内容正文:
1.3直线的方程
第1课时 直线方程的点斜式
[基础达标练]
1.倾斜角为135°,在y 轴上的截距为-1
的直线方程为 ( )
A.x+y-1=0 B.x-y-1=0
C.x+y+1=0 D.x-y+1=0
2.已知直线l的方程为y=2022x-2023,
则直线l在y 轴上的截距为 ( )
A.2022 B.-2022
C.2023 D.-2023
3.(多选)关于直线l:3x-y-1=0,下列
说法正确的有 ( )
A.过点(3,-2)
B.斜率为 3
C.倾斜角为60°
D.在y轴上的截距为1
4.在等腰三角形AOB 中,AO=AB,点O
(0,0),A(1,3),点B 在x 轴的正半轴
上,则直线AB 的方程为 ( )
A.y-1=3(x-3) B.y-1=-3(x-3)
C.y-3=3(x-1) D.y-3=-3(x-1)
5.(多选)直线y=ax+1a
的图象可能是
( )
6.过点(2,-1),且倾斜角比直线y=13x
+43
的 倾 斜 角 大 45°的 直 线 方 程 为
.
7.斜率与直线y=32x
的斜率相等,且过
点(-4,3)的直线的点斜式方程是
;直线的斜截式方程是
.
8.已知直线l的斜率为-1,且它与两坐标
轴围成的三角形的面积为1
2
,求直线l
的方程.
182
第一章 直线与圆
[能力提升练]
9.(多选)下列说法正确的是 ( )
A.直线y=ax-3a+2(a∈R)必过定点
(3,2)
B.直线y=3x-2在y 轴上的截距为
-2
C.直线 3x+y+1=0的倾斜角为60°
D.经过定点P(x0,y0)的直线都可以用
方程y-y0=k(x-x0)表示
10.已知直线l的方程为y+1=2x+52
æ
è
ç
ö
ø
÷,
若设l的斜率为a,在y轴上的截距为b,
则logab的值为 ( )
A.12 B.2
C.log26 D.0
11.已知直线l过点P(-2,0),直线l与
坐标轴围成的三角形的面积为10,则
直线l的方程为 .
12.根据下列条件,分别画出经过点P,且
斜率为k的直线,并写出倾斜角α:
(1)P(1,2),k=1;
(2)P(-1,3),k=0;
(3)P(0,-2),k=- 33
;
(4)P(1,2),斜率不存在.
[素养培优练]
13.已知直线y=12x+k
与两坐标轴围成
的三角形的面积不小于1,
则实数k的取值范围是 .
14.已知直线l∶kx-y+1+2k=0(k∈R).
(1)证明:直线l过定点;
(2)若直线l不经过第四象限,求k的
取值范围;
(3)若直线l交x 轴负半轴于点A,交
y轴正半轴于点B,O 为坐标原点,设
△AOB 的面积为S,求S 的最小值及
此时直线l的方程.
282
选择性必修第一册
参 考 答 案
第一章 直线与圆
§1 直线与直线的方程
1.1 一次函数的图象与直线的方程
1.2 直线的倾斜角、斜率及其关系
1.B [根据题意,直线l:x= π3
,是与x轴垂直的直线,其
倾斜角为 π
2.
]
2.A [由题意得 a-4-2-a=
3
3
,得a=7-3 3.]
3.AD [由题图知,直线l1,l2,l3 的斜率分别为k1,k2,k3,
倾斜角分别为α1,α2,α3,则k2>k3>0,k1<0,故
π
2 >α2
>α3>0,且α1 为钝角.]
4.B [由直线的倾斜角α的范围是(π4
,3π
4
),得直线的斜
率存在时,有k<-1或k>1.又kAB=
3-1
m-2=
2
m-2
,
∴ 2m-2<-1
或 2
m-2>1
,解得0<m<2或2<m<4.
当直线的斜率不存在时,m=2.综上,实数m 的取值范围
是(0,4).]
5.BCD [对 于 A,∵ 4-21-(-1)≠
5-2
3-(-1)
,∴ 三 点 不 共
线;对于B,∵6-57-3=
3-6
-5-7
,∴三点共线;对于 C,
∵
-13-0
0-1 =
2- -13( )
7
,∴三点共线;对于 D,∵4-02-0
=-2-0-1-0
,∴三点共线.]
6.解析:设点 M 的坐标为(0,y),则tan60°= 1-y
- 3-0
,解
得y=4.
答案:(0,4)
7.解析:如 图,kOA =2,kl′ =0,只
有当直线落在图中所示位置时
才符合题意,故k∈[0,2].故直
线l的斜率k 的最大值为2.
