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期末复习 第1章直线与方程
一.选择题(共6小题)
1.已知直线l上两点A(﹣1,3),B(5,7),则直线l的斜率是( )
A. B. C. D.
2.已知直线l过点(0,3),且与直线y=2x﹣1垂直,则直线l的方程为( )
A. B. C.y=2x+3 D.y=2x﹣3
3.已知△ABC,A(0,4),C(3,3),|AC|=|BC|,∠C=90°,则点B的坐标是( )
A.(2,0) B.(4,6)
C.(2,0)或(4,6) D.(2,0)或(6,4)
4.直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
5.若直线x﹣2ay+1=0与直线(a﹣1)x+ay﹣1=0平行,则a=( )
A.0 B.或0 C. D.1
6.已知直线l1:x+ay﹣2=0与直线l2:2ax+(a+1)y+2=0平行,则a的值为( )
A.1 B. C.或1 D.
二.多选题(共3小题)
(多选)7.若两直线l1,l2的倾斜角分别为α,β,斜率分别为k1,k2,则下列四个结论错误的是( )
A.若α<β,则k1<k2 B.若α=β,则k1=k2
C.若k1=k2,则α=β D.若k1<k2,则α<β
(多选)8.下列说法正确的是( )
A.若直线l的倾斜角为α,且,则直线l的斜率的取值范围为[﹣1,1]
B.经过点(﹣1,2),且方向向量为的直线方程为x+y﹣1=0
C.若直线l1:ax+2y﹣1=0与l2:x+(a+1)y﹣1=0平行,则a可以为1
D.过点(1,1)且在x轴和y轴上的截距相等的直线l的方程为x+y﹣2=0或y=x
(多选)9.设坐标原点为O,直线l1:ax+2y+2a=0,l2:3x+(a﹣1)y+4﹣a=0,则( )
A.l1∥l2的充要条件是a=3或a=﹣2
B.若l1⊥l2,则
C.点O到直线l1的距离的最大值是2
D.若经过点(1,3)的直线l3与l2始终垂直,则垂足P与原点距离的最大值是
三.填空题(共4小题)
10.已知直线l经过点P(1,2),且在两坐标轴上的截距相等,则直线l的方程为 .
11.设点A(2,1),B(﹣2,3),若直线ax+y+1=0与线段AB没有公共点,则实数a的取值范围为 .
12.直线l过A(3,0),且l的一个法向量(3,2),则直线l的方程为 .
13.点(0,﹣1)到直线x﹣my+1=0(m∈R)的最大距离为 .
四.解答题(共2小题)
14.已知点A(﹣4,﹣3),B(3,﹣2),直线l经过点P(0,1)与Q(m,8),
(1)若l与直线AB垂直,求m;
(2)若l与线段AB有交点,求l的倾斜角的取值范围,
15.(1)求过两直线2x﹣y+3=0与3x﹣y+2=0的交点P,且斜率为的直线方程;
(2)若直线l2与直线l1:2x+y﹣3=0垂直,且过点(1,1),求直线l2的方程;
(3)若直线l:ax﹣2y+2=0与直线l1:2x+y﹣3=0平行,求a的值及直线l与l1之间的距离.
期末复习 第1章直线与方程
参考答案与试题解析
一.选择题(共6小题)
1.已知直线l上两点A(﹣1,3),B(5,7),则直线l的斜率是( )
A. B. C. D.
【考点】直线的斜率.
【专题】转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】C
【分析】利用过直线上两点的斜率公式计算求解.
【解答】解:设直线l的斜率为k,
可得,
即直线l的斜率是.
故选:C.
【点评】本题主要考查直线的斜率,考查计算能力,属于基础题.
2.已知直线l过点(0,3),且与直线y=2x﹣1垂直,则直线l的方程为( )
A. B. C.y=2x+3 D.y=2x﹣3
【考点】两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系;直线的点斜式方程.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】A
【分析】由垂直关系求出直线l的斜率,进而求出方程.
【解答】解:由题意直线l过点(0,3),且与直线y=2x﹣1垂直,
可得直线l的斜率,而直线l过点(0,3),
所以直线l的方程为.
故选:A.
【点评】本题考查了直线的方程,两直线的垂直关系,是基础题.
3.已知△ABC,A(0,4),C(3,3),|AC|=|BC|,∠C=90°,则点B的坐标是( )
A.(2,0) B.(4,6)
C.(2,0)或(4,6) D.(2,0)或(6,4)
【考点】两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系;两点间的距离公式.
