2019备战高考数学全国真题精练(2016-2018)第8章 第2节 两条直线的位置关系

文档属性

名称 2019备战高考数学全国真题精练(2016-2018)第8章 第2节 两条直线的位置关系
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文件大小 2.3MB
资源类型 试卷
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2019-01-02 16:31:37

文档简介

2019年备战高考数学全国各地真题精练(2016-2018)
第8章 第2节 两条直线的位置关系
(学生版)
备战基础·零风险
1.能根据两条直线的斜率判定这两条直线平行或垂直.
2.能用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标.
3.掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离.
两直线平行与垂直
平行
对于两条不重合的直线l1,l2,其斜率分别为k1,k2,则有l1∥l2? .特别地,当直线l1,l2的斜率都不存在时,l1与l2的关系为 .
垂直
如果两条直线l1,l2的斜率存在,设为k1,k2,则l1⊥l2? ,当一条直线斜率为零,另一条直线斜率不存在时,两条直线垂直.
两直线的交点
直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0的公共点的坐标与方程组的解一一对应.
相交?方程组有 ,交点坐标就是方程组的解;
平行?方程组 ;
重合?方程组有 .
距离公式
两点间的距离公式
平面上任意两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式为|P1P2|= .
特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|= .
点到直线的距离公式
平面上任意一点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0(A,B不同时为0)的距离为d= .
可以验证,当A=0或B=0时,上式仍成立.
两条平行线间的距离公式
一般地,两条平行直线l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0(其中A,B不同时为0,且C1≠C2)间的距离d= .
备战方法·巧解题
规律
方法
1.三个防范 一是在判断两条直线的位置关系时,首先应分析直线的斜率是否存在.两条直线都有斜率,可根据判定定理判断,若直线无斜率时,要单独考虑.
二是求点到直线的距离时,若给出的直线不是一般式,则应化为一般式;
三是求两平行线之间的距离时,应先将方程化为一般式,且x,y的系数对应相同.
2. (1)当直线的方程中存在字母参数时,不仅要考虑到斜率存在的一般情况,也要考虑到斜率不存在的特殊情况.同时还要注意x,y的系数不能同时为零这一隐含条件.
(2)在判断两直线的平行、垂直时,也可直接利用直线方程的系数间的关系得出结论.
3. 运用直线系方程,有时会给解题带来方便,常见的直线系方程有:
(1)与直线Ax+By+C=0平行的直线系方程是
Ax+By+m=0(m≠C);
(2)与直线Ax+By+C=0垂直的直线系方程是Bx-Ay+m=0;
(3)过直线l1:A1x+B1y+C1=0与l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(其中λ∈R,此直线系不包括l2).
4.(1)在应用两条平行直线间的距离公式时.要注意两直线方程中x,y的系数必须对应相同.
两直线的位置关系要考虑平行、垂直和重合.对于斜率都存在且不重合的两条直线l1,l2,l1∥l2?k1=k2;l1⊥l2?k1·k2=-1..                  
若有一条直线的斜率不存在,那么另一条直线的斜率一定要特别注意
备战练习·固基石
一、单选题
1.两直线与平行,则它们之间的距离为(????)
A.?4????????????????????????????????????B.?????????????????????????????????????C.?????????????????????????????????????D.?
2.点 关于直线 的对称点为(?? )
A.??????????????????????????????????B.????????????????????????C.??????????????????????????????????D.?
3.两条直线x+y+1=0和x﹣y+1=0的交点坐标是(  )
A.?(﹣1,0)???????????????????????B.?(0,﹣1)??????????????????????C.?(1,1)??????????????????????D.?(﹣1,﹣1)
4.直线y=x+2到直线y=x的角是(  )
A.?????????????????????????????????????????B.?????????????????????????????????????????C.?????????????????????????????????????????D.?
5.在平面直角坐标系内,一束光线从点A(﹣3,5)出发,被x轴反射后到达点B(2,7),则这束光线从A到B所经过的距离为(  )
A.?12???????????????????????????????????B.?13???????????????????????????????????C.????????????????????????????????????D.?2+
6.直线x+y﹣1=0与2x+2y+3=0的距离是(  )
A.??????????????????????????????????????B.??????????????????????????????????????C.?2?????????????????????????????????????D.?
