内容正文:
专题02 直线与方程(二)(八大题型,80题)(原卷版)
已知直线平行求参数
1.(23-24高二上·江苏苏州·期中)直线,,若两条直线平行,则实数( )
A. B.1 C.3 D.或3
2.(23-24高二上·江苏南京·期中)设为实数,已知直线:,:,若,则( )
A. B.2 C.2或 D.5或
3.(23-24高二上·江苏无锡·期中)直线与直线平行,则实数的值为( )
A.2 B. C. D.2或
4.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)直线:,:,若,则实数的值为( )
A. B.1 C.或1 D.
5.(22-23高二上·江苏连云港·期中)设a为实数,若直线与直线平行,则a的值为( )
A.5 B.3 C.2 D.
已知直线垂直求参数
6.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知直线与垂直,则实数a的值是( )
A.0或3 B.3 C.0或 D.
7.(22-23高二上·江苏盐城·期中)直线和直线互相垂直,则实数的值为( )
A. B. C.或 D.或
8.(23-24高二上·江苏南京·期中)在平面直角坐标系中,已知点和,点在轴上.若直线与直线的夹角为,则点的坐标为 .
9.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知的顶点,重心,垂心为,若、都在直线上,则点的坐标为 .
10.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知直线:和直线:垂直,则 .
11.(22-23高二下·江苏镇江·期中)已知直线过点和点,直线,直线.若,,则 .
12.(22-23高二上·江苏扬州·期中)若直线与垂直,则 .
13.(23-24高二上·江苏盐城·期中)在平面直角坐标系中,设直线:.
(1)求证:直线经过第一象限;
(2)当原点到直线的距离最大时,求直线的方程.
14.(22-23高二上·江苏淮安·期中)已知三个顶点是.
(1)求边中线所在直线方程;
(2)求边上的高线所在方程;
15.(22-23高二上·江苏常州·期中)已知直线:,:.
(1)若,求a的值;
(2)若,求a的值.
由斜率判断两条直线平行与垂直
16.(22-23高二上·江苏泰州·期中)(多选)已知直线,其中,则( )
A.直线l过定点
B.当时,直线l与直线垂直
C.若直线l与直线平行,则
D.当时,直线l在两坐标轴上的截距互为相反数
17.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)(多选)下列说法中错误的是( )
A.不过原点的直线都可以用方程表示
B.若直线,则两直线的斜率相等
C.过两点的直线都可用方程表示
D.若两条直线中,一条直线的斜率存在,另一条直线的斜率不存在,则两条直线垂直
18.(22-23高二上·江苏扬州·期中)(多选)若与为两条不重合的直线,则下列说法中正确的有( )
A.若,则它们的斜率相等 B.若与的斜率相等,则
C.若,则它们的倾斜角相等 D.若与的倾斜角相等,则
19.(23-24高二上·江苏扬州·期中)(多选)已知为两条不重合的直线,则下列说法中正确的有( )
A.若斜率相等,则平行
B.若平行,则的斜率相等
C.若的斜率乘积等于,则垂直
D.若垂直,则的斜率乘积等于.
20.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知两条直线,.
(1)若直线过点,证明:直线与垂直;
(2)若直线,关于轴对称,求,.
求直线的交点坐标
21.(23-24高二上·江苏泰州·期中)若三条直线不能围成三角形,则的值可以是( )
A.2 B. C. D.
22.(22-23高二上·江苏连云港·期中)已知两条直线,则下列结论正确的是( )
A.当时,
B.当时,
C.当时,与相交于点
D.当时,直线与坐标轴围成的三角形面积等于
23.(23-24高二上·江苏泰州·期中)(多选)直角的斜边中点为,边所在直线的方程为,所在直线的方程为.
(1)求点的坐标;
(2)求边所在直线的方程.
24.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)(多选)直线经过两直线和的交点.
(1)若直线与直线平行,求直线的方程;
(2)若直线与直线垂直,求直线的方程.
25.(23-24高二上·江苏淮安·期中)已知在中,点,角的角平分线为边上的中线所在直线为.
(1)求点的坐标;
(2)求边所在直线方程.
26.(22-23高二上·江苏连云港·期中)在平面直角坐标系中,已知射线OA:,OB:.过点作直线分别交射线OA,OB于点A,B.
(1)当线段AB的中点为P时,求直线AB的方程;
(2)当的面积为时,求直线AB的方程.
由直线的交点坐标求参数
27.(22-23高二上·江苏宿迁·期中)已知直线:与:相交于点,则 .
28.(23-24高二上·江苏扬州·期中)已知直线经过两直线和的交点,则的值等于 .
29.(22-23高二上·江苏宿迁·期中)若直线:与:的交点在第一象限,则直线的倾斜角的取值范围是 .
30.(22-23高二上·江苏连云港·期中)已知三条直线,和.
(1)若,求实数的值;
(2)若三条直线相交于一点,求实数的值.
31.(22-23高二上·江苏常州·期中)设为实数,已知直线:,:.
(1)若与平行,求的值;
(2)若与的交点在直线上,求的值.
32.(22-23高二上·江苏南京·期中)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l交x轴负半轴于A,交y轴正半轴于B,的面积为S(O为坐标原点),求S的最小值和此时直线l的方程.
三线能围成三角形的问题
33.(22-23高二上·江苏无锡·期中)已知三条直线,,不能构成三角形,则实数的取值为( )
A. B. C. D.6
34.(22-23高二上·江苏连云港·期中)下列的值中,不能使三条直线和构成三角形的有( )
A.4 B. C. D.
35.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知直线l的方程为.
(1)证明:无论m为何值,直线l恒过定点,并求出定点的坐标;
(2)若直线l与x、y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,是否存在直线l使得的面积为9.若存在,求出直线l的方程;若不存,请说明理由.
平面上两点的距离
36.(23-24高二上·江苏徐州·期中)已知过两点的直线的倾斜角是,则两点间的距离为( )
A. B. C. D.
37.(23-24高二上·江苏苏州·期中)数学家欧拉于1765年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出定理:三角形的外心(三边中垂线的交点)、重心(三边中线的交点)、垂心(三边高的交点)依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称之为三角形的欧拉线.已知的顶点为,,,则该三角形的欧拉线方程为( )
A. B. C. D.
38.(22-23高二上·江苏苏州·期中)已知,,,点D是直线上的动点,若恒成立,则正整数t的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
39.(23-24高二上·江苏盐城·期中)直线与直线交于点Q,m是实数,O为坐标原点,则的最大值是( )
A.2 B. C. D.4
40.(22-23高二上·江苏连云港·期中)著名数学家华罗庚曾说过:“数无形时少直觉,形少数时难入微.”事实上,有很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,如:可以转化为平面上点与点的距离.结合上述观点,可得的最小值为( )
A. B. C. D.
41.(23-24高二上·江苏苏州·期中)设,过定点的动直线和过定点的动直线交于点,则的最大值为 .
42.(23-24高二上·江苏连云港·期中)若不等式对于任意的实数恒成立,则的最大值是 ,此时 .
43.(22-23高二上·江苏淮安·期中)已知三角形的顶点坐标为、、,是边上的中点.
(1)求边所在的直线方程;
(2)求中线的长;
(3)求边的高所在直线方程.
