直线方程;
(2)求BC边上的中线所在直线的方程.
解:(1)BC边过两点B(5,-4),C(0,-2),
由两点式,得=,
即2x+5y+10=0,
故BC边所在的直线方程为2x+5y+10=0.
(2)设BC的中点为M(a,b),
则a==,b==-3,
所以M,
又BC边的中线过点A(-3,2),
所以=,即10x+11y+8=0,
所以BC边上的中线所在直线的方程为10x+11y+8=0.
任务二 直线方程的截距式
问题2.若给定直线上两点A(a,0),B(0,b)(a≠0,b≠0),你能否得出直线的方程呢?
提示:+=1.
直线方程的截距式
名称 截距式方程
已知条件 在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b(a≠0,b≠0)
示意图
方程形式 =1
适用范围 不表示垂直于坐标轴的直线及过原点的直线
微提醒(1)如果已知直线在两坐标轴上的截距,可以直接代入截距式求直线的方程.(2)将直线的方程化为截距式后,可以观察出直线在x轴和y轴上的截距,这一点常被用来作图.(3)与坐标轴平行和过原点的直线都不能用截距式表示.(4)过原点的直线的横、纵截距都为零.
求过点(3,4),且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线l的方程.
解:①当直线l在两坐标轴上的截距互为相反数且不为0时,可设直线l的方程为+=1.又l过点(3,4),所以+=1,解得a=-1.
所以直线l的方程为+=1,即x-y+1=0.
②当直线l在两坐标轴上的截距互为相反数且为0时,即直线l过原点时,设直线l的方程为y=kx,因为l过点(3,4),所以4=k·3,解得k=,所以直线l的方程为y=x,即4x-3y=0.
综上,直线l的方程为x-y+1=0或4x-3y=0.
[变式探究]
(变条件)若将本例中“截距互为相反数”改为“截距相等”,其他条件不变,求直线l的方程.
解:①当截距不为0时,
设直线l的方程为+=1,
又l过点(3,4),所以+=1,解得a=7,
所以直线l的方程为x+y-7=0.
②当截距为0时,设直线l的方程为y=kx,
又l过点(3,4),所以4=k·3,解得k=,
所以直线l的方程为y=x,即4x-3y=0.
综上,直线l的方程为x+y-7=0或4x-3y=0.
应用截距式方程的注意事项 1.如果问题中涉及直线与坐标轴相交,则可考虑选用截距式方程,用待定系数法确定其系数即可. 2.选用截距式方程时,必须首先考虑直线能否过原点以及能否与两坐标轴垂直. 3.要注意截距式方程的逆向应用.
对点练2.(1)在x轴、y轴上的截距分别是-3,4的直线方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.-=1 D.+=1
(2)过点A(3,-1)且在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线有( )
A.2条 B.3条
C.4条 D.无数多条
答案:(1)A(2)B
解析:(1)由题意知a=-3,b=4代入+=1即可.故选A.
(2)当截距都为零时满足题意要求,直线方程为y=-x,当截距不为零时,设直线方程为+=1,所以+=1或+=1,所以满足条件的直线共有3条.故选B.
任务三 截距式方程的应用
直线过点P且与x轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,求分别满足下列条件的直线方程.
(1)△AOB的周长为12;
(2)△AOB的面积为6.
解:(1)设直线方程为+=1(a>0,b>0),
由题意可知,a+b+ =12.①
又因为直线过点P,
所以+=1,②
由①②可得5a2-32a+48=0,
解得
所以所求直线的方程为+=1或+=1,
即3x+4y-12=0或15x+8y-36=0.
(2)设直线方程为+=1(a>0,b>0),
由题意可知
所以所求直线的方程为+=1或+=1,
即3x+4y-12=0或3x+y-6=0.
[变式探究]
(变条件)是否存在这样的直线同时满足下列条件:(1)△AOB的周长为12;(2)△AOB的面积为6.若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
解:由本例知,
满足条件:△AOB的周长为12的方程为3x+4y-12=0或15x+8y-36=0.
