高一数学必修二第三单元:直线与方程
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2012·宁德高一检测) 倾斜角为135°,在y 轴上的截距为-1的直线方程是
( ) .
A .x -y +1=0 B .x -y -1=0 C .x +y -1=0 D .x +y +1=0
2.直线kx -y +1=3k ,当k 变动时,所有直线都通过定点( ) . A .(0,0) B .(0,1) C .(3,1) D .(2,1)
3.(2012·佛山高一检测) 已知直线l :ax +y -2-a =0在x 轴和y 轴上的截距相等,则a 的值是( ) .
A .1
B .-1 D .-2或1
C .-2或-1
4.已知直线ax +4y -2=0与2x -5y +b =0互相垂直,垂足为(1,c) ,则a +b +c 的值为( ) .
A .-4 B .20 C .0 D .24
1
5.若直线y =x +2k +1与直线y =-x +2的交点在第一象限,则实数k 的取值范围是
2( ) .
51-⎫ A. ⎛⎝22⎭
21
B. ⎛⎝5221⎤ D. ⎡⎣52⎦
51
- C. ⎡2⎣2
6.(2012·辽宁省营品市质量检测) 已知A(2,4)与B(3,3)关于直线l 对称,则直线l 的方程为( ) .
A .x +y =0
B .x -y =0 D .x -y +1=0
C . x +y -6=0
7.直线l 过点A(3,4)且与点B(-3,2) 的距离最远,那么l 的方程为( ) . A .3x -y -13=0
B .3x -y +13=0
C .3x +y -13=0
D .3x +y +13=0
8.(2012·茂名高一检测) 若直线l 与直线y =1,x =7,分别交于点P ,Q ,且线段PQ 的中点坐标为(1,-1) ,则直线l 的斜率为( ) . 1132 B .- C .- D. 3323
9.(2012·湖北重点中学联考(二)) 已知点A(-3,-4) ,B(6,3)到直线l :ax +y +1=0的距离相等,则实数a 的值为( ) . 7 9
1B 371D. 或93
71C .-
93
10.等腰Rt △ABC 的直角顶点为C(3,3),若点A 的坐标为(0,4),则点B 的坐标可能是( ) . A .(2,0)或(4,6) B .(2,0)或(6,4) C .(4,6)
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上)
11.已知直线l 的倾斜角是直线y =x +1的倾斜角的2倍,且过定点P(3,3),则直线l 的方程为________.
12.(2012·南通高一检测) 若直线ax -2y +2=0与直线x +(a-3)y +1=0平行,则实数a 的值为________.
13.已知点A(-2,4) 与直线l :x +y +4=0.P 是直线l 上一动点,则|PA|的最小值为________.
14.已知,a ,b ,c 为某一直角三角形的三边长,c 为斜边,若点(m,n) 在直线ax +by +2c =0上,则m 2+n 2的最小值为________.
15.(2012·江西卷) 过直线x +y -22=0上点P 作圆x 2+y 2=1的两条切线,若两条切线的夹角是60°,则点P 的坐标是____________.
D .(0,2)
三、解答题(本大题共5小题,共54分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 16.(12分)(1)求与直线3x +4y -7=0垂直,且与原点的距离为6的直线方程;
(2)求经过直线l 1:2x +3y -5=0与l 2:7x +15y +1=0的交点,且平行于直线x +2y -3=0
的直线方程.
17.(12分) 设直线l 的方程为(a+1)x +y +2-a =0(a∈R) . (1)若l 在两坐标轴上的截距相等,求l 的方程; (2)若l 不经过第二象限,求实数a 的取值范围.
18.(12分) 已知两条直线l 1:x +m 2y +6=0,l 2:(m-2)x +3my +2m =0,当m 为何值时,l 1与l 2(1)相交;(2)平行;(3)重合.
19.(12分)(2011·扬州高一检测) 已知△ABC 中,A(3,2),B(-1,5) ,C 点在直线3x -y +3=0上,若△ABC 的面积为10,求C 点的坐标.