答案:2
8.解:(1)若 倾 斜 角 为 锐 角,则 斜
率大于0,
即k= 2m+5-1m+3-(m-2)=
2m+4
5
>0,解得m>-2.
(2)若倾斜角为钝角,则斜率小于0,
即k= 2m+5-1m+3-(m-2)=
2m+4
5 <0
,解得m<-2.
(3)当直线 MN 垂直于x 轴时直线的倾斜角为直角,此
时m+3=m-2,此方程无解,故直线 MN 的倾斜角不可
能为直角.
9.C [由|k|=|tanα|=1,得k=tanα=1或k=tanα=
-1.又倾斜角满足0°≤α<180°,∴α=45°或135°.]
10.D [由题得n-5m-1=tan135°=-1
,∴m+n=6(m>0,n
>0),所以1m+
4
n=
1
6
1
m+
4
n( )(m+n)=
1
6 5+
n
m +
4m
n( ) ≥
1
6 5+2
n
m
4m
n
æ
è
ç
ö
ø
÷=32.
当且仅当 m=2,n=4时取等.所以 1m +
4
n
的最 小 值
为3
2.
]
11.解析:由 斜 率 公 式 可 得,kAP =
0-(-1)
3-0
= 33
,kBP =
1-(-1)
2-0 =1
,故直线l的斜率的取值范围为 3
3
,1[ ] ,
由斜率与倾斜角的公式可得,直线AP 的倾斜角为 π6
,
直线BP 的倾斜角为 π4
,故直线l的倾斜角α 的取值范
围为 π
6
,π
4[ ].故答案为:
3
3
,1[ ] ; π6,
π
4[ ].
答案: 3
3
,1[ ] π6,
π
4[ ]
12.解:(1)kAB=12=
2a-8
2-(-a)
,∴a=-165.
(2)8-mm-5>1
,化为(m-5)m-132( ) <0,
解得5<m<132.
∴实数m 的取值范围是(5,132
).
13.C [设y=f(x)=sinx,且x1=0,x2=
π
2
,x3=π,则
有y1=0,y2 =1,y3 =0;所 以k1 =
1-0
π
2-0
= 2π
,k=
0-1
π-π2
=-2π
,k2=-
4
π2
,
由f(x)≈y1+k1(x-x1)+k2(x-x1)(x-x2)=-
4
π2
x2+4πx
,
可得sinx≈-4
π2
x2+4πx
,sin π5≈-
4
π2
×(π5
)2+4π
×π5=
16
25.
]
14.解:(1)由斜率公式得kAB=
1-1
1-(-1)=0
,
kBC=
3+1-1
2-1 = 3
,kAC=
3+1-1
2-(-1)=
3
3.
所以直线AB 的倾斜角为0,直线BC的倾斜角为 π3
,直
线AC的倾斜角为 π6.
(2)如 图,当 斜 率k 变 化 时,直 线
CD 绕点C 旋转,当直线CD 由CA
逆时针转到CB 时,直线CD 与线
段AB 恒 有 交 点,即 点 D 在 线 段
AB 上,此时k由kCA 增大到kCB ,所
以k的取值范围为 3
3
,3[ ].
1.3直线的方程
第1课时 直线方程的点斜式
1.C [由题意可知k=tan135°=-1,b=-1,所以直线方
程为y=-x-1,即x+y+1=0.]
2.D [因为b为直线y=kx+b在y 轴上的截距,所以直
线l:y=2022x-2023在y轴上的截距为-2023.]
3.BC [对于 A,将(3,-2)代入l:3x-y-1=0,可知不
满足方程,故 A不正确;对于B,由 3x-y-1=0,可得y
= 3x-1,所以k= 3,故 B正确;对于 C,由k= 3,即
973
参考答案
tanα= 3,可得直线倾斜角为60°,故 C正确;对于 D,由
3x-y-1=0,可得y= 3x-1,直线在y 轴上的截距
为-1,故 D不正确.]
4.D [因为AO=AB,所以直线AB 的斜率与直线AO 的
斜率互为相反数,所以kAB =-kOA =-3,所以直线 AB
的点斜式方程为y-3=-3(x-1).]
5.AB [∵a≠0,∴C错;当a>0时,1a>0
,即直线的倾斜
角为锐角,且在y轴上的截距大于0,故 A 可能;当a<0
时,1
a<0
,即直线的倾斜角为钝角,且在y 轴上的截距
小于0,故B可能,D不可能.]
6.解析:设直线x-3y+4=0的倾斜角为α,由题意知α为
锐角,且tanα=13
则所 求 直 线 的 倾 斜 角 为 α+45°,则 tan(α+45°)=
1+tanα
1-tanα=2
,
则所求直线方程为y+1=2(x-2),即y=2x-5.
