内容正文:
专题02 直线与方程
直线的倾斜角与斜率
1.(23-24高二上·北京101中学·期中)下列直线中,倾斜角为锐角的是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·北京西城·期中)直线的倾斜角为( )
A.45° B.60° C.120° D.135°
3.(23-24高二上·北京第十五中学·期中)已知直线经过点和点,则直线AB的斜率为( )
A.3 B. C.2 D.不存在
4.(23-24高二上·北京·期中)已知,直线过点且与射线相交,则直线的斜率的取值范围是( )
A.或 B. C. D.或
5.(23-24高二上·北京育才中学·期中)若图中的直线、、的斜率分别为、、,则( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二上·北京丰台·期中)已知直线经过点,且斜率为,则直线的一个方向向量为 .
7.(23-24高二上·北京·期中)直线l:ax+(a+1)y+2=0的倾斜角大于45°,则a的取值范围是 .
直线与直线的位置关系
1.(23-24高二上·北京101中学·期中)设,则“”是“直线与直线平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
2.(23-24高二上·北京丰台·期中)已知直线:,:,若 ,则实数( )
A. B. C.或 D.或
3.(23-24高二上·北京师大二附中·期中)若点是直线:外一点,则方程 表示( )
A.过点且与垂直的直线 B.过点且与平行的直线
C.不过点且与垂直的直线 D.不过点且与平行的直线
4.(23-24高二上·北京丰台·期中)已知直线经过点,且与直线垂直,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高二上·北京·期中)“”是“直线与直线垂直”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
6.(23-24高二上·北京·期中)下面三条直线不能构成三角形,请给出一个符合题意的的值 .
直线的方程
1.(23-24高二上·北京·期中)若直线过点,且的方向向量为,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二上·北京师大二附中·期中)直线过点P(1,2),且它的一个方向向量为(2,1),则直线l的一般式方程为 .
3.(23-24高二上·北京第八中学·期中)已知顶点,边上的高为且垂足为E.
(1)求边上中线所在的直线方程;
(2)求点E的坐标.
4.(23-24高二上·北京·期中)已知三角形的顶点为,,.
(1)求BC边上的中线所在直线方程;
(2)求BC边上的高线所在直线方程.
5.(23-24高二上·北京大兴·期中)已知中,点,点,点.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)求角平分线所在直线的方程.
6.(23-24高二上·北京·期中)已知三边所在直线方程分别为.
(1)求点坐标;
(2)求与点关于直线对称的点的坐标;
(3)求在平面内,过点且与直线无公共点的直线方程.
直线的距离问题
1.(23-24高二上·北京·期中)点P在直线上,O为原点,则|的最小值是
2.(23-24高二上·北京·期中)直线与之间的距离是 .
3.(23-24高二上·北京·期中)已知、是分别经过,两点的两条平行直线,当、间的距离最大时,直线的方程为 .
直线方程的应用
1.(23-24高二上·北京房山·期中)在同一平面直角坐标中,表示:与:的直线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二上·北京丰台·期中)若直线和直线的交点在第二象限,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高二上·北京师大二附中·期中)若直线与两坐标轴所围成的三角形的面积为1,则实数的值为( )
A.2 B.4 C. D.
直线中的最值问题
1.(23-24高二上·北京101中学·期中)已知实数x,y满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·北京·期中)已知直线:过定点,直线:过定点,与相交于点,则( )
A.10 B.12 C.13 D.20
3.(23-24高二上·北京·期中)过点且与原点距离最大的直线方程是( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高二上·北京·期中)已知,,点在直线上,若使取最小值,则点的坐标是 .
5.(23-24高二上·北京·期中)已知点,,点P在直线上,则最小值等于 .
6.(23-24高二上·北京·期中)设点,,直线,于点,则的最大值为 .
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专题02 直线与方程
直线的倾斜角与斜率
1.(23-24高二上·北京101中学·期中)下列直线中,倾斜角为锐角的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由直线的斜率与倾斜角的关系可得.