满足条件:△AOB的面积为6的方程为3x+4y-12=0或3x+y-6=0.
所以同时满足(1)、(2)两个条件的直线方程为3x+4y-12=0.
直线方程与三角形的面积、周长之间的关系 解决直线与坐标轴围成的三角形面积或周长问题时,一般选择直线方程的截距式,若设直线在x轴、y轴上的截距分别为a,b,则直线与坐标轴所围成的三角形的 面积为S=|a||b|,周长c=|a|+|b|+ .
对点练3.已知直线l的斜率为6,且被两坐标轴所截得的线段长为 ,求直线l的方程.
解:设所求直线为+=1,则与x轴、y轴的交点分别为(a,0),(0,b),
由勾股定理知a2+b2=37.
又k=-=6,
所以
因此所求直线l的方程是x-=1或-x+=1,
即6x-y-6=0或6x-y+6=0.
任务 再现 1.直线的两点式方程.2.直线的截距式方程.3.截距式方程的应用
方法 提炼 分类讨论思想、数形结合思想
易错 警示 容易疏忽两点式和截距式方程的使用条件;利用截距式求直线方程时易忽略过原点的情况
1.过点(1,2),(5,3)的直线方程是( )
A.= B.=
C.= D.=
答案:B
解析:因为所求直线过点(1,2),(5,3),所以所求直线方程是=.故选B.
2.过两点A(0,3),B(-2,0)的截距式方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
答案:D
解析:由于直线过A(0,3),B(-2,0)两点,所以直线在x轴、y轴上的截距分别为-2,3,由截距式可知,方程为+=1.故选D.
3.已知A(2,-1),B(6,1),则在y轴上的截距是-3,且经过线段AB中点的直线方程为 .
答案:3x-4y-12=0
解析:因为A(2,-1),B(6,1),则线段AB的中点为E(4,0),又因为所求直线在y轴上的截距为-3,故所求直线方程为-=1,即3x-4y-12=0.
4.已知A(4,0),B(0,5),直线AB上一动点P(x,y),则xy的最大值是 .
答案:5
解析:直线AB的方程为+=1,显然xy取得最大值时,x,y>0,又因为+≥2,即2≤1,解得xy≤5,当且仅当x=2,y=时取等号.
课时分层评价3 直线方程的两点式
(时间:60分钟 满分:110分)
(1—9,每小题5分,共45分)
1.直线2x-y+2=0在x轴上的截距是( )
A.-1 B.1
C.-2 D.2
答案:A
解析:令y=0,则2x-0+2=0,解得x=-1,所以直线2x-y+2=0在x轴上的截距是-1.故选A.
2.已知△ABC的顶点坐标分别为A(1,2),B(3,6),C(5,2),M为AB的中点,N为AC的中点,则中位线MN所在的直线方程为( )
A.2x-y+8=0 B.2x+y-8=0
C.2x-y-12=0 D.2x+y-12=0
答案:B
解析:由中点坐标公式可得M(2,4),N(3,2),再由两点式可得直线MN的方程为=,即2x+y-8=0.故选B.
3.若直线l过点(-1,-1)和(2,5),且点(91,b)在直线l上,则b的值为( )
A.180 B.181
C.182 D.183
答案:D
解析:因为直线l过点(-1,-1)和(2,5),由直线的两点式方程,得直线l的方程为=,即y=2x+1.由于点(91,b)在直线l上,所以b=2×91+1,解得b=183.故选D.
4.两直线-=1与-=1的图象可能是图中的哪一个( )
答案:B
解析:直线-=1的斜率为k1=,直线-=1的斜率为k2=,所以直线-=1与直线-=1斜率的符号相同,故只有B选项符合题意.故选B.
5.若直线l:+=1(a>0,b>0)经过点(1,2),则直线l在x轴和y轴上的截距之和取最小值时,=( )
A. B.
C. D.2
答案:B
解析:因为直线l:+=1(a>0,b>0)经过点(1,2),所以+=1,则a+b=(a+b)=3++≥3+2,当且仅当=,即b=a时,等号成立,所以直线l在x轴和y轴上的截距之和的最小值为3+2,此时b=a,则==.故选B.
