内容正文:
数学人教A版(2019)选择性必修第一册
2.3.1 两条直线的交点坐标
同步练习
一、单选题(本大题共 6 小题,每小题只有一个正确选项)
1. 过直线 与 的交点,且一个方向向量为 的直线方程为( )
A.
B.
C.
D.
2. 已知点 ,点 在直线 上,若直线 垂直于直线 ,则点 的坐标是( )
A.
B.
C.
D.
3. 若直线 与直线 的交点在第一象限内,则实数 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
4. 若直线 ,, 不能围成一个三角形,则下列实数 的取值中符合条件的是( )
A.
B.
C.
D.
5. 已知 与 是直线 ( 为常数)上两个不同的点,则关于直线 和 的交点情况,下列说法正确的是( )
A. 无论 ,, 如何,总有唯一交点
B. 存在 ,, 使之有无穷多个交点
C. 无论 ,, 如何,总是无交点
D. 存在 ,, 使之无交点
6. 已知直线 经过两条直线 和 的交点,且垂直于直线 ,则直线 的方程为( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题(本大题共 3 小题,每小题有多个正确选项)
7. 直线 ,, 不能构成三角形,则实数 的取值可以是( )
A.
B.
C.
D.
8. 已知直线 ,则下列结论正确的是( )
A. 直线 的一个方向向量为
B. 直线 过定点
C. 直线 一定过第一象限
D. 若直线 不经过第二象限,则
9. 已知集合 ,,则下列结论正确的是( )
A. ,
B. 当 时,
C. 当 时,
D. ,使得
三、填空题(本大题共 3 小题)
10. 已知 为坐标原点,直线 与 交于点 ,则 的值为 。
11. 过点 作直线 ,使它被两条相交直线 和 所截得的线段恰好被点 平分,则直线 的一般式方程为 。
12. 过直线 与直线 的交点且在两坐标轴上截距相等的直线方程为 。
四、解答题(本大题共 2 小题,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
13.(本小题满分 12 分)
在 中,, 边上的高 所在直线的方程为 , 的平分线所在直线的方程为 ,点 的坐标为 。
(1)求直线 的方程;
(2)求直线 的方程及点 的坐标。
14.(本小题满分 12 分)
已知 的一个顶点为 , 边上的中线 所在的直线方程为 , 边上的高 所在的直线方程为 ,求点 的坐标。
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2.3.1两条直线的交点坐标
同步练习
一、单选题(本大题共6小题,每小题只有一个正确选项)
1.过直线x+2y+2=0与2x-y-6=0的交点,且一个方向向量为n=(1,-2)的
直线方程为()
A.2x+y+2=0
B.2x+y-2=0
C.x+2y+4=0
D.x-2y-6=0
2.已知点M(0,1),点N在直线x-y+2=0上,若直线MN垂直于直线
x+2y-5=0,则点N的坐标是()
A.(1,3
B.(2,4)
C.(-1,1)
D.(-2,0j
3.若直线11:y=kx+k+2与直线l2:y=-2x+4的交点在第一象限内,则实数k
的取值范围是()
2
A.
B.(-00,2
C
D.
