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2023
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数学
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解析几何
直线
位置
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第二节 两直线的位置关系
A级·基础过关|固根基|
1.已知直线l:(a-1)x+(b+2)y+c=0,若l∥x轴,但不重合,则下列结论正确的是( )
A.a≠1,c≠0,b≠2
B.a≠1,b=-2,c≠0
C.a=1,b≠-2,c≠0
D.其他
解析:选C ∵直线l:(a-1)x+(b+2)y+c=0,l∥x轴,但不重合,
∴解得a=1,b≠-2,c≠0.故选C.
2.(2023年届石家庄模拟)已知点P(3,2)与点Q(1,4)关于直线l对称,则直线l的方程为( )
A.x-y+1=0 B.x-y=0
C.x+y+1=0 D.x+y=0
解析:选A 由题意知直线l与直线PQ垂直,直线PQ的斜率kPQ=-1,所以直线l的斜率k=-=1.又直线l经过PQ的中点(2,3),所以直线l的方程为y-3=x-2,即x-y+1=0.
3.已知过点A(-2,m)和点B(m,4)的直线为l1,直线2x+y-1=0为l2,直线x+ny+1=0为l3.若l1∥l2,l2⊥l3,则实数m+n的值为( )
A.-10 B.-2
C.0 D.8
解析:选A 因为l1∥l2,所以kAB==-2.
解得m=-8.
又因为l2⊥l3,所以-×(-2)=-1,
解得n=-2,所以m+n=-10.
4.已知点A(5,-1),B(m,m),C(2,3),若△ABC为直角三角形且AC边最长,则整数m的值为( )
A.4 B.3
C.2 D.1
解析:选D 由题意得∠B=90°,即AB⊥BC,所以kAB·kBC=-1,所以·=-1,解得m=1或m=,故整数m的值为1,故选D.
5.对于任意的实数m,直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5都过一定点,则该定点的坐标为( )
A.(9,-4) B.(-9,-4)
C.(9,4) D.(-9,4)
解析:选A (m-1)x+(2m-1)y=m-5即为m(x+2y-1)+(-x-y+5)=0,由得定点的坐标为(9,-4).故选A.
6.若三条直线y=2x,x+y=3,mx+2y+5=0相交于同一点,则m的值为________.
解析:由得
∴点(1,2)在直线mx+2y+5=0上,
即m×1+2×2+5=0,∴m=-9.
答案:-9
7.已知点A(3,2)和B(-1,4)到直线ax+y+1=0的距离相等,则a的值为________.
解析:由点到直线的距离公式可得,=,解得a=或a=-4.
答案:或-4
8.如果直线l1:ax+(1-b)y+5=0和直线l2:(1+a)x-y-b=0都平行于直线l3:x-2y+3=0,则l1,l2之间的距离为________.
解析:因为l1∥l3,所以-2a-(1-b)=0 ①,因为l2∥l3,所以-2(1+a)+1=0 ②,由①②解得a=-,b=0,因此l1:x-2y-10=0,l2:x-2y=0,所以d==2.
答案:2
9.已知两直线l1:ax-by+4=0和l2:(a-1)x+y+b=0,求满足下列条件的a,b的值.
(1)l1⊥l2,且直线l1过点(-3,-1);
(2)l1∥l2,且坐标原点到这两条直线的距离相等.
解:(1)因为l1⊥l2,
所以a(a-1)-b=0. ①
又因为直线l1过点(-3,-1),
所以-3a+b+4=0. ②
由①②可得a=2,b=2.
(2)因为直线l2的斜率存在,且l1∥l2,
所以直线l1的斜率存在.
所以=1-a. ③
又因为坐标原点到这两条直线的距离相等,
所以l1,l2在y轴上的截距互为相反数,即=b.④
联立③④可得a=2,b=-2或a=,b=2.
10.已知直线l经过直线2x+y-5=0与x-2y=0的交点P.
(1)点A(5,0)到直线l的距离为3,求直线l的方程;
(2)求点A(5,0)到直线l的距离的最大值.
解:(1)因为经过两已知直线交点的直线系方程为
(2x+y-5)+λ(x-2y)=0,即(2+λ)x+(1-2λ)y-5=0,
所以=3,解得λ=或λ=2,
所以直线l的方程为x=2或4x-3y-5=0.
(2)由
解得即交点P(2,1),如图,过P作任一直线l,设d为点A到直线l的距离,则d≤|PA|(当l⊥PA时等号成立).所以dmax=|PA|=.
B级·素养提升|练能力|
11.(2023年届山东省实验中学模拟)设a,b,c分别是△ABC的内角A,B,C所对的边,则直线sin A·x+ay-c=0与bx-sin B·y+sin C=0的位置关系是( )
A.平行 B.重合
C.垂直 D.相交但不垂直
解析:选C 由题意可得直线sin A·x+ay-c=0的斜率k1=-,直线bx-sin B·y+sin C=0的斜率k2=,由正弦定理可得,k1k2=-·=-1,所以直线sin A·x+ay-c=0与直线bx-sin B·y+sin C=0垂直,故选C.
12.已知直线l1:2x-y+3=0,直线l2:4x-2y-1=0和直线l3:x+y-1=0,若点M同时满足下列条件:
①点M是第一象限的点;
②点M到l1的距离是到l2的距离的;
③点M到l1的距离与到l3的距离之比是∶.
则点M的坐标为( )
A. B.
C. D.
解析:选D 设点M(x0,y0),由点M满足②,得=×,故2x0-y0+=0或2x0-y0+=0,由点M(x0,y0)满足③,根据点到直线的距离公式,得=×,即|2x0-y0+3|=|x0+y0-1|,故x0-2y0+4=0或3x0+2=0,由于点M(x0,y0)在第一象限,故3x0+2=0不符合题意,联立方程得
解得不符合题意;
联立方程得
解得即点M的坐标为.故选D.
13.已知直线l:x-y+3=0.
(1)求点A(2,1)关于直线l:x-y+3=0的对称点A′;
(2)求直线l1:x-2y-6=0关于直线l的对称直线l2的方程.
解:(1)设点A′(x′,y′),
由题知解得
所以A′(-2,5).
(2)在直线l1上取一点,如M(6,0),则M(6,0)关于直线l的对称点M′必在l2上.设对称点为M′(a,b),则解得M′(-3,9).设l1与l的交点为N,则由得N(-12,-9).又因为l2经过点N(-12,-9),所以直线l2方程为y-9=(x+3),即2x-y+15=0.
14.已知△ABC的顶点A(5,1),AB边上的中线CM所在直线方程为2x-y-5=0,AC边上的高BH所在直线方程为x-2y-5=0,求直线BC的方程.
解:依题意知,kAC=-2,A(5,1),
所以lAC的方程为2x+y-11=0,
联立得C(4,3).
设B(x0,y0),则AB的中点M,
代入2x-y-5=0,得2x0-y0-1=0,
联立得B(-1,-3),
所以kBC=,所以直线BC的方程为y-3=(x-4),即6x-5y-9=0.
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