内容正文:
课时作业(十四) 直线的一般式方程
[基础达标练]
1.若方程(2m2+m-3)x+(m2-m)y-4m+1=0表示一条直线,则实数m满足( )
A.m≠0 B.m≠-
C.m≠1 D.m≠1,m≠-,m≠0
解析:选C 因为方程(2m2+m-3)x+(m2-m)y-4m+1=0表示一条直线,所以2m2+m-3=0,m2-m=0不能同时成立.解得m≠1.
2.过点A(2,3)且垂直于直线2x+y-5=0的直线方程为( )
A.x-2y+4=0 B.2x+y-7=0
C.x-2y+3=0 D.x-2y+5=0
答案:A
3.直线5x-2y-10=0在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b,则有( )
A.a=2,b=5 B.a=2,b=-5
C.a=-2,b=5 D.a=-2,b=-5
解析:选B 直线5x-2y-10=0可以化为截距式方程+=1,所以a=2,b=-5.
4.斜率为2,且经过点A(1,3)的直线的一般式方程为__________.
答案:2x-y+1=0
5.过点(-1,5),且与直线+=1垂直的直线方程是________.
解析:直线+=1的斜截式为y=-3x+6,
故斜率是-3.所以所求直线的斜率是.
所以所求直线方程是y-5=(x+1),
即x-3y+16=0.
答案:x-3y+16=0
6.已知直线l1:x-my-6=0,l2:(m-2)x-3y-2m=0.若l1⊥l2,则m的值为________;若l1∥l2,则m的值为________.
解析:由两直线垂直,可得
1×(m-2)+m×3=0.解得m=.
故当l1⊥l2时,m=.
由两直线平行,可得=≠.
解得m=-1或m=3.
而当m=3时,l1与l2重合,不满足题意,舍去.
故m=-1.
答案: -1
7.过点(-1,2)且以直线2x-3y-7=0的方向向量为方向向量的直线的一般式方程是________.
解析:直线2x-3y-7=0的斜率为,所以所求直线的斜率为.又所求直线过点(-1,2),所以所求直线的方程为y-2=(x+1),即2x-3y+8=0.
答案:2x-3y+8=0
8.设直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).
(1)若l在两坐标轴上的截距相等,求l的方程;
(2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围.
解:(1)当a=-1时,直线l的方程为y+3=0,不符合题意;
当a≠-1时,直线l在x轴上的截距为,在y轴上的截距为a-2,因为l在两坐标轴上的截距相等,所以=a-2,
解得a=2或a=0.
所以直线l的方程为3x+y=0或x+y+2=0.
(2)将直线l的方程化为y=-(a+1)x+a-2.
所以或
解得a≤-1.
故实数a的取值范围为(-∞,-1].
[能力提升练]
9.若直线4x-3y-12=0被两坐标轴截得的线段长为,则实数c的值为( )
A. B.
C.6 D.5
解析:选B 令x=0,得y=-4;令y=0,得x=3.
依题意,得=.所以c=.
10.两直线l1:ax+by=0,l2:(a-1)x+y+b=0,若直线l1,l2同时平行于直线l:x+2y+3=0,则a,b的值为( )
A.,-3 B.,-3
C.,3 D.,3
解析:选C 由2a-b=0,得b=2a.
由2(a-1)-1=0,得a=.
经检验,当a=,b=3时,l1∥l,l2∥l.
11.已知直线l1:(a2-1)x+ay-1=0,直线l2:(a-1)x+(a2+a)y+2=0.若l1∥l2,则a=________.
解析:当a=0时,l1:x=-1,l2:x=2,此时l1∥l2,
∴a=0满足题意;
当a2+a=0,即a=0(舍去)或a=-1时,
l1:y=-1,l2:x=1,此时l1⊥l2,
∴a=-1不满足题意;
当a≠0且a≠-1时,kl1=,
kl2=,
∵l1∥l2,∴=,即1-a=
(1-a)(1+a)2.
解得a=1或a=-2或a=0(舍去).
当a=1时,l1:y=1,l2:y=-1,l1,l2不重合;
当a=-2时,l1:3x-2y-1=0,l2:-3x+2y+2=0,
l1,l2不重合.∴a=1或a=-2满足题意.
综上所述,a=0或a=1或a=-2.
答案:0或1或-2
12.已知直线x+2y=2分别与x轴、y轴相交于A,B两点,若动点P(a,b)在线段AB上,则ab的最大值为________.
解析:直线方程可化为+y=1,故直线与x轴的交点为A(2,0),与y轴的交点为B(0,1).由动点P(a,b)在线段AB上可知,0≤b≤1,且a+2b=2.从而a=2-2b.故ab=(2-2b)b=-2b2+2b=-22+.由于0≤b≤1,故当b=时,ab取得最大值.
答案:
13.已知直线l1:2x-y+1=0和直线l2:x+y-4=0相交于点A,O是坐标原点,直线l3经过点A且与OA垂直.
(1)求直线l3的方程;
(2)若点B在直线l3上,且|OB|=10,求点B的坐标.
解:(1)解方程组得A点的坐标为(1,3).
所以kOA=3.故直线l3的斜率是-.
所以直线l3的方程为y-3=(x-1),
即x+3y-10=0.
(2)设B点的坐标为(10-3m,m).
由|OB|=10,得 =10.
解得m=6或0.
所以B点的坐标为(10,0)或(-8,6).
[素养拓展练]
14.已知直线l过点(-2,1).
(1)若直线l不经过第四象限,求直线l的斜率k的取值范围;
(2)若直线l交x轴的负半轴于点A,交y轴的正半轴于点B,△AOB的面积为S,其中O为坐标原点,求S的最小值,并求出此时直线l的一般式方程.
解:(1)当直线的斜率k=0时,直线为y=1,符合题意;
当k≠0时,直线l的方程为y-1=k(x+2),
直线在x轴上的截距为-,在y轴上的截距为1+2k,
要使直线不经过第四象限,
则有解得k>0.
综上所述,直线l的斜率k的取值范围为[0,+∞).
(2)设直线l的方程为y-1=m(x+2).
由题意可知,m≠0.
再由l的方程,得A,B两点的坐标分别为,(0,1+2m).
依题意,得解得m>0.
又S=·|OA|·|OB|
=··|1+2m|
=·
=,
易证明函数y=4m+在上是减函数,在上是增函数.
所以当m=时,S取得最小值,且Smin=4,
此时直线l的方程为x-2y+4=0.
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