§3.2 直线的方程
3.2.1 直线的点斜式方程
一、基础过关
1.已知直线的倾斜角为60°,在y轴上的截距为-2,则此直线方程为
( )
A.y=x+2
B.y=-x+2
C.y=-x-2
D.y=x-2
2.过点(-1,3)且平行于直线x-2y+3=0的直线方程为
( )
A.2x+y-1=0
B.x-2y-5=0
C.x-2y+7=0
D.2x+y-5=0
3.直线y=kx+b通过第一、三、四象限,则有
( )
A.k>0,b>0
B.k>0,b<0
C.k<0,b>0
D.k<0,b<0
4.下列选项中,在同一直角坐标系中,表示直线y=ax与y=x+a正确的是( )
5.将直线y=3x绕原点逆时针旋转90°,再向右平移1个单位长度,所得到的直线为_______.
6.已知一条直线经过点P(1,2)且与直线y=2x+3平行,则该直线的点斜式方程是________.
7.求满足下列条件的直线方程:
(1)过点P(-4,3),斜率k=-3;
(2)过点P(3,-4),且与x轴平行;
(3)过点P(5,-2),且与y轴平行;
(4)过点P(-2,3),Q(5,-4)两点.
8.已知△ABC的三个顶点坐标分别是A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),求BC边上的高所在的直线方程.
二、能力提升
9.集合A={直线的斜截式方程},B={一次函数的解析式},则集合A、B间的关系是( )
A.A=B
B.B?A
C.A?B
D.以上都不对
10.直线kx-y+1-3k=0当k变化时,所有的直线恒过定点
( )
A.(1,3)
B.(-1,-3)
C.(3,1)
D.(-3,-1)
11.下列四个结论:
①方程k=与方程y-2=k(x+1)可表示同一直线;
②直线l过点P(x1,y1),倾斜角为90°,则其方程是x=x1;
③直线l过点P(x1,y1),斜率为0,则其方程是y=y1;
④所有的直线都有点斜式和斜截式方程.
正确的为________(填序号).
12.已知直线l:y=kx+2k+1.
(1)求证:直线l恒过一个定点;
(2)当-3三、探究与拓展
13.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的平分线所在直线的方程.
答案
1.D
2.C 3.B 4.C
5.y=-x+
6.y-2=2(x-1)
7.解 (1)∵直线过点P(-4,3),斜率k=-3,∴由直线方程的点斜式得直线方程为y-3=-3(x+4),
即3x+y+9=0.
(2)与x轴平行的直线,其斜率k=0,由直线方程的点斜式可得直线方程为
y-(-4)=0(x-3),即y=-4.
(3)与y轴平行的直线,其斜率k不存在,不能用点斜式方程表示,
但直线上点的横坐标均为5,故直线方程为x=5.
(4)过点P(-2,3),Q(5,-4)的直线斜率kPQ===-1.
又∵直线过点P(-2,3),
∴由直线方程的点斜式可得直线方程为y-3=-1(x+2),
即x+y-1=0.
8.解 设BC边上的高为AD,则BC⊥AD,
∴kAD·kBC=-1,
∴·kAD=-1,解得kAD=.
∴BC边上的高所在的直线方程为y-0=(x+5),即y=x+3.
9.B 10.C
11.②③
12.解 (1)由y=kx+2k+1,得y-1=k(x+2).
由直线方程的点斜式可知,直线恒过定点(-2,1).
(2)设函数f(x)=kx+2k+1,显然其图象是一条直线(如图所示),
若使当-3需满足
即
解得-≤k≤1.
所以,实数k的取值范围是
-≤k≤1.
13.解 直线AC的方程:
y=x+2+.
∵AB∥x轴,
AC的倾斜角为60°,
∴BC的倾斜角为30°或120°.
当α=30°时,BC方程为y=x+2+,∠A平分线倾斜角为120°,
∴所在直线方程为y=-x+2-.
