内容正文:
第一章 直线与圆
§1 直线与直线的方程
1.3 直线的方程
第2课时 直线方程的两点式
15分钟对点练
30分钟综合练
目录
15分钟对点练
答案
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15分钟对点练
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解析
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15分钟对点练
5
2.已知A(3,0),B(0,2),C(2,6),则△ABC的BC边上的中线所在直线的方程为( )
A.y=-2x-6 B.y=-2x+6
C.y=2x-6 D.y=2x-1
答案
解析
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答案
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15分钟对点练
7
4.一束光线经过点A(-1,2)由x轴反射后,经过点B(2,1)射出,则反射光线所在直线的方程是________.
答案
解析
y=x-1
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答案
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答案
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8.过点(1,3)作直线l,若l经过点(a,0)和(0,b),且a,b∈N+,则可作出这样的直线l的条数为( )
A.1 B.2
C.3 D.多于3
答案
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解
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解
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15分钟对点练
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30分钟综合练
解析 因为直线经过第一、二、三象限,所以结合图形可知a<0,b>0.
答案
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答案
解析
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30分钟综合练
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3.过点P(2,3),且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线l的方程是( )
A.x-y+1=0
B.x-y+1=0或3x-2y=0
C.x+y-5=0
D.x+y-5=0或3x-2y=0
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30分钟综合练
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4.若直线过点(1,1)且与两坐标轴所围成的三角形的面积为2,则这样的直线有( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
答案
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30分钟综合练
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解析 两直线的斜率异号,故选ACD.
答案
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30分钟综合练
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二、填空题
6.已知直线l经过点A(-4,-2),且点A是直线l被两坐标轴截得的线段中点,则直线l的方程为__________________.
答案
解析
x+2y+8=0
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30分钟综合练
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7.已知A(1,-2),B(5,6),经过线段AB的中点M,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为___________________.
答案
解析
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30分钟综合练
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8.过点P(3,2)的直线l与x轴、y轴的正半轴分别交于点A,B,O为坐标原点,则△AOB面积的最小值为________,此时直线l在两坐标轴上的截距之和为________.
答案
解析
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30分钟综合练
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三、解答题
9.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;
(2)BC边的中线所在直线的方程并化为截距式.
解
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30分钟综合练
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解
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解
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30分钟综合练
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R
知识点一 直线方程的两点式
1.[多选]有关直线方程,下列说法正确的是( )
A.直线方程的两点式适用于求与两坐标轴不垂直的直线方程
B.直线方程eq \f(y-y1,y2-y1)=eq \f(x-x1,x2-x1)也可写成eq \f(y-y2,y1-y2)=eq \f(x-x2,x1-x2)
C.过点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线可以表示成(x2-x1)(y-y1)=(y2-y1)(x-x1)
D.过点P1(x1,y1)和P2(x2,y2)的直线都可以用方程eq \f(y-y1,y2-y1)=eq \f(x-x1,x2-x1)表示
解析 A正确,只要x1≠x2,y1≠y2,就可以用两点式来求解直线的方程;B正确,方程eq \f(y-y1,y2-y1)=eq \f(x-x1,x2-x1)与eq \f(y-y2,y1-y2)=eq \f(x-x2,x1-x2)的形式有异,但实质相同,均表示过点(x1,y1)和(x2,y2)的直线;C显然正确;由A知,D错误.故选ABC.
解析 设BC的中点为D(x,y),则x=eq \f(0+2,2)=1,y=eq \f(2+6,2)=4,所以D(1,4),所以BC边上的中线所在直线的方程为eq \f(y-0,4-0)=eq \f(x-3,1-3),即y=-2x+6.故选B.
3.已知直线方程的两点式为eq \f(y-0,-3-0)=eq \f(x-(-5),3-(-5)),则直线的斜率为( )
A.-eq \f(3,8)
B.eq \f(3,8)
C.-eq \f(3,2)
D.eq \f(3,2)
解析 由直线方程的两点式eq \f(y-0,-3-0)=eq \f(x-(-5),3-(-5)),知直线过点(-5,0),(3,-3),所以直线的斜率为eq \f(0-(-3),(-5)-3)=-eq \f(3,8).
