内容正文:
2.2.2 直线的两点式方程
基础过关练
题组一 直线的两点式方程
1.已知直线l的两点式方程为=,则l的斜率为( )
A.- B. C.- D.
2.若直线l过点(-1,-1)和(2,5),且点(1 009,b)在直线l上,则b的值为( )
A.2 019 B.2 018 C.2 017 D.2 016
3.已知△ABC的三个顶点分别为A(0,4),B(-2,6),C(-8,0),则边AC所在直线的方程为 ,边AB所在直线的方程为 .
4.已知平行四边形ABCD的两条对角线AC,BD交于点E(-1,1),其中A(-2,0),B(1,1).求:
(1)点D的坐标及AD所在直线的方程;
(2)平行四边形ABCD的面积.
题组二 直线的截距式方程
5.直线-+=-1在x轴、y轴上的截距分别为( )
A.2,3 B.-2,3 C.-2,-3 D.2,-3
6.若直线+=1过第一、三、四象限,则( )
A.a>0,b>0 B.a>0,b<0
C.a<0,b>0 D.a<0,b<0
7.满足过点P(2,3)且在两坐标轴上截距相等的直线l的条数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
8.直线l经过点P(-4,6),与x轴、y轴分别交于A,B两点,当P为AB的中点时,直线l的方程为( )
A.3x-y-4=0 B.-3x-2y+24=0
C.x-y+8=0 D.3x-2y+24=0
9.已知P(3,2),且直线l过点P.若直线l在两坐标轴上的截距之和为12,求直线l的方程.
题组三 直线的两点式和截距式方程的应用
10.某地汽车客运公司规定旅客可随身携带一定质量的行李,如果超过规定,则需要购买行李票,行李票费用y(元)与行李质量x(kg)的关系如图所示,则旅客最多可免费携带行李的质量为( )
A.20 kg B.25 kg
C.30 kg D.80 kg
11.两条直线-=1与-=1的图形可能是( )
12.已知A(3,0),B(0,4),直线AB上有一动点P(x,y),则xy的最大值是 .
13.过点P(4,1)作直线l分别交x轴、y轴的正半轴于A,B两点,O为坐标原点.当|OA|+|OB|取最小值时,求直线l的方程.
14.一束光线从点A发出,射向点B(0,1)后被y轴反射,分别求入射光线和反射光线所在直线的方程.
15.如图,为了绿化城市,拟在矩形区域ABCD内建一块矩形草坪,另外△AEF的内部为一文物保护区域,不能占用,经过测量,AB=100 m,BC=80 m,AE=30 m,AF=20 m,应该如何设计才能使草坪的面积最大?
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A 解法一:由题意知,直线l过点(-5,0),(3,-3),所以l的斜率为=-.
解法二:直线l的方程可化为y=-(x+5),故l的斜率为-.
2.A 由直线的两点式方程得直线l的方程为=,即y=2x+1,将(1 009,b)代入方程,得b=2×1 009+1,解得b=2 019.
3.答案 x-2y+8=0;x+y-4=0
解析 由直线的两点式方程,得边AC所在直线的方程为=,即x-2y+8=0.
边AB所在直线的方程为=,即x+y-4=0.
4.解析 (1)由题意,知E为BD的中点,
∴D点坐标为(-3,1),
∴AD所在直线的方程为=,即x+y+2=0.
(2)如图所示,在平行四边形ABCD中,BD∥x轴,且|BD|=1-(-3)=4,作AH⊥BD于点H,则|AH|=1.
因此S▱ABCD=2S△ABD=2××4×1=4.
5.D 直线方程可化为+=1,因此,直线在x轴、y轴上的截距分别为2,-3,故选D.
6.B 因为直线过第一、三、四象限,所以它在x轴上的截距为正,在y轴上的截距为负,所以a>0,b<0.故选B.
7.B 当直线过原点时,直线方程为y=x;当直线不过原点时,设直线方程为+=1(ab≠0),又因为截距相等,所以b=a,将(2,3)代入有+=1,解得a=5,此时直线方程为x+y-5=0.
综上,满足题意的直线有2条.故选B.
易错警示
在解决与两截距有关的问题时,要注意考虑过原点的直线是否符合题意,防止遗漏导致错误.
8.D 设A(a,0),B(0,b),
∵P为AB的中点,∴解得
∴直线l的方程为+=1,整理得3x-2y+24=0,故选D.
9.解析 当l与坐标轴平行或过原点时,不符合题意,所以可设l的方程为+=1(ab≠0),则⇒或则直线l的方程为+=1或+=1,整理得2x+y-8=0或x+3y-9=0.
10.C 由题图知点A(60,6),B(80,10).由直线的两点式方程得=,整理得x-5y-30=0,令y=0,解得x=30,即旅客最多可免费携带30 kg的行李.故选C.
11.B 直线-=1在x轴、y轴上的截距分别是m和-n,直线-=1在x轴、y轴上的截距分别是n和-m,因此四个截距中两正两负,对照选项知B正确,故选B.
12.答案 3
解析 直线AB的方程为+=1,则x=3-y,∴xy=3y-y2=(-y2+4y)=[-(y-2)2+4]≤3,即当P点坐标为时,xy取得最大值3.
13.解析 设直线l的方程为+=1(a>0,b>0).
由点P在直线l上,得+=1,
∴|OA|+|OB|=a+b=(a+b)=5++≥5+2=9,当且仅当=,即a=6,b=3时等号成立,
∴直线l的方程为+=1,即x+2y-6=0.
14.解析 易知入射光线所在直线即为直线AB,其方程为+=1,即2x-y+1=0.由光的反射定律,知A关于y轴的对称点M在反射光线所在直线上,又因为B(0,1)也在反射光线所在直线上,所以反射光线所在直线的方程为=,即2x+y-1=0.
综上,入射光线所在直线的方程为2x-y+1=0,反射光线所在直线的方程为2x+y-1=0.
15.解析 当矩形草坪的顶点不在EF上时,
过点F作FM⊥BC于M,
则DF=60 m,S矩形DCMF=100×60=6 000(m2);
过点E作EN⊥DC于N,则CN=70 m,S矩形EBCN=80×70=5 600(m2);
当矩形草坪的顶点在EF上时,建立如图所示的平面直角坐标系,则E(30,0),F(0,20).
线段EF所在直线的方程为+=1(0≤x≤30).
在线段EF上任取一点P(m,n),作PQ⊥BC于Q,PR⊥CD于R,则矩形PQCR即为要建的矩形草坪,
设矩形PQCR的面积是S m2,则S=|PQ|·|PR|=(100-m)(80-n).
又因为+=1(0≤m≤30),所以n=20,
故S=(100-m)=-(m-5)2+(0≤m≤30),
当m=5时,S取最大值.
综上,当矩形草坪的面积最大时,矩形的一个顶点在EF上,此时==5,
即当点P为线段EF上靠近F点的六等分点时,可使草坪的面积最大.
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