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专题02」
直线与方程(4大题型)
☆4大高频考点概览
考点01直线的倾斜角与斜率
考点02直线的方程
考点03直线的交点坐标与距离公式
考点04直线综合问题
目目
考点01
1.(24-25高二上·陕西西安新城区·期末)平行直线V3x+y+1=0与2W3x+my-3=0之间的距离是()
A.1
B.4
C.3
D.
2.(24-25高二上陕西咸阳期末)直线3y-V3x=0的倾斜角为()
A.30°
B.150°
C.60
D.120°
3.24-25高二上·陕西渭南大荔县·期末)直线y=1-x的倾斜角为()
A.君
B.
C.
D.
4.(24-25高二上陕西汉中普通高中十校联盟期末)直线3x+V3y-V3=0的倾斜角为()
A.-309
B.30°
C.1509
D.1209
5.(24-25高二上陕西汉中多校期末)若直线y=kx-1与直线y=x平行,则实数k=()
A.2
B.月
C.-2
D.
6.(24-25高二上·陕西渭南富平县·期末)已知直线1的一个方向向量为=(3,1),则直线1的斜率为()
A.君
B.月
C.2
D.3
7.(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟期末)已知l1:x-my-1=0与l2:(m-2)x-3y+1=0是两条不
同的直线,若l1/儿2,则m=()
A.-1
B.-1或2
C.0或3
D.-1或3
8.(24-25高二上陕西榆林第一中学期末)已知直线l1:ax+2y+1=0,直线l2:x+(a-1)y+2=0,若l11
l2,则实数a=()
A.
B.
C.-1
D.2
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2025
9.(24-25高二上陕西安康期末)直线xtam4π+y+1=0的倾斜角为()
A.
B.0
C.
D.日
10.(24-25高二上陕西榆林期末)已知直线l1:mx-3y+2=0与直线l2x-(m+2)y+2=0平行,则实数m
的值为()
A.-3
B.1
C.-1
D.-3或1
11.(23-24高二上陕西西安西光中学期末)已知直线l1:ax-2y-2=0与直线l2:x-(a+1)y+2=0平行,则
实数a的所有取值之和为()
A.-2
B.-1
C.1
D.2
12.(23-24高二上·陕西西安莲湖区·期末)直线3x+V3y+5=0的倾斜角为()
A.30°
B.60
C.120
D,150
13.(23-24高二上陕西榆林)已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,点M(0,3),P为C在第一象限内的一点,若
IPM=PFI,则直线PM的斜率为()
A.-9
B.-9
C.2
4
D.号
14.(2.23高二下陕西输林期末)已知A,B为双曲线x2-号=1上两点,且线段AB的中点坐标为(-1,-4),则
直线AB的斜率为
15.(2223高二下陕西汉中期末已知双曲线C:器-茶=1(Q>0,b>0)的离心率为3,则双曲线G的两条南
近线夹角(锐角)的正切值为
16.(22-23高二上·陕西榆林府谷中学·期末)过抛物线x2=-2py(p>0)的焦点F的直线l与抛物线相交于A,B
两点,0是坐标原点,则△ABO的形状是」
目目
考点02
17.(24-25高二上·陕西汉中多校·期末)已知点N(1,1),点M满足MN=1,则点M到直线m(y-1)=x-3的
距离的最大值为()
A,1
B.2
C.3
D.4
18,(22-23高二下·陕西西安铁一中学期末)设m∈R,过定点A的动直线x+y=0和过定点B的动直线
mx-y-m+3=0交于点P(x,y),则PA·IPB的最大值是()
A.5
B./10
C.5
D.10
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19.(22-23高二下·陕西汉中.期末)当点M(2,-3)到直线(4m-1)x-(m-1)y+2m+1=0的距离取得最大值
时,m=()
A.2
B.
C.-2
D.-4
20.(24-25高二上陕西西安新城区·期末)已知直线:kx+1+2k-y=0和圆0:x2+y2=8,则下列说法正确
的是()
A.直线恒过点(2,-1)
B.直线与圆0恒有两个交点
C.存在实数k,使得直线与直线L1:x-2y+2=0垂直
D.直线被圆O截得的最短弦长为2W3
21.(24-25高二上·陕西渭南大荔县·期末)下列说法正确的是()
A.若直线的一个方向向量为(2,3),则该直线的斜率为k=
B.“a=-1”是“直线a2x-y+1=0与直线x-ay-2=0互相垂直”的充分不必要条件
C.不经过原点的直线都可以用方程。+名=1(a≠0,b≠0)表示
D.己知直线过定点P(1,0)且与以A(2,-3),B(-3,-2)为端点的线段有交点,则直线的斜率k的取值范
围是(-∞,-3u,+∞)
22.(2425高二上陕西榆林期末)若直线y=kx+3与曲线x-3=V9-(y+3)恰有两个交点,则实数k的取
值范围是
23.(23-24高二上陕西安康期末)直线(m-2)x-y+2m+1=0恒过定点·
24.(21-22高二上·陕西安康白河高级中学.期末)已知圆C:x2+y2-2y-4=0,直线:mx-y+1-m=0,则
直线与圆C的位置关系是
25.(20-21高二上·陕西延安宝塔区第四中学·期末)已知函数f(x)=3cosx+4sinx,则曲线y=f(x)在点(0,3)
处的切线方程为
26.(21-22高二上·陕西渭南富平县·期末)曲线y=lnx+1在点(1,1)处的切线也为曲线y=e+a的切线,则
实数a=
27.(21-22高二上·陕西商洛·期末)曲线y=-2x2+1在点(1,-1)处的切线方程为
28.(24-25高二上陕西宝鸡金台区·期末)已知直线:x-2y-3=0
(1)若直线L1过点M(2,-1),且l11L,求直线l1的方程;
(2)若直线l2/1儿,且直线2与直线之间的距离为V5,求直线2的方程
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29,(24-25高二上陕西成阳期末)己知直线l1ax+2y+3a=0和直线l2:x-y-1=0.
(1)若直线l1在两坐标轴上的截距相等,求实数α的值;
(2)若l1/八2,求直线l1与l2之间的距离,
30.(23-24高二上陕西渭南瑞泉中学期末)(1)求经过两条直线2x+3y+1=0和x-3y+4=0的交点,
并且垂直于直线3x+4y-7=0的直线方程;
(2)已知圆C的圆心在直线x+y=0上,圆C与直线x-y=0相切,且在直线x-y-3=0上截得的弦长为V6,
求圆C的方程,
31.(23-24高二上陕西汉中汉台区·期末)已知两点A(-1,2),B(1,0)
(I)求直线AB的斜率k和倾斜角O;
(2)求直线AB在x轴上的截距.