20.(12分)(2012·江苏滨海中学高一检测) 在△ABC 中,BC 边上的高所在直线的方程为x -2y +1=0,∠A 的平分线所在的直线方程为y =0. 若点B 的坐标为(1,2),求点A 和点C 的坐标.
21. 已知直线l :y =x ,圆C 1的圆心为(3,0),且经过点A (4,1).
(1)求圆C 1的方程;
(2)若圆C 2与圆C 1关于直线l 对称,点B 、D 分别为圆C 1、C 2上任意一点,求|BD |的最小值.
解析:
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2012·宁德高一检测) 倾斜角为135°,在y 轴上的截距为-1的直线方程是
( ) .
A .x -y +1=0 B .x -y -1=0 C .x +y -1=0 D .x +y +1=0
解析 由斜截式可得直线方程为y =-x -1,化为一般式即为x +y +1=0. 故选D. 答案 D
2.直线kx -y +1=3k ,当k 变动时,所有直线都通过定点( ) . A .(0,0) B .(0,1) C .(3,1) D .(2,1)
⎧⎪x -3=0,解析 由kx -y +1=3k ,得k(x-3) =y -1,对于任何k ∈R 都成立,则⎨解
⎪y -1=0,⎩⎧x =3,⎪
得⎨ ⎪y =1. ⎩
答案 C
3.(2012·佛山高一检测) 已知直线l :ax +y -2-a =0在x 轴和y 轴上的截距相等,则a 的值是( ) .
A .1
B .-1 D .-2或1
C .-2或-1
a +2解析 由题意得,a +2=a =-2或a =1.
a 答案 D
4.已知直线ax +4y -2=0与2x -5y +b =0互相垂直,垂足为(1,c) ,则a +b +c 的值为( ) .
A .-4 B .20 C .0 D .24
a 2
解析 由直线互相垂直可得-1,∴a =10,所以直线方程为5x +2y -1=0,又垂
45足(1,c) 在直线上,所以代入得c =-2,再把点(1,-2) 代入另一方程可得b =-12,所以a +b +c =-4. 故选A.
答案 A
1
5.若直线y =x +2k +1与直线y =-x +2的交点在第一象限,则实数k 的取值范围是
2( ) .
51-⎫ A. ⎛⎝22⎭
21
B. ⎛⎝5221⎤ D. ⎡⎣52⎦
51
- C. ⎡2⎣2
⎪
解析 联立方程组⎨1
y =-x +2⎪2⎩
⎧y =x +2k +1,
⎧
,得⎨2k +5
y =⎩3.
2 1-2k x =,
3
2 1-2k
0,⎧31
与直线y =-x +2的交点在第一象限,所以⎨22k +5
3>0,
51所以-k .
22答案 A
⎧解得⎨5
k >-⎩2
1k <,2
因为直线y =x +2k +1
,
6.(2012·辽宁省营品市质量检测) 已知A(2,4)与B(3,3)关于直线l 对称,则直线l 的方程为( ) .
A .x +y =0
B .x -y =0 D .x -y +1=0
C . x +y -6=0
解析 由已知得直线l 是线段AB 的垂直平分线,所以直线l 的斜率为1,且过线段中点
⎛5,7,由点斜式得方程为y -7=x -5x -y +1=0. 故选D. ⎝2222
答案 D
7.直线l 过点A(3,4)且与点B(-3,2) 的距离最远,那么l 的方程为( ) . A .3x -y -13=0 C .3x +y -13=0
B .3x -y +13=0
D .3x +y +13=0
解析 因为过点A 的直线l 与点B 的距离最远,所以直线AB 垂直于直线l ,所以直线AB 的斜率为-3,由点斜式可得直线方程为3x +y -13=0. 故选C. 答案 C
8.(2012·茂名高一检测) 若直线l 与直线y =1,x =7,分别交于点P ,Q ,且线段PQ 的中点坐标为(1,-1) ,则直线l 的斜率为( ) . 1132 B .- C .- D. 3323
解析 设P(xP ,y P ) ,由题意及中点坐标公式,得x P +7=2,解得x P =-5,∴P(-5,1) ,∴直1- -1 1线l 的斜率k ==-3-5-1答案 B
9.(2012·湖北重点中学联考(二)) 已知点A(-3,-4) ,B(6,3)到直线l :ax +y +1=0的距离相等,则实数a 的值为( ) . 7
9
1B 3
71C .-
93
71
D. 或93
|-3a -4+1||6a+3+1|17
解析 由题意及点到直线的距离公式得,a =-或-39a +1a +1答案 C
10.等腰Rt △ABC 的直角顶点为C(3,3),若点A 的坐标为(0,4),则点B 的坐标可能是( ) . A .(2,0)或(4,6) B .(2,0)或(6,4) C .(4,6)
D .(0,2)
⎧k BC =-1,⎪k AC ·
解析 根据题意可得⎨
⎪|BC|=|AC|,⎩
3-4y -3⎧1,⎪3-0x -3即⎨ ⎪⎩ x -3 + y -3 0-3 + 4-3 .
