内容正文:
9.解析:由点斜式可得y- 3=tan30°(x+1),即y- 3=
3
3
(x+1),化简得x- 3y+4=0.
答案:x- 3y+4=0
10.解析:由题知 M(2,4),N(3,2),故中位线 MN 所在直线
的方程为y-4
2-4=
x-2
3-2
,整理得2x+y-8=0.
答案:2x+y-8=0
11.解析:由题意知,入射光线所在
直线的斜率为tan150°=- 33
,
所以入射光线方程y-3=- 33
(x+ 3),整理得y=- 33x+2
,
令y=0 得x=2 3,所 以 入 射 光 线 与x 轴 的 交 点 为
(2 3,0),由对称性知,反射光线的斜率为 33
,所以反射
光线的方程为y-0= 33
(x-2 3),即y= 33x-2.
答案:y= 33x-2
12.解:(1)设直线y=3x的倾斜角为α,
则所求直线的倾斜角为2α.
因为tanα=3,
所以tan2α= 2tanα
1-tan2α
=-34.
又直线经过点A(-1,-3),
因此所求直线方程为y+3=-34
(x+1),
即3x+4y+15=0.
(2)由题意,可知所求直线的斜率为±1.
又过点B(3,4),
由点斜式得y-4=±(x-3).
所求直线的方程为x-y+1=0或x+y-7=0.
13.解:(1)当直线l过原点时,直线l在x 轴和y 轴上的截
距都为0,相等,∴2-a=0,a=2.∴直线l的方程为3x
+y=0.若a≠2且a≠-1,则a-2a+1=a-2
,即a+1=1,
∴a=0,∴直线l的方程为x+y+2=0.∴实数a的值
为0或2.
(2)直线l的方程可化为y=-(a+1)x+a-2,故要使l
不经过第二象限,只需 -
(a+1)≥0,
a-2≤0,{ 解得a≤-1,所以
a的取值范围为(-∞,-1].
14.(1)证明:直线l的方程可化为k(x+2)+(1-y)=0,
令
x+2=0,
1-y=0,{ 解得
x=-2,
y=1.{
∴无论k取何值,直线总经过定点(-2,1).
(2)解:由方程知,当k≠0时,直线在x 轴上的截距为
-1+2kk
,在y轴上的截距为1+2k,
要使直线不经过第四象限,则必须有 -
1+2k
k ≤0
,
1+2k≥0,{ 解得
k>0;
当k=0时,直线为y=1,符合题意,故k的取值范围是
[0,+∞).
(3)解:由 题 意 可 知 k ≠ 0,再 由 l 的 方 程,得
A -1+2kk
,0( ),B(0,1+2k),依题意得 -
1+2k
k <0
,
1+2k>0,{ 解得
k>0.∴S=12|OA|
|OB|=12
1+2k
k
|1+2k|
= 12
(1+2k)
2
k =
1
2 4k+
1
k+4( ) ≥
1
2 ×
2 4k1k+4
æ
è
ç
ö
ø
÷=4,
当且仅当4k=1k
,即k=12
时取等号,
∴Smin=4.
此时直线l的方程为x-2y+4=0.
高考冲浪
1.A [若直线是圆的对称轴,则直线过圆心,圆心坐标(a,
0),所以由2a+0-1=0,解得a=12.
]
2.解析:计算出圆心到直线的距离,利用勾股定理可得出关
于m 的等式,即可解得m 的值.
圆(x-1)2+(y-1)2=3的圆心坐标为(1,1),半径为 3,
圆心到直线x-y+m=0(m>0)的距离为|1-1+m|
2
=
m
2
,由勾股定理可得 m
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+ m2( )
2
=3,因为m>0,
解得m=2.故答案为:2.
答案:2
假期必刷4 两直线的位置关系
技能提升台 技能提升
1.A [由l1⊥l2,得2(m+1)(m-3)+2(m-3)=0,
∴m=3或 m=-2,∴m=3是l1⊥l2 的充分不必要条
件.故选 A.]
2.C [由根与系数的关系得kakb=-1,则a与b 互相
垂直.]
3.A [联立 x=2
,
3x+2y-12=0,{ 得
x=2,
y=3,{
所以两条直线的交点坐标为(2,3).]
4.D [由(m-1)x+(2m-1)y=m-5,得(x+2y-1)m
-(x+y-5)=0,由
x+2y-1=0,
x+y-5=0,{ 得定点坐标为(9,-4),
故选 D.]
5.C [直线2x+y+m=0的斜率k1=-2,直线x+2y+n
=0 的 斜 率 为k2=-
1
2
,则k1≠k2,且k1k2≠-1.故
选C.]