当α=120°时,BC方程为y=-x+2-3,∠A平分线倾斜角为30°,
∴所在直线方程为y=x+2+.第三章 直线与方程
§3.1 直线的倾斜角与斜率
3.1.1 倾斜角与斜率
一、基础过关
1.下列说法中:
①任何一条直线都有唯一的倾斜角;
②任何一条直线都有唯一的斜率;
③倾斜角为90°的直线不存在;
④倾斜角为0°的直线只有一条.
其中正确的个数是
( )
A.0
B.1
C.2
D.3
2.斜率为2的直线经过点A(3,5)、B(a,7)、C(-1,b)三点,则a、b的值为
( )
A.a=4,b=0
B.a=-4,b=-3
C.a=4,b=-3
D.a=-4,b=3
3.在平面直角坐标系中,正三角形ABC的边BC所在直线的斜率是0,则AC,AB所在直线的斜率之和为
( )
A.-2
B.0
C.
D.2
4.直线l过原点(0,0),且不过第三象限,那么l的倾斜角α的取值范围是
( )
A.[0°,90°]
B.[90°,180°)
C.[90°,180°)或α=0°
D.[90°,135°]
5.若直线AB与y轴的夹角为60°,则直线AB的倾斜角为____________,斜率为__________.
6.若经过点P(1-a,1+a)和Q(3,2a)的直线的倾斜角为钝角,则实数a的取值范围为_______.
7.
如图所示,菱形ABCD中,∠BAD=60°,求菱形ABCD各边和两条对角线所在直线的倾斜角和斜率.
8.一条光线从点A(-1,3)射向x轴,经过x轴上的点P反射后通过点B(3,1),求P点的
坐标.
二、能力提升
9.设直线l过坐标原点,它的倾斜角为α,如果将l绕坐标原点按逆时针方向旋转45°,得到直线l1,那么l1的倾斜角为
( )
A.α+45°
B.α-135°
C.135°-α
D.当0°≤α<135°时,倾斜角为α+45°;当135°≤α<180°时,倾斜角为α-135°
10.
若图中直线l1、l2、l3的斜率分别为k1、k2、k3,则
( )
A.k1B.k3C.k3D.k111.已知直线l的倾斜角为α-20°,则α的取值范围是________.
12.△ABC为正三角形,顶点A在x轴上,A在边BC的右侧,∠BAC的平分线在x轴上,求边AB与AC所在直线的斜率.
三、探究与拓展
13.已知函数f(x)=log2(x+1),a>b>c>0,试比较,,的大小.
答案
1.B 2.C 3.B 4.C
5.30°或150° 或-
6.(-2,1)
7.解 直线AD,BC的倾斜角为60°,直线AB,DC的倾斜角为0°,直线AC的倾斜角为30°,直线BD的倾斜角为120°.
kAD=kBC=,kAB=kCD=0,
kAC=,kBD=-.
8.解 设P(x,0),则kPA==-,kPB==,依题意,
由光的反射定律得kPA=-kPB,
即=,解得x=2,即P(2,0).
9.D 10.D
11.20°≤α<200°
12.解 如右图,由题意知∠BAO=∠OAC=30°,
∴直线AB的倾斜角为180°-30°=150°,直线AC的倾斜角为30°,
∴kAB=tan
150°=-,
kAC=tan
30°=.
13.解 画出函数的草图如图,可视为过原点直线的斜率.
由图象可知:>>.3.1.2 两条直线平行与垂直的判定
一、基础过关
1.下列说法中正确的有
( )
①若两条直线斜率相等,则两直线平行;②若l1∥l2,则k1=k2;③若两直线中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率存在,则两直线相交;④若两条直线的斜率都不存在,则两直线平行
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
2.已知过点A(-2,m)和B(m,4)的直线与斜率为-2的直线平行,则m的值为
( )
A.-8
B.0
C.2
D.10
3.已知l1⊥l2,直线l1的倾斜角为45°,则直线l2的倾斜角为
( )
A.45°
B.135°
C.-45°
D.120°
4.已知A(m,3),B(2m,m+4),C(m+1,2),D(1,0),且直线AB与直线CD平行,则m的值为
( )
A.1
B.0
C.0或2
D.0或1
5.经过点A(1,1)和点B(-3,2)的直线l1与过点C(4,5)和点D(a,-7)的直线l2平行,则a=________.
