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1、2023屆大一輪復習 第46講 直線的方程
一、選擇題(共6小題)
1. 若直線 ax+by+c=0 通過第一、二、三象限,則 ??
A. ab>0,bc>0 B. ab>0,bc<0 C. ab<0,bc>0 D. ab<0,bc<0
2. 下列四條直線,傾斜角最大的是 ??
A. y=?x+1 B. y=x+1 C. y=2x+1 D. x=1
3. 已知直線 l 上兩點 A?4,1 與 Bx,?3,且直線 l 的傾斜角為 135°,則 x 的值是 ??
A. ?8 B. ?4 C. 0 D. 8
4. 下列敘述不正確的是 ??
A
2、. 平面直角坐標系內(nèi)的任意一條直線都有傾斜角和斜率
B. 直線傾斜角的范圍是 0°≤α<180°
C. 若一條直線的傾斜角為 αα≠90°,則此直線的斜率為 tanα
D. 與坐標軸垂直的直線的傾斜角是 0° 或 90°
5. 如果直線 l 過點 P1,3,且不經(jīng)過第四象限,那么直線 l 的斜率的取值范圍是 ??
A. 0,3 B. 0,1 C. 0,13 D. ?13,0
6. 設直線 l 過坐標原點,它的傾斜角為 α,如果將 l 繞坐標原點按逆時針方向旋轉 45°,得到直線 l1,那么 l1 的傾斜角為 ??
A. α+45°
B. α?135°
3、
C. 135°?α
D. 當 0°≤α<135° 時,傾斜角為 α+45°;當 135°≤α<180° 時,傾斜角為 α?135°
二、多選題(共2小題)
7. 若直線過點 A1,2,且在兩坐標軸上截距的絕對值相等,則直線 l 方程可能為 ??
A. x?y+1=0 B. x+y?3=0 C. 2x?y=0 D. x?y?1=0
8. 經(jīng)過點 B3,4,且與兩坐標軸圍成一個等腰直角三角形的直線方程為 ??
A. x?y+1=0 B. x+y?7=0 C. 2x?y?2=0 D. 2x+y?10=0
三、填空題(共7小題)
9. 過點
4、0,3,且在兩坐標軸上截距之和等于 5 的直線方程是 ?.
10. 直線 l 過點 A0,1 和 B?2,3,直線 l 繞點 A 順時針旋轉 90° 得直線 l1,那么 l1 的斜率是 ?;直線 l 繞點 B 逆時針旋轉 15° 得直線 l2,則 l2 的斜率是 ?.
11. 已知點 A1,2,若在坐標軸上有一點 P,使直線 PA 的傾斜角為 135°,則點 P 的坐標為 ?.
12. 在直線方程 y=kx+b 中,當 x∈?3,4 時,y∈?8,13,
5、則此直線的方程為 ?.
13. 過點 M?3,5 且在兩坐標軸上的截距互為相反數(shù)的直線方程為 ?.
14. 設 P 為 x 軸上的一點,A?3,8,B2,14,若 PA 的斜率是 PB 的斜率的兩倍,則點 P 的坐標為 ?.
15. 已知點 M 是直線 l:y=3x+3 與 x 軸的交點,將直線 l 繞點 M 旋轉 30°,所得到的直線 l? 的方程為 ?.
四、解答題(共6小題)
16. 根據(jù)下列條件分別寫出直線的方程,并化為一般式方程
6、:
(1)斜率為 3,且經(jīng)過點 A5,3;
(2)過點 B?3,0,且垂直于 x 軸;
(3)斜率為 4,在 y 軸上的截距為 ?2;
(4)在 y 軸上的截距為 3,且平行于 x 軸;
(5)經(jīng)過 C?1,5,D2,?1 兩點;
(6)在 x 軸、 y 軸上的截距分別是 ?3,?1.
17. 已知直線 l 過點 M1,1,且與 x 軸,y 軸的正半軸分別相交于 A,B 兩點,O 為坐標原點.
(1)當 OA+OB 取得最小值時,求直線 l 的方程;
(2)當 MA2+MB2 取得最小值時,求直線 l 的方程.
18. 已知直線 l:5ax?5y?a+3=0
7、.