⎧⎧⎪x =2,⎪x =4,
⎨整理可得或⎨ ⎪y =0⎪⎩⎩y =6,
所以B(2,0)或B(4,6). 答案 A
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上)
11.已知直线l 的倾斜角是直线y =x +1的倾斜角的2倍,且过定点P(3,3),则直线l 的方程为________.
解析 直线y =x +1的斜率为1,所以倾斜角为45 °,又所求直线的倾斜角是已知直线倾斜角的2倍,所以所求直线的倾斜角为90°,其斜率不存在.又直线过定点P(3,3),所以直线l 的方程为x =3. 答案 x =3
12.(2012·南通高一检测) 若直线ax -2y +2=0与直线x +(a-3)y +1=0平行,则实数a 的值为________.
解析 由两直线平行的条件得a(a-3) =-2,解得a =1或2,经检验,a =2时两直线重合,所以两直线平行时,实数a 的值为1. 答案 1
13.已知点A(-2,4) 与直线l :x +y +4=0.P 是直线l 上一动点,则|PA|的最小值为________. 解析 当PA ⊥l 时,PA 最小,即为点A 到直线l 的距离, |-2+4+4|
所以|PA|=32.
答案 32
14.已知,a ,b ,c 为某一直角三角形的三边长,c 为斜边,若点(m,n) 在直线ax +by +2c =0
上,则m 2+n 2的最小值为________.
解析 点(m,n) 在直线ax +by +2c =0上,且m 2+n 2为直线上的点到原点的距离的平方.当|a·0+b·0+2c|2c 2c
两直线垂直时,距离最小.故d =2,∴m 2+n 2≥4. c a +b a +b 答案 4
15.(2012·江西卷) 过直线x +y -22=0上点P 作圆x 2+y
2=1的两条切线,若两条切线的夹角是60°,则点P 的坐标是____________.
解析: 直线与圆的位置关系如图所示,
设P (x ,y ) ,则∠APO =30°,且OA =1. 在直角三角形APO 中,OA =1,∠APO =30°,则OP =2,即x 2+y 2=4. 又x +y -22=0,联立解得x =y 2,即P (2,2) .
答案: (22)
三、解答题(本大题共5小题,共54分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 16.(10分)(1)求与直线3x +4y -7=0垂直,且与原点的距离为6的直线方程;
(2)求经过直线l 1:2x +3y -5=0与l 2:7x +15y +1=0的交点,且平行于直线x +2y -3=0的直线方程.
解 (1)设所求的直线方程为4x -3y +c =0. 由已知:
|c|
=6,解得c =±30, 4+3故所求的直线方程为4x -3y±30=0. (2)设所求的直线方程为 2x +3y -5+λ(7x+15y +1) =0, 即(2+7λ)x+(3+15λ)y+λ-5=0, 2+7λ1由已知-,解得λ=1.
23+15λ故所求的直线方程为9x +18y -4=0.
