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1、
高考數(shù)學(xué)精品復(fù)習(xí)資料
2019.5
課時(shí)規(guī)范練39 直線(xiàn)及其方程
一、選擇題
1.直線(xiàn)經(jīng)過(guò)原點(diǎn)和點(diǎn)(-1,-1),則它的傾斜角α是( )
A.45° B.135° C.45°或135° D.0°
答案:A
解析:直線(xiàn)的斜率k==1,∴tan α=1.∴α=45°.[來(lái)源:]
2.已知點(diǎn)P(3,m)在過(guò)M(2,-1)和N(-3,4)的直線(xiàn)上,則m的值是( )
A.5 B.2 C.-2 D.-6
答案:C
解析:過(guò)點(diǎn)M,N的直線(xiàn)方程為.[來(lái)源:]
2、
又∵P(3,m)在這條直線(xiàn)上,∴,m=-2.
3.一次函數(shù)y=-x+的圖象同時(shí)經(jīng)過(guò)第一、二、四象限的必要不充分條件是( )
A.m>1,且n>1 B.mn>0
C.m>0,且n<0 D.m>0,且n>0
答案:B
解析:因?yàn)閥=-x+經(jīng)過(guò)第一、二、四象限,故-<0,>0,即m>0,n>0,但此為充要條件,因此,其必要不充分條件為mn>0,故選B.
4.設(shè)A,B是x軸上的兩點(diǎn),點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為2,且|PA|=|PB|,若直線(xiàn)PA的方程為x-y+1=0,則直線(xiàn)PB的方程是( )
A.x+y-5=0 B.2x-y
3、-1=0
C.2x-y-4=0 D.2x+y-7=0
答案:A
解析:易知A(-1,0).
∵|PA|=|PB|,
∴P在A(yíng)B的中垂線(xiàn)即x=2上.∴B(5,0).
∵PA,PB關(guān)于直線(xiàn)x=2對(duì)稱(chēng),∴kPB=-1.
∴l(xiāng)PB:y-0=-(x-5),即x+y-5=0.
5.已知函數(shù)f(x)=ax(a>0,且a≠1),當(dāng)x<0時(shí),f(x)>1,方程y=ax+表示的直線(xiàn)是( )
答案:C
解析:∵f(x)=ax且x<0時(shí),f(x)>1,
∴0<a<1,>1.
又∵y=ax+,
令x=0得y=,
令y=0得x=-.
∵,
4、
故C項(xiàng)圖符合要求.
6.如圖,直角坐標(biāo)平面內(nèi)的正六邊形ABCDEF的中心在原點(diǎn),邊長(zhǎng)為a,AB邊平行于x軸,直線(xiàn)l:y=kx+t(k為常數(shù))與正六邊形交于M,N兩點(diǎn),記△OMN的面積為S,則關(guān)于函數(shù)S=f(t)的奇偶性的判斷正確的是( )
A.f(t)一定是奇函數(shù)
B.f(t)一定是偶函數(shù)
C.f(t)既不是奇函數(shù),也不是偶函數(shù)
D.f(t)的奇偶性與k有關(guān)
答案:B
解析:設(shè)M點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為M',N點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為N',易知點(diǎn)M',N'在正六邊形的邊上.當(dāng)直線(xiàn)l在某一個(gè)確定的位置時(shí),對(duì)應(yīng)有一個(gè)t值,那么易得直線(xiàn)M'N
5、39;的斜率仍為k,且直線(xiàn)M'N'在y軸上的截距為-t,顯然△OMN的面積等于△OM'N'的面積,因此函數(shù)S=f(t)一定是偶函數(shù),選B.
二、填空題
7.直線(xiàn)ax+my-2a=0(m≠0)過(guò)點(diǎn)(1,1),則該直線(xiàn)的傾斜角為 .
答案:135°
解析:∵ax+my-2a=0(m≠0)過(guò)點(diǎn)(1,1),
∴a+m-2a=0.
∴m=a.直線(xiàn)方程為ax+ay-2a=0,[來(lái)源:]
又m=a≠0,
∴直線(xiàn)方程即為x+y-2=0.
∴斜率k=-1.∴傾斜角α=135°.
8.若A(2,2),B(a,0),C(0,
6、b)(ab≠0)三點(diǎn)共線(xiàn),則= .
答案:
解析:設(shè)直線(xiàn)方程為=1,因?yàn)锳(2,2)在直線(xiàn)上,
所以=1,即.
9.已知θ∈R,則直線(xiàn)xsin θ-y+1=0的傾斜角的取值范圍是 .
答案:[0°,30°]∪[150°,180°)
解析:k=sin θ,∵θ∈R,
∴k∈,
∴傾斜角α∈[0°,30°]∪[150°,180°).
10.函數(shù)y=asin x-bcos x的一個(gè)對(duì)稱(chēng)軸方程為x=,則直線(xiàn)ax-by+c=0的傾斜角為 .
答案
7、:135°
解析:令f(x)=asin x-bcos x,由于f(x)的一條對(duì)稱(chēng)軸為x=,得f(0)=f,即-b=a,=-1.∴直線(xiàn)ax-by+c=0的斜率為-1,傾斜角為135°.
三、解答題
11.已知直線(xiàn)l1的方向向量為a=(1,3),直線(xiàn)l2的方向向量為b=(-1,k).若直線(xiàn)l2經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,5)且l1⊥l2,求直線(xiàn)l2的方程.
解:由已知條件知=3,=-k.∵l1⊥l2,∴3×(-k)=-1.