(1)求證:不論 a 為何值時,直線 l 總經(jīng)過第一象限
(2)為使直線 l 不經(jīng)過第二象限,求 a 的取值范圍.
19. 過點 3,2 的直線 l 與 x 軸的正半軸,y 軸的正半軸分別交于 A,B 兩點,當 △AOB 的面積最小時,求直線 l 的方程及 △AOB 面積.
20. 已知直線 l:kx?y+1+2k=0k∈R.
(1)證明:直線 l 過定點;
(2)若直線 l 不經(jīng)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 的面積為 S,求 S 的最小值及此時直線 l 的
8、方程.
21. 已知直線 l:kx?y+1+2k=0k∈R.
(1)證明:直線 l 過定點.
(2)若直線 l 不經(jīng)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 的面積為 S,求 S 的最小值及此時直線 l 的方程.
答案
1. D
【解析】因為直線通過第一、二、三象限,所以 a,b 均不為 0,由 ax+by+c=0,得 y=?abx?cb,且 ?ab>0,?cb>0.所以 a 與 b 異號,b 與 c 異號,即 ab<0,bc<0.
2. A
【解析】設傾斜角為 α
9、 .則直線的斜率 k=tanα,α∈0,π,α≠π2.
所以當 k>0 時,0<α<π2.當 k<0 時,α>π2 .
所以直線 y=?x+1 的傾斜角最大.
3. C
4. A
5. A
【解析】如圖,P1,3,O0,0,由題意知直線 l 的斜率介于 kOP=3 和 k=0 之間.
6. D
【解析】根據(jù)題意,畫出圖形,如圖所示:
因為 0°≤α<180°,顯然A,B,C 未分類討論,均不全面,不合題意.通過畫圖(如圖所示)可知:
當 0°≤α<135°,l1 的傾斜角為 α+45°;
當 135°≤α<180° 時,l1 的傾斜角為 45°+α?180
10、°=α?135°.故選D.
7. A, B, C
【解析】當直線經(jīng)過原點時,斜率為 k=2?01?0=2,所求的直線方程為 y=2x,即 2x?y=0;當直線不過原點時,設所求的直線方程為 x±y=k,把點 A1,2 代入可得 1?2=k 或 1+2=k,求得 k=?1 或 k=3,故所求的直線方程為 x?y+1=0 或 x+y?3=0;綜上知,所求的直線方程為 2x?y=0,x?y+1=0 或 x+y?3=0.故選A、B、C.
8. A, B
【解析】由題意可知,所求直線的斜率為 ±1.又過點 3,4,由點斜式得 y?4=±x?3.所求直線的方程為 x?y+1=0 或 x
11、+y?7=0.
9. 3x+2y?6=0
【解析】設直線方程為 xa+yb=1,則 b=3,a+b=5, 解得 a=2,b=3,則直線方程為 x2+y3=1,即 3x+2y?6=0.
10. 1,?33
【解析】因為 kAB=?1,所以直線 l 的傾斜角 α=135°.(1)因為 l1 與 l 垂直,所以 kl1=1.
(2)因為 ∠ABC=15°,∠CDB=135°,所以 ∠β=135°+15°=150°,所以 kl2=tan150°=tan180°?30°=?tan30°=?33.
11. 3,0 或 0,3
【解析】由題意易知 kPA=?1,
設 P 點
12、在 x 軸上時的坐標為 m,0,在 y 軸上時的坐標為點 0,n,
由 0?2m?1=n?20?1=?1,得 m=n=3.
12. y=3x+1 或 y=?3x+4
【解析】由一次函數(shù)單調(diào)性可知:
當 k>0 時,函數(shù)為增函數(shù),
所以 ?3k+b=?8,4k+b=13, 解得 k=3,b=1.
當 k<0 時,函數(shù)為減函數(shù),
所以 4k+b=?8,?3k+b=13, 解得 k=?3,b=4.
所以直線方程為 y=3x+1 或 y=?3x+4.
13. y=?53x 或 x?y+8=0
【解析】① 當過原點時,直線方程為 y=?53x;② 當不過原點時,設直線方程為
13、xa+y?a=1,即 x?y=a.代入點 ?3,5,得 a=?8.即直線方程為 x?y+8=0.