6.
直线l1,l2的斜率k1,k2是关于k的方程2k2-3k-b=0的两根,若l1⊥l2,则b=________;若l1∥l2,则b=________.
7.(1)已知四点A(5,3),B(10,6),C(3,-4),D(-6,11),求证:AB⊥CD.
(2)已知直线l1的斜率k1=,直线l2经过点A(3a,-2),B(0,a2+1)且l1⊥l2,求实数a的值.
8.
如图所示,在平面直角坐标系中,四边形OPQR的顶点坐标按逆时针顺序依次为O(0,0)、P(1,t)、Q(1-2t,2+t)、R(-2t,2),其中t>0.试判断四边形OPQR的形状.
二、能力提升
9.顺次连接A(-4,3),B(2,5),C(6,3),D(-3,0)所构成的图形是
( )
A.平行四边形
B.直角梯形
C.等腰梯形
D.以上都不对
10.已知直线l1的倾斜角为60°,直线l2经过点A(1,),B(-2,-2),则直线l1,l2的位置关系是____________.
11.已知△ABC的顶点B(2,1),C(-6,3),其垂心为H(-3,2),则其顶点A的坐标为________.
12.已知△ABC三个顶点坐标分别为A(-2,-4),B(6,6),C(0,6),求此三角形三边的高所在直线的斜率.
三、探究与拓展
13.已知四边形ABCD的顶点A(m,n),B(5,-1),C(4,2),D(2,2),求m和n的值,使四边形ABCD为直角梯形.
答案
1.A 2.A 3.B 4.D
5.52
6.2 -
7.(1)证明 由斜率公式得:
kAB==,
kCD==-,
则kAB·kCD=-1,∴AB⊥CD.
(2)解 ∵l1⊥l2,∴k1·k2=-1,
即×=-1,解得a=1或a=3.
8.解 由斜率公式得kOP==t,
kQR===t,kOR==-,
kPQ===-.
∴kOP=kQR,kOR=kPQ,从而OP∥QR,OR∥PQ.
∴四边形OPQR为平行四边形.
又kOP·kOR=-1,∴OP⊥OR,
故四边形OPQR为矩形.
9.B
10.平行或重合
11.(-19,-62)
12.解 由斜率公式可得
kAB==,
kBC==0,
kAC==5.
由kBC=0知直线BC∥x轴,
∴BC边上的高线与x轴垂直,其斜率不存在.
设AB、AC边上高线的斜率分别为k1、k2,由k1·kAB=-1,k2·kAC=-1,
即k1·=-1,k2·5=-1,
解得k1=-,k2=-.
∴BC边上的高所在直线的斜率不存在;
AB边上的高所在直线的斜率为-;
AC边上的高所在直线的斜率为-.
13.解 ∵四边形ABCD是直角梯形,
∴有2种情形:
(1)AB∥CD,AB⊥AD,
由图可知:A(2,-1).
(2)AD∥BC,AD⊥AB,
?
∴.
综上或.3.2.3 直线的一般式方程
一、基础过关
1.直线(2m2-5m+2)x-(m2-4)y+5m=0的倾斜角为45°,则m的值为
( )
A.-2
B.2
C.-3
D.3
2.直线l的方程为Ax+By+C=0,若直线l过原点和二、四象限,则
( )
A.C=0,B>0
B.A>0,B>0,C=0
C.AB<0,C=0
D.AB>0,C=0
3.直线x+2ay-1=0与(a-1)x+ay+1=0平行,则a的值为
( )
A.