点到直线的距离
44.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)已知点到直线:和直线:的距离相等,则点到坐标原点距离的最小值为( )
A. B.2 C. D.4
45.(23-24高二上·江苏盐城·期中)已知,则的最小值为( )
A. B. C. D.
46.(23-24高二上·江苏扬州·期中)冰糖葫芦是中国传统小吃,起源于南宋.由山楂串成的冰糖葫芦如图1所示,若将山楂看成是大小相同的圆,竹签看成一条线段,如图2所示,且山楂的半径(图2中圆的半径)为2,竹签所在的直线方程为,则与该串冰糖动芦的山楂都相切的直线方程为( )
A. B.
C. D.
47.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知直线与直线关于点对称,则实数的值为( )
A.2 B.6 C. D.
48.(22-23高二上·江苏南京·期中)直线与直线关于直线对称,则直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
49.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)(多选)已知直线过点,若点和点到直线的距离相等,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
50.(23-24高二上·江苏镇江·期中)(多选)已知直线,和直线,下列说法正确的是( )
A.当时 B.当时,
C.直线过定点,直线定点 D.当平行时,两直线的距离为
51.(22-23高二上·江苏南通·期中)(多选)已知直线:,则( )
A.直线的倾斜角为
B.直线与两坐标轴围成的三角形面积为
C.点到直线的距离为2
D.直线关于轴对称的直线方程为
52.(22-23高二上·江苏淮安·期中)已知点与点关于直线对称,则的值为 .
53.(23-24高二上·江苏徐州·期中)已知直线,平行,则这两条平行直线之间的距离为 .
54.(23-24高二上·江苏镇江·期中)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题—“将军饮马”,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在平面区域为,河岸线所在直线方程为.假定将军从点处出发,只要到达军营所在区域边界即为回到军营,则“将军饮马”的最短总路程为 .
55.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)平面直角坐标系中,已知三个顶点的坐标分别为,,.
(1)求边所在的直线方程;
(2)求的面积.
56.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知三角形的三个顶点是,,,边BC上的高所在直线为l.
(1)求直线l的方程;
(2)求直线l关于点B对称的直线的方程.
57.(23-24高二上·江苏盐城·期中)已知直线:及点
(1)证明直线过某定点,并求该定点的坐标;
(2)当点到直线的距离最大时,求直线的方程.
58.(23-24高二上·江苏无锡·期中)已知直线,点.
(1)已知直线与平行,求的值;
(2)求点关于直线的对称点的坐标.
59.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)已知直线过点,直线:.
(1)若直线,求直线的方程;
(2)若直线为入射光线,经直线反射,其反射光线经过点,求的方程.
60.(22-23高二上·江苏盐城·期中)已知直线.
(1)若直线过点,且,求直线的方程;
(2)若直线,且直线与直线之间的距离为,求直线的方程.
一、单选题
61.(23-24高二上·江苏徐州·期中)瑞士数学家欧拉1765年在其所著的《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线.已知的顶点,,其欧拉线方程为,则顶点的坐标可以是( )
A. B. C. D.
62.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知直线与直线平行,则m的值为( )
A.4 B.9 C. D.
63.(23-24高二上·江苏扬州·期中)设直线与直线的交点为分别为上任意两点,点为的中点,若,则的值为( )
A.2 B.-2 C.1 D.-1
64.(23-24高二上·江苏泰州·期中)两条直线:,:互相垂直,则a的值是( )
A.0 B.-1 C.-1或3 D.0或-1
二、多选题
65.(23-24高二上·江苏南京·期中)下列说法错误的是( )
A.“”是“直线与直线互相垂直”的充要条件
B.任意一条直线都有倾斜角和斜率
C.过,两点的所有直线,其方程均可写为
D.已知,,若直线:与线段有公共点,则
66.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知直线,下列命题中正确的是( )
A.若,则
B.若,则或
C.当时,不经过第一象限
D.使得原点到的距离为2.
67.(23-24高二上·江苏盐城·期中)下列命题说法正确的有( )
A.已知直线与直线,若,则或
B.点关于直线的对称点的坐标为
C.原点到直线的距离的最大值为
D.过点且在x轴,y轴上的截距相等的直线方程为
68.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)下列说法中,正确的有( )
A.直线的点斜式方程可以表示任何直线
B.直线在轴上的截距为
C.直线关于点对称的直线方程是
D.直线:与:之间的距离为
69.(23-24高二上·江苏扬州·期中)已知直线,其中,则( )
A.直线过定点
B.当时,直线与直线垂直
C.当时,直线在两坐标轴上的截距相等
D.若直线与直线平行,则这两条平行直线之间的距离为
三、填空题
70.(22-23高二上·江苏盐城·期中)已知、分别在直线与直线上,且,点,,则的最小值为 .
71.(22-23高二上·江苏扬州·期中)已知某等腰三角形两腰所在直线的方程分别为与,原点是该等腰三角形底边的中点,则底边所在直线的方程为 .
四、解答题
72.(23-24高二上·江苏无锡·期中)已知直线,直线,根据下列条件分别求实数的值:
(1)与相交;
(2)与平行.
73.(23-24高二上·江苏徐州·期中)已知直线的方程为,若直线过点,且.
(1)求直线的方程;
(2)已知直线经过直线与直线的交点,且在轴上截距是在轴上截距的倍,求直线的方程.
74.(23-24高二上·江苏苏州·期中)在中,点的坐标为,边上的中线所在直线的方程为,直线的倾斜角为.
(1)求点的坐标;
(2)过点的直线与轴的正半轴、轴的正半轴分别交于,两点,求(为坐标原点)面积的最小值.
75.(22-23高二上·江苏南通·期中)已知的顶点,边上的高所在直线的方程为,边上的中线所在直线的方程为.
(1)求点B的坐标;
(2)求直线的方程.
76.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知的顶点,,.
(1)若直线过顶点,且顶点A,到直线的距离相等,求直线的方程;
(2)数学家欧拉于1765年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出:三角形的外心、重心、垂心共线,这条直线称为欧拉线.求的欧拉线方程.
77.(23-24高二上·江苏盐城·期中)已知直线过直线和直线的交点.
(1)若坐标原点到直线的距离为,求直线的方程;
(2)若直线的倾斜角为,且,求直线的方程.
78.(23-24高二上·江苏连云港·期中)已知直线:,直线:,其中a,b均不为0.
(1)若,且过点,求a,b;
(2)若,且在两坐标轴上的截距相等,求与之间的距离.
79.(23-24高二上·江苏苏州·期中)已知点和非零实数,若两条不同的直线均过点,且斜率之积为,则称直线是一组“共轭线对”,如直线和是一组“共轭线对”,其中是坐标原点.
(1)已知是一组“共轭线对”,且知直线,求直线的方程;
(2)已知点,直线是“共轭线对”,当的斜率变化时,求原点到直线的距离之积的取值范围.
80.(22-23高二上·江苏扬州·期中)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,并求出点到动直线的最大距离.
(2)若直线与x.y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,是否存在直线满足下列条件:①的周长为12;②的面积为6,若存在,求出方程;若不存在,请说明理由.
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专题02 直线与方程(二)(八大题型,80题)(解析版)
已知直线平行求参数
1.(23-24高二上·江苏苏州·期中)直线,,若两条直线平行,则实数( )
A. B.1 C.3 D.或3
【答案】C
【分析】根据两直线平行的条件,列式求解即可.
【详解】因为,,
由可得且,
解得,
故选:C.
2.(23-24高二上·江苏南京·期中)设为实数,已知直线:,:,若,则( )
A. B.2 C.2或 D.5或
【答案】D
【分析】根据两直线平行的充要条件得到方程,求出的值,再代入检验即可.