7.两条平行线l1:3x﹣4y﹣1=0与l2:6x﹣8y﹣7=0间的距离为(  )
A.? ?????B.? ? ??????C.? ??D.?1
8.a=是“直线(a+1)x+3ay+1=0与直线(a﹣1)x+(a+1)y﹣3=0相互垂直”的(  )
A.?充分而不必要条件???????????B.?必要而不充分条件????????C.?充要条件???????????D.?既不充分也不必要条件
9.若直线x+(1+m)y﹣2=0和直线mx+2y+4=0平行,则m的值为(?? )
A.?1?????????????????????????????????????B.?﹣2?????????????????????????????????????C.?1或﹣2?????????????????????????????????????D.?
10.已知点M是直线l:2x﹣y﹣4=0与x轴的交点,过M点作直线l的垂线,得到的垂线的直线方程是(  )
A.?x﹣2y﹣2=0?????????????????????B.?x﹣2y+2=0????????????????????C.?x+2y﹣2=0??????????????????????D.?x+2y+2=0
11.已知直线与直线垂直,则实数a的值等于(  )
A.????????????????????????????????????????B.????????????????????????????????????????C.????????????????????????????????????????D.?
12.若直线与直线平行 ,则a的值为(???)
A.?1???????????????????????????????????????B.?1或2???????????????????????????????????????C.?-2???????????????????????????????????????D.?1或-2
13.已知点P在曲线上,曲线在点P处的切线平行于直线 , 则点P的坐标为? ()
A.???????????????????????????????????B.???????????????????????????????????C.???????????????????????????????????D.?
14.由三条直线l1:2x-y+2=0,l2:x-3y-3=0和l3:6x+2y+5=0围成的三角形是( ??)
A.?直角三角形???????????????????????B.?等边三角形???????????????????????C.?钝角三角形???????????????????????D.?锐角三角形
二、填空题
15.直线l:y﹣3=k(x+1)必经过定点________?.
16.直线y=kx﹣7与y=﹣3x+4平行,则 k=________?
17.光线自点M(2,3)射到N(1,0)后被x轴反射,则反射光线所在的直线方程为________.
18.两条平行直线3x+4y﹣12=0与ax+8y+11=0间的距离是________?
19.两条平行直线4x+3y﹣6=0和4x+3y+a=0之间的距离等于2,则实数a=________
20.已知直线l1的方程为3x+4y-7=0,直线l2的方程为6x+8y+1=0,则直线l1与l2的距离为________.
21.已知圆C1:(x+1)2+(y﹣1)2=1,圆C2与圆C1关于直线x﹣y﹣1=0对称,则圆C2的方程为________? .
22.设两条直线的方程分别为x+y+a=0,x+y+b=0,已知a,b是方程x2+x+c=0的两个实根,且0≤c≤ ,则这两条直线之间的距离的取值范围是________.
三、解答题
23.一束光线从点P(0,1)出发,射到x轴上一点A,经x轴反射,反射光线过点Q(2,3),求点A的坐标.
24.已知△ABC三个顶点坐标分别为A(1,2),B(3,1),C(﹣1,﹣1). (1)求BC边上的高线所在的直线方程; (2)求BC边上的中线所在的直线方程.
25.已知直线方程为(2+r)x+(1﹣2r)y+4﹣3r=0,求证:不论r取何实数值,此直线必过定点.
26.已知两平行直线?1:ax﹣by+4=0与?2:(a﹣1)x+y﹣2=0.且坐标原点到这两条直线的距离相等.求a,b的值.
备战真题·勇闯天涯
一、填空题
1.(2016?上海)设a>0,b>0,若关于x,y的方程组 无解,则a+b的取值范围为________.
2.(2016?上海)已知平行直线 ,则 的距离________.
二、解答题
3.(2017?新课标Ⅲ)在直角坐标系xOy中,曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A、B两点,点C的坐标为(0,1),当m变化时,解答下列问题:(12分)
(1)能否出现AC⊥BC的情况?说明理由;
(2)证明过A、B、C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值.
4.(2017?新课标Ⅰ卷)设A,B为曲线C:y= 上两点,A与B的横坐标之和为4.(12分)
(1)求直线AB的斜率;
(2)设M为曲线C上一点,C在M处的切线与直线AB平行,且AM⊥BM,求直线AB的方程.