17.(10分) 设直线l 的方程为(a+1)x +y +2-a =0(a∈R) . (1)若l 在两坐标轴上的截距相等,求l 的方程; (2)若l 不经过第二象限,求实数a 的取值范围.
解 (1)当直线过原点时,该直线在x 轴和y 轴上的截距都为零,当然相等,
则(a+1)×0+0+2-a =0, ∴a =2,方程即3x +y =0.
a -2若a≠2,由于截距存在,∴=a -2,
a +1即a +1=1. ∴a =0,方程即x +y +2=0. ∴l 的方程为3x +y =0或x +y +2=0. (2)将l 的方程化为y =-(a+1)x +a -2,
⎧+1 ≥0,⎪- a
∴l 不经过第二象限,当且仅当⎨
⎪a -2≤0.⎩
∴a≤-1,综上可知,a 的取值范围是a≤-1.
18.(10分) 已知两条直线l 1:x +m 2y +6=0,l 2:(m-2)x +3my +2m =0,当m 为何值时,l 1与l 2(1)相交;(2)平行;(3)重合.
解 当m =0时,l 1:x +6=0,l 2:x =0,∴l 1∥l 2;
当m =2时,l 1:x +4y +6=0,l 2:3y +2=0,∴l 1与l 2相交;
1m 216
当m≠0且m≠2时,由,得m =-1或m =3,由,得m =3.
m -23m m -22m 故(1)当m≠-1且m≠3且m≠0时,l 1与l 2相交; (2)当m =-1或m =0时,l 1∥l 2; (3)当m =3时,l 1与l 2重合.
19.(12分)(2011·扬州高一检测) 已知△ABC 中,A(3,2),B(-1,5) ,C 点在直线3x -y +3=0上,若△ABC 的面积为10,求C 点的坐标. 解 |AB| 3+1 + 2-5 =5, ∵S △ABC =10,∴AB 边上的高为4, 即C 点到AB 距离为4,
而直线AB 的方程为3x +4y -17=0, 3x -b +3=0,⎧⎪
设C(a,b) ,则⎨|3a+4b -17|
=4,⎪5⎩
⎧⎧⎪a =3,⎪a =-1,
⎨解得或⎨⎪⎩b =0⎪
5
⎩b =8.
5⎫所以C(-1,0) 或⎛⎝3,8⎭.
20.(12分)(2012·江苏滨海中学高一检测) 在△ABC 中,BC 边上的高所在直线的方程为x -2y +1=0,∠A 的平分线所在的直线方程为y =0. 若点B 的坐标为(1,2),求点A 和点C 的坐标.
⎧⎪x -2y +1=0,
解 由方程组⎨解得点A 的坐标为(-1,0) ,又直线AB 的斜率k AB =1,x 轴是
⎪y =0,⎩
∠A 的平分线, 所以k AC =-1,
则AC 边所在的直线方程为y =-(x+1) .①
又已知BC 边上的高所在直线的方程为x -2y +1=0, 故直线BC 的斜率k BC =-2,
所以BC 边所在的直线方程为y -2=-2(x-1) .②
⎧⎪x =5,
解①②组成的方程组得⎨
⎪y =-6,⎩
即顶点C 的坐标为(5,-6) .
21.. 如图所示,已知直线l :y =x ,圆C 1的圆心为(3,0),且经过点A (4,1).
(1)求圆C 1的方程;
(2)若圆C 2与圆C 1关于直线l 对称,点B 、D 分别为圆C 1、C 2上任意一点,求|BD |的最小值. 解析: (1)依题意,设圆C 1的方程为(x -3) 2+y 2=r 2,因为圆C 1经过点A (4,1),所以r 2=(4-3) 2+12=2.
所以圆C 1的方程为(x -3) 2+y 2=2.
(2)由(1),知圆C 1的圆心坐标为(3,0),半径为2, C 1到直线l 的距离d =
|3-0|
32
21+1
32
-2=. 22
2
2. 2
所以圆C 1上的点到直线l 的最短距离为
因为圆C 2与圆C 1关于直线l 对称,所以|BD |min =2×
高一数学必修二第三单元:直线与方程
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2012·宁德高一检测) 倾斜角为135°,在y 轴上的截距为-1的直线方程是
( ) .