【详解】因为直线:与直线:平行,
所以,解得或,
当时直线:与直线:平行,符合题意;
当时直线:与直线:平行,符合题意.
综上可得:或.
故选:D
3.(23-24高二上·江苏无锡·期中)直线与直线平行,则实数的值为( )
A.2 B. C. D.2或
【答案】C
【分析】求出两直线不相交时的a值,再验证即可得解.
【详解】当直线与直线不相交时,,解得,
当时,直线与直线重合,不符合题意,舍去;
当时,直线,即与直线平行,
所以实数的值为.
故选:C
4.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)直线:,:,若,则实数的值为( )
A. B.1 C.或1 D.
【答案】A
【分析】根据已知得出,求解得出的值,代入的方程检验,即可得出答案.
【详解】由可得,,即,
解得或.
当时,方程为,方程为不重合,满足;
当时,方程为,方程为,即,与重合,舍去.
综上所述,.
故选:A.
5.(22-23高二上·江苏连云港·期中)设a为实数,若直线与直线平行,则a的值为( )
A.5 B.3 C.2 D.
【答案】B
【分析】根据直线平行列式,由此求得.
【详解】由于两直线平行,
所以,解得.
故选:B
已知直线垂直求参数
6.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知直线与垂直,则实数a的值是( )
A.0或3 B.3 C.0或 D.
【答案】D
【分析】利用两条直线垂直的性质,即可求出 的值
【详解】直线与直线互相垂直,
,
即,
解得或不满足直线,舍去
故选:D.
7.(22-23高二上·江苏盐城·期中)直线和直线互相垂直,则实数的值为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】B
【分析】 ,,若,则,由上述公式可得结果.
【详解】解:由题意,得,
解得,
经检验,符合题意,故.
故选:B.
8.(23-24高二上·江苏南京·期中)在平面直角坐标系中,已知点和,点在轴上.若直线与直线的夹角为,则点的坐标为 .
【答案】/(0.5)
【分析】翻译垂直条件,利用直线斜率建立方程求解即可.
【详解】设横坐标为,且由题意得,
与相互垂直,,解得,故,
故答案为:
9.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知的顶点,重心,垂心为,若、都在直线上,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】设,根据重心坐标公式得到,然后根据列方程得到的坐标,最后根据求点即可.
【详解】设,
因为重心,所以,即,
因为为垂心,所以,则,解得,
所以,,,
所以直线斜率不存在,则,,
所以.
故答案为:.
10.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知直线:和直线:垂直,则 .
【答案】/0.5
【分析】根据两直线垂直的条件,列式计算,即得答案.
【详解】由题意知直线:和直线:,
故,
故答案为:
11.(22-23高二下·江苏镇江·期中)已知直线过点和点,直线,直线.若,,则 .
【答案】
【分析】
根据直线垂直和平行满足的斜率关系即可求解.
【详解】
由于直线的斜率为,且,直线的斜率为,解得.由于,的斜率为,直线的斜率为,,
∴,解得,∴.
故答案为:
12.(22-23高二上·江苏扬州·期中)若直线与垂直,则 .
【答案】4
【分析】对于一般式直线方程,由两直线垂直的系数之间的关系,代入求解即可.
【详解】由直线与垂直,
可得,
所以,.
故答案为:
13.(23-24高二上·江苏盐城·期中)在平面直角坐标系中,设直线:.
(1)求证:直线经过第一象限;
(2)当原点到直线的距离最大时,求直线的方程.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据题意,将直线化为,即可得到结果;
(2)根据题意,由,再由直线的点斜式方程,即可得到结果.
【详解】(1)方程可化为,
由解得
所以直线过定点,因为在第一象限,所以直线经过第一象限.
(2)由题意可得,当时,原点到直线的距离最大,
因为,则,所以直线的方程为,
即.
14.(22-23高二上·江苏淮安·期中)已知三个顶点是.
(1)求边中线所在直线方程;
(2)求边上的高线所在方程;
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据中点坐标公式可得,然后根据条件及直线的截距式即得;
(2)根据斜率公式,直线垂直的斜率关系及直线的点斜式方程即得.
【详解】(1)因为线段的中点,即,又,
因此直线的横纵截距均为2,其方程为:,即,
所以边中线所在直线方程为;
(2)因为直线的斜率:,
所以边上的高线的斜率:,又,
所以边上的高线所在方程为:,即.
15.(22-23高二上·江苏常州·期中)已知直线:,:.
(1)若,求a的值;
(2)若,求a的值.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)利用直线的一般式方程及两直线平行的条件即可求解;
(2)利用直线的一般式方程及两直线垂直的条件即可求解.
【详解】(1)因为直线:,:,有,
所以,即.
解得或,
当时,:,:,所以,符合题意;
当时,:,:,所以,符合题意;
综上,a的值为或.
(2)因为,所以.解得.
所以a的值为.
由斜率判断两条直线平行与垂直
16.(22-23高二上·江苏泰州·期中)(多选)已知直线,其中,则( )
A.直线l过定点
B.当时,直线l与直线垂直
C.若直线l与直线平行,则
D.当时,直线l在两坐标轴上的截距互为相反数
【答案】ABD
【分析】A. 令判断;B.由两直线的位置关系判断;C. 由两直线的位置关系判断;D.由直线的方程判断.
【详解】对于A,当时,,与a的取值无关,故直线l过定点,所以A正确;
对于B,当时,直线l的方程为,其斜率为1,
而直线的斜率为,
所以当时,直线l与直线垂直,所以B正确;
对于C,若直线l与直线平行,则,解得或,所以C错误;
对于D,当时,直线l的方程为,横截距和纵截距分别是,1,互为相反数,所以D正确.
故选:ABD
17.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)(多选)下列说法中错误的是( )
A.不过原点的直线都可以用方程表示
B.若直线,则两直线的斜率相等
C.过两点的直线都可用方程表示
D.若两条直线中,一条直线的斜率存在,另一条直线的斜率不存在,则两条直线垂直
【答案】ABD
【分析】根据对直线的截距式、两点式的理解即可判断AC;根据两直线的位置关系即可判断BD.
【详解】A:直线的截距式方程不能表示过原点和垂直于坐标轴的直线,故A错误;
B:和的斜率有可能不存在,故B错误;
C:选项中的方程是直线的两点式方程化为整式后的结果,
直线的两点式方程不能表示垂直于坐标轴的直线,
但化为整式后就可以表示任意直线,故C正确;
D:直线斜率不存在,则直线垂直于x轴;
直线斜率存在,但不一定为0,所以两直线不一定垂直,故D错误.
故选:ABD.
18.(22-23高二上·江苏扬州·期中)(多选)若与为两条不重合的直线,则下列说法中正确的有( )
A.若,则它们的斜率相等 B.若与的斜率相等,则
C.若,则它们的倾斜角相等 D.若与的倾斜角相等,则
【答案】BCD
【分析】由两直线斜率不存在可知A错误;根据两直线平行与斜率和倾斜角的关系可知BCD正确.
【详解】对于A,当和倾斜角均为时,,但两直线斜率不存在,A错误;
对于B,若和斜率相等,则两直线倾斜角相等,可知,B正确;
对于C,若,可知两直线倾斜角相等,C正确;
对于D,若两直线倾斜角相等,则两直线斜率相等或两直线斜率均不存在,可知,D正确.
故选:BCD.
19.(23-24高二上·江苏扬州·期中)(多选)已知为两条不重合的直线,则下列说法中正确的有( )
A.若斜率相等,则平行
B.若平行,则的斜率相等
C.若的斜率乘积等于,则垂直
D.若垂直,则的斜率乘积等于.