∴k=,即=-.又∵直線(xiàn)l2過(guò)點(diǎn)(0,5),
∴l(xiāng)2的方程為y=-x+5,即x+3y-15=0.
12.求下列直線(xiàn)l的方程:
(1)過(guò)點(diǎn)A(0,2
8、),它的傾斜角的正弦值是;
(2)過(guò)點(diǎn)A(2,1),它的傾斜角是直線(xiàn)l1:3x+4y+5=0的傾斜角的一半.
解:(1)設(shè)直線(xiàn)l的傾斜角為α,則sin α=,tan α=±,
由斜截式得y=±x+2,即3x-4y+8=0或3x+4y-8=0.
(2)設(shè)直線(xiàn)l和l1的傾斜角分別為α,β,
則α=,又tan β=-,則-,
解得tan α=3或tan α=-(舍去).
由點(diǎn)斜式得y-1=3(x-2),
即直線(xiàn)l的方程為3x-y-5=0.
13.設(shè)直線(xiàn)l的方程為(a+1)x+y+2-a=0(a∈R),
(1)若l在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,求l的方程;
(2)若
9、l不經(jīng)過(guò)第二象限,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解:(1)∵l在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,
∴直線(xiàn)l的斜率存在,a≠-1.
令x=0,得y=a-2.令y=0,得x=.
由a-2=,解得a=2或a=0.
∴所求直線(xiàn)l的方程為3x+y=0或x+y+2=0.
(2)直線(xiàn)l的方程可化為y=-(a+1)x+a-2.
∵l不經(jīng)過(guò)第二象限,∴∴a≤-1.
∴a的取值范圍為(-∞,-1].
14.已知直線(xiàn)l:kx-y+1+2k=0(k∈R),
(1)求證:直線(xiàn)l過(guò)定點(diǎn);
(2)若直線(xiàn)l不經(jīng)過(guò)第四象限,求k的取值范圍;
(3)若直線(xiàn)l交x軸負(fù)半軸于點(diǎn)A,交y軸正半軸于點(diǎn)B,O為坐標(biāo)原點(diǎn),設(shè)△AOB的
10、面積為S,求S的最小值及此時(shí)直線(xiàn)l的方程.
(1)證明:設(shè)直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)(x0,y0),
則kx0-y0+1+2k=0對(duì)任意k∈R恒成立,[來(lái)源:]
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(xiàn)l總過(guò)定點(diǎn)(-2,1).
(2)解:直線(xiàn)l的方程為y=kx+2k+1,
則直線(xiàn)l在y軸上的截距為2k+1,
要使直線(xiàn)l不經(jīng)過(guò)第四象限,
則解得k的取值范圍是k≥0.
(3)解:依題意,直線(xiàn)l在x軸上的截距為-,在y軸上的截距為1+2k,∴A,B(0,1+2k).
又-<0且1+2k>0,
∴k>0.故S
11、=|OA||OB|=×(1+2k)
=(4+4)=4,
當(dāng)且僅當(dāng)4k=,即k=時(shí),取等號(hào).
故S的最小值為4,此時(shí)直線(xiàn)l的方程為x-2y+4=0.
四、選做題
1.設(shè)m,n∈R,若直線(xiàn)l:mx+ny-1=0與x軸相交于點(diǎn)A,與y軸相交于點(diǎn)B,且坐標(biāo)原點(diǎn)O到直線(xiàn)l的距離為,則△AOB的面積S的最小值為( )
A. B.2 C.3 D.4
答案:C
解析:原點(diǎn)O到直線(xiàn)l的距離d=,∴m2+n2=,在直線(xiàn)l的方程中,令y=0可得x=,即直線(xiàn)l與x軸交于點(diǎn)A,令x=0可得y=,即直線(xiàn)l與y軸交于點(diǎn)B,
∴S△AOB=|OA|·|OB|=··=
12、3,當(dāng)且僅當(dāng)|m|=|n|時(shí)上式取等號(hào),由于m2+n2=,故當(dāng)m2=n2=時(shí),△AOB面積取最小值3.
2.如圖,已知A(4,0),B(0,4),從點(diǎn)P(2,0)射出的光線(xiàn)經(jīng)直線(xiàn)AB反射后再射到直線(xiàn)OB上,最后經(jīng)直線(xiàn)OB反射后又回到P點(diǎn),則光線(xiàn)所經(jīng)過(guò)的路程是 .
答案:2
3.已知過(guò)點(diǎn)P(1,2)的直線(xiàn)分別與x軸和y軸的正半軸交于A(yíng),B兩點(diǎn).求:
(1)y軸上的截距是x軸上的截距的兩倍時(shí)直線(xiàn)的方程;
(2)|PA|·|PB|取最小值時(shí)直線(xiàn)的方程.
解:(1)設(shè)所求直線(xiàn)的方程為=1,即2x+y-2a=0.
因?yàn)橹本€(xiàn)l過(guò)點(diǎn)P(1,2),
所以2×1+2-2a=0,即a=2,
所以所求直線(xiàn)的方程為2x+y-4=0.
(2)設(shè)所求直線(xiàn)的方程為y-2=k(x-1),
由題意可知k<0,
令x=0,則y=2-k;令y=0,則x=1-,
所以A,B(0,2-k),[來(lái)源:]
|PA|2·|PB|2=·[1+(-k)2]=8+4k2+
≥8+2=16,
當(dāng)且僅當(dāng)4k2=,即k=-1時(shí)取等號(hào).
所以|PA|·|PB|的最小值是4時(shí),直線(xiàn)的方程為x+y-3=0.