内容正文:
课时梯级训练(18) 直线的一般式方程
1.(2025·济南高二期中)若直线l的方程为x sin 50°+y cos 50°+2 024=0,则直线l的倾斜角为( )
A.50° B.130° C.40° D.140°
B 解析:设直线的倾斜角为α,
则直线x sin 50°+y cos 50°+2 024=0的斜率为
k=tan α=-=-tan 50°=tan 130°,
又倾斜角的取值范围为[0,π),所以直线的倾斜角为α=130°.故选B.
2.如果Ax+By+C=0表示的直线是y轴,那么系数A,B,C满足的条件是( )
A.BC=0 B.A≠0
C.BC=0,且A≠0 D.A≠0,且B=C=0
D 解析:y轴所在直线的方程可表示为x=0,所以A,B,C满足条件为B=C=0,A≠0.
3.若ac<0,bc<0,则直线ax+by+c=0的图形只能是( )
C 解析:由ac<0,bc<0,∴abc2>0,∴ab>0,∴斜率k=-<0,又纵截距->0.故选C.
4.已知直线Ax+By+C=0的斜率为5,且A-2B+3C=0,则该直线方程为( )
A.15x-3y-7=0 B.15x+3y-7=0
C.3x-15y-7=0 D.3x+15y-7=0
A 解析:∵A-2B+3C=0,即A-B+C=0,
∴直线Ax+By+C=0过点(,-),则直线方程为y+=5(x-),即15x-3y-7=0.
5.(2025·南通高二期中联考)已知直线l1:ax+y-2=0和直线l2:3x-(a+1)y+1=0垂直,则a=________.
答案: 解析:由题意知直线l1:ax+y-2=0和直线l2:3x-(a+1)y+1=0,
故3a+1×[-(a+1)]=0,解得a=.
6.已知直线mx+ny+1=0平行于4x+3y+5=0,且在y轴上的截距为,则m+n=________.
答案:-7 解析:将方程mx+ny+1=0化为斜截式得y=-x-.由题意得-=-,且-=,解得m=-4,n=-3.故m+n=-7.
7.(2025·济宁高二月考)已知△ABC的三个顶点为A(1,2),B(-1,2),C(5,1),D为BC的中点,AD所在的直线为l.
(1)求直线l的一般式方程;
(2)若直线l1经过点B,且l1∥l,求l1的方程.
解:(1)由B(-1,2),C(5,1),可得BC的中点为D(2,),
所以直线AD:=,整理得x+2y-5=0,即为直线l的一般式方程.
(2)由(1)得直线l的斜率k=-,结合l1∥l,可知直线l1的斜率也是-.
因为直线l1经过点B(-1,2),所以l1的方程为y-2=-(x+1),即x+2y-3=0.
8.设直线l的方程为(m2-2m-3)x+(2m2+m-1)y=2m-6,根据下列条件分别求实数m的值.
(1)在x轴上的截距为1;
(2)斜率为1;
(3)经过定点P(-1,-1).
解:(1)∵直线过点P′(1,0),∴m2-2m-3=2m-6,解得m=3或m=1.
又m=3时,直线l的方程为y=0,不符合题意,∴m=1.
(2)由斜率为1,得解得m=.
(3)直线过定点P(-1,-1),则-(m2-2m-3)-(2m2+m-1)=2m-6,
解得m=或m=-2.
9.已知a≠0,直线ax+(b+2)y+4=0与直线ax+(b-2)y-3=0互相垂直,则ab的最大值为( )
A.0 B.2
C.4 D.
B 解析:由两直线互相垂直知,a2+(b+2)(b-2)=0,
所以a2+b2=4.又a2+b2≥2ab,所以ab≤2,
当且仅当a=b=±时,等号成立.所以ab的最大值为2.
10.(多选)(2025·淮安高二期中)关于直线l:ax+y+a=0,以下结论正确的有( )
A.当a=1时,直线l在两坐标轴上的截距相等
B.直线l必过第二象限
C.当a<0时,直线l不过第四象限
D.当a>0时,直线l过第二、三、四象限
ACD 解析:对于A,当a=1时,l的方程化为y=-x-1,令x=0得直线l的纵截距为-1,
令y=0得直线l的横截距为-1,即直线l在两坐标轴上的截距相等,正确;
对于B,当a=0时,l:y=0,直线不过第二象限,错误;
对于C,当a<0时,将l的方程化为y=-ax-a=-a(x+1),
所以不论a为何值,直线l恒过定点(-1,0),令x=0得直线l的纵截距为-a>0,
且直线斜率-a>0,所以直线l不过第四象限,正确;
对于D,当a>0时,直线l的斜率-a<0,令x=0得直线l的纵截距为-a<0,
直线l恒过定点(-1,0),所以直线l过第二、三、四象限,正确.
故选ACD.
11.直线x+(a2+1)y+1=0的倾斜角的取值范围是________.
答案:[,π) 解析:因为k=-,所以-1≤k<0,所以该直线倾斜角的取值范围是[,π).
12.设A,B是x轴上的两点,点P的横坐标为2,且|PA|=|PB|,若直线PA的方程为x-y+1=0,则直线PB的方程是________.
答案:x+y-5=0 解析:由x-y+1=0得A(-1,0),P(2,3).又|PA|=|PB|,所以P为线段AB中垂线上的点,故B(5,0).PB的倾斜角与PA的倾斜角互补,则斜率互为相反数,故PB的斜率kPB=-1,则方程为y=-(x-5),即x+y-5=0.
13.(2025·红河州高二月考)已知两条直线l1:ax+y+a+1=0,l2:2x+(a-1)y+3=0.
(1)若l1,l2不重合,且垂直于同一条直线,求实数a的值;
(2)从①直线l过坐标原点;②直线l在y轴上的截距为2;③与x轴的交点到坐标原点的距离为4.这三个条件中选择一个补充在下面问题中,并作答.
若a=0,直线l与l2垂直,且________,求直线l的方程.
解:(1)∵l1,l2不重合,且垂直于同一条直线,∴l1∥l2,
∴解得a=-1.
(2)∵a=0,直线l2:2x-y+3=0,其斜率为2,
又直线l与l2垂直,∴直线l的斜率为-.
方案一:选条件①.
由直线l过坐标原点,则直线l的方程为y=-x,即x+2y=0.
方案二:选条件②. 由题意设直线l的方程为x+2y+c=0,令x=0,
则y=-,则-=2,即c=-4,∴直线l的方程为x+2y-4=0.
方案三:选条件③.
由题意设直线l的方程为x+2y+c=0,
令y=0,则x=-c,由|c|=4,解得c=±4,
∴直线l的方程为x+2y±4=0.
14.直角坐标平面上一机器人在行进中始终保持到两点A(a,0)(其中a∈R)和B(0,1)的距离相等,且机器人也始终接触不到直线l:y=x+1,则a的值为________.
答案:1 解析:根据题意可知机器人在线段AB的中垂线上运动,且轨迹与直线l:y=x+1平行,由此可得AB⊥l,因此kAB·kl=-1,即×1=-1,解得a=1.
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