2019年备战高考数学全国各地真题精练(2016-2018)
第8章 第2节 两条直线的位置关系
(教师版)
备战基础·零风险
1.能根据两条直线的斜率判定这两条直线平行或垂直.
2.能用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标.
3.掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离.
两直线平行与垂直
平行
对于两条不重合的直线l1,l2,其斜率分别为k1,k2,则有l1∥l2?k1=k2.特别地,当直线l1,l2的斜率都不存在时,l1与l2的关系为平行.
垂直
如果两条直线l1,l2的斜率存在,设为k1,k2,则l1⊥l2?k1k2=-1,当一条直线斜率为零,另一条直线斜率不存在时,两条直线垂直.
两直线的交点
直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0的公共点的坐标与方程组的解一一对应.
相交?方程组有唯一解,交点坐标就是方程组的解;
平行?方程组无解;
重合?方程组有无数个解.
距离公式
两点间的距离公式
平面上任意两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式为|P1P2|=.
特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=.
点到直线的距离公式
平面上任意一点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0(A,B不同时为0)的距离为d=.
可以验证,当A=0或B=0时,上式仍成立.
两条平行线间的距离公式
一般地,两条平行直线l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0(其中A,B不同时为0,且C1≠C2)间的距离d=.
备战方法·巧解题
规律
方法
1.三个防范 一是在判断两条直线的位置关系时,首先应分析直线的斜率是否存在.两条直线都有斜率,可根据判定定理判断,若直线无斜率时,要单独考虑.
二是求点到直线的距离时,若给出的直线不是一般式,则应化为一般式;
三是求两平行线之间的距离时,应先将方程化为一般式,且x,y的系数对应相同.
2. (1)当直线的方程中存在字母参数时,不仅要考虑到斜率存在的一般情况,也要考虑到斜率不存在的特殊情况.同时还要注意x,y的系数不能同时为零这一隐含条件.
(2)在判断两直线的平行、垂直时,也可直接利用直线方程的系数间的关系得出结论.
3. 运用直线系方程,有时会给解题带来方便,常见的直线系方程有:
(1)与直线Ax+By+C=0平行的直线系方程是
Ax+By+m=0(m≠C);
(2)与直线Ax+By+C=0垂直的直线系方程是Bx-Ay+m=0;
(3)过直线l1:A1x+B1y+C1=0与l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(其中λ∈R,此直线系不包括l2).
4.(1)在应用两条平行直线间的距离公式时.要注意两直线方程中x,y的系数必须对应相同.
两直线的位置关系要考虑平行、垂直和重合.对于斜率都存在且不重合的两条直线l1,l2,l1∥l2?k1=k2;l1⊥l2?k1·k2=-1..                  
若有一条直线的斜率不存在,那么另一条直线的斜率一定要特别注意
备战练习·固基石
一、单选题
1.两直线与平行,则它们之间的距离为(????)
A.?4????????????????????????????????????B.?????????????????????????????????????C.?????????????????????????????????????D.?
【答案】D
【考点】两条平行直线间的距离
【解析】【解答】∵两直线与平行,∴, ∴m=2,直线化为, 故两直线的距离为, 故选D 【分析】熟练运用两直线的位置关系及距离公式是解决此类问题的关键,属基础题。
2.点 关于直线 的对称点为(?? )
A.??????????????????????????????????B.??????????????????????????C.??????????????????????????????????D.?
【答案】B
【考点】与直线关于点、直线对称的直线方程
【解析】【解答】设点 关于直线 的对称点为 ,则 ①,又线段 的中点 在直线 上,即 整理得: ②,联立①②解得 .∴点 关于直线 的对称点 点的坐标为 , 故答案为:B. 【分析】设点 A ( 2 , ? 3 ) 关于直线 y = ? x + 1 的对称点为 P ( a , b ) ,根据斜率乘积等于-1和中点在直线y = ? x + 1上,联立方程组,即可得到对称点的坐标。
3.两条直线x+y+1=0和x﹣y+1=0的交点坐标是(  )
A.?(﹣1,0)???????????????????????B.?(0,﹣1)??????????????????????C.?(1,1)??????????????????????D.?(﹣1,﹣1)
【答案】A
【考点】两条直线的交点坐标
【解析】【解答】联立直线方程可得 , 解方程组可得 , ∴两直线交点的坐标为(﹣1,0), 故选:A. 【分析】联立直线的方程,解方程组可得.