-0,3
U(2,+∞)
4.若直线l1:x-y+1=0,12:2x+y-4=0,3:x+ay+2a-1=0不能围成一个三角形,
则下列实数a的取值中符合条件的是()
A.-2
B.-1
C.1
D.2
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5.已知P1(a1,b1)与P2a2,b2)是直线y=kx+3(k为常数)上两个不同的点,
则关于直线1:a1x+b1y-3=0和l2:a2x+b2y-3=0的交点情况,下列说法正确的
是()
A.无论k,P,2如何,总有唯一交点
B.存在k,P,P2使之有无穷多个交点
C.无论k,P,P2如何,总是无交点
D.存在k,P,P2使之无交点
6.已知直线1经过两条直线2x+y-5=0和x-2y=0的交点,且垂直于直线
3x-y+1=0,则直线1的方程为()
A.x+3y-5=0
B.X+3y+5=0
C.3x+y-7=0
D.3x-y-5=0
二、多选题(本大题共3小题,每小题有多个正确选项)
7.直线1:3x+y-3=0,2:mx+y=0,13:x-2my-2=0不能构成三角形,则实数
m的取值可以是()
A.-1
B.2
c
D.3
8.已知直线:(3a-2)x+(2-a)y-1=0,则下列结论正确的是()
A.直线1的一个方向向量为n=(2-a,3a-2)
B.直线1过定点
C.直线1一定过第一象限
D.若直线1不经过第二象限,则a<2
9.已知集合A={(x,y)|x+ay+2a=0},B={(x,y)|ax+ay-1=0},则下列结论
正确的是()
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A.Va∈R,A≠g
B.当a=-1时,AnB=
C.当AnB=0时,a=1
D.a∈R,使得A=B
三、填空题(本大题共3小题)
10.已知0为坐标原点,直线l1:x+my-2=0与l2:mx-y+2m=0交于点P,则
IOP|的值为口。
11.过点P(4,0)作直线1,使它被两条相交直线x-y-2=0和2x+y-4=0所
截得的线段恰好被点P平分,则直线1的一般式方程为口。
12.过直线2x+y-1=0与直线x-y+2=0的交点且在两坐标轴上截距相等的直
线方程为口。
四、解答题(本大题共2小题,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
13.(本小题满分12分)
在Rt△ABC中,∠BAC=90°,BC边上的高AD所在直线的方程为X-2y-1=0,
∠BAC的平分线所在直线的方程为y=0,点B的坐标为(4,3)。
(1)求直线BC的方程;
(2)求直线AC的方程及点C的坐标。
14.(本小题满分12分)
已知△ABC的一个顶点为A(3,-1),AB边上的中线CM所在的直线方程为
2x-y-3=0,AC边上的高BH所在的直线方程为x-2y+2=0,求点C的坐标。
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参考答案与详细解析
一、单选题
1.答案:B
解析:
第一步,求两直线交点。联立方程组
x+2y+2=0
2x-y-6=0
由第二个方程得y=2x-6,代入第一个方程得
x+2(2x-6)+2=0一5x-10=0一x=2.
将x=2代入y=2x-6,得y=-2,故交点为(2,-2)。
第二步,求直线斜率。方向向量n=(1,2)对应的斜率
子2
第三步,写直线方程。由点斜式y-(-2)=-2(x-2),即y+2=-2x+4,整理得
2x+y-2=0,
2.答案:A
解析:
因点N在直线x-y+2=0上,设N的坐标为(t,t+2)。
1
直线MN垂直于x+2y-5=0,而x+2y-5=0的斜率为2,
根据垂直直线斜率
互为负倒数,可知MN的斜率为2。
由点M(0,1)和N(t,t+2),根据斜率公式
(t+2-1=2,
t-0
即-2,解得+1=2,即t=1,枚N的华标为(1,3.
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3.答案:C
解析:
联立两直线方程
y=kx+k+2
y=-2x+4
消去y得kx+k+2=-2x+4,整理得
(k+2)x=2-k.
当k=-2时,左边为0,右边为4,矛盾,故k≠-2,此时
x=2-k
k+2
将x代入y=-2x+4,得
y=-2.2:k+4=4+2k+4k+86k+4
k+2
k+2
k+2
X>0
因交点在第一象限,需满足
y>0,即
x>0:2:k>0=(2-k)0k+2)>0=-2<k<2:
k+2
y0:6>0一(6k+410k+2>0一k-2或k>号
k+2
2<k<2。
取两者的交集,得
4.答案:B
解析:
三条直线不能围成三角形,包含三种情况:①13与11平行;②l3与2平行:
③三条直线共点。
情况①:11
4xy+1=0的斜率为1,g:x+ay+2a-1=0的斜率为。(a≠0)。由1=
得a=-1。
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情况②:1‖12
4:2x+y4=0的斜率为2,由2=日得a号
2
情况③:三条直线共点
先求1与2的交点,联立
x-y+1=0
2x+y-4=0
两式相加得3x-3=0,解得x=1,代入得y=2,故交点为(1,2)。
将(1,2)代入13的方程,得1+a2+2a-1=0,即4a=0,解得a=0。
综上,不能围成三角形时,。的值为-1,之,0。对比选项,只有B选项Q=-1
符合。
5.答案:A
解析:
因P1(a1,b1)和P2a2,b2)在直线y=kx+3上,故
b1=ka1+3,b2=ka2+3.
将b1=ka1+3代入1:a1x+b1y-3=0,得
a1x+ka1+3)y-3=0,
整理为
a1x+ky)+3(y-1)=0
同理,2的方程可整理为
a2x+ky)+3(y-1)=0.