6.A [直线3x+4y+3=0与直线6x+my-14=0平行,
∴63=
m
4≠
-14
3
,解得m=8.
直线6x+my-14=0,即直线6x+8y-14=0,化为3x+
4y-7=0,
∴它们之间的距离=|-7-3|
32+42
=2.故选 A.]
7.BC [直线l1,l2 对应的斜率k1,k2 存在,则直线方程可
化为l1:y=-
1
ax-
b
a
,l2:y=-
1
cx-
d
c
,∴k1=-
1
a
>0,k2=-
1
c>0.
又k1>k2,∴c<a<0,C正确,D错误;
又
-ba <0
,
-dc >0
,
ì
î
í
ïï
ï
∴b<0,d>0,A错误,B正确.]
16
8.BD [由题可知点 A,B 在直线
x+y-3=0的同侧,设点B 关于
直线x+y-3=0 的 对 称 点 为
B′(a,b),如图所示.
则
a+6
2 +
b+2
2 -3=0
,
b-2
a-6×
(-1)=-1,
ì
î
í
ïï
ï
解 得
a=1,
b=-3,{ 即B′(1,-3).要使将军走过的总路程最短,则
将军从出发点到河边的路线所在直线即为直线AB′.
因为A(2,4),所以直线AB′的方程为y+3=4+32-1
(x-1),即
7x-y-10=0,故 A 错误.设将军在河边饮马的地点为
M,则M 即为直线7x-y-10=0与x+y-3=0的交点,
联立两直线方程解得 M 138
,11
8( ),故B正确.
将军从河边回军营的路线所在直线为直线BM,又B(6,2),
所以直线BM 的方程为y-2=
11
8-2
13
8-6
(x-6),即x-7y+
8=0,故C错误.
总路程|MA|+|MB|=|MA|+|MB′|=|AB′|=
(2-1)2+(4+3)2=5 2,
所以“将军饮马”走过的总路程为5 2,故 D正确.]
9.解析:∵l1∥l2,∴
3+t
2 =
4
5+t≠
5-3t
8
,
解得t=-7.
答案:-7
10.解析:由方程组 x-2y+4=0
,
x+y-2=0,{
得 x=0,
y=2,{ 即交点P(0,2).
因l3 的斜率为
3
4
,且l⊥l3,故l的斜率为-
4
3.
故直线l
的方程为y=-43x+2
,即4x+3y-6=0.
答案:4x+3y-6=0
11.解析:由题可知直线l1 的斜率为-
1
a
(a≠0),
直线l2 的斜率为
3
4
,所以-1a=
3
4
,
解得a=-43
,
则直线l1:3x-4y-6=0,
直线l2:3x-4y-4=0,
两直线间的距离d= |-6+4|
32+(-4)2
=25.
答案:-43
2
5
12.解:(1)法一 由A1B2-A2B1=0,
得a(a-1)-1×2=0,
由A1C2-A2C1≠0,得a(a2-1)-1×6≠0,
所以l1∥l2⇔
a(a-1)-1×2=0,
a(a2-1)-1×6≠0,{
⇒
a2-a-2=0,
a(a2-1)≠6,{ 可得a=-1,
故当a=-1时,l1∥l2.
法二 当a=1时,l1:x+2y+6=0,l2:x=0,
l1 不平行于l2;
当a=0时,l1:y=-3,l2:x-y-1=0,
l1 不平行于l2;
当a≠1且a≠0时,两直线方程可化为l1:
y=-a2-3
,l2:y=
1
1-ax-
(a+1),
l1∥l2⇔
-a2=
1
1-a
,
-3≠-(a+1),{
解得a=-1,
综上,当a=-1时,l1∥l2.
(2)法一 由A1A2+B1B2=0,
得a+2(a-1)=0,可得a=23.
法二 当a=1时,l1:x+2y+6=0,l2:x=0,l1 与l2 不
垂直,故a=1不成立;
当a=0时,l1:y=-3,l2:x-y-1=0,
l1 不垂直于l2,故a=0不成立;
当a≠1且a≠0时,l1:y=-
a
2x-3
,
l2:y=
1
1-ax-
(a+1),
由 -a2( )
1
1-a=-1
,得a=23.
13.解:(1)联立 2x-3y+1=0
,
x+y-2=0,{ 解得
x=1,
y=1,{ 即交点P(1,1).
设与直线x-3y-1=0平行的直线方程为x-3y+c1=
0(c1≠-1).