【答案】AC
【分析】利用两直线平行或垂直与斜率之间的关系逐项判断即可得出结论.
【详解】根据两直线的位置关系可知若斜率相等,则平行;
若平行,当都与轴平行时,的斜率不存在,即可得A正确,B错误;
易知若的斜率乘积等于,则垂直;
若垂直,当与轴平行,与轴平行时,直线的斜率为,的斜率不存在,即可得C正确,D错误;
故选:AC
20.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知两条直线,.
(1)若直线过点,证明:直线与垂直;
(2)若直线,关于轴对称,求,.
【答案】(1)证明见解析
(2),
【分析】(1)首先求出直线的方程,即可求出、,从而得证;
(2)首先将直线方程化为斜截式,由直线,关于轴对称,得到,解得即可.
【详解】(1)因为直线过点,
所以,解得,所以直线,即,
又直线,即,
所以,所以直线与垂直.
(2)直线,,
因为直线,关于轴对称,
所以,解得.
求直线的交点坐标
21.(23-24高二上·江苏泰州·期中)若三条直线不能围成三角形,则的值可以是( )
A.2 B. C. D.
【答案】ABC
【分析】根据三条直线不能围成三角形可分为:有两条直线互相平行或三条直线相交于同一个点求解.
【详解】三条直线不能围成三角形,分为以下三种情况:
,则有,解得;
,则有,解得;
相交于同一个点,
由,
解得代入,可得,解得;
故选:ABC.
22.(22-23高二上·江苏连云港·期中)已知两条直线,则下列结论正确的是( )
A.当时,
B.当时,
C.当时,与相交于点
D.当时,直线与坐标轴围成的三角形面积等于
【答案】ABD
【分析】对取值后运用直线方程逐项分析即可.
【详解】时,,所以,故A正确;
此时与坐标轴交于
所以D项所求面积,故D正确;
时,,
所以,,故B正确;
时,,解得,故C错误;
故选:ABD.
23.(23-24高二上·江苏泰州·期中)(多选)直角的斜边中点为,边所在直线的方程为,所在直线的方程为.
(1)求点的坐标;
(2)求边所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由与的方程联立得出点的坐标,再根据两点中点的计算公式结合已知列式求解得出答案;
(2)由结合边所在直线的方程得出边所在直线的方程的斜率,再结合(1)得出的点坐标由直线的点斜式方程得出答案.
【详解】(1)边所在直线的方程为,所在直线的方程为
联立,解得:,
点的坐标为,
中点为,
设点,
,解得,
即点的坐标为.
(2)直角的斜边为,
,
边所在直线的方程为,斜率为,
边所在的直线方程斜率为,
边所在的直线过点,
边所在的直线方程为,即.
24.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)(多选)直线经过两直线和的交点.
(1)若直线与直线平行,求直线的方程;
(2)若直线与直线垂直,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)与直线平行且经过定点的直线可设为,由题意直线过两直线和的交点,故只需联立方程组将交点坐标求出即可.
(2)与直线垂直且经过定点的直线可设为,再结合(1)中的定点即可得解.
【详解】(1)由题意联立,解得,即直线过点,
若直线与直线平行,
则直线的方程为,整理得.
(2)由(1)可得直线过点,若直线与直线垂直,
则直线的方程为,整理得.
25.(23-24高二上·江苏淮安·期中)已知在中,点,角的角平分线为边上的中线所在直线为.
(1)求点的坐标;
(2)求边所在直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将中点代入直线方程即可求出值,则得到答案;
(2)首先得到,计算出直线的方程,将其与直线方程联立即可求出的坐标,则得到的方程.
【详解】(1)设,由题意知,的中点在直线上,
则有,点坐标为.
(2)由题意知关于的对称点在直线上,
则有边所在直线方程为,即.
联立方程有,解得,
又,则,则所在直线方程为,
即所在直线方程为.
26.(22-23高二上·江苏连云港·期中)在平面直角坐标系中,已知射线OA:,OB:.过点作直线分别交射线OA,OB于点A,B.
(1)当线段AB的中点为P时,求直线AB的方程;
(2)当的面积为时,求直线AB的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意设,,,,从而求出的中点坐标,再结合条件建立等式,求得,即可得到直线方程;
(2)法一:设,,,,根据A,P,B三点共线,得到与的关系式,再由,解得,即可得到直线方程;
法二:设直线AB的方程为,联立直线和射线求得点,再联立直线和射线求得点,再结合,即可求解.
【详解】(1)由题意设,,,,则线段AB的中点为,
因为线段AB的中点为P,所以,解得:,.
所以,,则直线AB的斜率.
所以直线AB的方程为,即.
故直线AB的方程为.
(2)法一:设,,,,
因为A,P,B三点共线,所以,或,
解得:.
所以的面积为,
解得,.
所以,,则直线AB的斜率.
所以直线AB的方程为,即.
故直线AB的方程为.
法二:设直线AB的方程为,
联立,得,其中,
所以,
联立,得,其中,
所以,
所以,
解得:,
所以直线AB的方程为,即.
由直线的交点坐标求参数
27.(22-23高二上·江苏宿迁·期中)已知直线:与:相交于点,则 .
【答案】
【分析】将交点代入直线方程求参数a、b,即可得结果.
【详解】由题设,可得,
所以.
故答案为:
28.(23-24高二上·江苏扬州·期中)已知直线经过两直线和的交点,则的值等于 .
【答案】
【分析】联立方程组,求得两直线的交点坐标,代入直线,即可求解.
【详解】联立方程组,解得,即两直线的交点为,
将点代入直线,可得,解得,
即实数的值为.
故答案为:.
29.(22-23高二上·江苏宿迁·期中)若直线:与:的交点在第一象限,则直线的倾斜角的取值范围是 .
【答案】
【分析】
联立两直线方程可解得交点坐标,再结合交点在第一象限可得的取值范围,即可求得倾斜角的取值范围.
【详解】由题意可知,联立方程组可得交点的坐标为;
又因为点在第一象限,所以,解得.
即直线的斜率取值范围为,设其倾斜角为,
即,所以倾斜角的取值范围是.
故答案为:.
30.(22-23高二上·江苏连云港·期中)已知三条直线,和.
(1)若,求实数的值;
(2)若三条直线相交于一点,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据两直线垂直得到,解得即可;
(2)首先求出与的交点,将交点坐标代入直线中,计算可得.
【详解】(1)解:因为,且,
所以,解得.
(2)解:由, 解得,即与的交点为,
因为三条直线相交于一点,所以点在上,
所以,解得.
31.(22-23高二上·江苏常州·期中)设为实数,已知直线:,:.
(1)若与平行,求的值;
(2)若与的交点在直线上,求的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据直线平行则斜率相等,列出等式求解即可;
(2)求得两直线的交点坐标,再根据其满足,解方程即可.
【详解】(1)因为两直线平行,则斜率相等,
故可得,解得.
(2)联立,解得两直线的交点坐标为,
又因为其满足直线,则,
即,解得或,
当时,两直线平行,无交点,故舍去,则.
32.(22-23高二上·江苏南京·期中)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l交x轴负半轴于A,交y轴正半轴于B,的面积为S(O为坐标原点),求S的最小值和此时直线l的方程.
【答案】(1)
(2)4;
【分析】(1)根据题意可得,由此求得k的范围.
(2)由题意可得,利用基本不等式求得它的最小值,可得此时直线l的方程.