目目
考点03
32.(23-24高二上·陕西韩城期末)已知直线:x+y=0和圆C:(x-1)2+(y-1)2=2,则直线1与圆C()
A.相切
B.相离
C.相交
D.相交且过圆心
3.(23-24高二上陕西西安陕西师大附中期未)已知双曲线c答若=1(a>0,b>0)的离心率为5,左、右
焦点分别为F1,F2,F2关于双曲线C的一条渐近线对称的点为P.若PF1=2,则△PF1F2的面积为()
A.1
B.2
c.5
D.4
34.(23-24高二上·陕西西安莲湖区·期末)若直线ax+by-1=0与圆0:x2+y2=1相离,则过点P(a,b)的直
线与椭固后+号=1的交点个数是()
6
A.0或1
B.0
C.1
D.2
35.(22-23高二上陕西宝鸡教育联盟·期末)两抛物线x2=V2y与y2=-x的焦点间的距离为()
A.号
B.9
c月
D.9
36.(23-24高二上陕西宝鸡干阳县中学.期中)已知定点A(3,4),点P为圆x2+y2=4上的动点,点Q为直
线x+y-4=0上的动点当|PQ1取最小值时,设△PAQ的面积为S,则S=()
A.4+2
B.42
C.2+2
D.2-2
2
2
2
37.(24-25高二上陕西榆林第一中学·期末)在平面直角坐标系中,曲线C:x2+y2=2x+2y川是一条形状优
美的曲线,对于此曲线,下列说法正确的有()
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A.曲线C围成的图形有4条对称轴
B.曲线C围成的图形的周长是8V2m
C.曲线C上任意两点间的距离最大值是4v2
D.若T(a,b)是曲线C上任意一点,则4a+3b-18的最小值是11-5V2
38,(24-25高二上陕西渭南大荔县·期末)瑞士著名数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、
垂心位于同一直线上,这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”在非等边△ABC中,AB=AC,点B坐标为
(-2,4),点C坐标为(3,-1),且其“欧拉线”与圆M:x2+y2=r2(r>0)相切,则r=一
39.(24-25高二上陕西宝鸡渭滨区·期末)已知点M,N在直线:2x-y-2=0上运动,且IMN=2V5,点P
在圆C:(x+4)2+y2=5上,则△PMN的面积的最大值为
40.(23-24高二上·陕西西安莲湖区·期末)若直线与直线x+y-1=0关于直线y=2对称,则直线的一般式
方程为
41.(23-24高二上陕西西安区县联考期末)圆C:x2+y2-2x-4y+4=0的圆心到直线:4x-3y+17=0的距
离d=一
42.(2021高二上陕西延安宝塔区第四中学期末)已知椭圆后+茶=1(a>b>0)的离心率为2,以原点为
圆心,椭圆短半轴长为半径的圆与直线y=2x+1相切,则a=
43.(20-21高二下·陕西西安新城区·期末)直线x+y+1=0分别与x轴、y轴交于A,B两点,点P在圆(x-1)2
+y2=1上,则△ABP面积的取值范围是
44.(22-23高二上·陕西榆林·期末)已知抛物线C:y2=8x的准线为1,圆E:(x+1)2+(y-4)2=1,点P,
Q分别是抛物线C和圆E上的动点,点P到准线1的距离为d,则PQ+d的最小值为
45.(21-22高二上陕西渭南白水县期末)已知P是抛物线y2=4x上一点,且P到焦点F的距离与P到直线
x=4的距离之和为7,则1PF=,
46.(21-22高二上·陕西渭南韩城期末)若圆C的极坐标方程为p2-4pcos0-2psin0+1=0,则圆心C到直线
y=x的距离为
47.(21-22高二下·陕西渭南蒲城县)若过点(2,4)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线x-y-2=0的距离
为
48.(20-21高二下·陕西商洛·期末)圆x2+(y-1)2=1的圆心到直线x+y+1=0的距离为
49.Q718高二上陕西榆林第二中学期末)已知PF,F,分别是双曲线C:器茶=1的左、右焦点,若F,关
于渐近线的对称点恰落在以F,为圆心,OF为半径的圆上,则双曲线C的离心率为·
50.18-19高二上陕西咸阳期末)已知双曲线C:号兰=1(a>0)的右点为F,则点F到双曲线C的渐近线
a23
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的距离一·
目目
考点04
51.(23-24高二上陕西宝鸡金台区·期末)在平面直角坐标系x0y中,已知圆0:x2+y2=4和圆C:x2+y2
-4x+4y+4=0.
(1)若圆O与圆C关于直线1对称,求直线1的方程:
(2)若圆0上恰有三个点到直线y=2x+b的距离都等于1,求b的值
52.(23-24高二上·陕西西安莲湖区期末)已知圆C过点A(2,0)和B(0,0),且圆心C在直线:x-y=0上
(1)求圆C的标准方程;
(2)经过点(2,-1)的直线1'与l垂直,且'与圆C相交于M,N两点,求MN
53.(20-21高二上陕西西安周至县第二中学期末)已知椭圆C:兰+y2=1,点M(W2cos0,sin0)(Be
[0,2π)
(1)证明:点M在椭圆C上;
(2)求点M到直线x-y-2=0的距离的取值范围:
(3)直线过椭圆C的右焦点F,交椭圆C于A、B两点,求线段AB长度的取值范围;
54.(18-19高二上·陕西商洛商丹高新学校·期末)己知动点P到定点M(2,0)的距离比它到y轴的距离大2.
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)求动点P到直线l:8x-2y+3=0距离的最小值.
55.(18-19高二上陕西西安阎良区期末)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的顶点在坐标原点,焦点为圆M:
(x-2)2+y2=4的圆心.
(1)求抛物线C的标准方程和准线方程;
(2)若直线y=kx+b(k≠0)为抛物线C的切线,证明:圆心M到直线的距离恒大于2.
56.(25-26高二上陕西咸阳实验中学)已知△ABC的三个J顶点的坐标分别为A(2,0),B(-1,0),C(2,6)
(I)求BC边上的高所在直线的一般式方程;
(2)求LBAC的平分线所在直线的斜截式方程
57.(25-26高二上陕西山阳中学期中)已知A(2,3),B(3,1),C(0,4)
(1)求过点A且与直线BC垂直的直线L1的方程;
(2)求过点A且与直线BC平行的直线2的方程,并求出l2与直线BC之间的距离
58.(25-26高二上陕西安康期中)已知圆C:(x-1)2+y2=r2(r>0),圆D:(x+2)2+(y-1)2=9.