解析 首先求点A(-1,2)关于x轴对称的点A′(-1,-2),所以反射光线经过B(2,1)和A′(-1,-2)两点,故直线方程为eq \f(y-1,-2-1)=eq \f(x-2,-1-2),即y=x-1.
知识点二 直线方程的截距式
5.在x轴、y轴上的截距分别为2,-3的直线方程为( )
A.eq \f(x,2)-eq \f(y,3)=1
B.eq \f(x,2)+eq \f(y,3)=1
C.eq \f(y,3)-eq \f(x,2)=1
D.eq \f(x,2)+eq \f(y,3)=0
解析 根据直线方程的截距式eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1(其中a,b分别为直线在x轴和y轴上的截距),得所求直线方程为eq \f(x,2)+eq \f(y,-3)=1,即eq \f(x,2)-eq \f(y,3)=1.故选A.
6.已知直线eq \f(2x,7)+eq \f(y,7)=-1在x轴和y轴上的截距分别为a,b,则a,b的值分别为( )
A.eq \f(2,7),eq \f(1,7)
B.-eq \f(2,7),-eq \f(1,7)
C.eq \f(7,2),7
D.-eq \f(7,2),-7
解析 将eq \f(2x,7)+eq \f(y,7)=-1化为eq \f(x,-\f(7,2))+eq \f(y,-7)=1,可知a=-eq \f(7,2),b=-7.
7.过点(5,2),且在y轴上的截距是在x轴上截距的2倍的直线方程是( )
A.eq \f(x,6)+eq \f(y,12)=1
B.eq \f(x,6)+eq \f(y,12)=1或y=eq \f(2,5)x
C.x-eq \f(y,2)=1
D.x-eq \f(y,2)=1或y=eq \f(2,5)x
解析 当直线过原点时满足题意,直线方程为y=eq \f(2,5)x;当直线不过原点时,可设其截距式为eq \f(x,a)+eq \f(y,2a)=1,由该直线过点(5,2),解得a=6,直线方程为eq \f(x,6)+eq \f(y,12)=1.故选B.
解析 ∵l经过点(a,0)和(0,b),且a,b∈N+,∴可设l:eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1,又l过点(1,3),∴eq \f(1,a)+eq \f(3,b)=1,整理,得eq \f(3,b)=eq \f(a-1,a),当a=1,b∈N+时,等式显然不成立;当a≥2且a∈N+时,b=eq \f(3a,a-1)=eq \f(3(a-1)+3,a-1)=3+eq \f(3,a-1),∵b∈N+,∴a-1=1或a-1=3,解得a=2或a=4,∴满足题意的直线l的方程为eq \f(x,2)+eq \f(y,6)=1或eq \f(x,4)+eq \f(y,4)=1,∴满足题意的直线l有2条.
9.已知线段BC的中点为Deq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3,\f(3,2))).若线段BC所在的直线在两坐标轴上的截距之和是9,求BC所在直线的方程.
解 由已知得直线BC的斜率存在且不为0.
设直线BC在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b.
则直线BC方程的截距式为eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1.
由题意得a+b=9,①
又点Deq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3,\f(3,2)))在直线BC上,∴eq \f(3,a)+eq \f(3,2b)=1,
∴6b+3a=2ab,②
由①②联立得2a2-21a+54=0,
即(2a-9)(a-6)=0,
解得a=eq \f(9,2)或a=6.
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=\f(9,2),,b=\f(9,2)))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=6,,b=3.))
故BC所在直线的方程为eq \f(2x,9)+eq \f(2y,9)=1或eq \f(x,6)+eq \f(y,3)=1.
