内容正文:
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第八章
平面解析几何
训练47
直线的方程
(总分:100分)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
A.m=-4,n=-3
B.m=4,n=3
1.下列四个命题中,正确的是
(
)
C.m=4,n=-3
D.m=一4,n=3
A.若一条直线的斜率为tana,则此直线的倾斜角
二、多项选择题(每小题6分,共18分)
为a
7.下列说法正确的是
(
B.若一条直线的倾斜角为α,则此直线的斜率为
A.在两坐标轴上截距相等的直线都可以用方程
tan a
x+y=a(a∈R)表示
C.坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率
B.方程m,x+y一2=0(m∈R)表示的直线的斜率
D.直线的倾斜角的取值范围是[0,π)
一定存在
2.如图,已知直线11l2,l3的斜
C.倾斜角为90°的直线不存在斜率
率分别为k1,k2,k3,则()
D.经过两点P1(x1y1),P2(x2y2)(x1≠x2)的
A.k1<k2<k3
B.k3<k1<k2
直线方程为y-y=二业(x一1)
x2一x1
C.k3<k2<k1
8.已知点P(1,1)与直线1:x一y十1=0,下列说法
D.k1<k3<k2
正确的是
()
3.直线x一√3y十1=0的倾斜角是
A.过点P且在两坐标轴上截距相等的直线与直线
A.30°
B.60°
1一定垂直
C.120°
D.150°
B.过点P且与坐标轴围成的三角形的面积为2的
4.(2024·山东济南一模)已知直线1的倾斜角为
直线有3条
60°,且经过点(0,1),则直线1的方程为()
C.点P关于直线1的对称点坐标为(0,2)
A.y=√3x
B.y
3x+1
D.直线1关于点P对称的直线方程为x一y一1=0
9.已知直线l:y=ax一a十1,下列说法正确的是
C.y=√3x+1
D.y=-5x+1
()
5.(2024·河南安阳模拟)已知点A(2,一3),
A.直线1过定点(-1,1)
B(-3,-2).若直线1:mx+y-m-1=0与线
B.当a=1时,l关于x轴的对称直线为x十y=0
段AB相交,则实数m的取值范围是()
C.直线1一定经过第四象限
A(,-]U,+e)
D.点P(3,一1)到直线1的最大距离为2√2
三、填空题(每小题5分,共15分)》
10.若直线的斜率k∈[1√5),则直线l的倾斜角0
c(+)
的取值范围为
得分
11.已知直线1过点(3,1),且在x轴上的截距是在y
n
轴上截距的3倍,则直线1的方程为
6.若直线y=-(+)在y轴上的截距为-1,
得分
12.已知直线1经过点P(√2,1),且倾斜角等于直线
且它的倾斜角是直线y一女十号的颜斜角的2
y=一√3x+3的倾斜角的一半,则直线1的点斜
倍,则
式方程为
得分
(横线下方不可作答)
353
第八章
平面解析几何
四、解答题(共37分)
14.(19分)(2025·湖南长沙重点中学摸底)已知直
13.(18分)设直线l的方程为(a+1)x十y+2-a=
线l:(a-1)y=(2a-3)x+1.
得分☐
0(a∈R)
得分■
(1)求证:直线1过定点;
(1)若1在两坐标轴上的截距相等,求1的方程.
(2)若直线1不经过第二象限,求实数a的取值
(2)是否存在实数a,使得直线1不经过第二象
范围;
限?若存在,求实数a的取值范围;若不存在,请
(3)当直线1与两坐标轴的正半轴围成的三角形
说明理由.
面积最小时,求1的方程.
红对勾·讲与练354
高三数学·基础版
■以n2=(2,-√2,0),n1·n2=1×
2+√2×(-√2)+0=0,
所以平面ADO⊥平面BEF
(3)由(2)知,平面ADO的一个法向
量为n1=(1,√2,W3),平面AC0的
一个法向量为ng=(0,0,1),
所以cos(n1,n3〉=
n1·ng
n1·ng
√5
W1+2+3
21
因为〈n1na)∈[0,π],所以sin(n1,
m:〉=√-c0s(m1,)=,
2
故二面角D-A0-C的正弦值为
2
第八章
平面解析几何
训练47直线的方程
1.D对于A,直线y=x的斜率为1,而
n5匹=1,显然5不是直线y=x的
tan 4
倾斜角,故A错误;对于B,直线x=1
的领斜角为2,而直线工=1的斜率不
存在,故B错误;对于C,坐标平面内的
任何一条直线均有倾斜角,而垂直于工
轴的直线没有斜率,故C错误;对于D,
直线的倾斜角的取值范围是[0,π),故
D正确.故选D.
