内容正文:
数学 选择性必修 第一册 作业与测评
第2课时 直线方程的两点式
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=也可写成=
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=表示
答案 ABC
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=与=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.
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 B
解析 设BC的中点为D(x,y),则x==1,y==4,所以D(1,4),所以BC边上的中线所在直线的方程为=,即y=-2x+6.故选B.
3.已知直线方程的两点式为=,则直线的斜率为( )
A.- B.
C.- D.
答案 A
解析 由直线方程的两点式=,知直线过点(-5,0),(3,-3),所以直线的斜率为=-.
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 y=x-1
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=,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.-=1 B.+=1
C.-=1 D.+=0
答案 A
解析 根据直线方程的截距式+=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+=1,即-=1.故选A.
6.已知直线+=-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., B.-,-
C.,7 D.-,-7
答案 D
解析 将+=-1化为+=1,可知a=-,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.+=1 B.+=1或y=x
C.x-=1 D.x-=1或y=x
答案 B
解析 当直线过原点时满足题意,直线方程为y=x;当直线不过原点时,可设其截距式为+=1,由该直线过点(5,2),解得a=6,直线方程为+=1.故选B.
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 B
解析 ∵l经过点(a,0)和(0,b),且a,b∈N+,∴可设l:+=1,又l过点(1,3),∴+=1,整理,得=,当a=1,b∈N+时,等式显然不成立;当a≥2且a∈N+时,b===3+,∵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+=1或+=1,∴满足题意的直线l有2条.
9.已知线段BC的中点为D.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+=1.
由题意得a+b=9,①
又点D在直线BC上,∴+=1,
∴6b+3a=2ab,②
由①②联立得2a2-21a+54=0,
即(2a-9)(a-6)=0,
解得a=或a=6.
∴或
故BC所在直线的方程为+=1或+=1.
一、选择题
1.若直线+=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
答案 C
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.
2.一条光线从点A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=x- D.y=-x-
答案 B
解析 由光的反射定律可得,点A关于y轴的对称点M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=,即y=-2x+1.
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
答案 B
解析 若直线l过原点,则方程为y=x,即3x-2y=0;若直线l不过原点,则设直线方程为-=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.
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 C
解析 设直线的方程为+=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,∴+=1,|ab|=2,解得或或∴满足条件的直线有3条.
5.[多选]两直线-=1与+=1的图象可能是图中的( )
答案 ACD
解析 两直线的斜率异号,故选ACD.
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 x+2y+8=0
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=-4,=-2,∴a=-8,b=-4.∴直线l的方程为+=1,即x+2y+8=0.
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 y=x或+=1
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=x;当直线不过原点时,设直线方程为+=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+=1.综上,所求的直线方程为y=x或+=1.
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 12 10
解析 设直线l的方程为+=1(a>0,b>0),把点P(3,2)代入,得+=1,∴1≥2,得ab≥24,当且仅当a=6,b=4时取等号,∴S△AOB=ab≥12,即△AOB面积的最小值为12,此时a+b=6+4=10.
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 (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,,
所以这条直线的方程为=,整理得,6x-8y-13=0,化为截距式为+=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=,
即7x-y-11=0,化为截距式为+=1.
10.已知直线l:+=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==4,则m=-1.
(2)由m>0,3-m>0,得0<m<3,
则S△AOB==-+,
易知当m=时,S△AOB有最大值,
此时直线l的方程为y=-x+.
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