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(I)若C与D相交,求r的取值范围:
(②)若C与D存在公共弦,且圆心C到公共弦所在直线的距离为0,
求r的值
10
59.(25-26高二上陕西渭南瑞泉中学)已知圆过点A(1,-1),B(-1,1)且圆心E在直线x+y-2=0上
(I)求圆E的方程;
(2)若直线经过点Q(3,5),且与圆E相交截得的弦长为2V2,求直线的方程
60.(25-26高二上陕西渭南高级中学)直线1的方向向量i=(3,-V3,直线l2过点(V3,1)
(1)若直线l1与直线2平行,求出直线2的斜截式方程,并求出直线l2的倾斜角a的值
(2)若直线L1与直线l2垂直,求出直线2的斜截式方程,并写出直线l2在y轴上的截距
61.25-26高二上陕西西安第七十中学月考)(1)已知平面直角坐标系中,4(-2,3),B(3,-2),C(,m),
D(0,-3),若直线AC与直线BD平行,求m的值;
(2)已知直线l1的一个方向向量为(b,a),直线l2的一个方向向量为(1-a,2),其中a,b为正数,若l11l2,求
3a+2b的最小值
62.(25-26高二上陕西西安东城第一中学月考)已知直线1经过点P(2,-1),且其一个方向向量为(1,1):
(①)若直线1的倾斜角为4,1在x轴上的截距为3,求L1的斜截式方程,并判断l与是否平行;
(2)若直线2的一般式方程为x+y+2=0,求l2在y轴上的截距,并判断l与l2是否垂直:
(3)若直线3与1平行,且与两坐标轴围成的三角形的面积为8,求3的一般式方程,
63.已知△ABC的顶点B(5,1),AB边上的高所在的直线方程为x-2y-5=0,
(I)求直线AB的方程,
(2)在下面两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.
①角A的平分线所在的直线方程为x+2y-13=0;
②BC边上的中线所在的直线方程为2x-y-5=0.
求直线AC的方程
注:若选择多个条件分别解答,按第一个解答计分,
64.(24-25高二上陕西西安碑林区铁一中学·月考)如图,已知圆M的方程为x2+(y-b)2=r2,直线x=my
与圆M交于C(x1,y1),D(x2,y2)(C在上方),直线x=y与圆M交于E(x3,y3),F(x4,y4)(E在上
方).原点O在圆M内,设CF交x轴于点P,ED交x轴于点Q,
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B
D
()当b=0,r=5,m=-子n=2时,分别求线段0P和0Q的长度;
(2)①求证:4+业=为+4
yiy2
yay4
②猜想|0P和OQ的大小关系,并证明
65,已知直线1过点(1,2)
(1)从下面两个条件中任选一个,求直线1的方程
条件①:直线1的倾斜角比直线3x-3y+1=0的倾斜角大2
条件②:直线1的一个方向向量为a=(1,1)
(②若点Mx1M)在直线1上,且e[-21),求的取值范围。
注:若选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分
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专题02 直线与方程 (4大题型)
4大高频考点概览
考点01 直线的倾斜角与斜率
考点02 直线的方程
考点03 直线的交点坐标与距离公式
考点04 直线综合问题
地 城
考点01
1.(24-25高二上·陕西西安新城区·期末)平行直线与之间的距离是( )
A.1 B.4 C.3 D.
【答案】D
【分析】先根据直线平行求参,再应用平行线间距离公式计算即可.
【详解】因为直线与平行,
所以且不是,所以,
则直线与的距离为.
故选:D.
2.(24-25高二上·陕西咸阳·期末)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据直线的一般式得出斜率,再结合斜率与倾斜角的关系计算得出倾斜角.
【详解】直线的斜率为,
设倾斜角为,,
所以,所以.
故选:A.
3.(24-25高二上·陕西渭南大荔县·期末)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出直线的斜率,再根据斜率与倾斜角的关系即可得解.
【详解】直线的斜率,
所以直线的倾斜角为.
故选:D.
4.(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟·期末)直线的倾斜角为 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出直线的斜率,再求出其倾斜角.
【详解】直线的斜率,
令其倾斜角为,则,所以.
故选:D
5.(24-25高二上·陕西汉中多校·期末)若直线与直线平行,则实数( )
A.2 B. C.-2 D.
【答案】B
【分析】由于两直线平行,可得其斜率相同,从而可求出答案.
【详解】因为直线与直线平行,
所以,
故选:B
6.(24-25高二上·陕西渭南富平县·期末)已知直线l的一个方向向量为,则直线l的斜率为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】A
【分析】根据方向向量的含义即可求解.
【详解】由于直线l的一个方向向量为,则直线l的斜率为,
故选:A
7.(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟·期末)已知与是两条不同的直线,若,则m= ( )
A. B.或2 C.0或3 D.或3
【答案】D
【分析】根据一般式中两直线平行的条件得到方程,解得的值,再检验即可.
【详解】因为与是两条不同的直线,且,
所以,解得或;
经检验或时均满足.
故选:D
8.(24-25高二上·陕西榆林第一中学·期末)已知直线,直线,若,则实数( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【分析】根据两直线一般式中垂直满足的关系即可求解.
【详解】由已知,若,则,解得.
故选:B.
9.(24-25高二上·陕西安康·期末)直线的倾斜角为( )
A. B.0 C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,求出直线的斜率并化简,进而求出倾斜角.
【详解】直线的斜率,
所以所求的倾斜角为.
故选:A
10.(24-25高二上·陕西榆林·期末)已知直线与直线平行,则实数的值为( )
A. B.1 C. D.或1
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用两条直线平行的充要条件列式计算得解.
【详解】当时,,显然不平行;
所以,由直线与直线平行,
得,解得,
所以实数的值为.
故选:A
11.(23-24高二上·陕西西安西光中学·期末)已知直线与直线平行,则实数的所有取值之和为( )
A.-2 B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】根据直线平行求出即可得解.
【详解】因为直线与直线平行,
所以,解得或1,经检验均满足题意,
所以实数的所有取值之和为.
故选:B
12.(23-24高二上·陕西西安莲湖区·期末)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据直线方程可得斜率,进而可知倾斜角.
【详解】设直线的倾斜角为,则,
由题意可得:直线的斜率为,
则,所以倾斜角.
故选:C
13.(23-24高二上·陕西榆林·)已知抛物线:的焦点为,点,为在第一象限内的一点,若,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意分析可知:点为线段的中垂线与抛物线在第一象限内的交点,进而可求点的坐标和斜率.
【详解】由题意可知:,且,
因为为在第一象限内的一点,且,
可知点为线段的中垂线与抛物线在第一象限内的交点,
可设,则,解得,即,
所以直线的斜率.
故选:A.
14.(22-23高二下·陕西榆林·期末)已知为双曲线上两点,且线段的中点坐标为,则直线的斜率为 .
【答案】/2.25
【分析】利用点差法和两点坐标求直线斜率公式化简计算即可.
【详解】设,
则
两式相减得,
由线段的中点坐标为,
即,
.
故答案为:
15.(22-23高二下·陕西汉中·期末)已知双曲线:的离心率为,则双曲线的两条渐近线夹角(锐角)的正切值为 .