【专题】转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】C
【分析】设B(x,y),由题意列方程组即可求得.
【解答】解:设B(x,y),
由A(0,4),C(3,3),|AC|=|BC|,∠C=90°,
可得,
解得 或.
所以点B的坐标为(4,6)或(2,0).
故选:C.
【点评】本题主要考查两点间距离公式的应用,两直线垂直的性质,考查计算能力,属于中档题.
4.直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【考点】直线的倾斜角.
【专题】转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】D
【分析】求出直线的斜率,利用直线的斜率与倾斜角的关系可得结果.
【解答】解:由已知可得直线的斜率为,所以该直线的倾斜角为.
故选:D.
【点评】本题考查了直线的倾斜角的求解,属于基础题.
5.若直线x﹣2ay+1=0与直线(a﹣1)x+ay﹣1=0平行,则a=( )
A.0 B.或0 C. D.1
【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系;两条直线平行与倾斜角、斜率的关系.
【专题】转化思想;转化法;直线与圆;运算求解.
【答案】C
【分析】根据两直线平行的条件列方程求得a的值,然后检验,排除两直线重合的情况.
【解答】解:直线x﹣2ay+1=0与直线(a﹣1)x+ay﹣1=0平行,
则1×a﹣(﹣2a)(a﹣1)=0,即2a2﹣a=0,解得a=0或.
当a=0时,两直线方程都为x+1=0,两直线重合,不合题意,舍去;
当时,两直线方程分别为x﹣y+1=0和x﹣y+2=0,此时两直线平行,符合题意.
故选:C.
【点评】本题主要考查两直线平行的性质,属于基础题.
6.已知直线l1:x+ay﹣2=0与直线l2:2ax+(a+1)y+2=0平行,则a的值为( )
A.1 B. C.或1 D.
【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;运算求解.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用两条直线平行的充要条件列式计算即得.
【解答】解:由题可得:,解得a=1,
所以a的值为1.
故选:A.
【点评】本题主要考查直线平行的性质应用,考查计算能力,属于基础题.
二.多选题(共3小题)
(多选)7.若两直线l1,l2的倾斜角分别为α,β,斜率分别为k1,k2,则下列四个结论错误的是( )
A.若α<β,则k1<k2 B.若α=β,则k1=k2
C.若k1=k2,则α=β D.若k1<k2,则α<β
【考点】直线的倾斜角.
【专题】转化思想;转化法;直线与圆;运算求解.
【答案】ABD
【分析】根据倾斜角和斜率的函数关系,对选项一一分析即可得出答案.
【解答】解:取,
斜率分别为k1,k2,
则k1=tanα=1,k2=tanβ=﹣1,则k1>k2,故A错误;
若,直线l1,l2的斜率不存在,故B错误;
若k1=k2,则直线l1,l2的斜率存在且不为,
因为k1=tanα,k2=tanβ,又因为正切函数y=tanx在,上单调递增,
所以α=β,故C正确;
若k1=﹣1<k2=1,
两直线l1,l2的倾斜角分别为α,β,
则,所以α>β,故D错误.
故选:ABD.
【点评】本题主要考查直线的斜率与倾斜角的关系,属于基础题.
(多选)8.下列说法正确的是( )
A.若直线l的倾斜角为α,且,则直线l的斜率的取值范围为[﹣1,1]
B.经过点(﹣1,2),且方向向量为的直线方程为x+y﹣1=0
C.若直线l1:ax+2y﹣1=0与l2:x+(a+1)y﹣1=0平行,则a可以为1
D.过点(1,1)且在x轴和y轴上的截距相等的直线l的方程为x+y﹣2=0或y=x
【考点】两条直线平行与倾斜角、斜率的关系;直线的点斜式方程;直线的截距式方程.
【专题】方程思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】BD
【分析】对于A,根据直线斜率和倾斜角的关系即可求解;对于B,根据直线的方向向量以及直线的点斜式方程即可求解;对于C,根据两直线平行斜率相等即可求解;对于D,分截距为零和不为零两种情况讨论即可求解.