【详解】设直线倾斜角为,
A选项, 直线,斜率,即倾斜角为钝角;
B选项, 直线,斜率,倾斜角为,是锐角;
C选项, 直线,斜率,即倾斜角为,不是锐角;
C选项, 直线,斜率不存在,即倾斜角为,是直角不是锐角.
故选:B.
2.(23-24高二上·北京西城·期中)直线的倾斜角为( )
A.45° B.60° C.120° D.135°
【答案】D
【分析】根据直线的斜率与倾斜角的关系进行求解即可.
【详解】由可知该直线的斜率为,所以该直线的倾斜角,
故选:D
3.(23-24高二上·北京第十五中学·期中)已知直线经过点和点,则直线AB的斜率为( )
A.3 B. C.2 D.不存在
【答案】B
【详解】根据斜率公式有.
故选:B .
4.(23-24高二上·北京·期中)已知,直线过点且与射线相交,则直线的斜率的取值范围是( )
A.或 B. C. D.或
【答案】D
【分析】求出直线的斜率,结合图象即可得解.
【详解】根据题意,在平面直角坐标系中,作出点,如图,
,
因为直线过点且与射线相交,
由图可知,所以直线的斜率或.
故选:D.
5.(23-24高二上·北京育才中学·期中)若图中的直线、、的斜率分别为、、,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由倾斜角与斜率的关系即可求解.
【详解】设直线、、的倾斜角分别为,
则,
由图可知:,,
所以.
故选:A
6.(23-24高二上·北京丰台·期中)已知直线经过点,且斜率为,则直线的一个方向向量为 .
【答案】(答案不唯一)
【分析】根据直线的斜率与方向向量之间的关系可得出直线的斜率.
【详解】不妨令直线的一个方向向量为,则,所以可以取,则,此时直线的一个方向向量为(答案不唯一)
故答案为:(答案不唯一)
7.(23-24高二上·北京·期中)直线l:ax+(a+1)y+2=0的倾斜角大于45°,则a的取值范围是 .
【答案】
【分析】当a=-1时,符合题意;当a≠-1时,只需<0或>1即可,解不等式综合可得.
【详解】当a=-1时,直线l的倾斜角为90°,符合要求;当a≠-1时,直线l的斜率为,只要>1或者<0即可,解得-1<a<-或者a<-1或者a>0.综上可知,实数a的取值范围是(-∞,-)∪(0,+∞).
直线与直线的位置关系
1.(23-24高二上·北京101中学·期中)设,则“”是“直线与直线平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】计算直线平行等价于或,根据范围大小关系得到答案.
【详解】直线与直线平行,则,或,
验证均不重合,满足.
故“”是“直线与直线平行”的充分不必要条件.
故选:A.
2.(23-24高二上·北京丰台·期中)已知直线:,:,若 ,则实数( )
A. B. C.或 D.或
【答案】A
【分析】若:,:,当时,,代入后需验证,排除两直线重合的情况.
【详解】因为,所以,
即:,,解得:或,
当时,:,:,符合题意;
当时,:,即:,
:,此时与重合,舍去.
故选:A
3.(23-24高二上·北京师大二附中·期中)若点是直线:外一点,则方程 表示( )
A.过点且与垂直的直线 B.过点且与平行的直线
C.不过点且与垂直的直线 D.不过点且与平行的直线
【答案】B
【分析】由题意可推出,由此可判断直线与平行,将代入方程,看是否成立,判断直线是否过点P,可得答案.
【详解】由题意可知点是直线:外一点,
故且为常数,
所以方程中,且为常数,
则直线与平行,
将代入中,
即,即点P在该方程表示的直线上,
故方程表示过点且与平行的直线,
故选:B
4.(23-24高二上·北京丰台·期中)已知直线经过点,且与直线垂直,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】把两直线的垂直关系转化为斜率的关系即可判断.
【详解】已知直线的斜率
所以垂直直线的斜率为
而D项中的直线过点,且只有D中的直线的斜率为,
故选:D.