6.(多选题)下列说法正确的是( )
A.=k不能表示过点M(x1,y1)且斜率为k的直线方程
B.在x轴,y轴上的截距分别为a,b的直线方程为+=1
C.直线y=kx+b与y轴的交点到原点的距离为b
D.过两点A(x1,y1),B(x2,y2)的直线方程为(x-x2)(y1-y2)-(y-y2)(x1-x2)=0
答案:AD
解析:对于A,=k表示过点M(x1,y1)且斜率为k的直线去掉点(x1,y1),故A正确;对于B,在x轴,y轴上的截距分别为a,b,只有ab≠0时,直线方程为+=1,故B错误;对于C,直线y=kx+b与y轴的交点坐标是(0,b),交点到原点的距离为,故C错误;对于D,过两点A(x1,y1),B(x2,y2)的直线当x1≠x2时,直线方程为y-y2=(x-x2),变形为(x-x2)(y1-y2)-(y-y2)(x1-x2)=0,当x1=x2时,直线方程为x=x2,也适合方程(x-x2)(y1-y2)-(y-y2)(x1-x2)=0,故D正确.故选AD.
7.已知直线l的两点式方程为=,则l的斜率为 .
答案:-
解析:易得直线=过(-5,0),(3,-3),故l的斜率为=-.
8.已知直线l过点(-3,4)且方向向量为(1,-2),则l在x轴上的截距为 .
答案:-1
解析:因为直线l的方向向量为(1,-2),所以直线斜率k=-2,又直线l过点(-3,4),所以直线方程为y-4=-2(x+3),即2x+y+2=0,令y=0,得x=-1,所以l在x轴上的截距为-1.
9.(易错题)过点P(1,2)且在两坐标轴上截距的和为0的直线方程为 .
答案:2x-y=0或x-y+1=0
解析:当直线过原点即在坐标轴上的截距均为零时,得直线方程为2x-y=0;当在坐标轴上的截距不为零时,可设直线方程为-=1,将x=1,y=2代入方程可得a=-1,得直线方程为x-y+1=0.所以所求直线方程为2x-y=0或x-y+1=0.
10.(13分)直线l过点P,且与x轴的正半轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点.
(1)当|OA|=|OB|时,求直线l的方程;
(2)若|OA|+|OB|=7,求直线l的方程.
解:(1)设直线l的方程为+=1(a>0,b>0),且A(a,0),B(0,b),
由|OA|=|OB|,得a=b,由直线l过点P( ,2),得+=1,解得
所以直线l的方程为3x+3y-10=0.
(2)设直线l的方程为+=1(a>0,b>0),
由题意知,a+b=7 ①,
因为直线l过点P,所以+=1 ②,
联立①②,解得
所以直线l的方程为3x+4y-12=0或6x+3y-14=0.
(11—13,每小题5分,共15分)
11.(多选题)已知直线+=1经过第一、二、三象限且斜率小于1,那么下列不等式中一定正确的是( )
A.> B.>
C.(b-a)(b+a)>0 D.>
答案:AB
解析:因为直线+=1经过第一、二、三象限,可得a<0,b>0,由直线的斜率小于1,可得0<-<1,结合a<0,可得a<0<b<-a,由绝对值的性质,可得>,故A正确;由幂函数y=的单调性知, >,故B正确;由b-a>0,b+a<0,所以(b-a)(b+a)<0,故C错误;由<0,>0,得<,故D错误.故选AB.
12.若直线l与两坐标轴围成一个等腰直角三角形,且此三角形的面积为18,则直线l的方程为 .
答案:x±y+6=0或x±y-6=0
解析:因为直线l与两坐标轴围成一个等腰直角三角形,所以直线l在两坐标轴上的截距的绝对值相等且不为0.设直线方程为+=1,则|a|=|b|.因为|a|·|b|=|a|2=18,即a2=36,所以a=±6,所以a=6时,b=±6,当a=-6时,b=±6,所以直线l的方程为x±y+6=0或x±y-6=0.