A .x -y +1=0 B .x -y -1=0 C .x +y -1=0 D .x +y +1=0
2.直线kx -y +1=3k ,当k 变动时,所有直线都通过定点( ) . A .(0,0) B .(0,1) C .(3,1) D .(2,1)
3.(2012·佛山高一检测) 已知直线l :ax +y -2-a =0在x 轴和y 轴上的截距相等,则a 的值是( ) .
A .1
B .-1 D .-2或1
C .-2或-1
4.已知直线ax +4y -2=0与2x -5y +b =0互相垂直,垂足为(1,c) ,则a +b +c 的值为( ) .
A .-4 B .20 C .0 D .24
1
5.若直线y =x +2k +1与直线y =-x +2的交点在第一象限,则实数k 的取值范围是
2( ) .
51-⎫ A. ⎛⎝22⎭
21
B. ⎛⎝5221⎤ D. ⎡⎣52⎦
51
- C. ⎡2⎣2
6.(2012·辽宁省营品市质量检测) 已知A(2,4)与B(3,3)关于直线l 对称,则直线l 的方程为( ) .
A .x +y =0
B .x -y =0 D .x -y +1=0
C . x +y -6=0
7.直线l 过点A(3,4)且与点B(-3,2) 的距离最远,那么l 的方程为( ) . A .3x -y -13=0
B .3x -y +13=0
C .3x +y -13=0
D .3x +y +13=0
8.(2012·茂名高一检测) 若直线l 与直线y =1,x =7,分别交于点P ,Q ,且线段PQ 的中点坐标为(1,-1) ,则直线l 的斜率为( ) . 1132 B .- C .- D. 3323
9.(2012·湖北重点中学联考(二)) 已知点A(-3,-4) ,B(6,3)到直线l :ax +y +1=0的距离相等,则实数a 的值为( ) . 7 9
1B 371D. 或93
71C .-
93
10.等腰Rt △ABC 的直角顶点为C(3,3),若点A 的坐标为(0,4),则点B 的坐标可能是( ) . A .(2,0)或(4,6) B .(2,0)或(6,4) C .(4,6)
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上)
11.已知直线l 的倾斜角是直线y =x +1的倾斜角的2倍,且过定点P(3,3),则直线l 的方程为________.
12.(2012·南通高一检测) 若直线ax -2y +2=0与直线x +(a-3)y +1=0平行,则实数a 的值为________.
13.已知点A(-2,4) 与直线l :x +y +4=0.P 是直线l 上一动点,则|PA|的最小值为________.
14.已知,a ,b ,c 为某一直角三角形的三边长,c 为斜边,若点(m,n) 在直线ax +by +2c =0上,则m 2+n 2的最小值为________.
15.(2012·江西卷) 过直线x +y -22=0上点P 作圆x 2+y 2=1的两条切线,若两条切线的夹角是60°,则点P 的坐标是____________.
D .(0,2)
三、解答题(本大题共5小题,共54分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 16.(12分)(1)求与直线3x +4y -7=0垂直,且与原点的距离为6的直线方程;
(2)求经过直线l 1:2x +3y -5=0与l 2:7x +15y +1=0的交点,且平行于直线x +2y -3=0
的直线方程.
17.(12分) 设直线l 的方程为(a+1)x +y +2-a =0(a∈R) . (1)若l 在两坐标轴上的截距相等,求l 的方程; (2)若l 不经过第二象限,求实数a 的取值范围.
18.(12分) 已知两条直线l 1:x +m 2y +6=0,l 2:(m-2)x +3my +2m =0,当m 为何值时,l 1与l 2(1)相交;(2)平行;(3)重合.
19.(12分)(2011·扬州高一检测) 已知△ABC 中,A(3,2),B(-1,5) ,C 点在直线3x -y +3=0上,若△ABC 的面积为10,求C 点的坐标.