5.(23-24高二上·北京·期中)“”是“直线与直线垂直”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据两直线垂直可构造方程求得的值,由推出关系可得结论.
【详解】由两直线垂直可得:,解得:或;
或,或,
“”是“直线与直线垂直”的充分不必要条件.
故选:A.
6.(23-24高二上·北京·期中)下面三条直线不能构成三角形,请给出一个符合题意的的值 .
【答案】(或或)
【分析】根据,或过和的交点求解即可.
【详解】当直线时,,得;
当直线时,,得;
解方程组得直线和的交点为,
当直线过点时,,解得.
综上,当或或时,三条直线不能构成三角形.
故答案为:(或或)
直线的方程
1.(23-24高二上·北京·期中)若直线过点,且的方向向量为,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由直线的方向向量与斜率的关系求得直线斜率,根据点斜式建立直线方程,化简为直线的一般式方程即可得解.
【详解】解:∵的方向向量为,
∴直线的斜率,
又∵直线过点,
∴直线的方程为:,即.
故选:B.
2.(23-24高二上·北京师大二附中·期中)直线过点P(1,2),且它的一个方向向量为(2,1),则直线l的一般式方程为 .
【答案】
【分析】先由直线的方向向量求出直线的斜率,再利用点斜式可求出直线方程,然后化为一般式即可.
【详解】因为直线的一个方向向量为(2,1),
所以直线的斜率为,
因为直线过点P(1,2),
所以直线为,即,
故答案为:
3.(23-24高二上·北京第八中学·期中)已知顶点,边上的高为且垂足为E.
(1)求边上中线所在的直线方程;
(2)求点E的坐标.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)求得点坐标,根据两点式求得的方程、
(2)根据求得点的坐标.
【详解】(1),即,
所以直线的方程为.
(2)直线的方程为,
设,
依题意,
所以,
,即.
4.(23-24高二上·北京·期中)已知三角形的顶点为,,.
(1)求BC边上的中线所在直线方程;
(2)求BC边上的高线所在直线方程.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)根据中点及A即可求解直线方程;
(2)根据高所在直线斜率及A求解即可.
【详解】(1)设中点为,则,又,
所以中线的斜率不存在,所以中线所在直线方程为.
(2)因为,
所以边的高所在直线的斜率为,
所以边上高所在直线为,即直线方程为.
5.(23-24高二上·北京大兴·期中)已知中,点,点,点.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)求角平分线所在直线的方程.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)利用直线的垂直关系求出边上的高所在直线的斜率,进而得出答案;
(2)由得,所以角平分线的倾斜角为,求出的斜率,进而可得出答案.
【详解】(1)因为点,点,所以边所在直线斜率,
所以边上的高所在直线的斜率,且过点.
所以边上的高所在直线的方程为.
(2)由得,所以角平分线的倾斜角为,
所以角平分线所在直线的斜率.
又因为角平分线过点,
所以角平分线所在直线的方程为.
6.(23-24高二上·北京·期中)已知三边所在直线方程分别为.
(1)求点坐标;
(2)求与点关于直线对称的点的坐标;
(3)求在平面内,过点且与直线无公共点的直线方程.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】(1)联立方程组,求解即可;
(2)设,则,求解即可;
(3)根据平行求得斜率,再利用点斜式方程即可求解.
【详解】(1)联立方程组,解得,
(2)设,则,且的中点在直线上,
,解得.
;
(3)记过点且与直线无公共点的直线为,则,,
所以直线的方程为:,即,
过点且与直线无公共点的直线方程为.
直线的距离问题
1.(23-24高二上·北京·期中)点P在直线上,O为原点,则|的最小值是
【答案】
【详解】解:因为点P在直线上,则点P到原点距离的最小值即为原点到直线的距离公式可知为
2.(23-24高二上·北京·期中)直线与之间的距离是 .
【答案】/
【分析】由平行线间的距离公式可求得结果.