一、选择题
1.若直线eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1经过第一、二、三象限,则( )
A.a>0,b>0
B.a>0,b<0
C.a<0,b>0
D.a<0,b<0
2.一条光线从点Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),0))处射到点B(0,1)后被y轴反射,则反射光线所在直线的方程为( )
A.y=2x+1
B.y=-2x+1
C.y=eq \f(1,2)x-eq \f(1,2)
D.y=-eq \f(1,2)x-eq \f(1,2)
解析 由光的反射定律可得,点Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),0))关于y轴的对称点Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),0))在反射光线所在的直线上.再由点B(0,1)也在反射光线所在的直线上,用两点式可求得反射光线所在直线的方程为eq \f(y-0,1-0)=eq \f(x-\f(1,2),0-\f(1,2)),即y=-2x+1.
解析 若直线l过原点,则方程为y=eq \f(3,2)x,即3x-2y=0;若直线l不过原点,则设直线方程为eq \f(x,a)-eq \f(y,a)=1,将(2,3)代入方程,得a=-1,故直线l的方程为x-y+1=0.所以直线l的方程为3x-2y=0或x-y+1=0.故选B.
解析 设直线的方程为eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1,∵直线经过点(1,1),且与两坐标轴所围成的三角形的面积为2,∴eq \f(1,a)+eq \f(1,b)=1,eq \f(1,2)|ab|=2,解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=2,,b=2))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=-2\r(2)-2,,b=2\r(2)-2))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=2\r(2)-2,,b=-2\r(2)-2.))∴满足条件的直线有3条.
5.[多选]两直线eq \f(x,m)-eq \f(y,n)=1与eq \f(x,n)+eq \f(y,m)=1的图象可能是图中的( )
解析 设直线l与两坐标轴的交点的坐标为(a,0),(0,b),由题意知eq \f(a+0,2)=-4,eq \f(b+0,2)=-2,∴a=-8,b=-4.∴直线l的方程为eq \f(x,-8)+eq \f(y,-4)=1,即x+2y+8=0.
解析 点A(1,-2),B(5,6)的中点M的坐标为(3,2).当直线过原点时,方程为y=eq \f(2,3)x;当直线不过原点时,设直线方程为eq \f(x,a)+eq \f(y,a)=1,把中点M的坐标(3,2)代入直线方程,得a=5,故所求的直线方程是eq \f(x,5)+eq \f(y,5)=1.综上,所求的直线方程为y=eq \f(2,3)x或eq \f(x,5)+eq \f(y,5)=1.
y=eq \f(2,3)x或eq \f(x,5)+eq \f(y,5)=1
解析 设直线l的方程为eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1(a>0,b>0),把点P(3,2)代入,得eq \f(3,a)+eq \f(2,b)=1,∴1≥2eq \r(\f(3,a)×\f(2,b)),得ab≥24,当且仅当a=6,b=4时取等号,∴S△AOB=eq \f(1,2)ab≥12,即△AOB面积的最小值为12,此时a+b=6+4=10.
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的中点坐标分别为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,2),1)),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),-2)),
所以这条直线的方程为eq \f(y+2,1+2)=eq \f(x+\f(1,2),\f(7,2)+\f(1,2)),整理得,6x-8y-13=0,化为截距式为eq \f(x,\f(13,6))+eq \f(y,-\f(13,8))=1.
(2)因为BC的中点坐标为(2,3),
所以BC边的中线所在直线的方程为eq \f(y+4,3+4)=eq \f(x-1,2-1),
即7x-y-11=0,化为截距式为eq \f(x,\f(11,7))+eq \f(y,-11)=1.
10.已知直线l:eq \f(x,m)+eq \f(y,3-m)=1.
(1)若直线l的斜率等于4,求实数m的值;
(2)若直线l分别与x轴、y轴的正半轴交于点A,B,O是坐标原点,求△AOB面积的最大值及此时直线l的方程.
解 (1)直线l过点(m,0),(0,3-m),
则k=eq \f(3-m,-m)=4,则m=-1.
(2)由m>0,3-m>0,得0<m<3,
则S△AOB=eq \f(m(3-m),2)=-eq \f(1,2)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m-\f(3,2)))
eq \s\up22(2)+eq \f(9,8),
易知当m=eq \f(3,2)时,S△AOB有最大值eq \f(9,8),
此时直线l的方程为y=-x+eq \f(3,2).
$$