内容正文:
2.3.1 两条直线的交点坐标
A级 必备知识基础练
1.直线l1:2x-3y+3=0,直线l2:2x+y-5=0,则直线l1与l2的交点坐标为( )
A.(1,) B.(-)
C.(,4) D.(,2)
2.(2026云南昆明高二期中)直线l经过l1:x+y+1=0和l2:x-2y+4=0的交点,且经过点(-1,3),则直线l的方程是( )
A.2x+y-1=0 B.2x-y+5=0
C.2x+y-5=0 D.2x+y+5=0
3.(2026四川高二期中)已知直线l1:(a+2)x-2y-1=0,l2:4x-ay+a-3=0,则“l1∥l2”的充要条件是( )
A.a=-4 B.a=2
C.a=2或-4 D.a=-2或4
4.若直线x-ay=0与直线2x+y-1=0的交点为(1,y0),则实数a的值为( )
A.-1 B.- C.1 D.2
5.经过两条直线l1:x+y=2,l2:2x-y=1的交点,且直线的一个方向向量v=(-6,4)的直线方程为( )
A.2x-y-1=0 B.2x+y-3=0
C.3x-2y-5=0 D.2x+3y-5=0
6.方程(a-1)x-y+2a+1=0(a∈R)所表示的直线( )
A.恒过定点(-2,3)
B.恒过定点(2,3)
C.恒过点(-2,3)和点(2,3)
D.都是平行直线
7.若直线kx-y+2k-1=0恒过点A,且点A在直线mx+ny+2=0上,其中m,n均为正数,则mn的最大值为( )
A. B. C.1 D.2
8.(多选题)(2026广西高二期中)已知直线l1:ax+y-3=0,l2:x-2y+3=0,l3:x+y-6=0,则下列结论正确的是( )
A.l2在x轴上的截距为3
B.若l1∥l2,则a=-
C.若l1⊥l2,则a=2
D.若l1,l2,l3相交于一点,则a=-1
9.(2026北京高二期中)经过直线3x+4y-2=0与直线x-y+4=0的交点,且垂直于直线x-2y-1=0的直线方程为 .
10.(2026陕西高二期中)已知直线l经过直线x-2y+4=0与4x+3y+5=0的交点P.
(1)若直线l平行于直线2x-y+1=0,求直线l的方程;
(2)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求直线l的方程.
B级 关键能力提升练
11.若三条直线l1:ax+y+1=0,l2:x+ay+1=0,l3:x+y+a=0能构成三角形,则a应满足的条件是( )
A.a=1,或a=-2 B.a≠±1
C.a≠1,且a≠-2 D.a≠±1,且a≠-2
12.(2026浙江高二期中)直线l的方程为(a+2)x+(a-2)y-2a=0(a为常数),其恒过定点 .
13.(2026福建高二期中)已知直线l:kx-y+1+k=0(k∈R).
(1)求直线l所过的定点A的坐标;
(2)若直线l不经过第四象限,求k的取值范围;
(3)已知P(1,5),若点P到直线l的距离为d,求d最大时直线l的一般式方程.
C级 学科素养创新练
14.(2026北京高二期中)过点P(0,1)作直线l,且直线l1:2x+y-8=0,l2:x-3y+10=0.
(1)若直线l被直线l1:2x+y-8=0,l2:x-3y+10=0所截得的线段被点P平分,求直线l的方程;
(2)若直线l,l1,l2将平面分成6个部分,求直线l的方程.
答案
1.D
2.B (方法1)联立方程组解得则两直线交点为(-2,1),故直线l过点(-2,1).
又l经过点(-1,3),则直线l斜率为k==2,
故直线l的方程为y-3=2(x+1),即2x-y+5=0.
(方法2)设直线l的方程为x+y+1+λ(x-2y+4)=0,
因为直线l经过点(-1,3),代入方程,得3-3λ=0,解得λ=1,则直线l的方程为x+y+1+x-2y+4=0,即2x-y+5=0.故选B.
3.A 因为l1∥l2,所以(a+2)a=8,
即(a+4)(a-2)=0,解得a=2或-4.
当a=2时,l1:4x-2y-1=0,l2:4x-2y-1=0,此时两直线重合,舍去;当a=-4时,l1:-2x-2y-1=0,l2:4x+4y-7=0,此时l1∥l2.故“l1∥l2”的充要条件是“a=-4”.故选A.
4.A ∵直线x-ay=0与直线2x+y-1=0的交点为(1,y0),
∴解得a=-1.故选A.
5.D 联立解得即直线l1与直线l2的交点为(1,1).又直线的一个方向向量v=(-6,4),所以直线的斜率为-,故该直线方程为y-1=-(x-1),即2x+3y-5=0.故选D.
