内容正文:
本章总结提升
【素养提升】
题型一
例1 (1)-5 (2)-
[解析] (1)由直线的倾斜角为135°,得斜率k=tan 135°=-1,即=-1,解得m=-5.
(2)设直线l,l'的倾斜角分别为α,β,则tan α=2,因为直线l绕点A按逆时针方向旋转60°得到直线l',所以β=α+60°,所以直线l'的斜率k=tan(α+60°)===-.
变式 (1)C (2)4 [解析] (1)根据倾斜角的定义,并结合图形知,所求直线的倾斜角为180°-α.
(2)依题意知直线AC的斜率存在,则m≠-1.由kAC=3kBC,得=3·,解得m=4.
题型二
例2 解:(1)由点斜式,得直线方程为y-3=(x-5),即x-y-5+3=0.
(2)由题可得直线方程为y=4x-2,即4x-y-2=0.
(3)由两点式,得直线方程为=,即2x+y-3=0.
(4)由截距式,得直线方程为+=1,即x+3y+3=0.
变式 解:因为kl==2,所以直线的点斜式方程为y-1=2(x-2),斜截式方程为y=2x-3,一般式方程为2x-y-3=0,直线l在x轴上的截距为,在y轴上的截距为-3.
题型三
例3 (1)C (2)D [解析] (1)若直线l1:mx+4y-6=0与直线l2:x+my-3=0平行,则m2=4,可得m=±2.当m=2时,直线l1:2x+4y-6=0,直线l2:x+2y-3=0,此时两直线重合,不符合题意.所以“直线l1:mx+4y-6=0与直线l2:x+my-3=0平行”等价于“m=-2”.所以“m=-2”是“直线l1:mx+4y-6=0与直线l2:x+my-3=0平行”的充要条件.故选C.
(2)由两直线垂直得m·2+4×(-5)=0,解得m=10,所以直线l1的方程为10x+4y-2=0,又因为两直线的交点为(1,p),所以解得所以m+n-p=10-12+2=0,故选D.
例4 解:(1)方法一:∵l的方程可化为y=-x+3,∴l的斜率为-.
∵l'与l平行,∴l'的斜率为-.
又∵l'过点(-1,3),∴直线l'的方程为y-3=-(x+1),即3x+4y-9=0.
方法二:由l'与l平行,可设l'的方程为3x+4y+m=0(m≠-12).将点(-1,3)的坐标代入上式得m=-9.
∴直线l'的方程为3x+4y-9=0.
(2)由题意可设所求直线方程为3x+4y+b=0.
令x=0,得y=-,即A;令y=0,得x=-,即B.
又∵△AOB的周长为10,即OA+OB+AB=10,∴++=10,解得b=±10,故所求直线方程为3x+4y+10=0或3x+4y-10=0.
变式 (1)D (2)D [解析] (1)当b=-2a时,两直线重合,当b≠-2a时,两直线平行,所以两直线的位置关系为重合或平行.故选D.
(2)因为l1⊥l2,所以a·1+(-2)·(a-1)=0,解得a=2,故选D.
题型四
例5 (1)3x+4y-11=0或x=1 (2)x-y+2=0 [解析] (1)由解得所以l1,l2的交点为(1,2).显然,直线x=1满足条件;当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y-2=k(x-1),即kx-y+2-k=0,依题意有=1,解得k=-,则此时直线l的方程为3x+4y-11=0,综上,所求直线方程为3x+4y-11=0或x=1.
(2)∵直线l1不过原点且与l2平行,∴可设直线l1的方程为x-y+a=0(a≠0且a≠),∴l1与l2之间的距离d==1,解得a=2或a=0(舍),∴直线l1的一般式方程为x-y+2=0.
变式 (1)B (2) [解析] (1)表示P(x0,y0)到原点的距离,易知点P(x0,y0)到原点距离的最小值为=2,则的最小值为2,故选B.
