内容正文:
[课后分层练(十五)] 直线的点斜式方程
(单选题、填空题每题5分,多选题每题6分,解答题每题15分)
【基础巩固】
1.已知直线的方程是y+2=-x-1,则( )
A.直线经过点(-1,2),斜率为-1
B.直线经过点(2,-1),斜率为-1
C.直线经过点(-1,-2),斜率为-1
D.直线经过点(-2,-1),斜率为1
解析:选C.直线方程y+2=-x-1可化为y-(-2)=-[x-(-1)],故直线经过点(-1,-2),斜率为-1.
2.下列直线中过第一、二、四象限的是( )
A.y=2x+1 B.y=x+
C.y=-2x+4 D.y=x-3
解析:选C.若直线y=kx+b过第一、二、四象限,则k<0,b>0,选项A,B,D中直线的斜率都大于0,只有C满足k<0,b>0.
3.若直线l经过点P(2,3),且在x轴上的截距的取值范围是(-1,3),则其斜率k的取值范围是( )
A.k>1 B.k<-3
C.k>1或k<-3 D.无法确定
解析:选C.取x轴上的点M(-1,0),N(3,0),则kPM==1,kPN==-3.因为直线l与线段MN相交(不包含端点),所以k>1或k<-3.
4.(多选)下列说法正确的有( )
A.若直线y=kx+b经过第一、二、四象限,则点(k,b)在第三象限
B.直线y=ax-3a+2过定点(3,2)
C.过点(2,-1)且斜率为-的直线的点斜式方程为y+1=-(x-2)
D.斜率为-2,在y轴上的截距为3的直线的方程为y=-2x±3
解析:选BC.因为直线y=kx+b经过第一、二、四象限,所以直线的斜率k<0,截距b>0,故点(k,b)在第二象限,所以A错误;由y=ax-3a+2整理得y-2=a(x-3),所以无论a取何值,(3,2)都满足方程,所以B正确;由点斜式方程可知过点(2,-1)且斜率为-的直线的方程为y+1=-(x-2),所以C正确;由斜截式方程可知斜率为-2,在y轴上的截距为3的直线的方程为y=-2x+3,所以D错误.
5.(多选)已知直线l:y=x-1,则( )
A.直线l过点(,-2)
B.直线l的斜率为
C.直线l的倾斜角为60°
D.直线l在y轴上的截距为1
解析:选BC.对于A,将(,-2)代入y=x-1,可知不满足方程,故A不正确;
对于B,由y=x-1,知直线l的斜率为,故B正确;
对于C,设直线l的倾斜角为α,则tan α=,可得α=60°,故C正确;
对于D,由y=x-1,令x=0,可得直线l在y轴上的截距为-1,故D不正确.
6.已知直线l1:y=kx+b,l2:y=bx+k,则它们的图象可能为( )
解析:选C.对于A,直线l1方程中的k<0,b>0,直线l2方程中的k>0,b>0,矛盾;
对于B,直线l1方程中的k>0,b<0,直线l2方程中的k>0,b>0,矛盾;
对于C,直线l1方程中的k>0,b>0,直线l2方程中的k>0,b>0,符合;
对于D,直线l1方程中的k<0,b>0,直线l2方程中的k<0,b<0,矛盾.
7.已知斜率为-的直线l与两坐标轴围成的三角形的面积为6,则直线l的方程为 .
解析:设l:y=-x+b,
令x=0,得y=b;令y=0,得x=b.
由题意,得·|b|·=6,
∴b2=16,∴b=±4.故直线l的方程为y=-x±4.
答案:y=-x+4或y=-x-4
8.已知直线l:y=kx+2k+1,则直线l恒过定点 .
解析:由y=kx+2k+1得y-1=k(x+2).
由直线l的点斜式方程可知,直线l恒过定点(-2,1).
答案:(-2,1)
9.直线l过点(2,2),且与x轴和直线y=x围成的三角形的面积为2,求直线l的方程.
解:当直线l的斜率不存在时,l的方程为x=2,经检验符合题目的要求.
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y-2=k(x-2),
令y=0,得x=,
由三角形的面积为2,得××2=2.解得k=.
可得直线l的方程为y-2=(x-2).
综上可知,直线l的方程为x=2或y-2=(x-2).
【综合运用】
10.以A(2,-5),B(4,-1)为端点的线段的垂直平分线方程是( )
A.y=2x+9 B.y=-x+
C.y=2x-9 D.y=-x-
解析:选D.由A(2,-5),B(4,-1)知线段AB中点坐标为P(3,-3),又由斜率公式可得kAB==2,所以线段AB的垂直平分线的斜率为k=-=-,所以线段AB的垂直平分线的方程为y-(-3)=-(x-3),即y=-x-.
11.(多选)已知直线l的一个方向向量为u=(1,-),且l经过点(1,-2),则下列结论中正确的是( )
A.l的倾斜角等于120°
B.l在x轴上的截距为-1
C.l与直线y=x+2垂直
D.l与直线y=-x+2平行
解析:选AD.由直线l的一个方向向量为u=(1,-),得k=-,又直线l经过点(1,-2),所以y+2=-(x-1),得直线l的方程为y=-x+-2,所以直线l的倾斜角为120°,故A正确;当y=0时,x=1-,故B错误;-×=-3≠-1,故C错误;因为-=-,且-2≠2,所以两直线平行,故D正确.
12.将直线y=(x-2)绕点(2,0)按逆时针方向旋转60°后所得直线方程是 .
解析:∵直线y=(x-2)的倾斜角是60°,
∴按逆时针方向旋转60°后的直线的倾斜角为120°,斜率为-,且过点(2,0),
∴其方程为y-0=-(x-2),即y=-(x-2).
答案:y=-(x-2)
13.(一题多解)求证:不论m为何值,直线l:y=(m-1)x+2m+1总过第二象限.
证明:方法一:直线l的方程可化为y-3=(m-1)(x+2),
所以直线l过定点(-2,3).
由于点(-2,3)在第二象限,故直线l总过第二象限.
方法二:直线l的方程可化为m(x+2)-(x+y-1)=0.
令解得
所以无论m取何值,直线l总经过点(-2,3).
因为点(-2,3)在第二象限,所以直线l总过第二象限.
14.如图,在平行四边形OABC中,点A(3,0),点C(1,3).
(1)求AB所在直线的方程;
(2)过点C作CD⊥AB,交AB于点D,求CD所在直线的方程.
解:(1)因为四边形OABC是平行四边形,所以AB∥OC,所以AB所在直线的斜率kAB=kOC==3,所以AB所在直线的方程为y-0=3(x-3),即y=3x-9.
(2)由(1)知kAB=3,因为CD⊥AB,
所以CD所在直线的斜率kCD=-,所以CD所在直线的方程为y-3=-(x-1),即x+3y-10=0.
【创新探索】
15.△ABC的顶点坐标分别为A(3,4),B(6,0),C(-5,-2),求角A的平分线所在的直线方程.
解:因为A(3,4),B(6,0),C(-5,-2),
所以kAB==-,kAC==,则kABkAC=-1,所以∠BAC=90°.
如图,设角A的平分线所在直线的倾斜角为α,
则tan α=-tan (45°+∠ABO)=-=7.所以角A的平分线所在直线的斜率为7,
因此所求的方程为y-4=7(x-3),即y=7x-17.
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