20.(12分)(2012·江苏滨海中学高一检测) 在△ABC 中,BC 边上的高所在直线的方程为x -2y +1=0,∠A 的平分线所在的直线方程为y =0. 若点B 的坐标为(1,2),求点A 和点C 的坐标.
21. 已知直线l :y =x ,圆C 1的圆心为(3,0),且经过点A (4,1).
(1)求圆C 1的方程;
(2)若圆C 2与圆C 1关于直线l 对称,点B 、D 分别为圆C 1、C 2上任意一点,求|BD |的最小值.
解析:
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2012·宁德高一检测) 倾斜角为135°,在y 轴上的截距为-1的直线方程是
( ) .
A .x -y +1=0 B .x -y -1=0 C .x +y -1=0 D .x +y +1=0
解析 由斜截式可得直线方程为y =-x -1,化为一般式即为x +y +1=0. 故选D. 答案 D
2.直线kx -y +1=3k ,当k 变动时,所有直线都通过定点( ) . A .(0,0) B .(0,1) C .(3,1) D .(2,1)
⎧⎪x -3=0,解析 由kx -y +1=3k ,得k(x-3) =y -1,对于任何k ∈R 都成立,则⎨解
⎪y -1=0,⎩⎧x =3,⎪
得⎨ ⎪y =1. ⎩
答案 C
3.(2012·佛山高一检测) 已知直线l :ax +y -2-a =0在x 轴和y 轴上的截距相等,则a 的值是( ) .
A .1
B .-1 D .-2或1
C .-2或-1
a +2解析 由题意得,a +2=a =-2或a =1.
a 答案 D
4.已知直线ax +4y -2=0与2x -5y +b =0互相垂直,垂足为(1,c) ,则a +b +c 的值为( ) .
A .-4 B .20 C .0 D .24
a 2
解析 由直线互相垂直可得-1,∴a =10,所以直线方程为5x +2y -1=0,又垂
45足(1,c) 在直线上,所以代入得c =-2,再把点(1,-2) 代入另一方程可得b =-12,所以a +b +c =-4. 故选A.
答案 A
1
5.若直线y =x +2k +1与直线y =-x +2的交点在第一象限,则实数k 的取值范围是
2( ) .
51-⎫ A. ⎛⎝22⎭
21
B. ⎛⎝5221⎤ D. ⎡⎣52⎦
51
- C. ⎡2⎣2
⎪
解析 联立方程组⎨1
y =-x +2⎪2⎩
⎧y =x +2k +1,
⎧
,得⎨2k +5
y =⎩3.
2 1-2k x =,
3
2 1-2k
0,⎧31
与直线y =-x +2的交点在第一象限,所以⎨22k +5
3>0,
51所以-k .
22答案 A
⎧解得⎨5
k >-⎩2
1k <,2
因为直线y =x +2k +1
,
6.(2012·辽宁省营品市质量检测) 已知A(2,4)与B(3,3)关于直线l 对称,则直线l 的方程为( ) .
A .x +y =0
B .x -y =0 D .x -y +1=0
C . x +y -6=0
解析 由已知得直线l 是线段AB 的垂直平分线,所以直线l 的斜率为1,且过线段中点
⎛5,7,由点斜式得方程为y -7=x -5x -y +1=0. 故选D. ⎝2222
答案 D
7.直线l 过点A(3,4)且与点B(-3,2) 的距离最远,那么l 的方程为( ) . A .3x -y -13=0 C .3x +y -13=0
B .3x -y +13=0
D .3x +y +13=0
解析 因为过点A 的直线l 与点B 的距离最远,所以直线AB 垂直于直线l ,所以直线AB 的斜率为-3,由点斜式可得直线方程为3x +y -13=0. 故选C. 答案 C
8.(2012·茂名高一检测) 若直线l 与直线y =1,x =7,分别交于点P ,Q ,且线段PQ 的中点坐标为(1,-1) ,则直线l 的斜率为( ) . 1132 B .- C .- D. 3323
解析 设P(xP ,y P ) ,由题意及中点坐标公式,得x P +7=2,解得x P =-5,∴P(-5,1) ,∴直1- -1 1线l 的斜率k ==-3-5-1答案 B
9.(2012·湖北重点中学联考(二)) 已知点A(-3,-4) ,B(6,3)到直线l :ax +y +1=0的距离相等,则实数a 的值为( ) . 7
9
1B 3
71C .-
93
71
D. 或93
|-3a -4+1||6a+3+1|17
解析 由题意及点到直线的距离公式得,a =-或-39a +1a +1答案 C
10.等腰Rt △ABC 的直角顶点为C(3,3),若点A 的坐标为(0,4),则点B 的坐标可能是( ) . A .(2,0)或(4,6) B .(2,0)或(6,4) C .(4,6)
D .(0,2)
⎧k BC =-1,⎪k AC ·
解析 根据题意可得⎨
⎪|BC|=|AC|,⎩
3-4y -3⎧1,⎪3-0x -3即⎨ ⎪⎩ x -3 + y -3 0-3 + 4-3 .