【解答】解:对于A,由正切函数的性质可知,当时,斜率k=tanα≥1,
当时,斜率k=tanα≤﹣1,
当时,斜率不存在,
综上,直线l的斜率的取值范围不为[﹣1,1],故A错误;
对于B,由直线的方向向量为,
可知直线的斜率为﹣1,
由直线方程的点斜式方程得y﹣2=﹣(x+1),即x+y﹣1=0,
∴经过点(﹣1,2),且方向向量为的直线方程为x+y﹣1=0,故B正确;
对于C,若l1∥l2,由题意知a≠﹣1,
则,解得a=﹣2,故C错误;
对于D,当直线l在x轴和y轴上的截距为0时,
过点(1,1)的直线l的方程为y=x,
当直线l在x轴和y轴上的截距不为0时,
设其在x轴和y轴上的截距分别为a,b,则方程为,
又a=b,,解得a=b=2,
∴直线l的方程为,即x+y﹣2=0,
综上,直线l的方程为x+y﹣2=0或y=x,故D正确.
故选:BD.
【点评】本题考查直线斜率和倾斜角的关系、直线的方向向量以及直线的点斜式方程、两直线平行斜率相等、截距等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
(多选)9.设坐标原点为O,直线l1:ax+2y+2a=0,l2:3x+(a﹣1)y+4﹣a=0,则( )
A.l1∥l2的充要条件是a=3或a=﹣2
B.若l1⊥l2,则
C.点O到直线l1的距离的最大值是2
D.若经过点(1,3)的直线l3与l2始终垂直,则垂足P与原点距离的最大值是
【考点】两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系;两条直线平行与倾斜角、斜率的关系.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】BCD
【分析】求出l1∥l2的充要条件,判断出A项的正误;根据两直线垂直的充要条件,判断出B项的正误;求直线l1过定点M(﹣2,0),从而判断出C项的正误;由题意可得l3过点Q(1,3)且与l2垂直,垂足P的轨迹是以AQ(其中A(﹣1,1)为l2定点,Q(1,3))为直径的圆,再结合点与圆的位置关系即可判断出D项的正误.
【解答】解:对于A,直线l1:ax+2y+2a=0,l2:3x+(a﹣1)y+4﹣a=0,若l1∥l2,则a(a﹣1)﹣2×3=0,解得a=3或a=﹣2,
当a=﹣2时,l1∥l2,
当a=3时,l1与l2重合,
所以l1∥12的充要条件是a=﹣2,故A错误;
对于B,若l1⊥l2,3a+2(a﹣1)=0,解得a,故B正确;
对于C,由l1:ax+2y+2a=0,得(x+2)a+2y=0,令,
解得,
所以直线l1过定点M(﹣2,0),
点O到直线l1的距离的最大值就是OM的距离2,故C正确;
对于D,由题意l2:3x+(a﹣1)y+4﹣a=0,得3x﹣y+4+(y﹣1)a=0,
令,解得,所以直线l2过定点A(﹣1,1),
l3过点Q(1,3)且与l2垂直,垂足P的轨迹是以AQ(其中A(﹣1,1)为l2定点,Q(1,3))为直径的圆,
圆心C(0,2),半径r,
原点到圆心距离OC=2,
故P到原点最大值为OC+r=2,故D正确.
故选:BCD.
【点评】本题主要考查直线的方程及其性质、直角坐标系内两条直线的平行与垂直、两点间的距离公式及其应用,考查了计算能力,属于中档题.
三.填空题(共4小题)
10.已知直线l经过点P(1,2),且在两坐标轴上的截距相等,则直线l的方程为y=2x或x+y﹣3=0 .
【考点】直线的截距式方程.
【专题】转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】y=2x或x+y﹣3=0.
【分析】直线l经过原点时,利用点斜式可得方程;直线l不经过原点时,可设方程为:x+y=a,把点P(1,2)代入可得a.
【解答】解:直线l经过原点时,可得方程为:y=2x;
直线l不经过原点时,可设方程为:x+y=a,
把点P(1,2)代入可得:a=1+2=3,
此时直线l的方程为:x+y﹣3=0.
综上可得直线l的方程为:y=2x或x+y﹣3=0.
故答案为:y=2x或x+y﹣3=0.
【点评】本题主要考查直线方程的求解,考查计算能力,属于基础题.
11.设点A(2,1),B(﹣2,3),若直线ax+y+1=0与线段AB没有公共点,则实数a的取值范围为 (﹣1,2) .
【考点】直线的斜率.
【专题】数形结合;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】(﹣1,2).
【分析】由直线方程可判断直线的斜率﹣a和经过的定点P(0,﹣1),结合题意作图,需使kPB<﹣a<kPA成立,解之即得.