【详解】(1)直线可化为,
要使直线不经过第四象限,则,
解得,
∴k的取值范围为;
(2)由题意可得中取得,
取得,
故,
当且仅当时,即时取“=”,
此时S的最小值为4,直线l的方程为﹒
三线能围成三角形的问题
33.(22-23高二上·江苏无锡·期中)已知三条直线,,不能构成三角形,则实数的取值为( )
A. B. C. D.6
【答案】ACD
【分析】
对直线的位置关系分三种情况讨论得解.
【详解】
由于三条直线,,不能构成三角形,
则直线存在以下三种情况;
①当与平行时,则,解得;
②当与平行时,则,解得;
③当三条直线交于同一点时,由,解得,代入解得.
故选:ACD
34.(22-23高二上·江苏连云港·期中)下列的值中,不能使三条直线和构成三角形的有( )
A.4 B. C. D.
【答案】ACD
【分析】根据题意,可分、、和三条直线经过一个点,四种情况分类讨论,即可求解.
【详解】由题意,
当三条直线和,
若时,可得;
当时,可得;
当时,则满足,无解;
当三条直线经过一个点时,把和的交点为,
代入直线中,可得,解得或,
综上可得,满足条件的为或或或.
故选:ACD.
35.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知直线l的方程为.
(1)证明:无论m为何值,直线l恒过定点,并求出定点的坐标;
(2)若直线l与x、y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,是否存在直线l使得的面积为9.若存在,求出直线l的方程;若不存,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;
(2)存在,或
【分析】(1)在直线的方程中,先分离参数,再令参数的系数等于零,求得x、y的值,可得直线经过定点的坐标.
(2)求出A、B的坐标,根据的面积为9,求出m的值,可得结论.
【详解】(1)直线l的方程为,
即,
令,可得,
求得,,
可得该直线一定经过和的交点.
(2)若直线l与x、y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,
则、,且,
,∴,或.
则的面积为,
即,即,
∴,或 .
故存在直线l满足条件,
且满足条件的出直线l的方程为,或.
平面上两点的距离
36.(23-24高二上·江苏徐州·期中)已知过两点的直线的倾斜角是,则两点间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用倾斜角求出,然后利用两点间距离公式即可得出答案.
【详解】由题知,,
解得,故,
则两点间的距离为.
故选:C
37.(23-24高二上·江苏苏州·期中)数学家欧拉于1765年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出定理:三角形的外心(三边中垂线的交点)、重心(三边中线的交点)、垂心(三边高的交点)依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称之为三角形的欧拉线.已知的顶点为,,,则该三角形的欧拉线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由重心坐标公式可得:重心,根据垂直平分线的性质设出外心,根据,求出外心,再求出斜率,利用点斜式即可求出欧拉线方程.
【详解】由重心坐标公式可得:重心,即.
设外心,因为,所以,解得,即:.
,故欧拉线方程为:,即:,
故选:A.
38.(22-23高二上·江苏苏州·期中)已知,,,点D是直线上的动点,若恒成立,则正整数t的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】
求出直线AC的方程,设.由,列不等式,利用判别式法求出t的范围,即可求解.
【详解】由题意知直线AC的方程为.
因为点D是直线上的动点,所以可设.
因为,所以,
化简得:对任意x恒成立,
所以,化简得,
解得或,结合t为正整数得:t的最小值为4.
故选:B
39.(23-24高二上·江苏盐城·期中)直线与直线交于点Q,m是实数,O为坐标原点,则的最大值是( )
A.2 B. C. D.4
【答案】B
【分析】求出两直线的交点坐标,结合两点间的距离公式得到,进而可以求出结果.
【详解】因为与的交点坐标为
所以,
当时, ,
所以的最大值是,
故选:B.
40.(22-23高二上·江苏连云港·期中)著名数学家华罗庚曾说过:“数无形时少直觉,形少数时难入微.”事实上,有很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,如:可以转化为平面上点与点的距离.结合上述观点,可得的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】记点、、,可得出,数形结合可求得的最小值.
【详解】因为,
记点、、,则,
当且仅当点为线段与轴的交点时,等号成立,即的最小值为.
故选:C.
41.(23-24高二上·江苏苏州·期中)设,过定点的动直线和过定点的动直线交于点,则的最大值为 .
【答案】
【分析】根据直线方程得到,,,根据勾股定理得到,然后根据不等式求最值即可.
【详解】直线可得,
直线可整理为,令,解得,
所以,
因为,所以直线与直线垂直,则,
所以点的轨迹为以为直径的圆,
,所以,
所以,当且仅当时等号成立.
故答案为:.
42.(23-24高二上·江苏连云港·期中)若不等式对于任意的实数恒成立,则的最大值是 ,此时 .
【答案】 18 7
【分析】建立如图所示的平面直角坐标系,利用代数式的几何意义可求代数式的最小值,从而可得取值范围.
【详解】建立如图所示的平面直角坐标系,设,
则四边形为平行四边形,
而即为:
.
而,
当且仅当为平行四边形的对角线的交点时等号成立,此时,
故的最小值为18,此 时即
故答案为:18,7.
43.(22-23高二上·江苏淮安·期中)已知三角形的顶点坐标为、、,是边上的中点.
(1)求边所在的直线方程;
(2)求中线的长;
(3)求边的高所在直线方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)求出直线的斜率,利用点斜式可得出边所在的直线方程;
(2)求出点的坐标,利用平面内两点间的距离公式可求得的值;
(3)求出边的高所在直线的斜率,利用点斜式可得出边的高所在直线的方程.
【详解】(1)解:直线的斜率为,
所以,直线的方程为,即.
(2)解:因为点、、,是边上的中点,则,
所以,中线的长为.
(3)解:因为直线的斜率为,所以,边的高所在直线的斜率为,
因此,边的高所在直线方程为,即.
点到直线的距离
44.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)已知点到直线:和直线:的距离相等,则点到坐标原点距离的最小值为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】C
【分析】由两直线平行可判断点所在直线,垂直时距离最小,再由点到直线的距离公式求出即可.
【详解】因为直线:和直线:平行,且点到他们的距离相等,
所以点在直线上,
当时,点到坐标原点距离的最小,
为
故选:C
45.(23-24高二上·江苏盐城·期中)已知,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据目标式的几何意义,将问题转化为动点到定点和的距离之和的最小值问题,然后求出点A关于的对称点为,结合图形可解.
【详解】因为,
所以,目标式表示动点到定点和的距离之和.
点在直线上,
设点A关于的对称点为,
则,解得,
由对称性可知,,
当三点共线时等号成立,
所以,的最小值为.
故选:C
46.(23-24高二上·江苏扬州·期中)冰糖葫芦是中国传统小吃,起源于南宋.由山楂串成的冰糖葫芦如图1所示,若将山楂看成是大小相同的圆,竹签看成一条线段,如图2所示,且山楂的半径(图2中圆的半径)为2,竹签所在的直线方程为,则与该串冰糖动芦的山楂都相切的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,设所求直线方程为,结合两平行直线间的距离公式,列出方程,求得的值,即可求解.
【详解】因为竹签所在的直线方程为,
设与该串冰糖葫芦的山楂都相切的直线方程为,
由两平行直线间的距离公式,可得,解得,
所以与该串冰糖葫芦的山楂都相切的直线方程为.
故选:D.
47.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知直线与直线关于点对称,则实数的值为( )
A.2 B.6 C. D.
【答案】A
【分析】根据线关于点对称即可得两直线平行,进而根据点的对称代入求解即可.