B.或0
C.0
D.-2或0
4.直线l过点(-1,2)且与直线2x-3y+4=0垂直,则l的方程是
( )
A.3x+2y-1=0
B.3x+2y+7=0
C.2x-3y+5=0
D.2x-3y+8=0
5.已知直线(a+2)x+(a2-2a-3)y-2a=0在x轴上的截距为3,则该直线在y轴上的截距为________.
6.若直线l1:x+ay-2=0与直线l2:2ax+(a-1)y+3=0互相垂直,则a的值为________.
7.根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程:
(1)斜率为,且经过点A(5,3);
(2)过点B(-3,0),且垂直于x轴;
(3)斜率为4,在y轴上的截距为-2;
(4)在y轴上的截距为3,且平行于x轴;
(5)经过C(-1,5),D(2,-1)两点;
(6)在x轴,y轴上截距分别是-3,-1.
8.利用直线方程的一般式,求过点(0,3)并且与坐标轴围成三角形的面积是6的直线方程.
二、能力提升
9.直线l1:ax-y+b=0,l2:bx-y+a=0(a≠0,b≠0,a≠b)在同一坐标系中的图形大致是
( )
10.直线ax+by+c=0
(ab≠0)在两坐标轴上的截距相等,则a,b,c满足( )
A.a=b
B.|a|=|b|且c≠0
C.a=b且c≠0
D.a=b或c=0
11.已知A(0,1),点B在直线l1:x+y=0上运动,当线段AB最短时,直线AB的一般式方程为________________.
12.已知直线l1:(m+3)x+y-3m+4=0,l2:7x+(5-m)y-8=0,问当m为何值时,直线l1与l2平行.
三、探究与拓展
13.已知直线l:5ax-5y-a+3=0.
(1)求证:不论a为何值,直线l总经过第一象限;
(2)为使直线不经过第二象限,求a的取值范围.
答案
1.D 2.D 3.A 4.A
5.-
6.0或-1
7.解 (1)由点斜式方程得y-3=(x-5),
即x-y+3-5=0.
(2)x=-3,即x+3=0.
(3)y=4x-2,即4x-y-2=0.
(4)y=3,即y-3=0.
(5)由两点式方程得=,
即2x+y-3=0.
(6)由截距式方程得+=1,即x+3y+3=0.
8.解 设直线为Ax+By+C=0,
∵直线过点(0,3),代入直线方程得3B=-C,B=-.
由三角形面积为6,得||=12,
∴A=±,
∴方程为±x-y+C=0,
所求直线方程为3x-4y+12=0或3x+4y-12=0.
9.C 10.D
11.x-y+1=0
12.解 当m=5时,l1:8x+y-11=0,l2:7x-8=0.
显然l1与l2不平行,同理,当m=-3时,l1与l2也不平行.
当m≠5且m≠-3时,l1∥l2?,
∴m=-2.
∴m为-2时,直线l1与l2平行.
13.(1)证明 将直线l的方程整理为
y-=a(x-),
∴l的斜率为a,且过定点A(,).
而点A(,)在第一象限,故l过第一象限.
∴不论a为何值,直线l总经过第一象限.
(2)解 直线OA的斜率为k==3.
∵l不经过第二象限,∴a≥3.3.3.2 两点间的距离
一、基础过关
1.已知点A(-3,4)和B(0,b),且|AB|=5,则b等于
( )
A.0或8
B.0或-8
C.0或6
D.0或-6
2.设点A在x轴上,点B在y轴上,AB的中点是P(2,-1),则|AB|等于
( )
A.5
B.4
C.2
D.2
3.已知△ABC的顶点A(2,3),B(-1,0),C(2,0),则△ABC的周长是
( )
A.2
B.3+2
C.6+3
D.6+2
4.已知点A(1,2),B(3,1),则到A,B两点距离相等的点的坐标满足的条件是
( )
A.4x+2y=5
B.4x-2y=5
C.x+2y=5
D.x-2y=5
5.