4.直线y=x+2到直线y=x的角是(  )
A.?????????????????????????????????????????B.?????????????????????????????????????????C.?????????????????????????????????????????D.?
【答案】D
【考点】两直线的夹角与到角问题
【解析】【解答】由题意直线y=x+2与直线y=x的斜率分别为与 所以直线y=x+2到直线y=x的角的正切是tanα= ∴直线y=x+2到直线y=x的角为 故选D. 【分析】由题意,可先解出两条直线的倾斜角,再由到角公式tanα= 求出到角的正切,然后由所得三角函数值解出所求的角,得出正确选项.
5.在平面直角坐标系内,一束光线从点A(﹣3,5)出发,被x轴反射后到达点B(2,7),则这束光线从A到B所经过的距离为(  )
A.?12???????????????????????????????????B.?13???????????????????????????????????C.????????????????????????????????????D.?2+
【答案】B
【考点】与直线关于点、直线对称的直线方程
【解析】【解答】解:∵A(﹣3,5)关于x轴的对衬点A′(﹣3,﹣5), 由反射原理可知反射光线经过A′(﹣3,﹣5), 设入射光线与x轴相交于M, 则这束光线从A到B所经过的距离为: |AM|+|MB|=|A′M|+|MB|=|A′B|= ==13. 故选B. 【分析】利用反射原理可知反射光线经过A(﹣3,5)关于x轴的对衬点A′(﹣3,﹣5),从而可求得答案.
6.直线x+y﹣1=0与2x+2y+3=0的距离是(  )
A.??????????????????????????????????????B.??????????????????????????????????????C.?2?????????????????????????????????????D.?
【答案】A
【考点】两条平行直线间的距离
【解析】【解答】解:直线x+y﹣1=0与2x+2y+3=0的距离,就是直线2x+2y﹣2=0与2x+2y+3=0的距离是: 故选:A. 【分析】直接利用平行线之间的距离公式求解即可.
7.两条平行线l1:3x﹣4y﹣1=0与l2:6x﹣8y﹣7=0间的距离为(  )
A.? ??? ?B.? ??C.? ?D.?1
【答案】A
【考点】两条平行直线间的距离
【解析】【解答】两条平行线l1:3x﹣4y﹣1=0,即6x﹣8y﹣2=0,与它平行的直线l2:6x﹣8y﹣7=0,
故它们之间的距离为 d=
故选A.
【分析】把两直线的方程中x、y的系数化为相同的,然后利用两平行线间的距离公式,求得结果. 
8.a=是“直线(a+1)x+3ay+1=0与直线(a﹣1)x+(a+1)y﹣3=0相互垂直”的(  )
A.?充分而不必要条件???????????B.?必要而不充分条件?????????C.?充要条件?????????D.?既不充分也不必要条件
【答案】A
【考点】两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系
【解析】【解答】解:对于:直线(a+1)x+3ay+1=0与直线(a﹣1)x+(a+1)y﹣3=0, 当a=0时,分别化为:x+1=0,﹣x+y﹣3=0,此时两条直线不垂直,舍去; 当a=﹣1时,分别化为:﹣3y+1=0,﹣2x﹣3=0,此时两条直线相互垂直,因此a=﹣1满足条件; 当a≠﹣1,0时,两条直线的斜率分别为: , , 由于两条直线垂直,可得=﹣1,解得a=或﹣1(舍去). 综上可得:两条直线相互垂直的充要条件为:a=或﹣1. ∴a=是“直线(a+1)x+3ay+1=0与直线(a﹣1)x+(a+1)y﹣3=0相互垂直”的充分而不必要条件. 故选:A. 【分析】对a分类讨论,利用两条相互垂直的直线与斜率之间的关系即可得出.
9.若直线x+(1+m)y﹣2=0和直线mx+2y+4=0平行,则m的值为(?? )
A.?1?????????????????????????????????????B.?﹣2?????????????????????????????????????C.?1或﹣2?????????????????????????????????????D.?