【答案】
【分析】由双曲线的离心率求出渐近线的斜率,根据直线的夹角公式即可求得答案.
【详解】因为双曲线的离心率为,所以,即,则,
故双曲线两条渐渐近线的斜率为,
设双曲线的两条渐近线的夹角为,则,
故答案为:
16.(22-23高二上·陕西榆林府谷中学·期末)过抛物线的焦点的直线与抛物线相交于两点,是坐标原点,则的形状是 .
【答案】钝角三角形
【分析】先求出焦点坐标,设直线方程及两点坐标,固定在第四象限,在第三象限,联立方程组,韦达定理求出,写出的式子,由抛物线的图像可知,判断的形状只需判断的大小,找到与直线倾斜角之间的关系,进而找到与之间关系,判断其正负,即可判断的形状.
【详解】解:由题知直线过焦点且与抛物线相交于两点,
抛物线开口向下,
故直线斜率存在,
因为,
不妨设,,
记点在第四象限,点在第三象限,
即,
联立:,
可得:,
所以,
,
记,,
直线的倾斜角为,直线的倾斜角为,
则有,
则
,
所以为钝角,
即为钝角三角形.
故答案为:钝角三角形
地 城
考点02
17.(24-25高二上·陕西汉中多校·期末)已知点,点满足,则点到直线的距离的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】首先求出点的轨迹方程,然后判断直线恒过定点,再将距离的最大值转化为两点间的距离.
【详解】设,又,得,
即点的轨迹为以圆心,以1为半径的圆,
又过定点,又,所以P在圆外,
所以点到直线的距离的最大值为,
故选:C
18.(22-23高二下·陕西西安铁一中学·期末)设,过定点的动直线和过定点的动直线交于点,则的最大值是( )
A. B. C.5 D.10
【答案】C
【分析】先求出两条直线经过的定点,然后根据两条直线的位置关系可判断它们垂直,从而,在利用勾股定理和基本不等式求解.
【详解】
显然过定点,直线可化成,则经过定点,
根据两条直线垂直的一般式方程的条件,,
于是直线和直线垂直,又为两条直线的交点,则,
又,由勾股定理和基本不等式,
,则,
当时,的最大值是.
故选:C
19.(22-23高二下·陕西汉中·期末)当点到直线的距离取得最大值时,( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】化简直线为,得到直线经过定点,结合直线与该直线垂直时,点到该直线的距离取得最大值,列出方程,即可求解.
【详解】将直线转化为,
联立方程组,解得,所以直线经过定点,
当直线与该直线垂直时,点到该直线的距离取得最大值,
此时,解得.
故选:C.
20.(24-25高二上·陕西西安新城区·期末)已知直线和圆,则下列说法正确的是( )
A.直线恒过点
B.直线与圆恒有两个交点
C.存在实数,使得直线与直线垂直
D.直线被圆截得的最短弦长为
【答案】BCD
【分析】A.由判断;B. 由判断;C.由判断;D.由当圆心与定点的连线与直线垂直时,直线被圆截得的弦最短判断.
【详解】A.,即为 ,所以直线恒过点,故错误;
B. 因为,所以点在圆的内部,所以直线与圆恒有两个交点,故正确;
C.当时,直线与直线垂直,故正确;
D. 当圆心与定点的连线与直线垂直时,直线被圆截得的弦最短,
最短弦长为,故正确;
故选:BCD
21.(24-25高二上·陕西渭南大荔县·期末)下列说法正确的是( )
A.若直线的一个方向向量为,则该直线的斜率为
B.“”是“直线与直线互相垂直”的充分不必要条件
C.不经过原点的直线都可以用方程表示
D.已知直线过定点且与以,为端点的线段有交点,则直线的斜率的取值范围是
【答案】BD
【分析】A根据方向向量与斜率的关系判断;B利用直线垂直的判定求参数即可判断;C注意不过原点且垂直于坐标轴的直线;D利用两点式求线段端点处斜率,数形结合确定斜率范围.
【详解】A:由方向向量与斜率的关系知,该直线的斜率为,错;
B:直线与直线互相垂直,
有或,故已知条件间关系为充分不必要条件,对;
C:对于不过原点且垂直于坐标轴的直线,不能用表示,错;
D:由,,
由图知斜率的取值范围是,对.
故选:BD.
22.(24-25高二上·陕西榆林·期末)若直线与曲线恰有两个交点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】直线恒过点,曲线表示以为圆心,3为半径的右半圆,根据直线与圆的位置关系求解.
【详解】如图,直线恒过点,
曲线表示出以为圆心,3为半径的右半圆,
设直线与半圆相切于点,则,解得,所以,
因为,,所以,
因为直线与曲线恰有两个交点,
所以,所以.
故答案为:
23.(23-24高二上·陕西安康·期末)直线恒过定点 .
【答案】
【分析】将直线转化为,令,解方程即可.
【详解】将直线化为,
令,解得,
故直线的恒过点为.
故答案为:
24.(21-22高二上·陕西安康白河高级中学·期末)已知圆C:,直线,则直线与圆C的位置关系是
【答案】相交
【分析】由直线的方程可得直线过定点,进而可得点在圆内部,即可得到位置关系.
【详解】直线的方程可化为,令,可得,
所以直线过定点,
又圆的方程可化为,
,
点在圆内,所以直线与圆相交.
故答案为:相交.
25.(20-21高二上·陕西延安宝塔区第四中学·期末)已知函数,则曲线在点处的切线方程为 .
【答案】
【分析】先求函数的导数,再将代入求出切线斜率,从而求出切线方程.
【详解】由得,则,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
故答案为:.
26.(21-22高二上·陕西渭南富平县·期末)曲线在点处的切线也为曲线的切线,则实数 .
【答案】
【分析】利用导数求得曲线在点处切线的斜率,点斜式得到切线方程,此方程也是曲线的切线方程,设切点坐标,利用导数列方程组求实数a的值.
【详解】由求导得 , 则曲线在点处的切线斜率为1,切线方程为,
设直线与曲线相切的切点为,由求导得,于是得,解得.
故答案为:-1
27.(21-22高二上·陕西商洛·期末)曲线在点处的切线方程为 .
【答案】
【分析】根据导数的几何意义结合直线的点斜式方程运算求解.
【详解】∵,则,
∴,
即切点为,斜率,则切线方程为,即.
故答案为:.
28.(24-25高二上·陕西宝鸡金台区·期末)已知直线
(1)若直线过点,且,求直线的方程;
(2)若直线,且直线与直线之间的距离为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据两直线垂直求出直线的斜率,再利用点斜式可得出直线的方程;
(2)直线的方程为,利用平行线间的距离公式可得出关于的等式,解出的值,即可得出直线的方程.