已知点A(x,5)关于点C(1,y)的对称点是B(-2,-3),则点P(x,y)到原点的距离是_______.
6.点M到x轴和到点N(-4,2)的距离都等于10,则点M的坐标为______________.
7.已知直线l:y=-2x+6和点A(1,-1),过点A作直线l1与直线l相交于B点,且|AB|=5,求直线l1的方程.
8.求证:三角形的中位线长度等于底边长度的一半.
二、能力提升
9.已知A(-3,8),B(2,2),在x轴上有一点M,使得|MA|+|MB|最短,则点M的坐标是( )
A.(-1,0)
B.(1,0)
C.
D.
10.设A,B是x轴上两点,点P的横坐标为2,且|PA|=|PB|,若直线PA的方程为x-y+1=0,则直线PB的方程为
( )
A.x+y-5=0
B.2x-y-1=0
C.2y-x-4=0
D.2x+y-7=0
11.等腰△ABC的顶点是A(3,0),底边长|BC|=4,BC边的中点是D(5,4),则此三角形的腰长为________.
12.△ABC中,D是BC边上任意一点(D与B,C不重合),且|AB|2=|AD|2+|BD|·|DC|.求证:△ABC为等腰三角形.
三、探究与拓展
13.已知直线l过点P(3,1)且被两平行直线l1:x+y+1=0,l2:x+y+6=0截得的线段长为5,求直线l的方程.
答案
1.A 2.C 3.C 4.B
5. 6.(2,10)或(-10,10)
7.解 由于B在l上,可设B点坐标为(x0,-2x0+6).
由|AB|2=(x0-1)2+(-2x0+7)2=25,
化简得x-6x0+5=0,解得x0=1或5.
当x0=1时,AB方程为x=1,
当x0=5时,AB方程为3x+4y+1=0.
综上,直线l1的方程为x=1或3x+4y+1=0.
8.证明 如图所示,D,E分别为边AC和BC的中点,
以A为原点,边AB所在直线为x轴建立平面直角坐标系.
设A(0,0),B(c,0),C(m,n),则|AB|=c,
又由中点坐标公式,
可得D,E,
所以|DE|=-=,
所以|DE|=|AB|.
即三角形的中位线长度等于底边长度的一半.
9.B 10.A
11.2
12.证明 作AO⊥BC,垂足为O,以BC所在直线为x轴,以OA所在直线为y轴,建立直角坐标系(如右图所示).
设A(0,a),B(b,0),C(c,0),D(d,0).
因为|AB|2=|AD|2+|BD|·|DC|,所以,由距离公式可得
b2+a2=d2+a2+(d-b)(c-d),
即-(d-b)(b+d)=(d-b)(c-d).
又d-b≠0,故-b-d=c-d,即-b=c.
所以|AB|=|AC|,即△ABC为等腰三角形.
13.解 设直线l与直线l1,l2分别相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,
则x1+y1+1=0,x2+y2+6=0,
两式相减,得(x1-x2)+(y1-y2)=5①
又(x1-x2)2+(y1-y2)2=25
②
联立①②可得
或,
由上可知,直线l的倾斜角分别为0°和90°,
故所求的直线方程为x=3或y=1.3.3.3 点到直线的距离
3.3.4 两条平行直线间的距离
一、基础过关
1.已知点(a,1)到直线x-y+1=0的距离为1,则a的值为
( )
A.1
B.-1
C.
D.±
2.点P(x,y)在直线x+y-4=0上,O是原点,则|OP|的最小值是
( )
A.
B.2
C.
D.2
3.到直线3x-4y-1=0的距离为2的直线方程为
( )
A.3x-4y-11=0
B.3x-4y+9=0
C.3x-4y-11=0或3x-4y+9=0
D.3x-4y+11=0或3x-4y-9=0
4.P、Q分别为3x+4y-12=0与6x+8y+5=0上任一点,则|PQ|的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
5.已知直线3x+2y-3=0和6x+my+1=0互相平行,则它们之间的距离是________.