(2)l2:6x-8y+9=0,即3x-4y+=0,则平行直线l1:3x-4y+6=0与l2:6x-8y+9=0之间的距离为=.
(3)解:(i)当m=1时,直线l的方程为x+3y+7=0,
所以点H(3,4)到直线l的距离d===.
(ii)当m=-3时,直线l的方程为x-y-1=0,
设点A关于直线l的对称点A'(x,y),
则解得即A'(5,0),
所以PA+PB=PA'+PB≥A'B==,
故PA+PB的最小值为.
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◆ 题型一 斜率与倾斜角
[类型总述] (1)直线的斜率;(2)直线的倾斜角;(3)直线的倾斜角与斜率的关系.
例1 (1)若过点A(4,m),B(2,-3)的直线的倾斜角是135°,则m= .
(2)已知斜率为2的直线l与x轴交于点A,直线l绕点A按逆时针旋方向旋转60°得到直线l',则直线l'的斜率为 .
变式 (1)已知直线l的倾斜角为α,则与l关于x轴对称的直线的倾斜角为 ( )
A.α B.90°-α
C.180°-α D.90°+α
(2)设A(m,-m+3),B(2,m-1),C(-1,4),若直线AC的斜率等于直线BC的斜率的3倍,则实数m的值为 .
◆ 题型二 直线方程
[类型总述] (1)直线方程的几种形式;(2)求直线方程.
例2 根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式:
(1)斜率是,且经过点A(5,3);
(2)斜率为4,在y轴上的截距为-2;
(3)经过A(-1,5),B(2,-1)两点;
(4)在x轴、y轴上的截距分别为-3,-1.
变式 已知直线l经过点A(2,1),B(3,3),求直线l的点斜式、斜截式和一般式方程,并根据方程指出直线在x轴、y轴上的截距.
◆ 题型三 直线的平行与垂直
[类型总述] (1)两直线平行与垂直的条件;(2)由两直线平行与垂直求参数的值.
例3 (1)“m=-2”是“直线l1:mx+4y-6=0与直线l2:x+my-3=0平行”的 ( )
A.充分且不必要条件
B.必要且不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
(2)已知直线l1:mx+4y-2=0与直线l2:2x-5y+n=0互相垂直,且两直线的交点为(1,p),则m+n-p等于 ( )
A.24 B.20
C.4 D.0
例4 (1)求过点(-1,3),且与直线l:3x+4y-12=0平行的直线l'的方程;
(2)求与直线4x-3y+5=0垂直,且与两坐标轴围成的△AOB(其中O为坐标原点,A在y轴上,B在x轴上)的周长为10的直线方程.
变式 (1)直线3x+2y+a=0与直线6x+4y-b=0的位置关系是 ( )
A.相交但不垂直 B.平行
C.垂直 D.平行或重合
(2)已知直线l1:ax-2y+1=0与直线l2:x+(a-1)y-1=0垂直,则实数a的值为 ( )
A.1 B.
C.- D.2
◆ 题型四 平面上的距离问题
[类型总述] (1)点点距离;(2)点线距离;(3)线线距离;(4)与距离有关的最值问题.
例5 (1)直线l过直线l1:x-2y+3=0与直线l2:2x+3y-8=0的交点,且点P(0,4)到l的距离为1,则直线l的方程为 .
(2)已知不过原点的直线l1与直线l2:x-y+=0平行,且直线l1与l2的距离为1,则直线l1的一般式方程为 .
变式 (1)已知点P(x0,y0)在直线3x-4y-10=0上,则的最小值为 ( )
A.1 B.2
C.3 D.4
(2)平行直线l1:3x-4y+6=0与l2:6x-8y+9=0之间的距离为 .
(3)[2025·石家庄一中高二期中] 已知直线l的方程为(2-m)x+(2m+1)y+3m+4=0.
(i)当m=1时,求点H(3,4)到直线l的距离;
(ii)当m=-3时,P为直线l上一动点,若A(1,4),B(3,5),求PA+PB的最小值.
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