【详解】(1)易知直线的斜率为,因为,所以直线的斜率为,
又因为直线过点,所以,直线的方程为,即.
(2)直线,设直线的方程为,
因为直线与直线之间的距离为,
由平行线间的距离公式可得,解得或,
因此直线的方程为或.
29.(24-25高二上·陕西咸阳·期末)已知直线和直线.
(1)若直线在两坐标轴上的截距相等,求实数的值;
(2)若,求直线与之间的距离.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出在轴和轴的截距,利用截距相等构造方程求得结果;
(2)由求出,再由两平行线的距离求解即可.
【详解】(1)由题意可知,
直线在轴的截距为,在轴的截距为,
则,解得.
(2)若,则,得,
此时直线,即,
又直线,
∴直线与之间的距离.
30.(23-24高二上·陕西渭南瑞泉中学·期末)(1)求经过两条直线和的交点,并且垂直于直线的直线方程;
(2)已知圆的圆心在直线上,圆与直线相切,且在直线上截得的弦长为,求圆的方程.
【答案】(1) ;(2).
【分析】(1)先求得两条直线和的交点坐标,再利用直线垂直的等价条件以及直线的点斜式方程,即可求得该直线的方程.
(2)设出圆的圆心坐标,由直线与圆相切可得半径,再由垂径定理即可得解.
【详解】(1)由,解得,而直线的斜率为
则垂直于直线的直线的斜率为,
所以所求直线方程为,即.
(2)由圆的圆心在直线上,设圆的圆心为,
由圆与直线相切,得圆的半径,
圆心到直线的距离,
由圆在直线上截得的弦长为,得,即,解得,
所以圆的方程为.
31.(23-24高二上·陕西汉中汉台区·期末)已知两点
(1)求直线的斜率和倾斜角;
(2)求直线在轴上的截距.
【答案】(1),
(2)1
【分析】(1)根据题意,由直线的斜率公式计算可得的值,进而分析可得答案;
(2)根据题意,由(1)的结论求出直线的方程,据此分析可得答案.
【详解】(1)根据题意,直线的斜率为,倾斜角为,
由两点,得斜率,
则,即.
(2)由(1)知,直线的斜率,则其方程为,
即,令,则直线在轴上的截距为1.
地 城
考点03
32.(23-24高二上·陕西韩城·期末)已知直线和圆,则直线l与圆C( )
A.相切 B.相离
C.相交 D.相交且过圆心
【答案】A
【分析】计算圆心到直线的距离,将这个距离和半径比较即可.
【详解】由圆,可得圆心,半径,
则圆心到直线的距离为,即,
所以直线与圆相切.
故选:A.
33.(23-24高二上·陕西西安陕西师大附中·期末)已知双曲线的离心率为,左、右焦点分别为关于双曲线的一条渐近线对称的点为.若,则的面积为( )
A.1 B.2 C. D.4
【答案】D
【分析】根据离心率求出渐近线方程,从而得到点关于的对称点,并得到,根据求出,进而求出,得到三角形面积.
【详解】由题意得,,渐近线方程为,,
,故渐近线方程为,
连接,则由对称性得,
又,所以,
故,,
由于,故,
设点关于的对称点,
则,解得,
则,
由得,解得,
故,,,
故的面积为.
故选:D
34.(23-24高二上·陕西西安莲湖区·期末)若直线与圆相离,则过点的直线与椭圆的交点个数是( )
A.0或1 B.0 C.1 D.2
【答案】D
【分析】由直线与圆相离得,则点在椭圆的内部,由此即可得解.
【详解】由题意直线与圆相离,所以圆心到直线的距离,即,
而,即点在椭圆的内部,
所以过点的直线与椭圆的交点个数是2.
故选:D.
35.(22-23高二上·陕西宝鸡教育联盟·期末)两抛物线与的焦点间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出两抛物线的焦点坐标,即可得出焦点间的距离.
【详解】由题意,
抛物线与的焦点坐标分别为,
∴两抛物线的焦点间的距离为.
故选:B
36.(23-24高二上·陕西宝鸡千阳县中学·期中)已知定点,点P为圆上的动点,点Q为直线上的动点.当取最小值时,设的面积为S,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】圆上的点到直线上的点的距离最小时为圆心到直线的距离减去半径,由此确定,两点的位置,然后求出点到直线的距离作为底边上的高,求出三角形面积即可.
【详解】圆的圆心为原点,半径为2,
过原点且与直线垂直的直线方程为,
则点到直线的距离为.
又因为原点到直线的距离为,
所以的最小值为,则,
故选:D
37.(24-25高二上·陕西榆林第一中学·期末)在平面直角坐标系中,曲线是一条形状优美的曲线,对于此曲线,下列说法正确的有( )
A.曲线围成的图形有4条对称轴
B.曲线围成的图形的周长是
C.曲线上任意两点间的距离最大值是
D.若是曲线上任意一点,则的最小值是
【答案】ACD
【分析】分类讨论去掉绝对值可得曲线的四段关系式,从而作出曲线的图象,由曲线图象判断各选项即可.
【详解】当时,曲线的方程可化为,
当时,曲线的方程可化为,
当时,曲线的方程可化为,
当时,曲线的方程可化为,
所以曲线的图象如图所示,
对于A,由图可知曲线围成的图形有4条对称轴,故A正确;
对于B,曲线由4个半圆组成,其周长为,故B错误;
对于C,由图可知曲线上任意两点间的最大距离为,故C正确;
对于D,到直线的距离,
点到直线的距离为,
由圆的性质得曲线上一点到直线的距离最小为,
所以的最小值为,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:本题解决的关键是分类讨论去掉绝对值,得到曲线的四段方程,作出图象,数形结合求解.
38.(24-25高二上·陕西渭南大荔县·期末)瑞士著名数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一直线上,这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在非等边中,,点B坐标为,点C坐标为,且其“欧拉线”与圆M:相切,则 .
【答案】/
【分析】设点D为中点,求出直线方程,则圆心到该直线距离即为半径.由点到直线距离求解即可得解.
【详解】设点D为中点,则由点B坐标为和点C坐标为得,
因为,则为的边上的高,也是的中线,
所以三角形的重心、垂心都在直线,所以直线为三角形的“欧拉线”.
又,所以直线即.
因为“欧拉线”与圆M:相切,
所以圆心到直线距离为,即.
故答案为:.
【点睛】关键点睛:解决本题的关键是理解直线为三角形的“欧拉线”.
39.(24-25高二上·陕西宝鸡渭滨区·期末)已知点M,N在直线上运动,且,点P在圆上,则的面积的最大值为 .
【答案】15
【分析】设圆心C到直线的距离为d,P到直线l的距离为,当最大时,则,最后由三角形的面积公式即可求解.