【详解】易知直线与平行,
这两条直线间的距离为.
故答案为:.
3.(23-24高二上·北京·期中)已知、是分别经过,两点的两条平行直线,当、间的距离最大时,直线的方程为 .
【答案】
【分析】先判断出当⊥AB时、间的距离最大,求出,进而求出,即可求出直线的方程.
【详解】设两平行直线、的距离为d.
因为、是分别经过,点的两条平行直线,
所以,当且仅当⊥AB时取等号.
因为直线AB的斜率为,所以与直线AB垂直的直线的斜事为,
所以的方程为,即.
故答案为:
直线方程的应用
1.(23-24高二上·北京房山·期中)在同一平面直角坐标中,表示:与:的直线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】结合各选项分析直线的斜率与在轴上的截距,即可判断.
【详解】对于A:由图可得直线的斜率,在轴上的截距;
而的斜率,矛盾,故A错误.
对于B:由图可得直线的斜率,在轴上的截距;
而的斜率,矛盾,故B错误.
对于C:由图可得直线的斜率,在轴上的截距;
而的斜率,在轴上的截距,即,故C正确.
对于D:由图可得直线的斜率,在轴上的截距;
而的斜率,矛盾,故D错误.
故选:C.
2.(23-24高二上·北京丰台·期中)若直线和直线的交点在第二象限,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】联立两直线方程求出交点,即可根据第二象限的特征求解.
【详解】,
所以交点为,由于在第二象限,所以,
所以的取值范围为,
故选:D
3.(23-24高二上·北京师大二附中·期中)若直线与两坐标轴所围成的三角形的面积为1,则实数的值为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】C
【分析】根据直线方程求得在坐标轴的截距,结合题意列出方程组,即可求解.
【详解】由直线,令,可得;令,可得,
因为直线与两坐标轴所围成的三角形的面积为1,
所以,可得,解得.
故选:C.
直线中的最值问题
1.(23-24高二上·北京101中学·期中)已知实数x,y满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由表示直线上一动点到定点的距离之和,利用数形结合法求解.
【详解】解:表示直线上一动点到定点的距离之和,如图所示:
设点关于直线的对称点为,
则,解得,
所以对称点为,则
由图知:的最小值为,
故选:D
2.(23-24高二上·北京·期中)已知直线:过定点,直线:过定点,与相交于点,则( )
A.10 B.12 C.13 D.20
【答案】C
【分析】根据题意,求得直线过定点,直线恒过定点,结合,得到,利用勾股定理,即可求解.
【详解】由直线过定点,
直线可化为,
令,解得,即直线恒过定点,
又由直线和,满足,
所以,所以,所以.
故选:C.
3.(23-24高二上·北京·期中)过点且与原点距离最大的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】首先根据题意得到过点且与垂直的直线为所求直线,再求直线方程即可.
【详解】由题知:过点且与原点距离最大的直线为过点且与垂直的直线.
因为,故所求直线为,即.
故选:A
4.(23-24高二上·北京·期中)已知,,点在直线上,若使取最小值,则点的坐标是 .
【答案】
【分析】求出点关于直线的对称点,则直线与的交点即为所求.
【详解】点关于直线的对称点为,又,
则直线的方程为,即,
联立,解得,,
所以使取最小值的点的坐标是.
故答案为:.
4.(23-24高二上·北京·期中)已知点,,点P在直线上,则最小值等于 .
【答案】8
【分析】求出关于直线的对称点,然后三点共线时取最小值即可.
【详解】设关于直线的对称点为,
则,解得即,
且,.
如图,则.
故答案为:8
5.(23-24高二上·北京·期中)设点,,直线,于点,则的最大值为 .
【答案】6
【分析】先求出直线过定点,再根据条件求出点的轨迹方程,再结合轨迹方程求出的最大值.
【详解】直线,则,
则,解得,,即直线恒过点,
设,,,
,即,
故点的轨迹为,
该轨迹是以为圆心,半径为1的圆,
.
故答案为:6.
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