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1、
(時間60分鐘,滿分80分)
一、選擇題(共6個小題,每小題5分,滿分30分)
1.若PQ是圓x2+y2=9的弦,PQ的中點是(1,2),則直線PQ的方程是( )
A.x+2y-3=0 B.x+2y-5=0
C.2x-y+4=0 D.2x-y=0
解析:直線PQ的斜率等于-,方程為y-2=-(x-1)即x+2y-5=0.
答案:B
2.已知點P(3,2)與點Q(1,4)關于直線l對稱,則直線l的方程為( )
A.x-y+1=0 B.x-y=0
C.x+y+1=0 D.x+y=0
解析:PQ中點(2,3),kPQ=-1∴kl=
2、1,∴l(xiāng):x-y+1=0.
答案:A
3.已知點M是直線l:2x-y-4=0與x軸的交點,把直線l繞點M逆時針方向旋轉,得到的直線是( )
A.3x+y-6=0 B.3x-y+6=0
C.x+y-3=0 D.x-3y-2=0
解析:M(2,0),tanα=2,α∈(0,),
∴α+∈(,π),∴k=-3,
∴所求直線方程為3x+y-6=0.
答案:A
4.(2020·無錫模擬)點P(x,y)在經過A(3,0),B(1,1)兩點的直線上,那么2x+4y的最小值是( )
A.2 B.4
C.16 D.不存在
解析:由點A(3,
3、0),B(1,1)可得直線方程為x+2y-3=0,∴x=3-2y.
∵2x+4y=23-2y+22y≥2=2=4,
當且僅當23-2y=22y,即y=時,取“=”號.
∴2x+4y的最小值為4.
答案:B
5.(2020·杭州模擬)若曲線y=x4的一條切線l與直線x+4y-8=0垂直,則l的方程為
( )
A.4x-y-3=0 B.x+4y-5=0
C.4x-y+3=0 D.x+4y+3=0
解析:設與直線x+4y-8=0垂直的直線l為4x-y+m=0,即y=x4在某一點的導數為4,而y′=4x3,所以y=x4在點(1,1)處的導數為4,此點的切線為4x
4、-y-3=0.
答案:A
6.經過點P(1,4)的直線在兩坐標軸上的截距都是正值,且截距之和最小,則直線的方程為( )
A.x+2y-6=0 B.2x+y-6=0
C.x-2y+7=0 D.x-2y-7=0
解析:設直線的方程為+=1(a>0,b>0),則有
+=1,
∴a+b=(a+b)(+)=5++≥5+4=9,
當且僅當=,即a=3,b=6時取“=”.
∴直線方程為2x+y-6=0.
答案:B
二、填空題(共3小題,每小題5分,滿分15分)
7.(2020·濰坊模擬)過點A(4,-1)和雙曲線-=1右焦點的直線方程為________.
解析
5、:由于a2=9,b2=16,
∴c2=25,故右焦點為(5,0).所求直線方程為=,即x-y-5=0.
答案:x-y-5=0
8.不論m取何實數,直線(m-1)x-y+2m+1=0恒過定點________.
解析:法一:將直線方程整理得m(x+2)=x+y-1,
∵m∈R,∴即.
法二:令m=1,則y=3;令m=0,x+y=1,
∴故直線恒過定點(-2,3).
答案:(-2,3)
9.設點A(1,0),B(-1,0),直線2x+y-b=0與線段AB相交,則b的取值范圍是__________.
解析:b為直線y=-2x+b在y軸上的截距,
如圖,當直線y=-2x+b過點A(
6、1,0)和點B(-1,0)時b分別取得最大值和最小值.
∴b的取值范圍是[-2,2].
答案:[-2,2]
三、解答題(共3小題,滿分35分)
10.求斜率為-,且夾在兩坐標軸之間線段的長為5的直線l的方程.
解:設在x,y上的截距分別為a,b
k=tanθ=-,在Rt△AOB中?|b|=4,|a|=3
而∵斜率為負,∴a,b同號
即方程為:+=1或--=1.
11.已知直線l:kx-y+1+2k=0(k∈R).
(1)證明:直線l過定點;
(2)若直線l不經過第四象限,求k的取值范圍;
(3)若直線l交x軸負半軸于點A,交y軸正半軸于點B,O為坐標原點,設△AOB的面
7、積為S,求S的最小值及此時直線l的方程.
解:(1)證明:法一:直線l的方程可化為y=k(x+2)+1,
故無論k取何值,直線l總過定點(-2,1).
法二:設直線過定點(x0,y0),則kx0-y0+1+2k=0對任意k∈R恒成立,即(x0+2)k-y0+1=0恒成立,
所以x0+2=0,-y0+1=0,
解得x0=-2,y0=1,故直線l總過定點(-2,1).
(2)直線l的方程為y=kx+2k+1,則直線l在y軸上的截距為2k+1,
要使直線l不經過第四象限,則
解得k的取值范圍是k≥0.
(3)依題意,直線l在x軸上的截距為-,在y軸上的截距為1+2k,
∴A(
8、-,0),B(0,1+2k),又-<0且1+2k>0,∴k>0,故S=|OA||OB|=×(1+2k)
=(4k++4)≥(4+4)=4,
當且僅當4k=,即k=時,取等號,
故S的最小值為4,此時直線l的方程為x-2y+4=0.
12.為了綠化城市,擬在矩形區(qū)域ABCD內建一個矩形草坪(如圖所示),另外,△AEF內部有一文物保護區(qū)不能占用,經測量AB=100 m,BC=80 m,AE=30 m,AF=20 m,應如何設計才能使草坪面積最大?
解:建立如圖所示直角坐標系,則E(30,0),F(0,20),于是,線段EF的方程是+=1(0≤x≤30),
在線段EF上取點P(m,n),作PQ⊥BC于點Q,PR⊥CD于點R,設矩形PQCR的面積為S,則:
S=|PQ|·|PR|=(100-m)(80-n),
因為+=1,所以n=20(1-),
所以S=(100-m)(80-20+m)
=-(m-5)2+(0≤m≤30),
于是,當m=5時,S有最大值,這時=.
答:當草坪矩形的兩邊在BC,CD上,一個頂點在線段EF上,且這個頂點分EF成5∶1時,草坪面積最大.