【详解】设圆心C到直线的距离为d,P到直线l的距离为,
又圆心坐标为,所以,
又半径为,则当最大时,,
此时的面积也最大,最大值为.
故答案为:15.
40.(23-24高二上·陕西西安莲湖区·期末)若直线与直线关于直线对称,则直线的一般式方程为 .
【答案】
【分析】在直线上任取一点,则点关于直线对称点在直线上,即可求解.
【详解】设直线上任意一点,则点关于直线对称点,
因为直线与直线关于直线对称,所以在直线上,
即,得到直线的一般式方程为
故答案为:
41.(23-24高二上·陕西西安区县联考·期末)圆的圆心到直线的距离 .
【答案】3
【分析】由标准方程得到圆心,再由点到直线的距离得到结果.
【详解】由已知可得圆的标准方程为,圆心为,
所以圆心到直线的距离,
故答案为:3.
42.(20-21高二上·陕西延安宝塔区第四中学·期末)已知椭圆的离心率为,以原点为圆心,椭圆短半轴长为半径的圆与直线相切,则 .
【答案】1
【分析】根据点线距离以及椭圆定义求解;
【详解】由题意有,以原点为圆心以椭圆短半轴长为半径的圆的方程为,
直线的一般式为,
根据点到线的距离得:
又椭圆的离心率为,
∴,解得,
故答案为:1.
43.(20-21高二下·陕西西安新城区·期末)直线分别与x轴、y轴交于A,B两点,点P在圆上,则面积的取值范围是 .
【答案】
【分析】首先由直线方程求得坐标,得到;利用点到直线距离公式求得圆心到直线的距离,从而得到点到直线距离的范围,利用三角形面积公式可求得结果.
【详解】由题意得:,
由圆知:圆心,半径
圆心到直线距离
到直线距离,即
.
故答案为:
44.(22-23高二上·陕西榆林·期末)已知抛物线C:的准线为l,圆E:,点P,Q分别是抛物线C和圆E上的动点,点P到准线l的距离为d,则的最小值为 .
【答案】4
【分析】由抛物线的定义及圆的性质可知,再利用两点之间的距离公式即可求解.
【详解】抛物线C:的准线为,焦点
圆E:,圆心,半径,
由抛物线的定义知,所以,
由圆的性质知,即
所以,当且仅当三点共线时,等号成立.
又,所以
故答案为:4.
45.(21-22高二上·陕西渭南白水县·期末)已知P是抛物线上一点,且P到焦点F的距离与P到直线的距离之和为7,则 .
【答案】6
【分析】条件结合抛物线的定义列方程求出点的横坐标,再求即可.
【详解】抛物线的焦点的坐标为,准线方程为,
设点的坐标为,
因为P是抛物线上一点,所以等于点到准线的距离且,,
由已知P到焦点F的距离与P到直线的距离之和为7,
所以,
因为,所以可整理成,解方程得,
所以点到准线的距离为6,故,
故答案为:6.
46.(21-22高二上·陕西渭南韩城·期末)若圆的极坐标方程为,则圆心到直线的距离为 .
【答案】
【分析】将极坐标方程转化为普通方程得到圆心为,再根据点到直线的距离公式得到答案.
【详解】圆的极坐标方程为,即,
,圆心为,圆心到直线的距离为.
故答案为:
47.(21-22高二下·陕西渭南蒲城县·)若过点的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线的距离为 .
【答案】
【分析】设圆心为,半径为写出圆的标准方程,根据点在圆上及已知条件求m值,再应用点线距离公式求圆心到直线距离.
【详解】设圆心为,半径为,则,
由题设,且,
当,,可得或;
当,,方程无解;
所以圆心为或,
当圆心为到的距离为;
当圆心为到的距离为;
所以圆心到直线的距离为.
故答案为:
48.(20-21高二下·陕西商洛·期末)圆的圆心到直线的距离为 .
【答案】
【分析】首先求出圆心坐标,再利用点到线的距离公式计算可得;
【详解】解:圆的圆心坐标为,所以圆心到直线的距离
故答案为:
49.(17-18高二上·陕西榆林第二中学·期末)已知F1,F2分别是双曲线C:的左、右焦点,若F2关于渐近线的对称点恰落在以F1为圆心,|OF1|为半径的圆上,则双曲线C的离心率为 .
【答案】2
【解析】设F2关于渐近线的对称点为M,F2M与渐近线交于点A,根据对称关系和已知条件可得∠F1MF2为直角,根据勾股定理可得c=2a,由此可得离心率.
【详解】由题意,得F1(-c,0),F2(c,0),一条渐近线方程为y=x,
则F2到渐近线的距离为,
设F2关于渐近线的对称点为M,F2M与渐近线交于点A,则|MF2|=2b,A为F2M的中点.
如图:
又O是F1F2的中点,∴OA∥F1M,
∴∠F1MF2为直角,
∴△MF1F2为直角三角形,
∴由勾股定理,得4c2=c2+4b2,
∴3c2=4(c2-a2),∴c2=4a2,
∴c=2a,∴e=2.
故答案为:2
【点睛】本题考查了点关于直线对称,考查了双曲线的渐近线方程,考查了双曲线的离心率,考查了点到直线的距离,属于中档题.
50.(18-19高二上·陕西咸阳·期末)已知双曲线C:的右点为F,则点F到双曲线C的渐近线的距离 .
【答案】
【分析】设,求得双曲线的渐近线方程,结合双曲线的a,b,c的关系,由点到直线的距离公式,计算可得所求值.
【详解】设,即,
双曲线的一条渐近线方程设为,
可得F到渐近线的距离为,
故答案为.
【点睛】本题考查双曲线的方程和性质,主要是渐近线方程,考查点到直线的距离公式,考查运算能力,属于基础题.
地 城
考点04
51.(23-24高二上·陕西宝鸡金台区·期末)在平面直角坐标系中,已知圆O:和圆.
(1)若圆O与圆C关于直线l对称,求直线l的方程;
(2)若圆O上恰有三个点到直线的距离都等于1,求b的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意所求直线方程即公共弦方程,两个圆方程相减即可求解.
(2)将原问题转换为圆心到直线的距离等于1,由点到直线的距离公式即可得解.
【详解】(1)由题意圆O:和圆即关于直线l对称.
两式相减得,公共弦方程即直线l的方程为.
(2)圆O:的圆心为,半径为,
若圆O上恰有三个点到直线的距离都等于1,
则圆心到直线的距离等于1,
所以,解得.
52.(23-24高二上·陕西西安莲湖区·期末)已知圆过点和,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)经过点的直线与垂直,且与圆相交于两点,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意得,,由此即可得解.
(2)首先得经过点且与垂直的直线为,由弦长公式即可得解.
【详解】(1)由题意设圆心,又圆过点和,
所以,解得,
所以圆心,半径为,
所以圆的标准方程为.