13.(双空题)若直线l过点(4,1)且与x轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,则△AOB面积的最小值为 ,当△AOB的面积取最小值时直线l的方程是 .
答案:8 x+4y-8=0
解析:设直线l的方程为+=1(a>0,b>0),因为直线l过点(4,1),所以+=1.又+≥2,所以1≥2,即ab≥16,当且仅当=,即a=8,b=2时取等号,所以(S△AOB)min=×16=8,此时直线l的方程为+=1,即x+4y-8=0.
14.(15分)一河流同侧有两个村庄A,B,两村庄计划在河边共建一水电站供两村使用,已知A,B两村到河边的垂直距离分别为300 m和700 m,且两村相距500 m,问:水电站建于何处送电到两村的电线用料最省?
解:如图所示,以河流所在直线为x轴,y轴通过点A,建立平面直角坐标系,
则点A(0,300),B(x,700),设B点在y轴上的射影为H,则x=|BH|==300,
故点B(300,700),
设点A关于x轴的对称点为A'(0,-300),
则直线A'B的斜率k=,直线A'B的方程为y=x-300.
令y=0,得x=90,则点P(90,0),
故水电站建在河边P(90,0)处电线用料最省.
15.(5分)(新情境)数学家欧拉在1765年发表的《三角形的几何学》一书中有这样一个定理:三角形的外心、垂心和重心都在同一直线上.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已知△ABC的顶点分别为A(0,2),B(-1,0),C(4,0),则△ABC的欧拉线方程为( )
A.4x-3y-6=0 B.3x+4y+3=0
C.4x+3y-6=0 D.3x+4y-3=0
答案:C
解析:因为△ABC的顶点分别为A(0,2),B(-1,0),C(4,0),所以△ABC的重心为G,因为kAB=2,kAC=-,所以kAB·kAC=-1,所以AB⊥AC,所以△ABC的外心为BC的中点D(,0),因为三角形的外心、垂心和重心都在同一直线上,所以△ABC的欧拉线为直线GD,所以△ABC的欧拉线方程为=,即4x+3y-6=0.故选C.
16.(17分)如图,为了绿化城市,拟在矩形区域ABCD内建一个矩形草坪,另外△AEF内部有一文物保护区域不能占用,经过测量,AB=100 m,BC=80 m,AE=30 m,AF=20 m,应该如何设计才能使草坪面积最大?
解:以A为原点,AB,AD所在直线为x,y轴建立平面直角坐标系,如图所示,在线段EF上取一点P(m,n),作PQ⊥BC于Q,PR⊥CD于R,则矩形PQCR即为要建的矩形草坪,设矩形PQCR的面积是S,则S=|PQ|·|PR|=(100-m)(80-n).
又因为P(m,n)在直线EF:+=1上,
所以+=1(0≤m≤30),
所以n=20,
故S=(100-m)=-(m-5)2+(0≤m≤30),
当m=5时,S有最大值,此时==5,
即当点P为线段EF上靠近F点的六等分点时,可使草坪面积最大.
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第2课时 直线方程的两点式
第一章 §1 直线与直线的方程
1.3 直线的方程
学习目标
1.根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的两点式、截距式,培养数学抽象的核心素养.
2.掌握直线方程的两点式、截距式的特点及适用范围.
3.能用直线的两点式方程和截距式方程解决有关问题,提升数学运算的核心素养.
任务一 直线方程的两点式
问题导思
新知构建
直线方程的两点式
名称 两点式方程
已知条件 A(x1,y1)和B(x2,y2),其中x1≠x2,y1≠y2
示意图
方程形式 _______________________________
适用范围 不表示 坐标轴的直线
垂直于
微提醒
(1)当经过两点(x1,y1),(x2,y2)的直线斜率不存在(x1=x2)或斜率为0(y1=y2)时,不能用直线方程的两点式表示.(2)直线方程的两点式与这两个点的顺序无关.(3)方程中等号两边表达式中分子之比等于分母之比,也就是同一条直线的斜率相等.