【详解】由于直线与直线关于点对称,
所以两直线平行,故,则,
由于点在直线上,关于点的对称点为,
故在上,代入可得,故,
故选:A
48.(22-23高二上·江苏南京·期中)直线与直线关于直线对称,则直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分别求出直线和直线的倾斜角,再求出直线与直线的夹角,再根据对称性即可得出答案.
【详解】解:直线的倾斜角为,
直线的倾斜角为,
则直线与直线的夹角为
设直线与直线的夹角为,则,
所以直线的倾斜角为.
故选:B.
49.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)(多选)已知直线过点,若点和点到直线的距离相等,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】由题意,直线存在斜率,设直线的方程为,利用点到直线的距离公式求解.
【详解】当直线的斜率不存在时,方程为,和到直线的距离不相等,
因此直线存在斜率,设直线的方程为,即,
若点和点到直线的距离相等,
则,即,解得或,
∴直线的方程为或.
故选:BC.
50.(23-24高二上·江苏镇江·期中)(多选)已知直线,和直线,下列说法正确的是( )
A.当时 B.当时,
C.直线过定点,直线定点 D.当平行时,两直线的距离为
【答案】AD
【分析】A选项:把的值分别代入两直线,根据直线垂直时,斜率相乘为,直接判断即可;
B选项,把的值分别代入两直线,根据直线平行时,斜率相等判断即可;
C选项,把直线的方程变形,根据直线过定点的定义判断即可;
D选项,由直线平行时,斜率相等,可求得得值,排除重合情况,再利用平行直线的距离公式直接求解即可.
【详解】对于A,当时,那么直线为,直线为,
此时两直线的斜率分别为和,所以有,所以,故A选项正确;
对于B,当时,那么直线为,直线为,此时两直线重合,故B选项错误;
对于C,由直线:,整理可得: ,故直线过定点,
直线:,整理可得:,故直线过定点,故C选项错误;
对于D,当,平行时,两直线的斜率相等,即,解得:或,
当时,两直线重合,舍去;
当时,直线为,为,
此时两直线的距离,故D选项正确.
故选:AD.
51.(22-23高二上·江苏南通·期中)(多选)已知直线:,则( )
A.直线的倾斜角为
B.直线与两坐标轴围成的三角形面积为
C.点到直线的距离为2
D.直线关于轴对称的直线方程为
【答案】ACD
【分析】由斜率与倾斜角的关系可判断A;求出直线与坐标轴的截距可判断B;由点到直线的距离公式可判断C;由点关于轴对称的特征,代入求解可判断D
【详解】对于A:因为直线:的斜率为,
所以直线的倾斜角为,故A正确;
对于B:令,则;令,则;
所以直线与两坐标轴围成的三角形面积为,故B错误;
对于C:点到直线的距离为,故C正确;
对于D:设在直线关于轴对称的直线上,
则关于轴对称的点在直线上,
则有,即,
所以直线关于轴对称的直线方程为,故D正确;
故选:ACD
52.(22-23高二上·江苏淮安·期中)已知点与点关于直线对称,则的值为 .
【答案】
【分析】将线段的中点代入直线的方程中可得答案.
【详解】因为、,所以的中点为,
因为点与点关于直线对称,所以的中点在此直线上,
所以,即,
故答案为:
53.(23-24高二上·江苏徐州·期中)已知直线,平行,则这两条平行直线之间的距离为 .
【答案】
【分析】利用两直线平行的性质即可判断,然后利用平行线间的距离公式求解即可.
【详解】已知两直线平行,
则,解得或,
当时,两直线方程相同,舍去,
当时,,,
则两直线间距离为.
故答案为:
54.(23-24高二上·江苏镇江·期中)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题—“将军饮马”,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在平面区域为,河岸线所在直线方程为.假定将军从点处出发,只要到达军营所在区域边界即为回到军营,则“将军饮马”的最短总路程为 .
【答案】/
【分析】点关于的对称点为,则最小值即为点到圆心的距离与半径的差,求出即可.
【详解】设:,圆心为,半径为
点关于的对称点为
则,解得,即
则“将军饮马”的最短总路程为.
故答案为:
55.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)平面直角坐标系中,已知三个顶点的坐标分别为,,.
(1)求边所在的直线方程;
(2)求的面积.
【答案】(1)
(2)15
【分析】(1)由B,C两点的坐标,得直线的两点式方程,化简得一般式方程;
(2)用两点间距离公式求B,C两点间的距离,计算点A到直线BC的距离可得三角形的高,得三角形的面积.
【详解】(1)因为,,所以BC所在的直线方程为,
即.
(2)B,C两点间的距离为,
点A到直线BC的距离,
所以的面积为.
56.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知三角形的三个顶点是,,,边BC上的高所在直线为l.
(1)求直线l的方程;
(2)求直线l关于点B对称的直线的方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)应用两点式求斜率,再由直线垂直得,应用点斜式写出直线l的方程;
(2)由直线平行设直线的方程为,根据已知及点线距离公式列方程求参数,即可得直线的方程.
【详解】(1)因为点,,所以,
因为,所以,且直线l经过点,
所以直线l的方程为,即.
(2)设直线的方程为,
由点到直线l和直线的距离相等,
所以,解得,
所以直线的方程为.
57.(23-24高二上·江苏盐城·期中)已知直线:及点
(1)证明直线过某定点,并求该定点的坐标;
(2)当点到直线的距离最大时,求直线的方程.
【答案】(1)证明见解析,;
(2).
【分析】(1)直线方程整理为关于的方程,然后由的系数为0求得定点坐标;
(2)记定点为,由直线可得.
【详解】(1)直线方程整理为,
由解得,
所以直线过定点.
(2)记定点为,易知点到直线的距离,当时,,
,∴,
直线方程为,即.
58.(23-24高二上·江苏无锡·期中)已知直线,点.
(1)已知直线与平行,求的值;
(2)求点关于直线的对称点的坐标.
【答案】(1)3
(2)
【分析】(1)根据两直线平行的斜率关系列式运算得解;
(2)设出对称点的坐标,利用中点在直线上,以及直线垂直,列出方程,即可求得结果.
【详解】(1)由直线平行直线,可得,解得或,
当时,直线符合题意,
当时,直线与直线重合,不合题意,
所以的值为3.
(2)设对称点的坐标为,则中点的坐标为,
所以可得,解得,
所以的坐标为.
59.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)已知直线过点,直线:.
(1)若直线,求直线的方程;
(2)若直线为入射光线,经直线反射,其反射光线经过点,求的方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据两直线垂直,可求斜率,结合点斜式即可求解.
(2)求得点关于直线的对称点,则反射光线上的两点知道,进而可求斜率,应用点斜式即可求解.
【详解】(1)因为直线,
所以,即,
因为,所以,即,
从而直线的方程为:即;
(2)设点关于直线的对称点为,
,解得:,
入射光线的斜率为,从而入射光线的直线方程为,
即.
60.(22-23高二上·江苏盐城·期中)已知直线.
(1)若直线过点,且,求直线的方程;
(2)若直线,且直线与直线之间的距离为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)利用垂直关系求直线的斜率,再代入点斜式直线方程,即可求解;
(2)利用平行关系设直线方程,利用平行线间距离公式,求直线的方程.
