内容正文:
[课后分层练(十八)] 两条直线的交点坐标
(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.直线3x+2y+6=0和2x+5y-7=0的交点坐标为( )
A.(-4,-3) B.(4,3)
C.(-4,3) D.(3,4)
解析:选C.由方程组得
2.直线3x+my-1=0与4x+3y-n=0的交点为(2,-1),则m+n的值为( )
A.12 B.10
C.-8 D.-6
解析:选B.将点(2,-1)代入3x+my-1=0得3×2+m×(-1)-1=0,即m=5,
将点(2,-1)代入4x+3y-n=0得4×2+3×(-1)-n=0,即n=5,
∴m+n=10.
3.(多选)下列选项中,正确的有( )
A.直线l1:x-y+2=0和l2:2x+y-5=0的交点坐标为(1,3)
B.直线l1:x-2y+4=0和l2:2x-4y+8=0的交点坐标为(2,1)
C.直线l1:2x+y+2=0和l2:y=-2x+3交点坐标为(-2,2)
D.直线l1:x-2y+1=0和l2:y=x,l3:2x+y-3=0两两相交
解析:选AD.方程组的解为因此直线l1和l2相交,交点坐标为(1,3),A正确;
方程组有无数个解,这表明直线l1和l2重合,B错误;
方程组无解,这表明直线l1和l2没有公共点,故l1∥l2,C错误;
方程组的解为
方程组的解为
方程组的解也为
所以三条直线两两相交且交于同一点(1,1),D正确.
4.(易错题)直线x+a2y+6=0和(a-2)x+3ay+2a=0无公共点,则a的值为( )
A.-1或2 B.0或3
C.-1或0 D.-1或3
解析:选C.两直线无公共点,即两直线平行.
当a=0时,这两条直线分别为x+6=0和x=0,无公共点.
当a≠0时,=≠,解得a=-1.
综上,a=0或a=-1.
5.△ABC的三个顶点分别为A(0,3),B(3,3),C(2,0),如果直线x=a将△ABC分割成面积相等的两部分,那么实数a的值等于( )
A. B.1+
C.1+ D.2-
解析:选A.lAC:+=1,即3x+2y-6=0.
由得
因为S△ABC=,
所以×a×(3-)=,
得a=或a=-(舍去).
6.已知直线ax+2y-1=0与直线2x-5y+c=0垂直相交于点(1,m),则m=________.
解析:由两直线垂直得2a-10=0,解得a=5.又点(1,m)在直线上,所以a+2m-1=0,所以m=-2.
答案:-2
7.已知直线l1:kx+y-1=0,l2:x+ky+1=0,若l1∥l2,则k=________;若曲线y=|x|与直线l1有两个公共点,则实数k的取值范围是________.
解析:因为l1∥l2,所以k2-1=0,即k=±1,经检验k=1.
y=|x|=
直线l1化为y=-kx+1,恒过(0,1),画出函数图象,如图,因为曲线y=|x|与直线l1有两个公共点,
所以-k=0或0<-k<1或-1<-k<0,
即-1<k<1.
答案:1 (-1,1)
8.经过直线3x+2y+6=0和2x+5y-7=0的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为____________.
解析:由得
①若所求直线在两坐标轴上的截距都为0,设直线方程为y=kx,代入点(-4,3),得k=-,∴3x+4y=0;
②若所求直线在两坐标轴上的截距不为0,设直线方程为+=1.
代入(-4,3),得a=-1.
∴x+y+1=0.
综上所述,所求直线方程为x+y+1=0或3x+4y=0.
答案:x+y+1=0或3x+4y=0
9.求经过直线l1:3x+4y-5=0与直线l2:2x-3y+8=0的交点M,且满足下列条件的直线方程:
(1)与直线2x+y+5=0平行;
(2)与直线2x+y+5=0垂直.
解:法一 由解得
所以交点M的坐标为(-1,2).
(1)斜率k=-2,由点斜式得所求直线方程为y-2=-2(x+1),即2x+y=0.
(2)斜率k=,由点斜式得所求直线方程为y-2=(x+1),即x-2y+5=0.