把P(1,1)的坐标代入可得1-3+c1=0,可得c1=2,
∴所求直线方程为x-3y+2=0.
(2)设与直线x-3y-1=0垂直的直线l的方程为3x+
y+c2=0,
∵P(1,1)到l的距离为
|3+1+c2|
10
= 105
,解得c2=
-2或-6,
∴直线l的方程为3x+y-2=0或3x+y-6=0.
14.解:(1)设A′(x,y)
则
y+2
x+1
2
3=-1
,
2×x-12 -3×
y-2
2 +1=0
,
ì
î
í
ïï
ï
解得
x=-3313
,
y=413
,
ì
î
í
ïï
ï
即A′ -3313
,4
13( ).
(2)在直线m 上取一点,如 M(2,0),
则 M(2,0)关于直线l的对称点必在m′上.
设对称点为 M′(a,b),
则
2×a+22 -3×
b+0
2 +1=0
,
b-0
a-2×
2
3=-1
,
ì
î
í
ïï
ï
解得
a=613
,
b=3013
,
ì
î
í
ïï
ï
即 M′ 613
,30
13( ).
设m 与l的交点为N,则由 2x-3y+1=0
,
3x-2y-6=0,{
得N(4,3).又∵m′经过点N(4,3),
∴由两点式得直线m′的方程为9x-46y+102=0.
(3)法一 在l:2x-3y+1=0上任取两点,
如P(1,1),N(4,3),
则P,N 关于点A 的对称点P′,N′均在直线l′上.
易知P′(-3,-5),N′(-6,-7),
由两点式可得l′的方程为2x-3y-9=0.
法二 设Q(x,y)为l′上任意一点,
26
则Q(x,y)关于点A(-1,-2)的对称点为Q′(-2-x,
-4-y).
∵Q′在直线l上,
∴2(-2-x)-3(-4-y)+1=0,
即直线l′的方程为2x-3y-9=0.
高考冲浪
1.D [圆x2+y2-2x+6y=0的标准方程为(x-1)2+(y
+3)2=10,圆心坐标为(1,-3),因此圆心到直线x-y+
2=0的距离d= |1+3+2|
|12+(-1)2|
=3 2.]
2.解析:因为圆心(0,0)到直线x- 3y+8=0的距离d=
8
1+3
=4,由 弦 长 公 式 l=2 r2-d2 可 得 6=
2 r2-42,解得r=5.
答案:5
假期必刷5 圆的方程
技能提升台 技能提升
1.C 2.C 3.B
4.A [设圆的一般方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+
E2-4F>0),∵过坐标原点,则F=0,即x2+y2+Dx+
Ey=0,令x=0,则y2+Ey=0,∴y=-E=3,∴E=-3.
令y=0,则x2+Dx=0,∴x=-D=2,∴D=-2.∴所求
圆的方程为:x2+y2-2x-3y=0.]
5.B [设所求圆的方程为x2+y2-2x+4y+m=0,由该圆
过点(1,-1),得m=4,所以所求圆的方程为x2+y2-2x
+4y+4=0.]
6.C [如图所示,当直线AO 与圆相切时,
A 为切点,此时∠AOC 最大,连接CA,
易得AC⊥AO.由x2+y2-4x+2=0⇒
(x-2)2+y2=2,即C(2,0),AC= 2,
所以sin∠AOC= 22
,得∠AOC=π4.
]
7.AD [因为(0,0)在(x-m)2+(y+m)2=4的内部,则有
(0-m)2+(0+m)2<4,解得- 2<m< 2.]
8.ABC [可知直线mx+2ny-4=0过圆心(2,1),
有2m+2n-4=0,即n=2-m,
则mn=m(2-m)=-m2+2m=-(m-1)2+1≤1.]
9.(1,2) 10.(x-2)2+(y+1)2=4 11. 26+2
12.解:方法一:设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+
E2-4F>0) ①
将P,Q 的坐标分别代入①,
得
4D-2E+F+20=0, ②
D-3E-F-10=0, ③{
令x=0,由①得y2+Ey+F=0, ④
由已知|y1-y2|=4 3,其中y1,y2 是方程④的两根.
∴(y1-y2)2=(y1+y2)2-4y1y2=E2-4F=48, ⑤
联立②③⑤解得
D=-2,
E=0,
F=-12,
{ 或
D=-10,
E=-8,
F=4.
{
故所求方程为x2+y2-2x-12=0或x2+y2-10x-
8y+4=0.
方法二:由题意得线段PQ的中垂线方程为x-y-1=0.