⎧⎧⎪x =2,⎪x =4,
⎨整理可得或⎨ ⎪y =0⎪⎩⎩y =6,
所以B(2,0)或B(4,6). 答案 A
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上)
11.已知直线l 的倾斜角是直线y =x +1的倾斜角的2倍,且过定点P(3,3),则直线l 的方程为________.
解析 直线y =x +1的斜率为1,所以倾斜角为45 °,又所求直线的倾斜角是已知直线倾斜角的2倍,所以所求直线的倾斜角为90°,其斜率不存在.又直线过定点P(3,3),所以直线l 的方程为x =3. 答案 x =3
12.(2012·南通高一检测) 若直线ax -2y +2=0与直线x +(a-3)y +1=0平行,则实数a 的值为________.
解析 由两直线平行的条件得a(a-3) =-2,解得a =1或2,经检验,a =2时两直线重合,所以两直线平行时,实数a 的值为1. 答案 1
13.已知点A(-2,4) 与直线l :x +y +4=0.P 是直线l 上一动点,则|PA|的最小值为________. 解析 当PA ⊥l 时,PA 最小,即为点A 到直线l 的距离, |-2+4+4|
所以|PA|=32.
答案 32
14.已知,a ,b ,c 为某一直角三角形的三边长,c 为斜边,若点(m,n) 在直线ax +by +2c =0
上,则m 2+n 2的最小值为________.
解析 点(m,n) 在直线ax +by +2c =0上,且m 2+n 2为直线上的点到原点的距离的平方.当|a·0+b·0+2c|2c 2c
两直线垂直时,距离最小.故d =2,∴m 2+n 2≥4. c a +b a +b 答案 4
15.(2012·江西卷) 过直线x +y -22=0上点P 作圆x 2+y
2=1的两条切线,若两条切线的夹角是60°,则点P 的坐标是____________.
解析: 直线与圆的位置关系如图所示,
设P (x ,y ) ,则∠APO =30°,且OA =1. 在直角三角形APO 中,OA =1,∠APO =30°,则OP =2,即x 2+y 2=4. 又x +y -22=0,联立解得x =y 2,即P (2,2) .
答案: (22)
三、解答题(本大题共5小题,共54分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 16.(10分)(1)求与直线3x +4y -7=0垂直,且与原点的距离为6的直线方程;
(2)求经过直线l 1:2x +3y -5=0与l 2:7x +15y +1=0的交点,且平行于直线x +2y -3=0的直线方程.
解 (1)设所求的直线方程为4x -3y +c =0. 由已知:
|c|
=6,解得c =±30, 4+3故所求的直线方程为4x -3y±30=0. (2)设所求的直线方程为 2x +3y -5+λ(7x+15y +1) =0, 即(2+7λ)x+(3+15λ)y+λ-5=0, 2+7λ1由已知-,解得λ=1.
23+15λ故所求的直线方程为9x +18y -4=0.