14. ?5,0
【解析】設 Px,0 為滿足題意的點,則 kPA=8?3?x,kPB=142?x,于是 8?3?x=2×142?x,解得 x=?5.
15. x+3=0 或 y=33x+3
【解析】在 y=3x+3 中,令 y=0,得 x=?3,即 M?3,0.因為直線 l 的斜率為 3,所以其傾斜角為 60°.若直線 l 繞點 M 逆時針旋轉 30°,則得到的直線 l? 的傾斜角為 90°,此時直線 l? 的斜率不存在,故其方程為 x+3=0;若直線 l 繞點 M 順時針旋轉 30
14、°,則得到的直線 l? 的傾斜角為 30°,此時直線 l? 的斜率為 tan30°=33,故其方程為 y=33x+3.綜上所述,所求直線 l? 的方程為 x+3=0 或 y=33x+3.
16. (1) 由點斜式方程得 y?3=3x?5,即 3x?y+3?53=0.
??????(2) x=?3,即 x+3=0.
??????(3) y=4x?2,即 4x?y?2=0.
??????(4) y=3,即 y?3=0.
??????(5) 由兩點式方程得 ?y?5?1?5=x??12??1,即 2x+y?3=0.
??????(6) 由截距式方程得 x?3+y?1=1,即 x+
15、3y+3=0.
17. (1) 設 Aa,0,B0,b(a>0,b>0).
設直線 l 的方程為 xa+yb=1,
則 1a+1b=1,
所以 OA+OB=a+b=a+b1a+1b=2+ab+ba≥2+2ab?ba=4,
當且僅當 a=b=2 時取等號,
此時直線 l 的方程為 x+y?2=0.
??????(2) 設直線 l 的斜率為 k,則 k<0,
直線 l 的方程為 y?1=kx?1,
則 A1?1k,0,B0,1?k,
所以
MA2+MB2=1?1+1k2+12+12+1?1+k2=2+k2+1k2≥2+2k2?1k2=4,
當且僅當 k2=1k2,
即
16、 k=?1 時,MA2+MB2 取得最小值 4,
此時直線 l 的方程為 x+y?2=0.
18. (1) 由于 l 可化為:5y?3=5ax?a,即 5y?35=5ax?15,
所以 y?35=ax?15.
故直線 l 恒過定點 15,35,又點 15,35 在第一象限,故直線 l 總經(jīng)過第一象限.
??????(2) 原式可化為 y=ax+3?a5,由于直線不經(jīng)過第二象限所以 a≥0,3?a5≤0, 解得 a≥3.
19. 設 Aa,0,B0,b,則直線 l 的方程為:xa+yb=1.
把點 P3,2 代入可得:3a+2b=1a,b>0.
所以 1≥23a?2b,化為 a
17、b≥24,當且僅當 a=6,b=4 時取等號.
所以 S△AOB=12ab≥12,l 的方程為:x6+y4=1,
即 x=4?32y.
20. (1) 直線 l 的方程可化為 y=kx+2+1,故無論 k 取何值,直線 l 總過定點 ?2,1.
??????(2) 直線 l 的方程可化為 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(jīng)過第四象限,則 k≥0,1+2k≥0,
故 k 的取值范圍是 k≥0.
??????(3) 依題意,直線 l 在 x 軸上的截距為 ?1+2kk,
在 y 軸上的截距為 1+2k,且 k>0,
所以 A
18、?1+2kk,0,B0,1+2k,
故 S=12∣OA∣∣OB∣=12×1+2kk×1+2k=124k+1k+4≥12×4+4=4,
當且僅當 4k=1k,即 k=12 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.
21. (1) 直線 l 的方程可化為 y=kx+2+1,
故無論 k 取何值,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(jīng)過第四象限,則 k≥0,1+2k≥0, 解得 k≥0,
故 k 的取值范圍是 0,+∞.
??????(3) 依題意,直線 l 在 x 軸上的截距為 ?1+2kk,在 y 軸上的截距為 1+2k,
所以 A?1+2kk,0,B0,1+2k.
又 ?1+2kk<0 且 1+2k>0,
所以 k>0.
故
S=12∣OA∣∣OB∣=12×1+2kk×1+2k=124k+1k+4≥124+4=4,
當且僅當 4k=1k,即 k=12 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.
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