(链教材P12练习T2)(1)已知△ABC的三个顶点坐标分别为A(2,-1),B(2,2),C(4,1),求三角形三条边所在直线的方程;
解:A,B两点横坐标相同,直线AB与x轴垂直,故其方程为x=2.
所以三边AB,AC,BC所在的直线方程分别为x=2,x-y-3=0,x+2y-6=0.
典例
1
解:由直线经过点A(1,0),B(m,1),因此该直线斜率不可能为零,但有可能不存在.
(2)已知直线经过点A(1,0),B(m,1),求这条直线的方程.
①当直线斜率不存在,即m=1时,直线方程为x=1;
综上可得,当m=1时,直线方程为x=1;
当m≠1时,直线方程为x-(m-1)y-1=0.
规律方法
利用两点式求直线的方程的步骤
第一步:首先要判断是否满足两点式方程的适用条件:两点的连线不垂直于坐标轴;
第二步:若不满足,不能用两点式求方程,可直接结合图形写方程;若满足,可用两点式写出方程.
注意:若点的坐标中含有参数,需注意对参数的讨论.
对点练1.已知△ABC的三个顶点坐标分别为A(-3,2),B(5,-4),C(0,-2).
(1)求BC边所在的直线方程;
解: BC边过两点B(5,-4),C(0,-2),
即2x+5y+10=0,
故BC边所在的直线方程为2x+5y+10=0.
返回
(2)求BC边上的中线所在直线的方程.
解:设BC的中点为M(a,b),
又BC边的中线过点A(-3,2),
所以BC边上的中线所在直线的方程为10x+11y+8=0.
所以BC边上的中线所在直线的方程为10x+11y+8=0.
任务二 直线方程的截距式
问题导思
新知构建
直线方程的截距式
名称 截距式方程
已知条件 在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b(a≠0,b≠0)
示意图
方程形式 ________________
适用范围 不表示 坐标轴的直线及过 的直线
垂直于
原点
微提醒
(1)如果已知直线在两坐标轴上的截距,可以直接代入截距式求直线的方程.(2)将直线的方程化为截距式后,可以观察出直线在x轴和y轴上的截距,这一点常被用来作图.(3)与坐标轴平行和过原点的直线都不能用截距式表示.(4)过原点的直线的横、纵截距都为零.
求过点(3,4),且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线l的方程.
综上,直线l的方程为x-y+1=0或4x-3y=0.
典例
2
变式探究
(变条件)若将本例中“截距互为相反数”改为“截距相等”,其他条件不变,求直线l的方程.
解:①当截距不为0时,
所以直线l的方程为x+y-7=0.
②当截距为0时,设直线l的方程为y=kx,
综上,直线l的方程为x+y-7=0或4x-3y=0.
规律方法
应用截距式方程的注意事项
1.如果问题中涉及直线与坐标轴相交,则可考虑选用截距式方程,用待定系数法确定其系数即可.
2.选用截距式方程时,必须首先考虑直线能否过原点以及能否与两坐标轴垂直.
3.要注意截距式方程的逆向应用.
√
(2)过点A(3,-1)且在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线有
A.2条 B.3条
C.4条 D.无数多条
√
返回
任务三 截距式方程的应用
由①②可得5a2-32a+48=0,
典例
3
即3x+4y-12=0或15x+8y-36=0.
(2)△AOB的面积为6.
即3x+4y-12=0或3x+y-6=0.
变式探究
(变条件)是否存在这样的直线同时满足下列条件:(1)△AOB的周长为12;(2)△AOB的面积为6.若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
解:由本例知,
满足条件:△AOB的周长为12的方程为3x+4y-12=0或15x+8y-36=0.
满足条件:△AOB的面积为6的方程为3x+4y-12=0或3x+y-6=0.
所以同时满足(1)、(2)两个条件的直线方程为3x+4y-12=0.
规律方法
由勾股定理知a2+b2=37.
即6x-y-6=0或6x-y+6=0.