2.D设直线11,l2,l:的倾斜角分别为
a1,a2,a3,由题图知,直线l1的倾斜角
a1为钝角,.k1<0.又直线l2,la的倾
斜角a2,a3均为锐角,且a2>a3,
0<kg<k2k1<k<k2.故选D.
3.A因为直线x-√3y十1=0的斜率
k=
是=
后=兮,所以其领斜角为30,故
选A.
4.C由题意知,直线1的斜率为√3,且
经过点(0,1),则直线l的方程为y
3x十1.故选C.
5.A直线l的方程m.x十y-m-1=
0可写成m(x-1)十y-1=0,令
-二80架得化:重线1必
y-1=0,
过定点P1,1).如图kA=2-1
-3-1
-4,k PB
=子直线
-3-1
l:mx十y-m一1=0与线段AB相交,
y
4
2\P
-4-2710八24
B
-2
A
由图象知,一m≥子或一m≤一4,
解得m≤子或m≥4,则实数m的
取位龙周是人0,-]U[4
十∞).故选A.
6.Dy=-"(x+3)=-mx
72
n
=-1,解得n=3,则y=
1
3x-1,设直线y=2x
3的倾
针角为a,则1an0=子,得an2a
2×
1
2tan a
2
44
1-tan'a
1-()
3则
m
3
号解得m=一4故选D
7.BCD对于A,当直线过原点时,直线
在两坐标轴上的裁距相等,如y=2x
但不能用x十y=a(a∈R)表示,故A
错误;对于B,方程m.x十y-2=
0(m∈R)表示的直线的斜率为一,
故B正确:对于C,若直线倾斜角为
90°,则该直线斜率不存在,故C正确;
对于D,经过两,点P1(x1y1),P2(x2,
y2)(x1≠x2)的直线的斜率存在,斜
率6=二出,结合直线的点斜式方
xg一x1
程可知D正确.故选BCD.
8.BCD对于A,当在两坐标轴上的截距
都为0时,直线y=x与直线l平行,故
A错误;对于B设直线方程为工
义=1,因为直线过点P(1,1),所以
a十b=ab①,又过,点P的直线与坐标
轴国成的三角形的面积为?b=2,
片以山=@,由①@,得份二2x
a=-2-2W2,
a三2.5或62+2瓦,
b=-2-2√2
共有3组解,所以符合题意的直线有3
条,故B正确;对于C,设点P关于直线
1的对称点坐标为(x,y),则
y-1
Jx-1
×1=-1,
x十1_y+1+1=0,
2
2
解将化二28:申点P关于直线1的时称
点坐标为(0,2),故C正确:对于D,设
直线l关于点P对称的直线方程为x
y+c=0(e≠1),则有1-1+c
w√/1+1
1-1+1
-,解得c=-1,即直线l
√1+1
关于点P对称的直线方程为x一y
1=0,故D正确.故选BCD.
9.BD对于A,直
线l:y=ax
a+1=a(x-
1)十1,所以直线
H
1过定点Q(1,1),
07
故A错误;对于
B,当a=1时,直
线方程为y=x,l关于x轴的对称直
线为x十y=0,故B正确:对于C,当
a=1时,直线方程为y=x,直线l不
经过第四象限,故C错误;对于D,如图
所示,过点P作PH⊥l于点H,由图
象知,PQ≥PH,点P(3,-1)
到直线l的最大距离d=PQ=
√/(3-1)2+(-1-1)2=22,故D
正确.故选BD.
o[)
k
解析:如图,根据
k=tan8(0∈[0,
π))的图象,可以
得出倾斜角日的取
值范司为[只)
11.x-3y=0或x十3y-6=0
解析:当在两坐标轴上的截距都为0
时,设直线方程为y=kx,直线l过,点
《3,1),所以1=3次,解得k=5,直
1
线方程为y=3x,即x一3)=0:当
在两坐标轴上的截距都不为0时,设
在y轴上的裁距为a,则在x轴上的
截范为3a,则直线方程为后十音-
1,直线1过点(3,1,所以。十一
1,解得@=2,直线方程为后十兰
1,即x十3y一6=0.综上所述,直线l的
方程为x-3y=0或x十3y-6=0.