答案:y=2x-5
7.解析:直线y=32x
的斜率为 3
2
,又所求直线过点(-4,
3),故点斜式方程为y-3= 32
(x+4).斜截式方程是y
=32x+9.
]
答案:y-3=32
(x+4) y=32 x+9
8.解:设直线l的方程为y=-x+b,则它与两个坐标轴的
交点为A(b,0)和B(0,b),所以围成的三角形的两个直
角边长都为|b|,
故其面积为1
2b
2,由1
2b
2=12
,解得b=±1,
故所求直线的方程为y=-x+1或y=-x-1.
9.AB [y=ax-3a+2(a∈R)可化为y-2=a(x-3),则
直线y=ax-3a+2(a∈R)必过定点(3,2),故 A 正确;
令x=0,则y=-2,即直线y=3x-2在y轴上的截距
为-2,故B正确;3x+y+1=0可化为y=- 3x-1,
则该直线的斜率为- 3,即倾斜角为120°,故 C错误;对
于 D项,该方程不能表示过点P 且垂直于x 轴的直线,
即点斜式只能表示斜率存在的直线,所以 D项不正确.]
10.B [∵ 直线l的方程为y+1=2(x+52
),∴直线的斜
率为2,在y轴上的截距为4,即a=2,b=4,∴logab=
log24=2.]
11.解析:设直线l在y 轴上的截距为b,则由已知得
1
2×|-2|×|b|=10
,b=±10.
①当b=10 时,直 线 过 点 (-2,0),(0,10),斜 率k=
10-0
0-(-2)=5.
故直线的斜截式方程为y=5x+10.
②当b=-10时,直线过点(-2,0),(0,-10),斜率k
= -10-00-(-2)=-5.
故直线的斜截式方程为y=-5x-10.
综合①②可知,直线l的方程为y=5x+10或y=-5x
-10.
答案:y=5x+10或y=-5x-10.
12.解:(1) 倾斜角为45°;
(2) 倾斜角为0°;
(3) 倾斜角为150°;
(4) 倾斜角为90°.
13.解析:令y=0,则x=-2k.令x=0,则y=k,
则直线与两坐标轴围成的三角形的面积为S=12|k|
|-2k|=k2.
由题意知,三角形的面积不小于1,可得k2≥1,
所以k的范围是k≥1或k≤-1.
答案:k≥1或k≤-1
14.解:(1)证明:证法一:直线l的方程可化为y=k(x+2)
+1,
故无论k取何值,直线l总过定点(-2,1).
证法二:设直线l过定点(x0,y0),则kx0-y0+1+2k=
0对任意k∈R 恒成立,即(x0+2)k-y0+1=0恒成
立,∴x0+2=0,-y0+1=0,
解得x0=-2,y0=1,故直线l总过定点(-2,1).
(2)直线l的方程为y=kx+2k+1,则直线l在y 轴上
的截距为2k+1,
要使直线l不经过第四象限,则 k≥0
,
2k+1≥0,{
解得k的取值范围是[0,+∞).
(3)依题意,直线l在x 轴上的截距为-1+2kk
,在y轴
上的截距为1+2k,∴A -1+2kk
,0( ) ,B(0,1+2k).又
-1+2kk <0
且1+2k>0,∴k>0.
故S=12|OA||OB|=
1
2×
1+2k
k
(1+2k)
=12 4k+
1
k+4( ) ≥
1
2
(4+4)=4,
当且仅当4k=1k
,即k=12
时,等号成立.
故S的最小值为4,此时直线l的方程为x-2y+4=0.
第2课时 直线方程的两点式
1.D [将方程变形为x2+
y
-3=1
,所以直线在x 轴、y轴
上的截距分别为2,-3.]
2.A [由 直 线 的 两 点 式 方 程 为 y-0-3-0=
x-(-5)
3-(-5)
可 得
出:y=-38x-
15
8.
所以直线的斜率为-38.
]
3.C [直线l的两点式方程为y-
(-1)
5-(-1)=
x-(-1)
2-(-1)
,化简
得y=2x+1,将x=1011代入,得b=2023.]
4.AC [由题意设直线方程为xa +
y
a =1
或x
a +
y
-a=1
,
把点(2,1)代入直线方程得2a+
1
a=1
或2
a+
1
-a=1
,
解得a=3或a=1,∴所求直线的方程为x3+
y
3=1
或
x
1+
y
-1=1
,即x+y-3=0或x-y-1=0.]
083
选择性必修第一册