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课堂小结
任务再现 1.直线的两点式方程.2.直线的截距式方程.3.截距式方程的应用
方法提炼 分类讨论思想、数形结合思想
易错警示 容易疏忽两点式和截距式方程的使用条件;利用截距式求直线方程时易忽略过原点的情况
随堂评价
√
√
3.已知A(2,-1),B(6,1),则在y轴上的截距是-3,且经过线段AB中点的直线方程为 .
3x-4y-12=0
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4.已知A(4,0),B(0,5),直线AB上一动点P(x,y),则xy的最大值是 .
5
课时分层评价
令y=0,则2x-0+2=0,解得x=-1,所以直线2x-y+2=0在x轴上的截距是-1.故选A.
√
1.直线2x-y+2=0在x轴上的截距是
A.-1 B.1
C.-2 D.2
√
2.已知△ABC的顶点坐标分别为A(1,2),B(3,6),C(5,2),M为AB的中点,N为AC的中点,则中位线MN所在的直线方程为
A.2x-y+8=0 B.2x+y-8=0
C.2x-y-12=0 D.2x+y-12=0
√
3.若直线l过点(-1,-1)和(2,5),且点(91,b)在直线l上,则b的值为
A.180 B.181
C.182 D.183
√
√
√
√
8.已知直线l过点(-3,4)且方向向量为(1,-2),则l在x轴上的截距为 .
因为直线l的方向向量为(1,-2),所以直线斜率k=-2,又直线l过点(-3,4),所以直线方程为y-4=-2(x+3),即2x+y+2=0,令y=0,得x=-1,所以l在x轴上的截距为-1.
-1
9.(易错题)过点P(1,2)且在两坐标轴上截距的和为0的直线方程为 .
2x-y=0或x-y+1=0
所以直线l的方程为3x+3y-10=0.
(2)若|OA|+|OB|=7,求直线l的方程.
由题意知,a+b=7 ①,
所以直线l的方程为3x+4y-12=0或6x+3y-14=0.
√
√
12.若直线l与两坐标轴围成一个等腰直角三角形,且此三角形的面积为18,则直线l的方程为 .
x±y+6=0或x±y-6=0
13.(双空题)若直线l过点(4,1)且与x轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,则△AOB面积的最小值 ,当△AOB的面积取最小值时直线l的方程是 .
8
x+4y-8=0
14.(15分)一河流同侧有两个村庄A,B,两村庄计划在河边共建一水电站供两村使用,已知A,B两村到河边的垂直距离分别为300 m和700 m,且两村相距500 m,问:水电站建于何处送电到两村的电线用料最省?
解:如图所示,以河流所在直线为x轴,y轴通过点A,
建立平面直角坐标系,
故点B(300,700),
设点A关于x轴的对称点为A'(0,-300),
令y=0,得x=90,则点P(90,0),
故水电站建在河边P(90,0)处电线用料最省.
15.(5分)(新情境)数学家欧拉在1765年发表的《三角形的几何学》一书中有这样一个定理:三角形的外心、垂心和重心都在同一直线上.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已知△ABC的顶点分别为A(0,2),B(-1,0),C(4,0),则△ABC的欧拉线方程为
A.4x-3y-6=0
B.3x+4y+3=0
C.4x+3y-6=0
D.3x+4y-3=0
√
16.(17分)如图,为了绿化城市,拟在矩形区域ABCD内建一个矩形草坪,另外△AEF内部有一文物保护区域不能占用,经过测量,AB=100 m,BC=80 m,AE=30 m,AF=20 m,应该如何设计才能使草坪面积最大?
解:以A为原点,AB,AD所在直线为x,y轴建立平面
直角坐标系,如图所示,在线段EF上取一点P(m,n),
作PQ⊥BC于Q,PR⊥CD于R,则矩形PQCR即为要建
的矩形草坪,设矩形PQCR的面积是S,则S=
|PQ|·|PR|=(100-m)(80-n).
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即当点P为线段EF上靠近F点的六等分点时,可使草坪面积最大.