6.A (a-1)x-y+2a+1=0可化为-x-y+1+a(x+2)=0,
由
故该直线恒过定点(-2,3).
7.B 因为kx-y+2k-1=0,则k(x+2)-(y+1)=0.令解得即直线kx-y+2k-1=0恒过点A(-2,-1).又因为点A在直线mx+ny+2=0上,则-2m-n+2=0,可得2m+n=2.
又m>0,n>0,则2m+n=2≥2,即0<mn≤,当且仅当2m=n=1时,等号成立,
所以mn的最大值为.故选B.
8.BC 对于A,l2:x-2y+3=0,令y=0,解得x=-3,所以l2在x轴上的截距为-3,故A错误;对于B,若l1∥l2,则,解得a=-,故B正确;对于C,若l1⊥l2,则a×1+1×(-2)=0,解得a=2,故C正确;对于D,联立方程组解得若l1,l2,l3相交于一点,则点(3,3)在直线l1上,即3a+3-3=0,解得a=0,故D错误.
故选BC.
9.2x+y+2=0 联立解得
即所求直线过点(-2,2).因为所求直线与直线x-2y-1=0垂直,故所求直线的斜率为-2,所以所求直线方程为y-2=(-2)(x+2),即2x+y+2=0.
10.解 (1)联立解得即P(-2,1).
因为直线l平行于直线2x-y+1=0,所以直线l的斜率为2.
又直线l经过交点P(-2,1),所以直线l的方程为y-1=2(x+2),即2x-y+5=0.
(2)由题意,直线l经过点P(-2,1)且在x轴和y轴上的截距相等,当截距都为0时,则直线l过原点,且过点P(-2,1),
故直线l的方程为y=-x,即x+2y=0.
当截距都不为0时,则可设直线l的方程为=1(a≠0).
由直线l过点P(-2,1),得=1,解得a=-1,
故直线l的方程为x+y+1=0.
综上所述,直线l的方程为x+2y=0或x+y+1=0.
11.D 为使三条直线能构成三角形,需三条直线两两相交且不共点.
①若l1∥l2,则由a×a-1×1=0,得a=±1.
②若l2∥l3,则由1×1-a×1=0,得a=1.
③若l1∥l3,则由a×1-1×1=0,得a=1.当a=1时,l1,l2与l3三线重合,当a=-1时,l1,l2平行.
④若三条直线交于一点,由解得将l2,l3的交点(-a-1,1)的坐标代入l1的方程,解得a=1(舍去)或a=-2.所以要使三条直线能构成三角形,需a≠±1,且a≠-2.
12.(1,1) 由(a+2)x+(a-2)y-2a=0,即a(x+y-2)+(2x-2y)=0,令解得
所以直线l恒过定点(1,1).
13.解 (1)直线l的方程为k(x+1)-y+1=0,
则y-1=k(x+1),因此直线l恒过定点A(-1,1).
(2)如图1,若直线l不经过第四象限,则k≥0,故k的取值范围为[0,+∞).
图1
(3)由(1)知,直线l恒过定点A(-1,1).
如图2,当PA⊥l时,d取得最大值,此时直线PA的斜率kPA==2,则直线l的斜率k=-,
图2
所以直线l的方程为y-1=-(x+1),
所以直线l的一般式方程为x+2y-1=0.
14.解 (1)假设直线l与直线l1、直线l2的交点分别为A,B.
当直线l的斜率不存在时,直线方程为x=0,与l1的交点为A(0,8),与l2的交点为B(0,),则线段AB的中点坐标为(0,),不符合题意中的所截得的线段被点P(0,1)平分,故直线l斜率存在.
设直线l的斜率为k,直线l的方程为y-1=kx,
联立解得 即A().
联立解得 即B().
又因为点P(0,1)是线段AB的中点,
所以=0,解得k=-,
故所求直线方程为y-1=-x,
即x+4y-4=0.
(2)若直线l,l1,l2将平面分成6个部分,则直线l经过l1,l2的交点或与直线l1或l2平行,
联立解得即Q(2,4).
因为直线l经过P,Q,则直线l的斜率为,
故直线l的方程为y-1=x,即3x-2y+2=0.
当直线l与l1平行时,直线l的斜率与直线l1的斜率相等,即k=-2,
故直线l的方程为y-1=-2x,即2x+y-1=0.
当直线l与l2平行时,直线l的斜率与直线l2的斜率相等,即k=,
故直线l的方程为y-1=x,即x-3y+3=0.
综上所述,直线l的方程为3x-2y+2=0或2x+y-1=0或x-3y+3=0.
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