∴所求圆的圆心C 在直线x-y-1=0上,设其坐标为
(a,a - 1).又 圆 C 的 半 径 长 r = |CP| =
(a-4)2+(a+1)2. ①
由已知圆C截y 轴所得的线段长为4 3,而圆心C 到y
轴的距离为|a|.
∴r2=a2+ 4 3
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
,代入①并将两端平方得a2-6a+5
=0,解得a1=1,a2=5,∴r1= 13,r2= 37.
故所求圆的方程 为(x-1)2+y2=13 或(x-5)2+
(y-4)2=37.
13.解:(1)根据题意,直线l1 与l2:3x-2y-1=0平行,
则直线l1 的斜率为
3
2
,又直线l1 过原点,所以直线l1 的
方程为3x-2y=0.
(2)直线l1 的方程为3x-2y=0,直线l2:3x-2y-1=
0,所以l1 与l2 间的距离为
|0+1|
32+(-2)2
= 1
13
= 1313 .
(3)设圆心C(a,b).
由于直线l1:3x-2y=0平分圆C,所以圆心在直线l1
上,即3a-2b=0.①
又|CA|=|CB|,
所以有 (a-1)2+(b-3)2= (a-2)2+(b-2)2.②
联立①②,解得a=2,b=3.
所以|CA|= (2-1)2+(3-3)2=1.
所以圆C的方程为(x-2)2+(y-3)2=1.
14.解:原方程化为(x-2)2+y2=3,
表示以点C(2,0)为圆心,以 3为
半径的圆.
(1)设yx =k
,即y=kx,
由图可知当直线y=kx 与圆相切
时,斜率k取最大值和最小值,
Rt△AOC 中,tan∠AOC= 3
22-3
= 3,
故k的最大值为 3,由对称性知k的最小值为- 3.
故y
x
的最大值为 3,最小值为- 3.
(2)设y-x=b,即y=x+b,
当y=x+b与圆相切时,纵截距b取得最大值和最小
值,此时|2-0+b|
2
= 3,即b=-2± 6.
故y-x的最大值为-2+ 6,最小值为-2- 6.
(3)x2+y2 表示圆上点与原点距离的平方,由图知x2+
y2 的最大值为(|OC|+ 3)2=(2+ 3)2=7+4 3.
最小值为(|OC|- 3)2=(2- 3)2=7-4 3.
高考冲浪
1.D [圆x2+y2-2x+6y=0的标准方程为(x-1)2+(y
+3)2=10,圆心坐标为(1,-3),因此圆心到直线x-y+
2=0的距离d= |1+3+2|
12+(-1)2
=3 2.]
2.解析:x2+(y-2)2=m+4,r2=ππ=1
,由题意m+4=1
⇒m=-3.
答案:-3
3.解析:设点A(0,0),B(4,0),C(-1,1),D(4,2),圆过其
中三点共有四种情况,解决办法是两条中垂线的交点为
圆心,圆心到任一点的距离为半径.
(1)若圆过A,B,C三点,则圆心在直线x=2,设圆心坐标
为(2,a),则4+a2=9+(a-1)2⇒a=3,r= 4+a2=
13,所以圆的方程为(x-2)2+(y-3)2=13.
(2)若圆过A,B,D 三点,同(1)设圆心坐标为(2,a),则
4+a2=4+(a-2)2⇒a=1,r= 4+a2= 5,所以圆的方
程为(x-2)2+(y-1)2=5.
36
假期必刷4 两直线的位置关系
1.两条直线位置关系的判定
直线
方程
斜截式 一般式
位置
关系
y=k1x+b1
y=k2x+b2
A1x+B1y+C1=0
A2x+B2y+C2=0
相交
垂直
平行
且
重合
k1=k2
且b1=b2
A1B2-A2B1=0
B2C1-B1C2=0
{
或
A1B2-A2B1=0
A1C2-A2C1=0
{
2.三种距离
(1)两点间的距离公式
平面上任意两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间
的距离公式为|P1P2|= .
特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的
距离|OP|= .
(2)点到直线的距离公式
平面上任意一点P0(x0,y0)到直线l:Ax+
By+C=0的距离d= .
(3)两条平行线间的距离公式
一般地,两条平行直线l1:Ax+By+C1=0,
l2:Ax+By+C2=0间的距离d= .
1.k1≠k2 A1B2-A2B1≠0 k1k2=-1
A1A2 +B1B2 =0 k1 =k2 且 b1 ≠b2
A1B2-A2B1=0
B2C1-B1C2≠0{
或
A1B2-A2B1=0
A1C2-A2C1≠0{
2.(1)(x2-x1)2+(y2-y1)2 x2+y2
(2)
|Ax0+By0+C|
A2+B2
(3)
|C1-C2|
A2+B2
常见的三大直线系方程
(1)与直线Ax+By+C=0平行的直线系方
程是Ax+By+m=0(m∈R且m≠C).