(2)由题意经过点且与垂直的直线为,即,
又圆心到直线的距离为,,
所以.
53.(20-21高二上·陕西西安周至县第二中学·期末)已知椭圆:,点 ()
(1)证明:点在椭圆上;
(2)求点到直线的距离的取值范围;
(3)直线过椭圆的右焦点,交椭圆于、两点,求线段长度的取值范围;
【答案】(1)证明见解析;(2);(3).
【解析】(1)将点坐标代入椭圆的方程,满足方程则说明点在椭圆上;
(2)利用点到直线的距离公式表示出对应距离,同时将距离公式变形为和三角函数有关的形式,根据三角函数的有界性求解出距离最值;
(3)分类讨论:直线斜率不存在、直线的斜率存在,利用弦长公式求解出的取值范围.
【详解】(1)证明:因为,所以点在椭圆上;
(2)设点到直线的距离为,则,当时,取最小值为;
当时,取最大值为;因此:.
(2)右焦点坐标为,
①若直线与轴垂直,则直线的方程为,代入椭圆方程得:,则;
②若直线与轴不垂直,设直线的斜率为,则,设 , ,联立,
得:,则有:,,则,
设,则,,则,
综上所述:.
【点睛】方法点睛:求解椭圆上一点到与之相离直线的距离最值的常用方法:
(1)参数法:将椭圆上点的坐标设为椭圆方程的参数形式,根据点到直线的距离公式表示出距离,结合三角函数的有界性求解出距离的最值;
(2)切线法:设与已知直线平行的直线与椭圆相切,利用相切对应的,求解出切线方程,再根据平行直线间距离公式求解出点到直线的距离的最值.
54.(18-19高二上·陕西商洛商丹高新学校·期末)已知动点到定点的距离比它到轴的距离大2.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)求动点到直线:距离的最小值.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)首先设点,根据题的条件,得到动点到定点的距离等于它到直线的距离,利用抛物线的定义求得其方程;
(2)结合曲线的方程,设出点的坐标,利用点到直线的距离公式,结合配方法求得最小值.
【详解】(1)设,因为动点到定点的距离比它到轴的距离大2,
所以动点到定点的距离等于它到直线的距离,
因此点的轨迹为开口向右的抛物线,且,
所以方程为;
(2)设点,
则点到直线:距离,
当时最小,为.
【点睛】该题考查的是有关解析几何的问题,涉及到的知识点有利用定义求轨迹方程,曲线上的点到直线的距离的最小值问题,属于简单题目.
55.(18-19高二上·陕西西安阎良区·期末)已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点为圆的圆心.
(1)求抛物线的标准方程和准线方程;
(2)若直线为抛物线的切线,证明:圆心到直线的距离恒大于.
【答案】(1)抛物线的方程为,准线方程为;(2)证明见解析.
【分析】(1)求出抛物线的焦点坐标为,并求出圆的圆心,可得出,求出的值,即可得出抛物线的标准方程和准线方程;
(2)将直线的方程与抛物线的方程联立,由得出,然后利用点到直线的距离公式可证明出圆心到直线的距离恒大于.
【详解】(1)抛物线的焦点为,准线方程为,
圆的圆心为,可得,即,
可得抛物线的方程为,准线方程为;
(2)联立,可得,
由题意可得,即.
圆心到直线的距离为.
【点睛】本题考查抛物线标准方程和焦点坐标的计算,同时也考查了直线与抛物线相切以及点到直线距离的计算,考查运算求解能力,属于中等题.
56.(25-26高二上·陕西咸阳实验中学·)已知的三个顶点的坐标分别为.
(1)求边上的高所在直线的一般式方程;
(2)求的平分线所在直线的斜截式方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出直线的斜率,可得出边上的高所在直线的斜率,可得出边上的高所在直线的点斜式方程,化为一般式方程即可;
(2)由图可知,所以的平分线所在直线的斜率为,可得到的平分线所在直线的点斜式方程,化为斜截式方程即可.
【详解】(1)因为点、,则,
所以,边上的高所在直线的斜率为,
又,所以边上的高所在直线的方程为,即,
即边上的高所在直线的一般式方程为.
(2)
如图,可得,所以的平分线所在直线的倾斜角为,斜率为,
又,所以的平分线所在直线的方程为,即,
即的平分线所在直线的斜截式方程为.
57.(25-26高二上·陕西山阳中学·期中)已知,,.
(1)求过点且与直线垂直的直线的方程;
(2)求过点且与直线平行的直线的方程,并求出与直线之间的距离.
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)先求直线的斜率,由求出直线的斜率,利用点斜式即可求解;
(2)由求出的斜率,利用点斜式即可求的方程,利用两平行直线的距离公式即可求解.
【详解】(1)由题意有:,∵,∴,
所以直线的方程为,即,
(2)由(1)知,,∴,
所以直线的方程为即,
的方程为,即,
所以与直线之间的距离.
58.(25-26高二上·陕西安康·期中)已知圆,圆.
(1)若与相交,求的取值范围;
(2)若与存在公共弦,且圆心到公共弦所在直线的距离为,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件,先求出两圆的圆心和半径,再利用圆与圆的位置关系,即可求解;
(2)先求出两圆的公共弦,再利用点到直线的距离公式,即可求解.
【详解】(1)因为圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为,
因为与相交,则,又,
所以,解得,
所以的取值范围为.
(2)由和,作差得到,
所以两圆公共弦方程为,
由题有,整理得到,解得,又,
所以.
59.(25-26高二上·陕西渭南瑞泉中学·)已知圆过点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)若直线经过点,且与圆相交截得的弦长为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)求出线段的垂直平分线方程并与已知直线联立求得圆心,即可求解;
(2)按直线的斜率存在与不存在分情况讨论,根据点到直线的距离公式,结合圆的弦长公式即可求解.
【详解】(1)因为,
所以线段的中点坐标为,直线的斜率,
因此线段的垂直平分线方程是.
联立,解得,
所以圆心的坐标.
圆的半径长
所以圆心为的圆的标准方程是;
(2)因为直线被圆截得的弦长为,
所以圆到直线的距离.
①当直线的斜率不存在时,此时圆心到直线的距离为,不符合题意.
②当直线的斜率存在时,设,
即.
所以,解得或.
直线的方程为或
60.(25-26高二上·陕西渭南高级中学·)直线的方向向量,直线过点
(1)若直线与直线平行,求出直线的斜截式方程,并求出直线的倾斜角的值
(2)若直线与直线垂直,求出直线的斜截式方程,并写出直线在轴上的截距.
【答案】(1)直线的斜截式方程为,倾斜角,
(2)所以直线的斜截式方程为,在轴上的截距为.
