内容正文:
高频
考点
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直线的方程
直线的方程是高考中常考常新的一类问题,一般是简单题和中档题,且常结合圆锥曲线和不等式等知识考查.新高考全国卷面世以来,在多选题、双空题中,常对圆锥曲线和直线结合的问题进行创新性命题.直线方程的问题,其本质离不开直线方程的五种形式、直线过定点问题、结合不等式解决最值问题等,掌握动态问题中的不动性是优化解题的关键.
已知一条动直线.
(1) 求证:直线恒过定点,并求出定点P的坐标;
(2) 若直线与x轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,则是否存在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,求出直线方程;若不存在,请说明理由;
(3) 若直线与x轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,当|取最小值时,求直线的方程.
(1) 证明:已知直线方程为,即对m∈R 恒成立, 所以有解得故直线过定点.
(2) 依题意设直线方程为,则,
则解得或
将代入直线方程得 ③,其中不满足③,满足③.
所以存在直线,即同时满足题设条件.
(3) 由(1)知直线过定点P,而直线与x轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,
所以直线的倾斜角,所以,
所以 ④,
令,
由于,所以,所以cos∈,所以,
则④可化为,
由于在[-,-1)上单调递减,所以在[-,-1)上单调递增,
故当,即时,取得最小值,
此时直线方程为,即,即,
故当取得最小值时,直线的方程为.
本题是以动态形式的直线方程为载体的探究性问题,涉及直线系、定点、斜率、倾斜角和三角函数的最值等知识,主要考查数形结合、转化与化归思想以及数学运算能力,试题情境为课程学习情境和探索创新情境.解决本题的关键是由找到定点.第(2)题选择直线方程的截距式,简化计算;第(3)题是最值问题,需回归直线斜率的本质,利用倾斜角解决距离之和问题.
含参数的动态形式的直线方程,一般涉及直线过定点、过定点的直线与坐标轴围成的三角形面积以及与定点相关的线段、面积的最值问题.此类问题的解题策略是将直线系方程转化为关于参数的一元一次方程,由该方程有无穷多解,求得定点坐标,其相关长度、面积或最值问题通常转化为方程或函数问题来求解.
1. 数学家欧拉在1765年提出一条定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已知△ABC的顶点,则△ABC的欧拉线方程为 ( )
A. B. C. D.
2. (多选)在平面直角坐标系xOy中,O是坐标原点,直线:与x轴、y轴分别交于A,B两点,则 ( )
A. 存在正实数m,使△AOB的面积为m的直线 仅有一条
B. 存在正实数m,使△AOB的面积为m的直线仅有两条
C. 存在正实数m,使△AOB的面积为m的直线 仅有三条
D. 存在正实数m,使△AOB的面积为m的直线 仅有四条
3. 已知直线:.
(1) 若直线不经过第四象限,求k的取值范围;
(2) 若直线交x轴的负半轴于点A,交y轴的正半轴于点B,O为坐标原点,设△AOB的面积为S,求S的最小值及此时直线的方程.
1. 已知M是直线:与x轴的交点,将直线绕点M按逆时针方向旋转45°,得到的直线方程是( )
A. B.
C. D.
2. (多选)已知直线1:,2:,a∈R.下列结论中正确的有 ( )
A. 不论a为何值,直线1与2都互相垂直
B. 当a≠0时,直线1与x轴的交点到原点的距离为
C. 不论a为何值,直线1与2都关于直线对称
D. 如果直线1与2交于点M,那么|MO|的最大值是
(第3题图)
3. 如图,射线OA,OB分别与x轴正半轴成45°和30°角,过点作直线AB分别交OA,OB于A,B两点.当AB的中点C恰好落在直线上时,直线AB的方程为 .
4. 如图,OAB是一张三角形纸片,,设与OA,AB的交点分别为M,N,将△AOB沿直线折叠,使点A落在边OB上的点A'处.
(1) 设,试用m表示点N到OB的距离;
(2) 求点N到OB距离的最大值.
(第4题图)
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第五章 解析几何
高频考点30 直线的方程
触类旁通
1. D 【解析】 设线段AB的中点为M(1,2),直线AB的斜率,所以线段AB的垂直平分线为,即.因为,所以△ABC的外心、重心、垂心都位于线段AB的垂直平分线上,因此△ABC的欧拉线方程为.故选D.
2. BCD 【解析】 因为直线:,故,其中且.故△AOB的面积S(k)=|(3-2k)|=,故S(k)=
如图,由函数的图象可得
(第2题答图)
S(k)在上单调递减,在上单调递增,所以当k>0时,S(k)的取值范围为(0,+∞).而因为S(k)在上单调递增,在上单调递减