法二 设直线方程为(3x+4y-5)+λ(2x-3y+8)=0,
即(3+2λ)x+(4-3λ)y+(-5+8λ)=0.(*)
(1)因为与直线2x+y+5=0平行,
所以(3+2λ)×1-(4-3λ)×2=0,解得λ=.
经检验λ=符合题意.
代入(*)式化简得2x+y=0.
(2)因为与直线2x+y+5=0垂直,
所以2×(3+2λ)+1×(4-3λ)=0,解得λ=-10.
代入(*)式化简得x-2y+5=0.
【综合运用】
10.已知a,b满足2a+b=1,则直线ax+3y+b=0必过定点( )
A.(-,2) B.(,)
C.(,) D.(2,-)
解析:选D.由2a+b=1,得b=1-2a,
代入直线方程ax+3y+b=0中,得ax+3y+1-2a=0,即a(x-2)+3y+1=0,
令 解得
所以该直线必过定点(2,-).
11.若直线l:y=kx-与直线x+y-3=0相交,且交点在第一象限,则直线l的倾斜角θ的取值范围是( )
A.{θ|0°<θ<60°} B.{θ|30°<θ<60°}
C.{θ|30°<θ<90°} D.{θ|60°<θ<90°}
解析:选C.由题可知k≠-1,
联立解得
∴两直线的交点坐标为(,).
∵两直线的交点在第一象限,
∴解得k>.
又直线l的倾斜角为θ,则tan θ>,
∴30°<θ<90°.
12.(多选)已知三条直线2x-3y+1=0,4x+3y+5=0,mx-y-1=0不能构成三角形,则实数m的取值可以为( )
A.- B.-
C. D.2
解析:选ABC.设三条直线2x-3y+1=0,4x+3y+5=0,mx-y-1=0分别为l1,l2,l3,斜率分别为k1,k2,k3,且k1=,k2=-,k3=m,
当l3∥l1时,k3=k1即m=,l1,l2,l3不能构成三角形;
当l3∥l2时,k3=k2即m=-,l1,l2,l3不能构成三角形;
由可得
所以直线l1,l2的交点为(-1,-),
当直线l3过直线l1,l2的交点(-1,-)时,l1,l2,l3不能构成三角形,
此时-m+-1=0,可得m=-,
综上所述,实数m的取值集合为{-,-,}.
13.(2025·湖南长沙期末模拟)设直线l1:x=0,l2:3x-4y=0,点A的坐标为(1,1),过点A的直线l的斜率为k,且与l1,l2分别交于点M,N(M,N的纵坐标均为正数).
(1)点A是M,N中点,求斜率k;
(2)求△MON(O为坐标原点)面积的最小值.
解:(1)由题意可得直线l的方程为y-1=k(x-1),如图所示,
联立解得M(0,1-k),
联立
解得N(,),
又点A是M,N中点,可得+0=2,且+1-k=2,解得k=.
(2)因为M,N的纵坐标均为正数,
所以解得k<,
易知△MON的面积为S=|OM||xN|=×|1-k|×||=,
令3-4k=t,则t>0,
因此S===(t++2)≥(2+2)=,
当且仅当t=时,即t=1时,等号成立,此时k=,
所以S的最小值为,即△MON的面积的最小值为.
14.(2025·湖北武汉高二期末模拟)已知0<k<4,直线l1:kx-2y-2k+8=0和直线l2:2x+k2y-4k2-4=0与两坐标轴围成一个四边形,求使得这个四边形面积最小的k值.
解:由题意知直线l1,l2恒过定点P(2,4),直线l1的纵截距为4-k,直线l2的横截距为2k2+2,如图,所以四边形的面积S=×(2k2+2-2)×4+(4-k+4)×2×=4k2-k+8(0<k<4),故四边形面积最小时,k=.
【创新探索】
15.如图,已知在△ABC中,A(-8,2),AB边上的中线CE所在直线的方程为x+2y-5=0,AC边上的中线BD所在直线的方程为2x-5y+8=0,求直线BC的方程.
解:设B(x0,y0),则AB的中点E的坐标为,
由条件得
得解得
即B(6,4).
同理可求得C点的坐标为(5,0).
故所求直线BC的方程为=,即4x-y-20=0.
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