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直线与方程
一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分)
1.(2021·嘉兴高一检测)点A(2,-3)关于点B(-1,0)的对称点A′的坐标是( )
A.(-4,3) B.(5,-6)
C.(3,-3) D.
解析:选A 设A′(x′,y′),由题意得
即
2.已知直线l的方程为y=-x+1,则直线l的倾斜角为( )
A.30° B.45°
C.60° D.135°
解析:选D 由题意知k=-1,故倾斜角为135°.
3. 点(1,1)到直线x+y-1=0的距离为( )
A.1 B.2
C. D.
解析:选C 由点到直线的距离公式d==.
4.若直线l与直线y=1,x=7分别交于P、Q,且线段PQ的中点坐标为(1,-1),则直线l的斜率为( )
A. B.-
C.3 D.-3
解析:选B 设P(a,1),Q(7,b),则有
∴故直线l的斜率为=-.a=-5.
5.过点(-1,3)且平行于直线x-2y+3=0的直线方程为( )
A.x-2y+7=0 B.2x+y-1=0
C.x-2y-5=0 D.2x+y-5=0
解析:选A ∵直线x-2y+3=0的斜率为,
∴所求直线的方程为y-3=(x+1),
即x-2y+7=0.
6.若直线mx+ny+3=0在y轴上的截距为-3,且它的倾斜角是直线x-y=3的倾斜角的2倍,则( )
A.m=-,n=1 B.m=-,n=-3
C.m=,n=-3 D.m=,n=1
解析:选D 依题意得-=-3,-=tan 120°=-,得m=,n=1.
7.和直线3x-4y+5=0关于x轴对称的直线方程为( )
A.3x+4y+5=0 B.3x+4y-5=0
C.-3x+4y-5=0 D.-3x+4y+5=0
解析:选A 设所求直线上的任一点为(x,y),则此点关于x轴对称的点的坐标为(x,-y),由于点(x,-y)在直线3x-4y+5=0上,所以3x+4y+5=0.
8.若三点A(3,1),B(-2,b),C(8,11)在同始终线上,则实数b等于( )
A.2 B.3
C.9 D.-9
解析:选D 由题意知kAB=kBC
即=,解得b=-9.
9.将一张坐标纸折叠一次,使点(10,0)与(-6,8)重合,则与点(-4,2)重合的点是( )
A.(4,-2) B.(4,-3)
C. D.(3,-1)
解析:选A 由已知知以(10,0)和(-6,8)为端点的线段的垂直平分线的方程为y=2x,则(-4,2)关于直线y=2x的对称点即为所求点.设所求点为(x0,y0),则解得
10.设点A(2,-3),B(-3,-2),直线l过P(1,1)且与线段AB相交,则l的斜率k的取值范围是( )
A.k≥,或k≤-4 B.-4≤k≤
C.-≤k≤4 D.以上都不对
解析:选A 由题意知kAP==-4,
kBP==.由斜率的特点并结合图形可知k≥,或k≤-4.
二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分)
11.已知点A(2,1),B(-2,3),C(0,1),则△ABC中,BC边上的中线长为________.
解析:BC中点为即(-1,2),所以BC边上中线长为=.
答案:
12.经过点A(1,1)且在x轴上的截距等于在y轴上的截距的直线方程是________.
解析:当直线过原点时,满足要求,此时直线方程为x-y=0;
当直线不过原点时,设直线方程为+=1,由于点(1,1)在直线上,所以a=2,此时直线方程为
x+y-2=0.
答案:x-y=0或x+y-2=0
13.过点A(2,1)的全部直线中,距离原点最远的直线方程为____________.
解析:如右图,只有当直线l与OA垂直时,原点到l的距离最大,此时kOA=,则kl=-2,所以方程为y-1=-2(x-2),即2x+y-5=0.
答案:2x+y-5=0
14.已知点A(4,-3)与B(2,-1)关于直线l对称,在l上有一点P,使点P到直线4x+3y-2=0的距离等于2,则点P的坐标是____________.
解析:由题意知线段AB的中点C(3,-2),kAB=-1,故直线l的方程为y+2=x-3,即y=x-5.设P(x,x-5),则2=,
解得x=1或x=.
即点P的坐标是(1,-4)或.
答案:(1,-4)或
三、解答题(共4小题,共50分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分12分)(2022·绍兴高二检测)已知直线l的倾斜角为135°,且经过点P(1,1).
(1)求直线l的方程;
(2)求点A(3,4)关于直线l的对称点A′的坐标.
解:(1)∵k=tan 135°=-1,
∴l:y-1=-(x-1),即x+y-2=0.
(2)设A′(a,b),
则解得a=-2,b=-1,
∴A′的坐标为(-2,-1).
16.(本小题满分12分)已知两条直线l1:x+m2y+6=0,l2:(m-2)x+3my+2m=0 ,当m为何值时,l1与l2(1)相交;(2)平行;(3)重合?
解:当m=0时,l1:x+6=0,l2:x=0,∴l1∥l2.
当m=2时,l1:x+4y+6=0,l2:3y+2=0,∴l1与l2相交.
当m≠0且m≠2时,由=得m=-1或m=3,由=,得m=3.
故(1)当m≠-1且m≠3且m≠0时,l1与l2相交.
(2)当m=-1或m=0时,l1∥l2.
(3)当m=3时,l1与l2重合.
17.(本小题满分12分)如图,已知点A(2,3),B(4,1),△ABC是以AB为底边的等腰三角形,点C在直线l:x-2y+2=0上.
(1)求AB边上的高CE所在直线的方程;
(2)求△ABC的面积.
解:(1)由题意可知,E为AB的中点,
∴E(3,2),且kCE=-=1,
∴CE所在直线方程为:y-2=x-3,即x-y-1=0.
(2)由得C(4,3),∴|AC|=|BC|=2,AC⊥BC,
∴S△ABC=|AC|·|BC|=2.
18.(本小题满分14分)如图所示,在△ABC中,BC边上的高所在直线l的方程为x-2y+1=0,∠A的平分线所在直线的方程为y=0,若点B的坐标为(1,2),求点A和点C的坐标.
解:由方程组解得顶点A(-1,0).
又AB的斜率为kAB=1,且x轴是∠A的平分线,故直线AC的斜率为-1,AC所在直线的方程为y=-(x+1).
已知BC边上的高所在直线的方程为x-2y+1=0,故BC的斜率为-2,BC所在直线的方程为y-2=-2(x-1).
解方程组
得顶点C的坐标为(5,-6).
所以点A的坐标为(-1,0),点C的坐标为(5,-6).
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