【分析】(1)由直线的方向向量求直线的斜率,根据平行直线的斜率关系求直线的斜率,利用点斜式求直线的点斜式方程,化为斜截式,2由倾斜角与斜率关系求该直线的倾斜角;
(2)根据垂直直线的斜率关系求直线的斜率,利用点斜式求直线的点斜式方程,化为斜截式,再确定直线在轴上的截距.
【详解】(1)因为直线的方向向量,
所以直线的斜率存在,设直线的斜率为,则,
若直线与直线平行,则直线的斜率存在,
设直线的斜率为,则,
又直线过点,
所以直线的方程为,
化为斜截式可得,
因为直线的斜率,所以,又,
所以,
所以直线的斜截式方程为,倾斜角,
(2)若直线与直线垂直,
由(1)可得直线的斜率存在,且,又,
所以,
所以直线的方程为,
化为斜截式可得,
所以直线的斜截式方程为,在轴上的截距为.
61.(25-26高二上·陕西西安第七十中学·月考)(1)已知平面直角坐标系中,,,,,若直线与直线平行,求的值;
(2)已知直线的一个方向向量为,直线的一个方向向量为,其中为正数,若,求的最小值.
【答案】(1);(2)最小值是
【分析】(1)根据两直线平行的斜率关系,列方程求解;
(2)由方向向量和斜率关系,结合两直线垂直,推出,然后由基本不等式的妙用求解.
【详解】(1)由题知,,即,解得;
(2)为正数,根据方向向量的定义,则的斜率必存在,由可知斜率存在,
于是,由可知,
整理可得,即,
则,
当,即取得等号,
即最小值是.
62.(25-26高二上·陕西西安东城第一中学·月考)已知直线l经过点,且其一个方向向量为.
(1)若直线的倾斜角为,在x轴上的截距为3,求的斜截式方程,并判断与是否平行;
(2)若直线的一般式方程为,求在y轴上的截距,并判断与是否垂直;
(3)若直线与l平行,且与两坐标轴围成的三角形的面积为8,求的一般式方程,
【答案】(1),与重合而非平行;
(2)在y轴上的截距为, 与互相垂直;
(3).
【分析】(1)由直线l的方向向量求得直线l的斜率,代入点斜式即可求得l的方程,根据倾斜角可求直线的斜率,再由点斜式方程可求直线的方程,并化为斜截式方程,比较两直线的斜率与截距可得重合;
(2)由一般式方程转化为斜截式方程可得在y轴上的截距,再由两直线斜率之积为判定垂直;
(3)由两直线平行可求得的斜率为,设出斜截式方程,分别求出直线与坐标轴的交点,根据面积列出方程待定系数可得.
【详解】(1)因为直线l的一个方向向量为,所以直线l的斜率为,
又直线l经过点,所以直线l的方程为,即,
因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率为,
又在x轴上的截距为3,所以直线的方程为,化为斜截式方程得,
所以直线与重合;
(2)由直线的一般式方程为,
化为斜截式方程为,故在y轴上的截距为;
直线的斜率,由,
所以两直线与互相垂直.
(3)由直线与l平行,则斜率,故可设直线的方程为,
令,得;令,得;
由直线与两坐标轴围成的三角形的面积为,
则,所以,解得.
所以直线的方程为,
即的一般式方程为.
63.已知的顶点,边上的高所在的直线方程为.
(1)求直线的方程.
(2)在下面两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.
①角的平分线所在的直线方程为;
②边上的中线所在的直线方程为.
______,求直线的方程.
注:若选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)根据两直线垂直,斜率之积为,先求出直线的斜率,再利用点斜式方程求出直线的方程.
(2)选①的情况:先联立直线与角平分线的方程求出点的坐标,再利用对称点的性质求出点关于角平分线的对称点的坐标,最后根据两点的斜率公式求出直线的斜率,进而得到直线的方程.
选②的情况:先联立直线与边上中线的方程求出点的坐标,然后根据中点坐标公式及中点在边上中线所在直线上,得到点满足的方程,再结合在边上高所在直线上,联立求出点的坐标,最后根据两点的斜率公式求出直线的斜率,从而得到直线的方程.
【详解】(1)因为边上的高所在的直线方程为,
转化为斜截式,其斜率为,
所以直线的斜率为,
又的顶点,所以直线的方程为,
即.
(2)若选①:角的平分线所在的直线方程为,
由解得,所以点.
设点 关于的对称点,
则
解得所以点,
又点在直线上,所以,
所以直线的方程为,即.
若选②:边上的中线所在的直线方程为,
由解得所以点.
设点,则的中点在直线上,
所以,即,
所以点在直线上,
因为边上的高所在的直线方程为且边上的高一定过点
所以点在直线上,
由解得即点,
所以,
所以直线的方程为,即.
64.(24-25高二上·陕西西安碑林区铁一中学·月考)如图,已知圆的方程为,直线与圆交于,(在上方),直线与圆交于,(在上方).原点在圆内.设交轴于点,交轴于点.
(1)当,,,时,分别求线段和的长度;
(2)①求证:;
②猜想和的大小关系,并证明.
【答案】(1),
(2)①证明见解析;②,证明见解析
【分析】(1)联立直线与圆的方程,可求出各点的坐标,利用直线的两点式方程,可得直线和的方程,并求它们与轴的交点坐标,可得和的长度.
(2)①联立直线与圆的方程,求出两根之和与两根之积,找到相等代换量,从而证明成立;②猜测,分别求出点和点的横坐标表达式,结合①中的结论,从而证明成立.
【详解】(1)当,,,时,
圆,直线,由解得或,
故,;
直线,由解得或,
故,.
所以直线,令得,即;
直线,令得,即,
所以.
(2)①由原点在圆内,知,
由得,即,
则,是上述方程的两个解,由根与系数的关系得,
同理可得,
所以.
②猜测,证明如下:
设点,,
因为三点共线,所以,解得,
又因为点在直线上,所以,点在直线上,所以,
所以,
同理因为三点共线,可得,
由①可知 ,
所以,即,
所以成立.
65.已知直线l过点.
(1)从下面两个条件中任选一个,求直线l的方程.
条件①:直线l的倾斜角比直线的倾斜角大;
条件②:直线l的一个方向向量为.
(2)若点在直线l上,且,求的取值范围.
注:若选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
【答案】(1)所选条件见解析,;
(2).
【分析】(1)根据所选条件,由倾斜角与斜率的关系或方向向量求,再应用点斜式写出直线方程;
(2)根据的几何意义,数形结合法求其范围即可.
【详解】(1)选①:因为直线的斜率为,所以其倾斜角为,
则l的倾斜角为,可知l的斜率,
所以l的方程为,即.
选②:由直线l的一个方向向量为,可知l的斜率,
所以l的方程为,即;
(2)表示与点连线的斜率.
又是直线l在部分上的动点,作图如下:
则,直线AB的斜率不存在,
则,即的取值范围为.
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