12.y-1=√3(x-√2)
解析:设直线y=一√3x十3的倾斜
角为01,则斜率k1=tan01=一√3,
2π
又0≤01<,故01=写,设直线1的
领斛角为0,则0=?=,直线1的
斜率k=tan=5,又直线l经过
点P(√2,1),则直线l的点斜式方程
为y-1=3(x-√2).
13.解:(1)当a=一1时,直线l平行于x
轴,在x轴上无截距,不合题意,则
a≠-1,直线l在x,y轴上的截距分
别为a二2
a+1a2,
依题意,a一2
=a一2,解得a=2或
'a+1
a=0,
当a=2时,直线l的方程为3x十y=
0,当a=0时,直线l的方程为x十
y+2=0.
所以直线l的方程为3x+y=0或
x+y+2=0.
(2)假设存在实数a,使得直线l不经
过第二象限,
直线l的方程化为y=一(a+1)x+
a-2,
则有仁2》≥0解得。冬-1上
所以存在实数α,使得直线l不经过第
二象限,a的取值范围为(一∞,一1].
14.解:(1)证明:(a-1)y=(2a-3)x+
1,即a(2x-y)-3x十y十1=0,
令仁71=0每得行二2:
y=2,
所以直线过定点(1,2).
参考答案557
(2)当a=1时,直线斜率不存在,直
线方程为x=1,不经过第二象限,
成立;
当a≠1时,直线斜率存在,直线方程
为y=
2a-3
a-x+。-
又直线不经过第二象限,则
2a-3≥0,
a-1
解得a<1.
1
a1s0,
综上所述,实数a的取值范围为
a1.
(3)已知直线l:(a-1)y=(2a
3)x十1,且由题意知a≠1,
令x=0,得y=1
-1>0,得a>1,
令y=0,得x=3-2a
>0,得a
则s-××a
-4a2+10a-6
1
1
4(-)+
(1<a<):
所以当a=三时,S取最小值,
4
此时直线1的方程为(任-1)小y-
(2×号-)x+1,即2z+y-4=0
训练48两条直线的位置关系
1.A点P(1,-2)到直线l:x-y-2=
1
0的距离d=
W1+12
√
之故选A
2.C设直线l的方程为x一2y十k=
0(k≠5),又直线1过,点(1,0),所以1+
k=0,即k=一1,故直线1的方程为
x一2y一1=0.故选C.
3.B直线l:x-2y十1=0的斜率为
1
,而所求直线套直于直线1,则所求
直线斜率为一2,于是有y十1=
一2(x-1),即2x十y-1=0,所以所
求直线方程为2x十y一1=0.故选B.
4.B因为直线-3x十4y-3=0与直
线6x十my-14=0平行,所以
-3m=4X6,解得m=一8,所以直线
6x+my-14=0,即6.x-8y-14=
0,即一3x十4y十7=0,所以两平行线
之间的距离d=
-3-71
=2.
√/(-3)2+4
故选B.
5.A若两条直线x十2my-1=0,
(3m一2)x一my一1=0平行,则两直
线斜率相等或斜率均不存在,当两直
线斜率均不存在时,m=0,两直线方
程为工=1,江=7,成立:当两直线
斜率存在时,一2m
3m一2,解得
m
m=2,两直线方程为x十y-1=0,
5582对闪·讲与练·高三数学·
x十y十2=0,成立,综上,m=0或
m=子所以“m=号”是“两条直线
x+2my-1=0,(3m-2)x-my
1=0平行”的充分不必要条件,故
选A.
6.D设直线l与直线x-y一9=0平
行,且与函数f(x)=e十x2的图象
相切,切点为Q(t,e十t2),因为
f(x)=e十2x是单调递增函数,直
线x一y-9=0的斜率为1,所以
f'(t)=e十2t=1,得t=0,即切,点为
Q(0,1),所以点P到直线x一y一9=
0的距离的最小值是点Q(0,1)到直线
x一y一9=0的距离,即为
10-1-9=5反.故选D.