17.(10分) 设直线l 的方程为(a+1)x +y +2-a =0(a∈R) . (1)若l 在两坐标轴上的截距相等,求l 的方程; (2)若l 不经过第二象限,求实数a 的取值范围.
解 (1)当直线过原点时,该直线在x 轴和y 轴上的截距都为零,当然相等,
则(a+1)×0+0+2-a =0, ∴a =2,方程即3x +y =0.
a -2若a≠2,由于截距存在,∴=a -2,
a +1即a +1=1. ∴a =0,方程即x +y +2=0. ∴l 的方程为3x +y =0或x +y +2=0. (2)将l 的方程化为y =-(a+1)x +a -2,
⎧+1 ≥0,⎪- a
∴l 不经过第二象限,当且仅当⎨
⎪a -2≤0.⎩
∴a≤-1,综上可知,a 的取值范围是a≤-1.
18.(10分) 已知两条直线l 1:x +m 2y +6=0,l 2:(m-2)x +3my +2m =0,当m 为何值时,l 1与l 2(1)相交;(2)平行;(3)重合.
解 当m =0时,l 1:x +6=0,l 2:x =0,∴l 1∥l 2;
当m =2时,l 1:x +4y +6=0,l 2:3y +2=0,∴l 1与l 2相交;
1m 216
当m≠0且m≠2时,由,得m =-1或m =3,由,得m =3.
m -23m m -22m 故(1)当m≠-1且m≠3且m≠0时,l 1与l 2相交; (2)当m =-1或m =0时,l 1∥l 2; (3)当m =3时,l 1与l 2重合.
19.(12分)(2011·扬州高一检测) 已知△ABC 中,A(3,2),B(-1,5) ,C 点在直线3x -y +3=0上,若△ABC 的面积为10,求C 点的坐标. 解 |AB| 3+1 + 2-5 =5, ∵S △ABC =10,∴AB 边上的高为4, 即C 点到AB 距离为4,
而直线AB 的方程为3x +4y -17=0, 3x -b +3=0,⎧⎪
设C(a,b) ,则⎨|3a+4b -17|
=4,⎪5⎩
⎧⎧⎪a =3,⎪a =-1,
⎨解得或⎨⎪⎩b =0⎪
5
⎩b =8.
5⎫所以C(-1,0) 或⎛⎝3,8⎭.
20.(12分)(2012·江苏滨海中学高一检测) 在△ABC 中,BC 边上的高所在直线的方程为x -2y +1=0,∠A 的平分线所在的直线方程为y =0. 若点B 的坐标为(1,2),求点A 和点C 的坐标.
⎧⎪x -2y +1=0,
解 由方程组⎨解得点A 的坐标为(-1,0) ,又直线AB 的斜率k AB =1,x 轴是
⎪y =0,⎩
∠A 的平分线, 所以k AC =-1,
则AC 边所在的直线方程为y =-(x+1) .①
又已知BC 边上的高所在直线的方程为x -2y +1=0, 故直线BC 的斜率k BC =-2,
所以BC 边所在的直线方程为y -2=-2(x-1) .②
⎧⎪x =5,
解①②组成的方程组得⎨
⎪y =-6,⎩
即顶点C 的坐标为(5,-6) .
21.. 如图所示,已知直线l :y =x ,圆C 1的圆心为(3,0),且经过点A (4,1).
(1)求圆C 1的方程;
(2)若圆C 2与圆C 1关于直线l 对称,点B 、D 分别为圆C 1、C 2上任意一点,求|BD |的最小值. 解析: (1)依题意,设圆C 1的方程为(x -3) 2+y 2=r 2,因为圆C 1经过点A (4,1),所以r 2=(4-3) 2+12=2.
所以圆C 1的方程为(x -3) 2+y 2=2.
(2)由(1),知圆C 1的圆心坐标为(3,0),半径为2, C 1到直线l 的距离d =
|3-0|
32
21+1
32
-2=. 22
2
2. 2
所以圆C 1上的点到直线l 的最短距离为
因为圆C 2与圆C 1关于直线l 对称,所以|BD |min =2×