6.过点A(2,1)的所有直线中,距离原点最远的直线方程为______________.
7.△ABC的三个顶点是A(-1,4),B(-2,-1),C(2,3).
(1)求BC边的高所在直线的方程;
(2)求△ABC的面积S.
8.如图,已知直线l1:x+y-1=0,现将直线l1向上平移到直线l2的位置,若l2、l1和坐标轴围成的梯形面积为4,求l2的方程.
二、能力提升
9.两平行直线l1,l2分别过点P(-1,3),Q(2,-1),它们分别绕P、Q旋
转,但始终保持平行,则l1,l2之间的距离的取值范围是
( )
A.(0,+∞)
B.[0,5]
C.(0,5]
D.[0,]
10.直线7x+3y-21=0上到两坐标轴距离相等的点的个数为
( )
A.3
B.2
C.1
D.0
11.若直线m被两平行线l1:x-y+1=0与l2:x-y+3=0所截得的线段的长为2,则m的倾斜角可以是________.(写出所有正确答案的序号)
①15° ②30° ③45° ④60° ⑤75°
12.已知直线l1与l2的方程分别为7x+8y+9=0,7x+8y-3=0.直线l平行于l1,直线l与l1的距离为d1,与l2的距离为d2,且d1∶d2=1∶2,求直线l的方程.
三、探究与拓展
13.等腰直角三角形ABC的直角顶点C和顶点B都在直线2x+3y-6=0上,顶点A的坐标是(1,-2).求边AB、AC所在直线方程.
答案
1.D 2.B 3.C 4.C
5.
6.2x+y-5=0
7.解 (1)设BC边的高所在直线为l,
由题意知kBC==1,
则kl==-1,
又点A(-1,4)在直线l上,
所以直线l的方程为y-4=-1×(x+1),
即x+y-3=0.
(2)BC所在直线方程为
y+1=1×(x+2),即x-y+1=0,
点A(-1,4)到BC的距离
d==2,
又|BC|==4,
则S△ABC=·|BC|·d
=×4×2=8.
8.解 设l2的方程为y=-x+b(b>1),
则图中A(1,0),D(0,1),B(b,0),C(0,b).
∴|AD|=,|BC|=b.
梯形的高h就是A点到直线l2的距离,
故h===(b>1),
由梯形面积公式得×=4,
∴b2=9,b=±3.但b>1,∴b=3.
从而得到直线l2的方程是x+y-3=0.
9.C 10.B
11.①⑤
12.解 因为直线l平行l1,设直线l的方程为7x+8y+C=0,则d1=,d2=.
又2d1=d2,∴2|C-9|=|C+3|.
解得C=21或C=5.
故所求直线l的方程为7x+8y+21=0或7x+8y+5=0.
13.解 已知BC的斜率为-,因为BC⊥AC,所以直线AC的斜率为,从而方程y+2=
(x-1),即3x-2y-7=0,又点A(1,-2)到直线BC:2x+3y-6=0的距离为|AC|=,且|AC|=|BC|=.由于点B在直线2x+3y-6=0上,可设B(a,2-a),且点B到直线AC的距离为=,|a-11|=10.
