内容正文:
数学 选择性必修 第一册 作业与测评
1.5 两条直线的交点坐标
知识点一 两条直线的交点问题
1.直线x+2y-2=0与直线2x+y-3=0的交点坐标是( )
A.(4,1) B.(1,4)
C. D.
答案 C
解析 由方程组得即直线x+2y-2=0与直线2x+y-3=0的交点坐标是.
2.如果直线l1:4ax+y+2=0与直线l2:(1-3a)x+y-2=0相交,交点的纵坐标为8,则a的值为( )
A. B.-
C.- D.
答案 A
解析 由方程组解得由题意知=8,即a=.
3.经过直线l1:x+3y-2=0与直线l2:x-y-2=0的交点,且与直线l3:2x-5y+4=0垂直的直线l的方程是________.
答案 y=-x+5
解析 解法一:由方程组得即直线l1与l2的交点坐标为(2,0),∵l⊥l3,l3的斜率为,∴kl=-,又直线l经过点(2,0),∴直线l的方程是y=-(x-2),即y=-x+5.
解法二:∵直线l过直线l1和l2的交点,∴可设直线l的方程为x+3y-2+λ(x-y-2)=0,即(λ+1)x+(3-λ)y-2-2λ=0,∵l⊥l3,∴2(λ+1)-5(3-λ)=0,∴λ=,∴直线l的方程是y=-x+5.
4.分别判断下列直线是否相交.若相交,求出它们的交点:
(1)l1:2x-y=7和l2:3x+2y-7=0;
(2)l1:4x+2y+4=0和l2:y=-2x+3.
解 (1)方程组的解为
因此直线l1和l2相交,交点坐标为(3,-1).
(2)方程组无解,这表明直线l1和l2没有公共点,故l1∥l2.
5.若直线l1:ax+y-4=0与直线l2:x-y-2=0的交点位于第一象限,求实数a的取值范围.
解 当a=-1时,l1:x-y+4=0,此时l1∥l2,不满足题意;
当a≠-1时,解方程组
得
由题知
解得-1<a<2,即实数a的取值范围为(-1,2).
知识点二 过定点的直线系问题
6.若非零实数a,b满足3a=2b(a+1),且直线+=1恒过一定点,则定点坐标为( )
A. B.(1,3)
C.(-3,-2) D.
答案 A
解析 ∵非零实数a,b满足3a=2b(a+1),∴=+.∵+=1,∴+y=1,∴6x+(a+1)y=3a,∴(6x+y)+a(y-3)=0.由解得∴定点坐标为.
7.设m∈R,过定点A的直线x+my-m=0和过定点B的直线mx-y-m+3=0交于点P.线段AB的中点为Q,求|PQ|的值.
解 由于直线x+my-m=0经过的定点为(0,1),所以A(0,1),
直线mx-y-m+3=0变形为m(x-1)-y+3=0,
所以经过定点(1,3),故B(1,3),
且两直线垂直,因此△ABP为直角三角形,
所以|PQ|=|AB|==.
一、选择题
1.设A={(x,y)|x+y-4=0},B={(x,y)|2x-y-5=0},则A∩B=( )
A.{1,3} B.{(1,3)}
C.{(3,1)} D.∅
答案 C
解析 由得故A∩B={(3,1)}.
2.过两条直线l1:x-3y+4=0与l2:2x+y+5=0的交点和原点的直线方程为( )
A.19x-9y=0 B.9x+19y=0
C.19x-3y=0 D.3x+19y=0
答案 D
解析 过两条直线交点的直线系方程为x-3y+4+λ(2x+y+5)=0,代入原点坐标,求得λ=-,故所求直线方程为x-3y+4-(2x+y+5)=0,即3x+19y=0.
3.两条直线2x+3y-k=0和x-ky+12=0的交点在y轴上,那么k的值是( )
A.-24 B.6
C.±6 D.以上都不对
答案 C
解析 联立两条直线的方程,得解得x=.∵两直线的交点在y轴上,∴=0,∴k=±6(经检验知符合题意).故选C.
4.当a为任意实数时,直线(a-1)x-y+2a+1=0恒过的定点是( )
A.(2,3) B.(-2,3)
C. D.(-2,0)
答案 B
解析 直线方程可化为(x+2)a-x-y+1=0,由题意得解得故选B.
5.若直线l:y=kx-与直线2x+3y-6=0的交点位于第一象限,则直线l的倾斜角的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 当k=-时,两直线平行,无交点,不符合题意,故k≠-.由得则两直线的交点为,依题意得解得k>,所以直线l的倾斜角的取值范围是.
二、填空题
6.已知A={(x,y)|2x-y-1=0},B={(x,y)|x+3y-11=0},C={(x,y)|y=3x+b},若(A∩B)⊆C,则b=________.
答案 -3
解析 A∩B=={(2,3)},把(2,3)代入y=3x+b,得b=-3.
7.过直线l1:3x-5y-10=0和l2:x+y+1=0的交点,且平行于直线l3:x+2y-5=0的直线方程为______________.
答案 8x+16y+21=0
解析 由得交点坐标为.又直线l3的斜率为-,所以所求直线的方程为y+=-,即8x+16y+21=0.
8.直线l和两条直线l1:x-3y+10=0及l2:2x+y-8=0都相交,且以这两个交点为端点的线段的中点是P(0,1),则直线l的方程是__________,直线l与坐标轴围成的三角形的面积为________.
答案 x+4y-4=0 2
解析 由直线l和两条直线l1,l2均有交点,知这两个交点必分别在l1,l2上,设两交点坐标分别为A(3y1-10,y1),B(x2,-2x2+8).∵线段AB的中点是P(0,1),∴解得∴A,B两点的坐标分别为(-4,2),(4,0),∴过A,B的直线方程为x+4y-4=0.令x=0,得y=1,令y=0,得x=4,故直线l与坐标轴围成的三角形的面积为×4×1=2.
三、解答题
9.若光线沿直线7x-y-3=0入射到直线2x-y+2=0后反射,求反射光线所在直线的方程.
解 由得
即直线7x-y-3=0与直线2x-y+2=0的交点为N(1,4).
在直线7x-y-3=0上取点H(0,-3),
设点H(0,-3)关于2x-y+2=0的对称点为H′(m,n),
则
解得即H′(-4,-1).
因为kNH′==1,所以反射光线所在直线的方程为y=x+3.
10.已知三条直线l1:4x+y-4=0,l2:mx+y=0,l3:2x-3my-4=0.
(1)若直线l1,l2,l3交于一点,求实数m的值;
(2)若直线l1,l2,l3不能围成三角形,求实数m的值.
解 (1)因为直线l1,l2,l3交于一点,所以l1与l2不平行.所以m≠4,
联立解得
所以l1与l2的交点为,
将该点代入直线l3的方程有2·-3m·-4=0,
整理得3m2+m-2=0,解得m=或-1.
(2)因为l1,l2,l3不能围成三角形,
①当l1,l2,l3交于一点时,由(1)知m=或-1;
②当l1∥l2时,4-m=0,解得m=4;
③当l1∥l3时,由题意得,-12m-2=0,解得m=-;
④当l2∥l3时,由题意得,-3m2-2=0,无解.
所以实数m的值为-1,-,,4.
6
学科网(北京)股份有限公司
$$