两直线均过方程组
x+y=0
y-1=0
的解,解得定点为(-k,1)。
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又因P1与P2是不同的点,且两点在同一条直线y=心+3上,故a1≠a2(否则
b1=b2,两点重合,矛盾),因此11与2不重合,总有唯一交点(-k,1)。
6.答案:A
解析:
第一步,求两直线的交点。联立
2x+y-5=0
x-2y=0
由第二个方程得x=2y,代入第一个方程得2(2y)+y-5=0,即5y-5=0,解得
y=1;将y=1代入x=2y,得x=2,故交点为(2,1)。
第二步,求直线1的斜率。直线3x-y+1=0的斜率为3,因1与该直线垂直,
故1的斜率为3
第三步,写直线1的方程。由点斜式y-1=x-2,两边乘3得3y-3x+2,
整理得
x+3y-5=0.
二、多选题
7.答案:ACD
解析:
三条直线不能构成三角形,包含三种情况:两直线平行或三线共点。
情况①:两直线平行
。1‖l2:11:4x+y-4=0的斜率为-4,12:mx+y=0的斜率为-m,由
-4=-m,得m=4;
。L:12x-3my-4=0的率为3m0),由42
3m得m=.
6
(无对应选项,舍去):
:由m3,得3m=2,无实解,舍
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情况②:三条直线共点
先求1与2的交点,联立
4x+y-4=0
mx+y=0
两武指减得4-mx-4=0,解得x=4n(m≠4),代入m+y=0得y=m,
4
4m
4
4m
故交点为
4-m
4-m
将交点代入的方程:
2
4-3m
4m
4-m
-4=0,
4-m
两边乘(4-m)得
8+12m2-44-m)=0一12m+4m-8=0=3m+m-2=0.
2
因式分解得(3m-2(m+1)=0,解得m=3或m=-1。
综上,m的取值为-1,系4,故选AD。
8.答案:BC
解析:
选项A:
直线Ax+y+C=0的方向向量为(B,-A)。
对于直线1:(3a-2)x+(2-a)y-1=0,A=3a-2,B=2-a,
故方向向量为
(B,-A)=(2-a,-3a+2)=(2-a,2-3a).
与选项中的(2-a,3a-2)相比,第二个分量符号相反,故A错误。
选项B:
将直线1的方程整理为
a3x-y)+-2x+2y-1)=0.
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令
3x-y=0
-2x+2y-1=0
由第一个方程得y=3x,代入第二个方程得-2x+6x-1=0,即4x=1,解得
3
即直线1恒过定点
B正确。
选项C:
3
因直线1恒过定点
4’4
该点在第一象限,故直线1一定过第一象限,C正确。
选项D:
直线1不经过第二象限,需满足斜率大于0且在y轴上的截距小于等于0。
斜率k=.
3a-2_3a-2
2-aa-2’
y轴截距b=
2-a(令x=0,得(2-ay=1,即y-2:a)。
.k20,302>0=a号或a2
.2
a-2
。bs0:2a≤0=2-a<0-0>2.
取交集得Q>2,即当a>2时直线1不经过第二象限,与选项中”a<2“不符,D
错误。
综上,选BC。
9.答案:AB
解析:
选项A:
对于集合A中的直线x+ay+2a=0,无论a取何值,直线均有解:
·当a=0时,直线为x=0(y轴),有无数解:
·当a≠0时,直线斜率存在,有无数解。
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故A≠②恒成立,A正确。
选项B:
当a=-1时,集合A的直线为x-y-2=0,集合B的直线为x-y-1=0。联立
x-y-2=0
-x-y-1=0
两式相加得-2y-3=0,解得y=多代入第一个方程得X之
故An日
=。
正确
选项C:
当AnB=0时,分两种情况:
。若B=o:直线ax+ay-1=0无解,即a=0(此时方程变为-1=0,矛盾,
无实解)。此时A的直线为x=0,AnB=o,符合条件;
●若B≠0(a≠0):两直线平行,即
1=Q≠2a
a a-1
由日1得a=1,此时9=-21,满足平行条件。
综上,a=0或a=1时AnB=0,C错误。
选项D:
若A=B,则两直线完全相同,需满足
1=0=2a
a a-1
由日1得0=1,但9=-21,不后。故不存在这样的Q,D错误。
综上,选AB。
三、填空题
10.答案:2
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解析:
联立两直线方程
x+my-2=0
mx-y+2m=0
由第一个方程得x=2-my,代入第二个方程得
m2-my)-y+2m=0=2m-my-y+2m=0,
整理得
(m2+1y=4m一y=4m
m2+1
将y代入x=2-my,得
x=2-m
4m_
2(m2+1)-4m2_2-2m2
m2+1
m2+1
m2+1
计算OP|(O为原点):
OP-+y2
2-2m1
4m
m2+1
m2+1
化简:
X+y-41-2m+m)+16m-41+2m2+m-4m2+1=4.
