内容正文:
课时冲关52 两直线的位置关系
学生用书 P354
[基础训练组]
1.直线2x+y+m=0和x+2y+n=0的位置关系是( )
A.平行 B.垂直
C.相交但不垂直 D.不能确定
解析:C [直线2x+y+m=0的斜率k1=-2,直线x+2y+n=0的斜率为k2=-,则k1≠k2,且k1k2≠-1.]
2.(2024·兰州市模拟)已知直线3x+4y+3=0与直线6x+my-14=0平行,则它们之间的距离是( )
A.2 B.8
C. D.
解析:A [直线3x+4y+3=0与直线6x+my-14=0平行,∴=≠,解得m=8.
直线6x+my-14=0,即直线6x+8y-14=0,化为3x+4y-7=0,
∴它们之间的距离==2.]
3.(2024·乌鲁木齐模拟)直线a1x+b1y=2和a2x+b2y=2交于点P(2,3),则过点A(a1,b1)、B(a2,b2)的直线方程是( )
A.2x+3y-2=0 B.3x+2y-2=0
C.3x+2y+2=0 D.2x+3y+2=0
解析:A [∵直线a1x+b1y=2和a2x+b2y=2交于点P(2,3),∴2a1+3b1=2,2a2+3b2=2,∴过点A(a1,b1)、B(a2,b2)的直线方程为2x+3y=2,即2x+3y-2=0.]
4.直线ax+y+3a-1=0恒过定点M,则直线2x+3y-6=0关于M点对称的直线方程为( )
A.2x+3y-12=0 B.2x-3y-12=0
C.2x-3y+12=0 D.2x+3y+12=0
解析:D [由ax+y+3a-1=0,可得a(x+3)+(y-1)=0,令可得
∴M(-3,1),M不在直线2x+3y-6=0上,
设直线2x+3y-6=0关于M点对称的直线方程为2x+3y+c=0(c≠-6),
则=,
解得c=12或c=-6(舍去),
∴所求方程为2x+3y+12=0.]
5.已知点P(-2,0)和直线l:(1+3λ)x+(1+2λ)y-(2+5λ)=0(λ∈R),则点P到直线l的距离d的最大值为( )
A.2 B. C. D.2
解析:B [由(1+3λ)x+(1+2λ)y-(2+5λ)=0,得(x+y-2)+λ(3x+2y-5)=0,
此方程是过直线x+y-2=0和3x+2y-5=0交点的直线系方程.解方程组可知两直线的交点为Q(1,1),故直线l恒过定点Q(1,1),如图所示,可知d=|PH|≤|PQ|=,即d的最大值为.]
6.若动点P1(x1,y1),P2(x2,y2)分别在直线l1:x-y-5=0,l2:x-y-15=0上移动,则P1P2的中点P到原点的距离的最小值是( )
A. B.5
C. D.15
解析:B [由题意得P1P2中点的轨迹方程是x-y-10=0,则原点到直线x-y-10=0的距离d==5.]
7.(2024·石家庄市模拟)已知b>0,直线x-b2y-1=0与直线(b2+1)x+ay+2=0互相垂直,则ab的最小值等于( )
A.1 B.2
C.2 D.2
解析:B [因为直线x-b2y-1=0与直线(b2+1)x+ay+2=0互相垂直,所以(b2+1)-b2a=0,即a=,所以ab=b==b+≥2(当且仅当b=1时取等号),即ab的最小值等于2.]
8.从点(2,3)射出的光线沿与向量a=(8,4)平行的直线射到y轴上,则反射光线所在的直线方程为( )
A.x+2y-4=0 B.2x+y-1=0
C.x+6y-16=0 D.6x+y-8=0
解析:A [由直线与向量a=(8,4)平行知:过点(2,3)的直线的斜率k=,所以直线的方程为y-3=(x-2),其与y轴的交点坐标为(0,2),又点(2,3)关于y轴的对称点为(-2,3),所以反射光线过点(-2,3)与(0,2),由两点式知其直线方程为x+2y-4=0,A正确.]
9.l1,l2是分别经过A(1,1),B(0,-1)两点的两条平行直线,当l1,l2间的距离最大时,直线l1的方程是________________.
解析:当两条平行直线与A,B两点连线垂直时,两条平行直线间的距离最大.因为kAB==2,所以两条平行直线的斜率为-,所以直线l1的方程是y-1=-(x-1),即x+2y-3=0.
答案:x+2y-3=0
10.(2024·江西八校联考)已知点P(x,y)到A(0,4)和B(-2,0)的距离相等,则2x+4y的最小值为________.
解析:由题意得,点P在线段AB的中垂线上,则易得x+2y=3,∴2x+4y≥2=2=4,当且仅当x=2y=时等号成立,故2x+4y的最小值为4.
答案:4
11.(2024·金华市模拟)经过两条直线l1:x-2y+4=0和l2:x+y-2=0的交点且与直线l3:3x-4y+5=0垂直的直线l的方程为________.
解析:由方程组
得即交点P(0,2).
因l3的斜率为,且l⊥l3,故l的斜率为-.故直线l的方程为y=-x+2,即4x+3y-6=0.
答案:4x+3y-6=0
12.(2024·长沙市一调)已知入射光线经过点M(-3,4),被直线l:x-y+3=0反射,反射光线经过点N(2,6),则反射光线所在直线的方程为________________.
解析:设点M(-3,4)关于直线l:x-y+3=0的对称点为M′(a,b),则反射光线所在直线过点M′,
所以解得
又反射光线经过点N(2,6),
所以所求直线的方程为=,
即6x-y-6=0.
答案:6x-y-6=0
[能力提升组]
13.(2024·洛阳市模拟)在直角坐标平面内,过定点P的直线l:ax+y-1=0与过定点Q的直线m:x-ay+3=0相交于点M,则|MP|2+|MQ|2的值为( )
A. B. C.5 D.10
解析:D [由题意知P(0,1),Q(-3,0),
∵过定点P的直线ax+y-1=0与过定点Q的直线x-ay+3=0垂直,∴M位于以PQ为直径的圆上,
∵|PQ|==,∴|MP|2+|MQ|2=|PQ|2=10.]
14.(2024·岳阳市模拟)已知动直线l:ax+by+c-2=0(a>0,c>0)恒过点P(1,m)且Q(4,0)到动直线l的最大距离为3,则+的最小值为( )
A. B.
C.1 D.9
解析:B [因为动直线l:ax+by+c-2=0(a>0,c>0)恒过点P(1,m),所以a+bm+c-2=0,又Q(4,0)到动直线l的最大距离为3,
∴=3,解得m=0.∴a+c=2,则+=(a+c)·=·≥=,当且仅当c=2a=时取等号.]
15.(2024·豫北重点中学联考)已知直线l在两坐标轴上的截距相等,且点A(1,3)到直线l的距离为,则直线l的方程为______________.
解析:当直线过原点时,设直线方程为y=kx,由点A(1,3)到直线l的距离为,得=,解得k=-7或k=1,此时直线l的方程为y=-7x或y=x;当直线不过原点时,设直线方程为x+y=a,由点A(1,3)到直线l的距离为,得=,解得a=2或a=6,此时直线l的方程为x+y-2=0或x+y-6=0.综上所述,直线l的方程为y=-7x或y=x或x+y-2=0或x+y-6=0.
答案:y=-7x或y=x或x+y-2=0或x+y-6=0
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