【答案】A
【考点】两条直线平行的判定
【解析】【解答】解:直线x+(1+m)y﹣2=0和直线mx+2y+4=0平行,可得 ,得:m=1,故选:A. 【分析】由两直线平行的充要条件,列出方程求解即可.
10.已知点M是直线l:2x﹣y﹣4=0与x轴的交点,过M点作直线l的垂线,得到的垂线的直线方程是(  )
A.?x﹣2y﹣2=0?????????????????????B.?x﹣2y+2=0????????????????????C.?x+2y﹣2=0??????????????????????D.?x+2y+2=0
【答案】C
【考点】两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系
【解析】【解答】解:在2x﹣y﹣4=0中, 令y=0,解得x=2, ∴M(2,0). ∵kl=2, ∴所求的垂线所在的直线的斜率k=﹣ , 故所求的垂线所在的直线方程是:y=﹣(x﹣2), 整理,得x+2y﹣2=0. 故选C. 【分析】在2x﹣y﹣4=0中,令y=0,解得x=2,所以M(2,0).由题设知所求的垂线所在的直线方程过M(2,0),斜率k=﹣ , 由此能求出所求的垂线所在的直线方程.
11.已知直线与直线垂直,则实数a的值等于(  )
A.????????????????????????????????????????B.????????????????????????????????????????C.????????????????????????????????????????D.?
【答案】C
【考点】两条直线垂直的判定
【解析】【解答】先检验a=0时两直线是否垂直,当当a≠0时,两直线的斜率都存在,由斜率之积等于-1,解方程求出a. 当实数a=0时,两直线的方程分别为 y-1="0" 和 x=-, 显然两直线垂直. 当a≠0时,两直线的斜率都存在,由斜率之积等于-1得 , ∴a=, 综上,a=或a=0, 故选 C. 【分析】研究两直线的垂直问题,注意考虑斜率不存在的情况,体现了分类讨论的数学思想. 属于基础题。
12.若直线与直线平行 ,则a的值为(???)
A.?1???????????????????????????????????????B.?1或2???????????????????????????????????????C.?-2???????????????????????????????????????D.?1或-2
【答案】A
【考点】两条直线平行的判定
【解析】【分析】因为直线:与直线:平行 ,所以或-2,又时两直线重合,所以。选A 【点评】此题是易错题,容易选C,其原因是忽略了两条直线重合的验证。
13.已知点P在曲线上,曲线在点P处的切线平行于直线 , 则点P的坐标为? ()
A.???????????????????????????????????B.???????????????????????????????????C.???????????????????????????????????D.?
【答案】D
【考点】两条直线平行的判定
【解析】【解答】由曲线的解析式求出y的导函数,因为曲线上过点P的切线方程平行于直线y=3x+2,得到两直线的斜率相等,由y=3x+2求出直线的斜率,令导函数等于求出的斜率,列出关于x的方程,求出方程的解即可得到x的值即为点P的横坐标,把求出的x的值代入曲线解析式中求出的y即为点P的纵坐标,写出点P的坐标即可。由y=x4-x,得到y′=4x3-1,又直线y=3x+2的斜率为3, 则4x3-1=3,解得x=1,把x=1代入曲线方程得:y=0,所以点P的坐标为(1,0).故答案为:D 【分析】此题要求学生掌握两直线平行时斜率相等,会利用导数求曲线上过某点切线方程的斜率,是一道中档题.
14.由三条直线l1:2x-y+2=0,l2:x-3y-3=0和l3:6x+2y+5=0围成的三角形是( ??)
A.?直角三角形???????????????????????B.?等边三角形???????????????????????C.?钝角三角形???????????????????????D.?锐角三角形
【答案】A
【考点】两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系
【解析】【解答】l2:x-3y-3=0和l3:6x+2y+5=0,则 ? ?故答案为:A 【分析】根据题意利用两条直线垂直斜率之积等于-1即可得出该三角形为直角三角形。
二、填空题)
15.直线l:y﹣3=k(x+1)必经过定点________?.