(m2+12
(m2+12
(m2+12
故1OP1=4=2。
11.答案:4x-y-16=0
解析:
设直线1与X-y-2=0的交点为A(x1,y1),与2x+y-4=0的交点为B(x2,y2)
因P(4,0)是AB的中点,故
+=4,y业=0,
2
2
即X2=8-X1,y2=-y1。
又B(x2,y2)在2x+y-4=0上,代入得
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2(8-x1)+(-y1-4=0一16-2x1y1-4=0一2x1+y1=12.
而A(1,y1)在x-y-2=0上,故y1=1-2。联立
y1=X1-2
2x1+y1=12
将y1=x12代入第二个方程得
2x*%-212-3x14一义片
则=2
,即A
148
3’3
直线1过P(4,0)和A
148
33,
斜率
80
8
k=
3
3
4
4.
3
23
由点斜式y-0=4(x-4),整理得
4x-y-16=0.
12.答案:5x+y=0或3x+3y-4=0
解析:
第一步,求两直线的交点。联立
2x+y-1=0
(x-y+2=0
两武相如得3x+1=0,解得X=令,代入第二个方程得y=X+2-号,故交点为
15
3'3°
第二步,分情况讨论截距:
情况1:截距为0(直线过原点)。
设直线方程为y=k心,将交点
15
33
代入,得
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3
=k=-5
方程为y=-5x,整理得5x+y=0。
情况2:截距不为0(横、纵截距相等且不为0)。
设直线方程为盖+岩1(a0),将交点代入,得
15
+豆-1-4.1-a-号
3a
+y=1
3x+3y=1,整理得
方程为44,即4+4
33
3x+3y-4=0.
综上,所求直线方程为5x+y=0或3x+3y-4=0。
四、解答题
13.解:
(1)因AD是BC边上的高,故AD⊥BC。
直线AD的方程为X-2y-1=0,其斜率为2。
根据垂直直线斜率互为负倒数,可
知BC的斜率为-2。
又点B的坐标为(4,3,由点斜式得
y-3=-2(x-4),
整理得直线BC的方程为
2x+y-11=0.
(2)①求点A的坐标:
∠BAC的平分线所在直线为y=0(即x轴),且A在AD上,联立
y=0
x-2y-1=0
解得x=1,y=0,故A(1,0)。
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②求直线AC的斜率:
因∠BAC=90°,故ABLAC。
直线AB的斜率
3-0=3-1.
kAB=4-1 3
根据垂直直线斜率互为负倒数,可知AC的斜率为-1。
③求直线AC的方程:
由点斜式y-0=-1·(x-1),整理得
y=-x+1即x+y-1=0,
④求点C的坐标:
点C是直线BC与AC的交点,联立
2x+y-11=0
x+y-1=0
用第一个方程减第二个方程消去y,得
x-10=0=x=10,
将x=10代入x+y-1=0,得y=-9,故C(10,-9)。
综上,直线AC的方程为x+y-1=0,点C的坐标为(10,-9)。
14.解:
(1)求直线AC的方程:
因BH是AC边上的高,故BH⊥AC。
直线BH的方程为X-2y+2=0,其斜率为7。根据垂直直线斜率互为负倒数,
可知AC的斜率为-2。
又点A的坐标为(3,1),由点斜式得
y--1)=-2(x-3,
整理得直线AC的方程为
2x+y-5=0.
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(2)求点C的坐标:
点C在AC边上,也在中线CM上,故C是直线AC与CM的交点。
联立
2x+y-5=0
2x-y-3=0
两式相加消去y,得
4X-8=0=x=2.
将x=2代入2x-y-3=0,得4-y-3=0,解得y=1。
故C(2,1)。