(2)与直线Ax+By+C=0垂直的直线系方
程是Bx-Ay+m=0(m∈R).
(3)过直线l1:A1x+B1y+C1=0与l2:A2x+
B2y+C2=0的交点的直线系方程为A1x
+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ∈
R),但不包括l2.
1.“m=3”是“直线l1:2(m+1)x+(m-3)y+
7-5m=0与直线l2:(m-3)x+2y-5=0
垂直”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.若直线a,b的斜率分别为方程x2-4x-1=0
的两个根,则a与b的位置关系为 ( )
A.互相平行 B.互相重合
C.互相垂直 D.无法确定
01
3.两条直线l1:x=2和l2:3x+2y-12=0的
交点坐标是 ( )
A.(2,3) B.(-2,3)
C.(3,-2) D.(-3,2)
4.不论m 为何值时,直线(m-1)x+(2m-1)
y=m-5恒过定点 ( )
A.1,-12
æ
è
ç
ö
ø
÷ B.(-2,0)
C.(2,3) D.(9,-4)
5.直线2x+y+m=0和x+2y+n=0的位置
关系是 ( )
A.平行 B.垂直
C.相交但不垂直 D.不能确定
6.已知直线3x+4y+3=0与直线6x+my-
14=0平行,则它们之间的距离是 ( )
A.2 B.8 C.175 D.
17
10
7.(多选)直线l1,l2 的方程分
别为l1:x+ay+b=0,l2:x
+cy+d=0,它们在坐标
系中的位置如图所示,则下
列结论中正确的是 ( )
A.b>0,d<0 B.b<0,d>0
C.a>c D.a<c
8.(多选)2023年动画电影«长安三万里»重新
点燃了人们对唐诗的热情,唐诗中边塞诗又
称出塞诗,是唐代汉族诗歌的主要题材,是
唐诗当中思想性最深刻、想象力最丰富、艺
术性最强的一部分,唐代诗人李颀的边塞诗
«古从军行»开头两句说:“白日登山望峰火,
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”,即将军在白天观
望烽火台,黄昏时从山脚下某处出发,先到
河边饮马,再回军营,怎样走才能使总路程
最短? 在平面直角坐标系中,设将军的出发
点是A(2,4),军营所在位置为B(6,2),河
岸线所在直线的方程为x+y-3=0,若将
军从出发点到河边饮马,再回到军营的总路
程最短,则 ( )
A.将军从出发点到河边的路线所在直线的
方程是6x-y-8=0
B.将军在河边饮马的地点的坐标为 138
,11
8
æ
è
ç
ö
ø
÷
C.将军从河边回军营的路线所在直线的方
程是x-6y+6=0
D.“将军饮马”走过的总路程为5 2
9.已知两条直线l1:(3+t)x+4y=5-3t,l2:
2x+(5+t)y=8,l1∥l2,则t= .
10.经过两条直线l1:x-2y+4=0和l2:x+y
-2=0的交点且与直线l3:3x-4y+5=0
垂直的直线l的方程为 .
11.直线l1:x+ay-2=0(a∈R)与直线l2:
y=34x-1
平行,则a= ,l1 与l2
的距离为 .
12.已知直线l1:ax+2y+6=0和直线l2:x+
(a-1)y+a2-1=0.
(1)试判断l1 与l2 是否平行;
(2)当l1⊥l2 时,求a的值.
11
13.已知直线2x-3y+1=0和直线x+y-2
=0的交点为P.
(1)求过点P 且与直线x-3y-1=0平行
的直线方程;
(2)若直线l与直线x-3y-1=0垂直,且
P 到l的距离为 105
,求直线l的方程.
14.已知直线l:2x-3y+1=0,点 A(-1,
-2).求:
(1)点A 关于直线l的对称点A′的坐标;
(2)直线m:3x-2y-6=0关于直线l的
对称直线m′的方程;
(3)直线l关于点A 对称的直线l′的方程.
1.(2024北京卷,3)圆x2+y2-2x+6y=0
的圆心到x-y+2=0的距离为 ( )
A.2 B.2 C.3 D.3 2
2.(2020天津卷,12)已知直线x-3y+8=0和
圆x2+y2=r2(r>0)相交于 A,B 两点.若
|AB|=6,则r的值为 .
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