√2
7.ACD直线l的倾斜角等于30°,则直
线1的斜争为1an30=气对于A,因
为直线1的斜率为,所以1的一个另
向向量为n=(W,1),A正确;对于B,
m·n=√5+5=25≠0,故m=
(1,√3)不是直线l的法向量,B错误:
对于C,直线√3x-3y十2=0的斜率
为5,且不过点(0,1),其与1平行,C
3
正确;对于D,直线W3x十y十2=0的
斜率为一√3,则两直线斜率之积为
一1,故两直线垂直,D正确.故
选ACD.
8.ABD对于A,当A2=0时,l2斜率为
0,与x轴平行或重合,故A正确;对于
B,当B1=0时,l1斜率不存在,当
B1≠0时,1斜率存在,能表示任意直
线,故B正确;对于C,若A1B2一
A2B1=0,且AC2一A2C1≠0或
B1C2-B,C1≠0,则l1∥l2,故C错
误;对于D,若B1B2≠0,则由A1A2
B,B2=0可得斜率之积为一1,故l1
l2,若B1=0(B2=0),可得A2=
0(A1=0),此时满足A1A2十B1B2=
0,此时两条直线一条斜率为0,一条斜
率不存在,故11⊥l2,故D正确.故
选ABD.
9.BDl1:(a+1)x+ay+2=0台a(x十
y)十x+2=0,令士)二0解得
1x+2=0,
{口=一2即直线1恒过点(-2,2),
y=2,
故A错误;若l1∥l2,则有(a十1)(1
a)=a,且a×(-1)-(1-a)×2≠
0,解得a=2,故B正确:若1上l,
则有a(a十1)十a(1-a)=0,解得
a=0,故C错误;若直线l2不经过第三
1之0:
象限,则当1-a≠0时,1-
,a≤0,解得0≤a<1,当1
1-a
a=0时,直线l2:x=1,也不过第三象
限,综上可知,当0a1时,l,不经
过第三象限,故D正确,故选BD.
基础版
10.y=x十2(答案不唯一)
解析:直线1:x十2y-1=0的斜率
为一2,故只需所求直线斜率不是
。即可,可取过点P且与直线1相
交的一条直线的方程为y=x十2
(答案不唯一)
11.(0,1)
解析:设点A(1,2)关于直线x+y一
2=0的对称,点是B(a,b),则有
a+1+b+2
十
2
2
2=0:
好份=:
故点(1,2)关于直线x+y一2=0的
对称,点是(0,1).
12.x+2y-1=0
解析:由题意可得PQ所在直线方程
为y=4三2+(x十1),即2x十
y一2=0,联立直线方程
2x十y一2=0·解得入射点的坐标
x十y-1=0,
为(1,0),设点Q(-1,4)关于直线
x十y-1=0的对称点为N(x,y),
y-4、
喇x7×一1)三一1·
解得
二1+x+4+y-1=0,
2
2
口=。3·所以N(-3,2),即反射光
y=2,
线所在直线方程为y一0=2-0
-3-1
(x-1),即x十2y-1=0.
13.解:(1)因为M(1,1),N(3,-1),P(4,
-1一1=-1,
0),Q(2,2),所以kN=3-1
2-0
2-4
=-1,即kMN=-1,
kPQ=一1.
(2)证明:因为k=二1,kPQ=
-1,所以MN∥PQ.又因为kMa=
2-1
2-1
一1一0=1,所以
=1,kNP=3-4
MQ∥NP,所以四边形MNPQ为平
行四边形,又因为kMN·kMa
所以MN⊥MQ,所以四边形MNPQ
为矩形.
4解:D联立2}8:解得
仔二2:即两直线交点坐标为(1,2》.
因为所求直线垂直于直线3x十4y
5=0,所以所求直线的斜率为专,
故所求直线方程为y二2三(x
1),即4x-3y+2=0.
(2)如图,设点B(0,2)关于直线11对
称的点为C(x,y),
y一2=
1
则x
3
号×3-y十2-1=0,
2
9
即c(》
x=
解得
y=5