【解答】解:由ax+y+1=0可知直线的斜率为﹣a,且经过定点P(0,﹣1),
因为A(2,1),B(﹣2,3),
所以直线PA,PB的斜率分别为:
,,
画出示意图,如图所示,
由图知,要使直线ax+y+1=0与线段AB没有公共点,
则需kPB<﹣a<kPA,所以﹣1<a<2,
所以实数a的取值范围为(﹣1,2).
故答案为:(﹣1,2).
【点评】本题考查直线的斜率,属于基础题.
12.直线l过A(3,0),且l的一个法向量(3,2),则直线l的方程为 3x+2y﹣9=0 .
【考点】直线的点斜式方程.
【专题】整体思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】3x+2y﹣9=0.
【分析】由题意设直线l的点法式方程,整理即可求出直线l的方程.
【解答】解:由l的一个法向量,所以过点A(3,0)的点法式方程为3(x﹣3)+2(y﹣0)=0,
整理可得直线l的方程为3x+2y﹣9=0.
故答案为:3x+2y﹣9=0.
【点评】本题考查直线的点法式方程的应用,属于基础题.
13.点(0,﹣1)到直线x﹣my+1=0(m∈R)的最大距离为 .
【考点】点到直线的距离公式.
【专题】计算题;整体思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】.
【分析】依据直线过定点A(﹣1,0),当两点的连线与直线x﹣my+1=0(m∈R)垂直时满足题意,计算即可.
【解答】解:由题可知:直线x﹣my+1=0(m∈R)过定点A(﹣1,0),
当点(0,﹣1)与点A(﹣1,0)所成直线与直线x﹣my+1=0(m∈R)垂直时,
点(0,﹣1)到直线x﹣my+1=0(m∈R)距离最大,
最大距离为.
故答案为:.
【点评】本题考查了点到直线距离最值的计算,属于中档题.
四.解答题(共2小题)
14.已知点A(﹣4,﹣3),B(3,﹣2),直线l经过点P(0,1)与Q(m,8),
(1)若l与直线AB垂直,求m;
(2)若l与线段AB有交点,求l的倾斜角的取值范围,
【考点】直线的斜率;直线的倾斜角.
【专题】分类讨论;运动思想;直线与圆;运算求解.
【答案】(1)m=﹣1;
(2).
【分析】(1)结合直线的斜率公式与垂直性质计算即得;
(2)结合图形,由直线的斜率与倾斜角的关系计算即可得.
【解答】解:(1)由点A(﹣4,﹣3),B(3,﹣2),可得,
所以kl=﹣7,
即,解得m=﹣1;
(2)依题意,
由l与线段AB有交点,
若l斜率不存在时,倾斜角为;
当直线l斜率存在时,
则l的斜率的取值范围是(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞),
因直线的倾斜角的范围是[0,π),
故l的倾斜角的取值范围是、
综上,l的倾斜角的取值范围为.
【点评】本题主要考查直线的斜率和倾斜角,考查计算能力,属于中档题.
15.(1)求过两直线2x﹣y+3=0与3x﹣y+2=0的交点P,且斜率为的直线方程;
(2)若直线l2与直线l1:2x+y﹣3=0垂直,且过点(1,1),求直线l2的方程;
(3)若直线l:ax﹣2y+2=0与直线l1:2x+y﹣3=0平行,求a的值及直线l与l1之间的距离.
【考点】两条直线平行与倾斜角、斜率的关系;两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系;两条平行直线间的距离.
【专题】转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】(1)x+2y﹣11=0;
(2)x﹣2y+1=0;
(3)a=﹣4,.
【分析】(1)联立两直线方程,求出交点坐标,再由点斜式计算可得;
(2)设直线l2:x﹣2y+c=0,代入点的坐标求出c,即可得解;
(3)根据两直线平行求出参数的直线,即可求出l的方程,再由两平行线间的距离公式计算可得.
【解答】解:(1)由,解得,所以P(1,5),
所以所求直线方程为,即x+2y﹣11=0.
(2)可设直线l2:x﹣2y+c=0,
把点(1,1)的坐标代入,可得1﹣2×1+c=0,解得c=1,
所以l2:x﹣2y+1=0.
(3)由题可得:a×1=﹣2×2,解得a=﹣4,
所以l:﹣4x﹣2y+2=0,即2x+y﹣1=0,
故直线l1与l的距离.
【点评】本题主要考查直线方程的求解,考查计算能力,属于基础题.
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