【答案】(﹣1,3)
【考点】过两条直线交点的直线系方程
【解析】【解答】解:取k=0,得方程为y﹣3=0,此时对应的直线设为l1; 再取k=﹣3,得方程为y﹣3=﹣3x﹣3此时对应的直线设为l2 . 联立 ,得x=﹣1且y=3,所以直线l1与l2交于点P(﹣1,3) P点即为所求直线l:y﹣3=k(x+1)恒过的定点(﹣1,3) 故答案为:(﹣1,3). 【分析】随着实数k取不同的值,直线l:y﹣3=k(x+1)表示不同的直线,而这一系列直线经过同一个定点.因此取两个特殊的k值,得到两条相交直线,将它们的方程联解得到交点坐标,即为所求直线l:y﹣3=k(x+1)恒过的定点.
16.直线y=kx﹣7与y=﹣3x+4平行,则 k=________?
【答案】-3
【考点】两条直线平行与倾斜角、斜率的关系
【解析】【解答】解:∵直线y=kx﹣7的斜率为k,直线y=﹣3x+4的斜率为﹣3 ∴当直线y=kx﹣7与y=﹣3x+4平行时,两条直线的斜率相等,即k=﹣3 故答案为:﹣3 【分析】根据两条直线平行的条件,结合题中的数据加以计算,即可得到实数k值.
17.光线自点M(2,3)射到N(1,0)后被x轴反射,则反射光线所在的直线方程为________.
【答案】3x+y﹣3=0
【考点】与直线关于点、直线对称的直线方程
【解析】【解答】解:直线MN的斜率为 =3,反射光线所在的直线过点N(1,0),斜率是MN的斜率的相反数﹣3, 由点斜式求得反射光线所在的直线方程为y﹣0=﹣3(x﹣1),即 3x+y﹣3=0. 故答案为? 3x+y﹣3=0. 【分析】先求出直线MN的斜率,反射光线所在的直线过点N(1,0),斜率是MN的斜率的相反数,利用点斜式求反射光线所在的直线方程.
18.两条平行直线3x+4y﹣12=0与ax+8y+11=0间的距离是________?
【答案】
【考点】两条平行直线间的距离
【解析】【解答】因为两条平行直线3x+4y﹣12=0与ax+8y+11=0, 所以a=6, 由两条平行线之间的距离公式可得:= . 故答案为:. 【分析】通过直线的平行求出a,然后利用两条平行线之间的距离求解即可。
19.两条平行直线4x+3y﹣6=0和4x+3y+a=0之间的距离等于2,则实数a=________
【答案】4或﹣16
【考点】两条平行直线间的距离
【解析】【解答】解:∵两条平行直线的方程为3x+4y﹣2=0和3x+4y+3=0,∴由平行线间的距离公式可得2= ,即|﹣6﹣a|=10, 解得a=4或﹣16. 故答案是:4或﹣16. 【分析】把已知数据代入平行线间的距离公式,计算可得.
20.已知直线l1的方程为3x+4y-7=0,直线l2的方程为6x+8y+1=0,则直线l1与l2的距离为________.
【答案】
【考点】两条平行直线间的距离
【解析】【解答】解:由题意可得:直线l1的方程为6x+8y-14=0, 因为直线l2的方程为6x+8y+1=0, 所以根据两条平行线间的距离公式可得:直线l1与l2的距离为 = . 故答案为 . 【分析】化简直线的方程,使得与的方程A,B相等,再根据平行线间的距离公式,得出结果.
21.已知圆C1:(x+1)2+(y﹣1)2=1,圆C2与圆C1关于直线x﹣y﹣1=0对称,则圆C2的方程为________? .
【答案】(x﹣2)2+(y+2)2=1
【考点】与直线关于点、直线对称的直线方程
【解析】【解答】解:在圆C2上任取一点(x,y), 则此点关于直线X﹣Y﹣1=0的对称点(y+1,x﹣1)在圆C1:(X+1)2+(y﹣1)2=1上, ∴有(y+1+1)2+(x﹣1﹣1)2=1, 即 (x﹣2)2+(y+2)2=1, ∴答案为(x﹣2)2+(y+2)2=1. 【分析】在圆C2上任取一点(x,y),求出此点关于直线X﹣Y﹣1=0的对称点,则此对称点在圆C1上,再把对称点坐标代入 圆C1的方程,化简可得圆C2的方程.
22.设两条直线的方程分别为x+y+a=0,x+y+b=0,已知a,b是方程x2+x+c=0的两个实根,且0≤c≤ ,则这两条直线之间的距离的取值范围是________.
