内容正文:
[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
解析:C [由题意可知k=tan 135°=-1,b=-1,所以直线方程为y=-x-1,即x+y+1=0.]
2.已知直线l的方程为y=2 022x-2 023,则直线l在y轴上的截距为( )
A.2 022 B.-2 022
C.2 023 D.-2 023
解析:D [因为b为直线y=kx+b在y轴上的截距,所以直线l:y=2 022x-2 023在y轴上的截距为-2 023.]
3.(多选)关于直线l:x-y-1=0,下列说法正确的有( )
A.过点(,-2)
B.斜率为
C.倾斜角为60°
D.在y轴上的截距为1
解析:BC [对于A,将(,-2)代入l:x-y-1=0,可知不满足方程,故A不正确;对于B,由x-y-1=0,可得y=x-1,所以k=,故B正确;对于C,由k=,即tan α=,可得直线倾斜角为60°,故C正确;对于D,由x-y-1=0,可得y=x-1,直线在y轴上的截距为-1,故D不正确.]
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)
解析: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.(多选)直线y=ax+ 的图象可能是( )
解析:AB [∵a≠0,∴C错;当a>0时,>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,<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.过点(2,-1),且倾斜角比直线y=x+的倾斜角大45°的直线方程为 ________ .
解析:设直线x-3y+4=0的倾斜角为α,由题意知α为锐角,且tan α=,则所求直线的倾斜角为α+45°,则tan(α+45°)==2,则所求直线方程为y+1=2(x-2),即y=2x-5.
答案:y=2x-5
7.斜率与直线y= x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 ________________ .
解析:直线y=x的斜率为,又所求直线过点(-4,3),故点斜式方程为y-3=(x+4).斜截式方程是y=x+9.
答案:y-3= (x+4) y= x+9
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,求直线l的方程.
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b2,由b2=,解得b=±1,故所求直线的方程为y=-x+1或y=-x-1.
[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x+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
解析: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;x+y+1=0可化为y=-x-1,则该直线的斜率为-,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.已知直线l的方程为y+1=2,
若设l的斜率为a,在y轴上的截距为b,则logab的值为( )
A. B.2
C.log26 D.0
解析:B [∵ 直线l的方程为y+1=2(x+),∴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.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 __________ .
解析:设直线l在y轴上的截距为b,则由已知得
×|-2|×|b|=10,b=±10.
①当b=10时,直线过点(-2,0),(0,10),
斜率k==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==-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.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=-;
(4)P(1,2),斜率不存在.
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°.
[素养培优练]
13.已知直线y=x+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 ______ .
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=|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.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.
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
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-,在y轴上的截距为1+2k,∴A,B(0,1+2k).又-<0且1+2k>0,∴k>0.
故S=|OA||OB|=×(1+2k)
=≥(4+4)=4,
当且仅当4k=,即k=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.
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