所以a-11=10或a-11=-10,所以a=或,
所以B或B
所以直线AB的方程为y+2=·(x-1)或y+2=(x-1).即x-5y-11=0或5x+y-3=0,
所以AC所在的直线方程为3x-2y-7=0,AB所在的直线方程为x-5y-11=0或5x+y-3=0.§3.3 直线的交点坐标与距离公式
3.3.1 两条直线的交点坐标
一、基础过关
1.两直线2x-y+k=0和4x-2y+1=0的位置关系为
( )
A.垂直
B.平行
C.重合
D.平行或重合
2.经过直线2x-y+4=0与x-y+5=0的交点,且垂直于直线x-2y=0的直线的方程是
( )
A.2x+y-8=0
B.2x-y-8=0
C.2x+y+8=0
D.2x-y+8=0
3.直线ax+2y+8=0,4x+3y=10和2x-y=10相交于一点,则a的值为
( )
A.1
B.-1
C.2
D.-2
4.两条直线l1:2x+3y-m=0与l2:x-my+12=0的交点在y轴上,那么m的值为( )
A.-24
B.6
C.±6
D.以上答案均不对
5.若集合{(x,y)|x+y-2=0且x-2y+4=0}?{(x,y)|y=3x+b},则b=________.
6.已知直线l过直线l1:3x-5y-10=0和l2:x+y+1=0的交点,且平行于l3:x+2y-5=0,则直线l的方程是______________.
7.判断下列各题中直线的位置关系,若相交,求出交点坐标.
(1)l1:2x+y+3=0,l2:x-2y-1=0;
(2)l1:x+y+2=0,l2:2x+2y+3=0;
(3)l1:x-y+1=0,l2:2x-2y+2=0.
8.求经过两直线2x+y-8=0与x-2y+1=0的交点,且在y轴上的截距为在x轴上截距的两倍的直线l的方程.
二、能力提升
9.若两条直线2x-my+4=0和2mx+3y-6=0的交点位于第二象限,则m的取值范围是
( )
A.
B.(0,2)
C.
D.
10.直线l与两直线y=1和x-y-7=0分别交于A,B两点,若线段AB的中点为M(1,
-1),则直线l的斜率为
( )
A.
B.
C.-
D.-
11.当a取不同实数时,直线(2+a)x+(a-1)y+3a=0恒过一个定点,这个定点的坐标为________.
12.在△ABC中,BC边上的高所在直线的方程为x-2y+1=0,∠A的角平分线所在直线的方程为y=0,若点B的坐标为(1,2),求点A和点C的坐标.
三、探究与拓展
13.一束平行光线从原点O(0,0)出发,经过直线l:8x+6y=25反射后通过点P(-4,3),求反射光线与直线l的交点坐标.
答案
1.D 2.A 3.B 4.C
5.2
6.8x+16y+21=0
7.解 (1)≠,所以方程组有唯一解,两直线相交,交点坐标为(-1,-1).
(2)=≠,所以方程组没有解,两直线平行.
(3)==,方程组有无数个解,两直线重合.
8.解 (1)2x+y-8=0在x轴、y轴上的截距分别是4和8,符合题意.
(2)当l的方程不是2x+y-8=0时,
设l:(x-2y+1)+λ(2x+y-8)=0,
即(1+2λ)x+(λ-2)y+(1-8λ)=0.
据题意,1+2λ≠0,λ-2≠0.
令x=0,得y=-;
令y=0,得x=-.
∴-=2·
解之得λ=,此时y=x.
即2x-3y=0.
∴所求直线方程为2x+y-8=0或2x-3y=0.
9.A 10.D
11.(-1,-2)
12.解 如图所示,由已知,A应是BC边上的高线所在直线与∠A
的角平分线所在直线的交点.
由,得,
故A(-1,0).
又∠A的角平分线为x轴,
故kAC=-kAB=-1,
∴AC所在直线方程为y=-(x+1),
又kBC=-2,∴BC所在直线方程为y-2=-2(x-1),
由,得,
故C点坐标为(5,-6).
13.解 设原点关于l的对称点A的坐标为(a,b),由直线OA与l垂直和线段AO的中点在l上得
,解得,
∴A的坐标为(4,3).
∵反射光线的反向延长线过A(4,3),
又由反射光线过P(-4,3),两点纵坐标相等,故反射光线所在直线方程为y=3.