【答案】[ , ]
【考点】两条平行直线间的距离
【解析】【解答】解:∵a,b是方程x2+x+c=0的两个实根,
∴由韦达定理可得a+b=﹣1,ab=c,
∴两平行线间的距离d= ,
故d2= = = ,
∵0≤c≤ ,∴0≤4c≤ ,∴﹣ ≤﹣4c≤0,
∴ ≤1﹣4c≤1,∴ ≤ ≤ ,
∴ ≤d2≤ ,∴ ≤d≤
故答案为:[ , ]
【分析】由题意和韦达定理可得a+b=﹣1,ab=c,可得两平行线间的距离d满足d2= = = ,由0≤c≤ 和不等式的性质可得.
三、解答题
23.一束光线从点P(0,1)出发,射到x轴上一点A,经x轴反射,反射光线过点Q(2,3),求点A的坐标.
【答案】解:根据题意,画出图形,如图所示; 点Q(2,3)关于x轴的对称点为Q′(2,﹣3), 则P、A、Q′三点共线, 设A(x0 , 0), 则﹣ = , 解得x0= , 即 A( ,0).
【考点】与直线关于点、直线对称的直线方程
【解析】【分析】根据题意,画出图形,结合图形,得出点Q关于x轴的对称点为Q′的坐标,由P、A、Q′三点共线,求出点A的坐标.
24.已知△ABC三个顶点坐标分别为A(1,2),B(3,1),C(﹣1,﹣1). (1)求BC边上的高线所在的直线方程; (2)求BC边上的中线所在的直线方程.
【答案】解:(1)由题意可得直线BC的斜率kBC= ∴BC边上的高线所在的直线的斜率为﹣2, ∴所求直线的方程为:y﹣2=﹣2(x﹣1), 化为一般式可得:2x+y﹣4=0 (2)∵B(3,1),C(﹣1,﹣1), ∴BC的中点D的坐标为(1,0), ∴BC边上的中线所在的直线方程为:x=1
【考点】两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系
【解析】【分析】(1)由题意可得直线BC的斜率,再由垂直关系可得BC边上的高线所在的直线的斜率,可得直线的点斜式方程,化为一般式即可;(2)由中点坐标公式可得D的坐标,进而可得中线的方程.
25.已知直线方程为(2+r)x+(1﹣2r)y+4﹣3r=0,求证:不论r取何实数值,此直线必过定点.
【答案】证明:直线方程(2+r)x+(1﹣2r)y+4﹣3r=0,化为r(x﹣2y﹣3)+2x+y+4=0, 令 ,解得. ∴不论r取何实数值,此直线必过定点(﹣1,﹣2).
【考点】过两条直线交点的直线系方程
【解析】【分析】直线方程(2+r)x+(1﹣2r)y+4﹣3r=0,化为r(x﹣2y﹣3)+2x+y+4=0,令 , 解得即可得出定点.
26.已知两平行直线?1:ax﹣by+4=0与?2:(a﹣1)x+y﹣2=0.且坐标原点到这两条直线的距离相等.求a,b的值.
【答案】解:坐标原点到这两条直线的距离相等且?1∥?2 , ∴?1 , ?2在y轴上的截距互为相反数即 ,∴b=﹣2, 即有?1:ax+2y+4=0与?2:(a﹣1)x+y﹣2=0. 由?1∥?2 , 且?1 , ?2斜率存在.∴, 解之得a=2综上:a=2,b=﹣2.
【考点】两条直线平行的判定
【解析】【分析】由题意知,?1 , ?2在y轴上的截距互为相反数,由此求出b值,再由?1∥?2 , 且?1 , ?2斜率存在,故他们的斜率相等,可求出a.
备战真题·勇闯天涯
一、填空题
1.(2016?上海)设a>0,b>0,若关于x,y的方程组 无解,则a+b的取值范围为________.
