内容正文:
直线的方程
基础达标
1.直线2x-3y+1=0的一个方向向量是( )
A.(2,3) B.(3,2)
C.(2,-3) D.(3,-2)
2.已知直线l的斜率为,在y轴上的截距为直线x-2y-4=0的斜率的倒数,则直线l的方程为( )
A.y=x+2 B.y=x-2
C.y=x- D.y=-x-2
3.如果AB>0且BC<0,那么直线Ax+By+C=0不经过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
4.若直线y=ax+1与连接A(2,3),B(-3,2)的线段总有公共点,则实数a的取值范围是( )
A.[-1,]
B.(-∞,-]∪[1,+∞)
C.[-,1]
D.(-∞,-2]∪[,+∞)
5.〔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)在第二象限
B.直线y=ax-3a+2过定点(3,2)
C.过点(2,-1)且斜率为-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的直线方程为y=-2x±3
6.〔多选〕已知直线xsin α+ycos α+1=0(α∈R),则下列命题正确的是( )
A.直线的倾斜角是π-α
B.无论α如何变化,直线不过原点
C.直线的斜率一定存在
D.当直线和两坐标轴都相交时,它和坐标轴围成的三角形的面积不小于1
7.若A(-2,3),B(3,-2),C( ,m)三点共线,则m= .
8.已知点M是直线l:y=x+3与x轴的交点,将直线l绕点M旋转30°,则所得到的直线l'的方程为 .
9.(13分)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之和为0,求l的方程;
(2)是否存在实数a,使直线l不经过第三象限?若存在,求实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
综合应用
10.若a=,b=,c=,则( )
A.a<b<c B.c<b<a
C.c<a<b D.b<a<c
11.〔多选〕已知两条直线l1,l2的斜率分别为k1,k2,倾斜角分别为α,β.若α<β,则下列关系可能成立的是( )
A.0<k1<k2 B.k1<k2<0
C.k2<k1<0 D.k2<0<k1
12.已知点P在直线x+3y-2=0上,点Q在直线x+3y+6=0上,线段PQ的中点为M(x0,y0),且y0<x0+2,则的取值范围为 .
13.(2026·贵州六盘水第一次联考)在平面直角坐标系中,等边三角形ABC的边AB所在直线的斜率为2,则边AC所在直线斜率的可能值为 .
14.(15分)〔一题多解〕已知一条直线l过点P(1,4),且分别交x轴、y轴的正半轴于点A,B,O为坐标原点,求:
(1)△AOB面积的最小值及此时直线l的方程;
(2)|PA|·|PB|取最小值时直线l的倾斜角.
拓展练习
15.〔创新设问〕〔多选〕已知点A(-2,-1),B(2,2),直线l:2ax-2y+3a-3=0上存在点P满足|PA|+|PB|=5,则直线l的倾斜角可能为( )
A.0 B.
C. D.
1.B 2.A 3.C 4.B 5.ABC 6.BD
7. 8.x=-或y=(x+)
9.解:(1)当a=-1时,直线l平行于x轴,在x轴上无截距,不符合题意,则a≠-1,
直线l在x,y轴上的截距分别为,a-2,
依题意,+a-2=0,解得a=±2,
当a=2时,直线l的方程为3x+y=0,当a=-2时,直线l的方程为x-y-4=0,
所以直线l的方程为3x+y=0或x-y-4=0.
(2)假设存在实数a,使直线l不经过第三象限,
直线l的方程化为y=-(a+1)x+a-2,
则有解得a≥2,
所以存在实数a使直线l不经过第三象限,a的取值范围为[2,+∞).
10.B a==,b==,c==分别表示(2,ln 2),(3,ln 3),(5,ln 5)与(1,0)连线的斜率.由图可知,c<b<a.
11.ABD 若0<α<β<,因为y=tan θ在( 0,)上单调递增,则0<tan α<tan β,即0<k1<k2,所以A可能成立;若<α<β<π,因为y=tan θ在( ,π)上单调递增,则tan α<tan β<0,即k1<k2<0,所以B可能成立;对于C,由k2<k1<0可知α,β∈( ,π),且tan β<tan α,即β<α,与题意矛盾,不可能成立;若0<α<<β<π,则tan α>0,tan β<0,即k2<0<k1,所以D可能成立.故选A、B、D.
12.(-∞,-)∪(0,+∞) 解析:设P(x1,y1),Q(x2,y2),PQ的中点为M(x0,y0),即x0=,y0=.由两式相加,得(x1+x2)+3(y1+y2)+4=0,则2x0+6y0+4=0,即x0+3y0+2=0,由y0<x0+2,得x0>-2,则==--∈(-∞,-)∪(0,+∞).
13.-或 解析:设直线AB的倾斜角为α,则kAB=tan α=2.设直线AC的倾斜角为θ,在等边三角形ABC中,∠BAC=60°,所以当θ=α+60°时,kAC=tan θ=tan(α+60°)===-;当θ=α-60°时,kAC=tan θ=tan(α-60°)===.综上所述,kAC=-或kAC=.
14.解:设直线l在x轴、y轴的正半轴的截距分别为a,b,则|OA|=a,|OB|=b,直线l的方程为+=1.因为直线l过点P(1,4),所以+=1.
(1)因为1=+≥2,所以a·b≥16,
所以S△AOB=ab≥8,当且仅当=时取“=”,即==,此时a=2,b=8,
所以△AOB面积的最小值为8,此时直线l的方程为+=1,即4x+y-8=0.
(2)法一 设直线l与x轴所成锐角为θ,则|PA|=,|PB|=,
所以|PA|·|PB|=·=≥8,当且仅当sin 2θ=1即θ=时取“=”.
此时直线l的倾斜角为π-θ=.
法二 |PA|·|PB|=-·=-(a-1,-4)·(-1,b-4)=a+4b-17=(a+4b)·(+)-17=+≥2=8,当且仅当a=b时取“=”,此时直线l的倾斜角为.
15.BD 将点A(-2,-1)代入直线l:2ax-2y+3a-3=0得a=-1,再将点B(2,2)代入直线l:2ax-2y+3a-3=0得a=1,故点A,B不可能同时在直线l上,又因为|AB|==5,且|PA|+|PB|=5,所以点P的轨迹为线段AB,即直线l与线段AB恒有交点,又因为直线l:2ax-2y+3a-3=0,即a(2x+3)+(-2y-3)=0,所以直线l恒过定点C(-,-),作出示意图,此时kAC==-1,kBC==1,故直线l的斜率的取值范围是(-∞,-1]∪[1,+∞),且直线的斜率存在,故直线l的倾斜角的取值范围是[,)∪(,].故选B、D.
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