由方程组,解得,
∴反射光线与直线l的交点坐标为.3.2.2 直线的两点式方程
一、基础过关
1.过点A(3,2),B(4,3)的直线方程是
( )
A.x+y+1=0
B.x+y-1=0
C.x-y+1=0
D.x-y-1=0
2.一条直线不与坐标轴平行或重合,则它的方程
( )
A.可以写成两点式或截距式
B.可以写成两点式或斜截式或点斜式
C.可以写成点斜式或截距式
D.可以写成两点式或截距式或斜截式或点斜式
3.直线-=1在y轴上的截距是
( )
A.|b|
B.-b2
C.b2
D.±b
4.以A(1,3),B(-5,1)为端点的线段的垂直平分线方程是
( )
A.3x-y-8=0
B.3x+y+4=0
C.3x-y+6=0
D.3x+y+2=0
5.过点P(6,-2),且在x轴上的截距比在y轴上的截距大1的直线方程是________________.
6.过点P(1,3)的直线l分别与两坐标轴交于A、B两点,若P为AB的中点,则直线l的截距式方程是______________.
7.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.
8.已知△ABC中,A(1,-4),B(6,6),C(-2,0).求:
(1)△ABC中平行于BC边的中位线所在直线的方程并化为截距式方程;
(2)BC边的中线所在直线的方程并化为截距式方程.
二、能力提升
9.直线-=1与-=1在同一坐标系中的图象可能是
( )
10.过点(5,2),且在x轴上的截距(直线与x轴交点的横坐标)是在y轴上的截距的2倍的直线方程是
( )
A.2x+y-12=0
B.2x+y-12=0或2x-5y=0
C.x-2y-1=0
D.x+2y-9=0或2x-5y=0
11.已知点A(2,5)与点B(4,-7),点P在y轴上,若|PA|+|PB|的值最小,则点P的坐标是________.
12.三角形ABC的三个顶点分别为A(0,4),B(-2,6),C(-8,0).
(1)求边AC和AB所在直线的方程;
(2)求AC边上的中线BD所在直线的方程;
(3)求AC边上的中垂线所在直线的方程.
三、探究与拓展
13.已知直线l经过点(7,1)且在两坐标轴上的截距之和为零,求直线l的方程.
答案
1.D 2.B 3.B 4.B
5.+=1或+y=1
6.+=1
7.解 设所求直线l的方程为y=kx+b.
∵k=6,∴方程为y=6x+b.
令x=0,∴y=b,与y轴的交点为(0,b);
令y=0,∴x=-,与x轴的交点为.
根据勾股定理得2+b2=37,
∴b=±6.因此直线l的方程为y=6x±6.
8.解 (1)平行于BC边的中位线就是AB、AC中点的连线.因为线段AB、AC中点坐标为,,
所以这条直线的方程为=,整理得,6x-8y-13=0,化为截距式方程为-=1.
(2)因为BC边上的中点为(2,3),所以BC边上的中线所在直线的方程为
=,
即7x-y-11=0,化为截距式方程为
-=1.
9.B 10.D
11.(0,1)
12.解 (1)由截距式得+=1,
∴AC所在直线的方程为x-2y+8=0,
由两点式得=,
∴AB所在直线的方程为x+y-4=0.
(2)D点坐标为(-4,2),由两点式得=.
∴BD所在直线的方程为2x-y+10=0.
(3)由kAC=,∴AC边上的中垂线的斜率为-2,又D(-4,2),
由点斜式得y-2=-2(x+4),
∴AC边上的中垂线所在直线的方程为2x+y+6=0.
13.解 当直线l经过原点时,直线l在两坐标轴上截距均等于0,
故直线l的斜率为,
∴所求直线方程为y=x,
即x-7y=0.
当直线l不过原点时,
设其方程为+=1,
由题意可得a+b=0,①
又l经过点(7,1),有+=1,②
由①②得a=6,b=-6,
则l的方程为+=1,
即x-y-6=0.
故所求直线l的方程为x-7y=0或x-y-6=0.