【详解】(1)直线的斜率,因为,所以直线的斜率为,
所以直线的方程是,即;
(2)设直线,
则平行线与之间的距离,得或,
所以直线的方程是或,
一、单选题
61.(23-24高二上·江苏徐州·期中)瑞士数学家欧拉1765年在其所著的《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线.已知的顶点,,其欧拉线方程为,则顶点的坐标可以是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设出点C的坐标,求出的重心并代入欧拉线方程,验证并排除部分选项,余下选项再由外心、垂心验证判断作答.
【详解】设顶点的坐标为,则的重心坐标为,
依题意,,整理得:,
对于A,当时,,不满足题意,排除A;
对于D,当时,,不满足题意,排除D;
对于B,当时,,
对于C,当时,,
直线AB的斜率,线段AB中点,线段AB中垂线方程:,即,
由解得:,于是得的外心,
若点,则直线BC的斜率,线段BC中点,该点与点M确定直线斜率为,
显然,即点M不在线段BC的中垂线上,不满足题意,排除B;
若点,则直线BC的斜率,线段BC中点,线段BC中垂线方程为:,即,
由解得,即点为的外心,并且在直线上,
边AB上的高所在直线:,即,
边BC上的高所在直线:,即,
由解得:,则的垂心,此时有,
即的垂心在直线上,选项C满足题意.
故选:C
【点睛】结论点睛:的三顶点,则的重心为.
62.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知直线与直线平行,则m的值为( )
A.4 B.9 C. D.
【答案】A
【分析】由直线 和 互相平行列式求参即可.
【详解】因为直线 和 互相平行,且两直线的斜率一定存在,
所以 即 ,所以 .
故选:A
63.(23-24高二上·江苏扬州·期中)设直线与直线的交点为分别为上任意两点,点为的中点,若,则的值为( )
A.2 B.-2 C.1 D.-1
【答案】C
【分析】先画图,再根据图像把长度关系转化为垂直关系即可.
【详解】如图所示,为中点,故,
又
所以中,,
于是,
故,即
所以,解得.
故选:C.
64.(23-24高二上·江苏泰州·期中)两条直线:,:互相垂直,则a的值是( )
A.0 B.-1 C.-1或3 D.0或-1
【答案】C
【分析】根据两线垂直求解即可;
【详解】解:因为直线与互相垂直,
所以,
即:,
解得:或 .
故选:C.
二、多选题
65.(23-24高二上·江苏南京·期中)下列说法错误的是( )
A.“”是“直线与直线互相垂直”的充要条件
B.任意一条直线都有倾斜角和斜率
C.过,两点的所有直线,其方程均可写为
D.已知,,若直线:与线段有公共点,则
【答案】ABC
【分析】A由直线垂直的判定求参数判断;B注意垂直于x轴的直线;C注意垂直于坐标轴的直线;D求直线定点,数形结合法确定有公共点时参数的范围.
【详解】A:直线与直线互相垂,则或,故不是充要关系,错;
B:对于垂直于x轴的直线,有倾斜角但无斜率,错;
C:对于,显然,即垂直于坐标轴的直线不能用该方程,错;
D:由过定点,则图象如下:
则,由图知:时直线与线段有公共点,对.
故选:ABC
66.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知直线,下列命题中正确的是( )
A.若,则
B.若,则或
C.当时,不经过第一象限
D.使得原点到的距离为2.
【答案】AC
【分析】利用直线平行、垂直关系列式计算判断AB;由直线的斜率、纵截距情况判断C;求出直线过的定点,计算原点到距离的最大值判断D.
【详解】直线,
对于A,由,得,解得,A正确;
对于B,由于时,直线与直线重合,B错误;
对于C,当时,直线的斜率,纵截距,则不经过第一象限,C正确;
对于D,直线恒过定点,原点到直线距离的最大值为,D错误.
故选:AC
67.(23-24高二上·江苏盐城·期中)下列命题说法正确的有( )
A.已知直线与直线,若,则或
B.点关于直线的对称点的坐标为
C.原点到直线的距离的最大值为
D.过点且在x轴,y轴上的截距相等的直线方程为
【答案】BC
【分析】A:根据两直线平行列出关于的方程,求解出结果后再检验是否重合,由此作出判断;B:设出对称点坐标,根据已知点和对称点的中点在已知直线上、已知点和对称点的连线垂直于已知直线求解出对称点坐标;C:先分析直线经过的定点,然后根据最大距离即为原点到定点的距离求解出结果;D:分别考虑直线的横纵截距是否为,由此求解出直线方程.
【详解】A:因为,所以,解得或,
当时,化简可得,所以重合,故A错误;
B:设对称点为,所以,解得,所以对称点为,故B正确;
C:因为即为,
令,解得,所以直线经过定点,
下面证明:当时,此时原点到直线的距离有最大值,
当转至任意位置且不垂直时,过点作,如下图所示:
此时显然为直角三角形,且为斜边,所以,
所以原点到直线距离的最大值即为原点到的距离,即为,故C正确;
D:当直线的横纵截距均为时,设,代入,解得,
当直线的横纵截距均不为时,设,代入,解得,
由上可知,过点且在x轴,y轴上的截距相等的直线方程为或,故D错误;
故选:BC.
68.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)下列说法中,正确的有( )
A.直线的点斜式方程可以表示任何直线
B.直线在轴上的截距为
C.直线关于点对称的直线方程是
D.直线:与:之间的距离为
【答案】BC
【分析】根据点斜式方程判断A;根据斜截式方程判断B;设直线关于点对称的直线方程是,利用点到直线的距离公式求解判断C;利用平行线间距离公式判断D.
【详解】直线的点斜式方程不表示直线,故A不正确;
由直线的斜截式方程可知,直线在轴上的截距为,故B正确;
设直线关于点对称的直线方程是,
由点到两直线的距离相等得,解得,
则直线关于点对称的直线方程是,故C正确;
直线:即,与:之间的距离为,故D不正确.
故选:BC.
69.(23-24高二上·江苏扬州·期中)已知直线,其中,则( )
A.直线过定点
B.当时,直线与直线垂直
C.当时,直线在两坐标轴上的截距相等
D.若直线与直线平行,则这两条平行直线之间的距离为
【答案】ABD
【分析】坐标代入方程检验判断A,根据垂直的条件判断B,求出两坐标轴上截距判断C,求出平行线间距离判断D.
【详解】选项A,把坐标代入直线方程而立,A正确;
选项B,时直线方程为,斜率是1,直线斜率是,两直线垂直,B正确;
选项C,时直线方程为,在轴上截距为,在轴上截距为,不相等,C错;
选项D,即或时,直线方程为与直线平行,距离为,D正确.
故选:ABD.
三、填空题
70.(22-23高二上·江苏盐城·期中)已知、分别在直线与直线上,且,点,,则的最小值为 .
【答案】/
【分析】利用线段的等量关系进行转化,找到最小值即为所求.
【详解】由直线与间的距离为得,过作直线垂直于,如图,
则直线的方程为:,将沿着直线往上平移个单位到点,有,
连接交直线于点P,过P作于Q,连接BQ,有,即四边形为平行四边形,
则,即有,显然是直线上的点与点距离和的最小值,
因此的最小值,即的最小值,而,
所以的最小值为=
故答案为:
【点睛】思路点睛:(1)合理的利用假设可以探究取值的范围,严谨的思维是验证的必要过程.
(2)转化与划归思想是解决距离最值问题中一种有效的途径.
(3)数形结合使得问题更加具体和形象,从而使得方法清晰与明朗.
71.(22-23高二上·江苏扬州·期中)已知某等腰三角形两腰所在直线的方程分别为与,原点是该等腰三角形底边的中点,则底边所在直线的方程为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,求出等腰三角形两腰所在直线的交点,再求出底边上的高所在直线的斜率即可求解作答.