【答案】(2,+∞)
【考点】基本不等式,两条直线平行的判定
【解析】【解答】解:∵关于x,y的方程组? 无解, ∴直线ax+y=1与x+by=1平行, ∵a>0,b>0, ∴ ≠ 1 ,即a≠1,b≠1,且ab=1,则b= ,则a+b=a+ ,则设f(a)=a+ ,(a>0且a≠1),则函数的导数f′(a)=1﹣ = ,当0<a<1时,f′(a)= <0,此时函数为减函数,此时f(a)>f(1)=2,当a>1时,f′(a)= >0,此时函数为增函数,f(a)>f(1)=2, 综上f(a)>2, 即a+b的取值范围是(2,+∞), 故答案为:(2,+∞). 【分析】根据方程组无解,得到两直线平行,建立a,b的方程关系,利用转化法,构造函数,求函数的导数,利用函数的单调性进行求解即可.;本题主要考查直线平行的应用以及构造函数,求函数的导数,利用导数和函数单调性之间的关系进行求解是解决本题的关键.
2.(2016?上海)已知平行直线 ,则 的距离________.
【答案】
【考点】两条平行直线间的距离
【解析】【解答】利用两平行线间距离公式得 【分析】直接利用平行线之间的距离公式求解即可.本题考查平行线之间的距离公式的应用,考查计算能力.
二、解答题
3.(2017?新课标Ⅲ)在直角坐标系xOy中,曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A、B两点,点C的坐标为(0,1),当m变化时,解答下列问题:(12分)
(1)能否出现AC⊥BC的情况?说明理由;
(2)证明过A、B、C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值.
【答案】(1)解:曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A、B两点, 可设A(x1 , 0),B(x2 , 0), 由韦达定理可得x1x2=﹣2, 若AC⊥BC,则kAC?kBC=﹣1, 即有 ? =﹣1, 即为x1x2=﹣1这与x1x2=﹣2矛盾, 故不出现AC⊥BC的情况; (2)证明:设过A、B、C三点的圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2﹣4F>0), 由题意可得y=0时,x2+Dx+F=0与x2+mx﹣2=0等价, 可得D=m,F=﹣2, 圆的方程即为x2+y2+mx+Ey﹣2=0, 由圆过C(0,1),可得0+1+0+E﹣2=0,可得E=1, 则圆的方程即为x2+y2+mx+y﹣2=0, 再令x=0,可得y2+y﹣2=0, 解得y=1或﹣2. 即有圆与y轴的交点为(0,1),(0,﹣2), 则过A、B、C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值3.
【考点】两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系,圆的一般方程,直线与圆锥曲线的综合问题,圆与圆锥曲线的综合
【解析】【分析】(1.)设曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A(x1 , 0),B(x2 , 0),运用韦达定理,再假设AC⊥BC,运用直线的斜率之积为﹣1,即可判断是否存在这样的情况; (2.)设过A、B、C三点的圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2﹣4F>0),由题意可得D=m,F=﹣2,代入(0,1),可得E=1,再令x=0,即可得到圆在y轴的交点,进而得到弦长为定值.
4.(2017?新课标Ⅰ卷)设A,B为曲线C:y= 上两点,A与B的横坐标之和为4.(12分)
(1)求直线AB的斜率;
(2)设M为曲线C上一点,C在M处的切线与直线AB平行,且AM⊥BM,求直线AB的方程.
【答案】(1)解:设A(x1 , ),B(x2 , )为曲线C:y= 上两点, 则直线AB的斜率为k= = (x1+x2)= ×4=1; (2)设直线AB的方程为y=x+t,代入曲线C:y= , 可得x2﹣4x﹣4t=0,即有x1+x2=4,x1x2=﹣4t, 再由y= 的导数为y′= x, 设M(m, ),可得M处切线的斜率为 m, 由C在M处的切线与直线AB平行,可得 m=1, 解得m=2,即M(2,1), 由AM⊥BM可得,kAM?kBM=﹣1, 即为 ? =﹣1, 化为x1x2+2(x1+x2)+20=0, 即为﹣4t+8+20=0, 解得t=7. 则直线AB的方程为y=x+7.
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程,直线的斜率,两条直线垂直的判定,抛物线的应用
【解析】【分析】(1.)设A(x1 , ),B(x2 , ),运用直线的斜率公式,结合条件,即可得到所求; (2.)设M(m, ),求出y= 的导数,可得切线的斜率,由两直线平行的条件:斜率相等,可得m,即有M的坐标,再由两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1,可得x1 , x2的关系式,再由直线AB:y=x+t与y= 联立,运用韦达定理,即可得到t的方程,解得t的值,即可得到所求直线方程.
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