【详解】由解得:,因此得等腰三角形的顶点坐标为,
因原点是该等腰三角形底边的中点,则等腰三角形底边上的高所在直线斜率为,
所以等腰三角形底边所在直线斜率为3,方程为.
故答案为:
四、解答题
72.(23-24高二上·江苏无锡·期中)已知直线,直线,根据下列条件分别求实数的值:
(1)与相交;
(2)与平行.
【答案】(1)(1)且
(2)(2)
【分析】(1)根据两直线相交可得出关于实数的不等式,即可解得实数的取值范围;
(2)根据两直线平行可得出关于实数的等式与不等式,即可解得实数的值;
【详解】(1)解:已知,直线,
若与相交,则,即,解得且.
(2)已知,直线,
若与平行,则,即,解得.
73.(23-24高二上·江苏徐州·期中)已知直线的方程为,若直线过点,且.
(1)求直线的方程;
(2)已知直线经过直线与直线的交点,且在轴上截距是在轴上截距的倍,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)由已知可设直线的方程为.代入点的坐标,求解即可得出答案;
(2)联立直线与直线的方程得出交点坐标.进而分为直线过原点以及不过原点两种情况,设出直线方程,代入交点坐标,求解即可得出答案.
【详解】(1)由已知以及直线的方程,可设直线的方程为.
直线过点,所以有,解得,
所以,直线的方程为.
(2)联立直线与直线的方程,可得,
所以,直线与直线的交点为.
当直线过原点时,设方程为,代入点可得,
所以,直线的方程为,即;
当直线不过原点时,由已知可设直线方程为,
代入点可得,,解得,
代入直线方程,整理可得.
综上所述,直线的方程为或.
74.(23-24高二上·江苏苏州·期中)在中,点的坐标为,边上的中线所在直线的方程为,直线的倾斜角为.
(1)求点的坐标;
(2)过点的直线与轴的正半轴、轴的正半轴分别交于,两点,求(为坐标原点)面积的最小值.
【答案】(1)
(2)4
【分析】(1)根据直线的倾斜角为得到直线的方程,然后与边上的中线所在的直线方程联立得到点;
(2)设直线的方程为,根据点的坐标得到,然后利用基本不等式求最值.
【详解】(1)因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率为,
又的坐标为,所以直线的方程为,即.
因为BC边上的中线经过点A,由与联立,解得,,
所以点的坐标为.
(2)依题意可设直线的方程为(,),则.
因为,,所以,则,
当且仅当时,等号成立,所以面积的最小值为.
75.(22-23高二上·江苏南通·期中)已知的顶点,边上的高所在直线的方程为,边上的中线所在直线的方程为.
(1)求点B的坐标;
(2)求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)已知,直线的斜率为,则直线的斜率为1,由,可得直线的方程,直线和直线交点为B,可求出点B的坐标;
(2)设点,根据中点坐标公式,可得点的坐标为,代入所在直线的方程可求出点C所在直线方程,联立所在直线的方程,求出点C的坐标,即可求出直线的斜率,利用点斜式即可求出直线的方程.
【详解】(1)
因为直线的斜率为,,
所以直线的斜率为1,
又因为,
所以直线的方程为,
联立,解得,
故点B的坐标为.
(2)设点,所以.
因为点是边的中点,
所以点的坐标为,
因为边上的中线所在直线的方程为,
所以,
即.
联立,解得,
所以点的坐标为,
所以直线的斜率,
故直线的方程为,
即.
76.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知的顶点,,.
(1)若直线过顶点,且顶点A,到直线的距离相等,求直线的方程;
(2)数学家欧拉于1765年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出:三角形的外心、重心、垂心共线,这条直线称为欧拉线.求的欧拉线方程.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)根据题意可设直线,结合点到直线的距离公式运算求解;
(2)根据外心在的中垂线为可设,及到顶点距离相等列方程可得,结合重心求直线方程.
【详解】(1)若直线的斜率不存在,显然不合题意,可设直线,即,
由题意可得:,
整理得,解得或,
所以直线的方程或.
(2)因为的中垂线为,可设的外心,
又因为,可得,
则,解得,即,
由题意可知:的重心,则欧拉线的斜率为,
故的欧拉线的方程为,即.
77.(23-24高二上·江苏盐城·期中)已知直线过直线和直线的交点.
(1)若坐标原点到直线的距离为,求直线的方程;
(2)若直线的倾斜角为,且,求直线的方程.
【答案】(1)或
(2)或
【分析】(1)联立两直线方程求出交点,分类讨论斜率是否存在两种情况,利用点到直线的距离分别求解直线方程;
(2)由同角三角函数的关系知弦求切,得到直线的斜率,再由点斜式方程可得.
【详解】(1)由得:,∴ 点的坐标为,
当直线的斜率不存在时,其方程为,适合题意;
当直线的斜率存在时,设其方程为,
即
∵ 坐标原点到直线的距离为,
∴ ,解得,
此时直线的方程为
∴ 直线的方程为或.
(2)∵ 直线的倾斜角为,且,
由,,
∴ ,
∴
当时,直线的方程为;
当时,直线的方程为.
∴ 直线的方程为或
78.(23-24高二上·江苏连云港·期中)已知直线:,直线:,其中a,b均不为0.
(1)若,且过点,求a,b;
(2)若,且在两坐标轴上的截距相等,求与之间的距离.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)先根据过点求出,再根据两直线垂直的充要条件即可求出;
(2)先根据在两坐标轴上的截距相等求出,再根据两直线平行的充要条件求出,再根据平行直线之间的距离公式即可得解.
【详解】(1)当过点时,,所以,
因为,所以,即,于是;
(2)由:,
令,则,令,则,
因为在两坐标轴上的截距相等,所以,故;
又,所以,所以,
则:与:之间的距离,
所以与之间的距离为.
79.(23-24高二上·江苏苏州·期中)已知点和非零实数,若两条不同的直线均过点,且斜率之积为,则称直线是一组“共轭线对”,如直线和是一组“共轭线对”,其中是坐标原点.
(1)已知是一组“共轭线对”,且知直线,求直线的方程;
(2)已知点,直线是“共轭线对”,当的斜率变化时,求原点到直线的距离之积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据“共轭线对”的含义求直线方程即可;
(2)根据题意得到,然后分别求出点到,的距离得到,最后根据基本不等式求范围即可.
【详解】(1)由题意得,与的交点为原点,且,解得,
所以直线的方程为.
(2)由题意得,,,
设:,:,
点到,的距离分别为,,
则,
因为,当时等号成立,所以,,
所以点到,的距离之积的范围为.
80.(22-23高二上·江苏扬州·期中)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,并求出点到动直线的最大距离.
(2)若直线与x.y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,是否存在直线满足下列条件:①的周长为12;②的面积为6,若存在,求出方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析,;
(2)存在,3x+4y-12=0或
【分析】(1)将直线方程变形为,解方程组,
可得定点的坐标,再求到直线的最大距离;
(2)假设存在点和点满足条件,由条件列方程求
即可.
【详解】(1)将直线方程变形为,
由,可得,
因此,直线恒过定点.
当垂直与直线时,点到直线的距离最大,
因为,所以直线的斜率为,
所以,故,
所以直线的方程为,
点到直线的距离为,
所以点到动直线的最大距离为;
(2)假设存在点和点满足要求,则
,解方程可得或,
所以直线的方程为或,
故存在直线或.
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