高考数学大一轮复习 第九章平面解析几何(理)分层演练(含解析共11课时)
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1、第1讲 直线的倾斜角与斜率、直线的方程1(2019大连模拟)倾斜角为120,在x轴上的截距为1的直线方程是()A.xy10 B.xy0C.xy0 D.xy0解析:选D.由于倾斜角为120,故斜率k.又直线过点(1,0),所以方程为y(x1),即xy0.2已知直线l的斜率为,在y轴上的截距为另一条直线x2y40的斜率的倒数,则直线l的方程为()Ayx2Byx2CyxDyx2解析:选A.因为直线x2y40的斜率为,所以直线l在y轴上的截距为2,所以直线l的方程为yx2.3直线l经过点A(1,2),在x轴上的截距的取值范围是(3,3),则其斜率的取值范围是()A1kBk1或kCk或k1Dk或k1解析
2、:选D.设直线的斜率为k,则直线方程为y2k(x1),令y0,得直线l在x轴上的截距为1,则313,解得k或k1.4已知函数f(x)ax(a0且a1),当x0时,f(x)1,方程yax表示的直线是()解析:选C.因为x0时,ax1,所以0a1.则直线yax的斜率0a1,在y轴上的截距1.故选C.5(2019太原质检)若直线l与直线y1,x7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()A. BC D. 解析:选B.依题意,设点P(a,1),Q(7,b),则有解得a5,b3,从而可知直线l的斜率为.6过点A(1,3),斜率是直线y3x的斜率的的直线方程为_解析:设所求直
3、线的斜率为k,依题意k3.又直线经过点A(1,3),因此所求直线方程为y3(x1),即3x4y150.答案:3x4y1507设点A(1,0),B(1,0),直线2xyb0与线段AB相交,则b的取值范围是_解析:b为直线y2xb在y轴上的截距,如图,当直线y2xb过点A(1,0)和点B(1,0)时,b分别取得最小值和最大值所以b的取值范围是2,2答案:2,28一条直线经过点A(2,2),并且与两坐标轴围成的三角形的面积为1,则此直线的方程为_解析:设所求直线的方程为1,因为A(2,2)在直线上,所以1.又因为直线与坐标轴围成的三角形面积为1,所以|a|b|1.由可得(1)或(2)由(1)解得或方
4、程组(2)无解故所求的直线方程为1或1,即x2y20或2xy20为所求直线的方程答案:x2y20或2xy209已知直线l:1.(1)若直线l的斜率等于2,求实数m的值;(2)若直线l分别与x轴、y轴的正半轴交于A,B两点,O是坐标原点,求AOB面积的最大值及此时直线的方程解:(1)根据直线l的方程:1可得直线l过点(m,0),(0,4m),所以k2,解得m4.(2)直线l过点(m,0),(0,4m),则由m0,4m0得0m4,则SAOB,则m2时,SAOB有最大值2,此时直线l的方程为xy20.10.如图,射线OA,OB分别与x轴正半轴成45和30角,过点P(1,0)作直线AB分别交OA,OB
5、于A,B两点,当AB的中点C恰好落在直线yx上时,求直线AB的方程解:由题意可得kOAtan 451,kOBtan(18030),所以直线lOA:yx,lOB:yx.设A(m,m),B(n,n),所以AB的中点C,由点C在直线yx上,且A,P,B三点共线得解得m,所以A(,)又P(1,0),所以kABkAP,所以lAB:y(x1),即直线AB的方程为(3)x2y30.1(2019湖南岳阳模拟)已知动直线l:axbyc20(a0,c0)恒过点P(1,m)且Q(4,0)到动直线l的最大距离为3,则的最小值为()A. B.C1 D9解析:选B.因为动直线l:axbyc20(a0,c0)恒过点P(1,
6、m),所以abmc20,又Q(4,0)到动直线l的最大距离为3,所以3,解得m0,所以ac2,则(ac),当且仅当c2a时取等号,故选B.2直线l的倾斜角是直线4x3y10的倾斜角的一半,若l不过坐标原点,则l在x轴上与y轴上的截距之比为_解析:设直线l的倾斜角为.所以tan 2.,所以tan 2或tan ,由20,180)知,0,90)所以tan 2.又设l在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b.所以tan .即.答案:3(2019山东临沂检测)已知直线l:(2m)x(12m)y43m0.(1)求证:不论m为何实数,直线l过一定点M;(2)过定点M作一条直线l1,使夹在两坐标轴之间的线段被M
7、点平分,求直线l1的方程解:(1)证明:直线l的方程整理得(2xy4)m(x2y3)0,由解得所以无论m为何实数,直线l过定点M(1,2)(2)过定点M(1,2)作一条直线l1,使夹在两坐标轴之间的线段被M点平分,则直线l1过点(2,0),(0,4),设直线l1的方程为ykxb,把两点坐标代入得解得则直线l1的方程为y2x4,即2xy40.4.为了绿化城市,拟在矩形区域ABCD内建一个矩形草坪(如图),另外EFA内部有一文物保护区不能占用,经测量AB100 m,BC80 m,AE30 m,AF20 m,应如何设计才能使草坪面积最大?解:如图所示,建立平面直角坐标系,则E(30,0),F(0,2
8、0),所以直线EF的方程为1(0x30)易知当矩形草坪的一个顶点在EF上时,可取最大值,在线段EF上取点P(m,n),作PQBC于点Q,PRCD于点R,设矩形PQCR的面积为S,则S|PQ|PR|(100m)(80n)又1(0m30),所以n20m.所以S(100m)(m5)2(0m30)所以当m5时,S有最大值,这时51.所以当矩形草坪的两边在BC,CD上,一个顶点在线段EF上,且这个顶点分有向线段EF成51时,草坪面积最大第2讲 两直线的位置关系1(2019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()Axy10 Bxy0Cxy10 Dxy0解析:选A.
9、由题意知直线l与直线PQ垂直,直线PQ的斜率kPQ1,所以直线l的斜率k1.又直线l经过PQ的中点(2,3),所以直线l的方程为y3x2,即xy10.2已知过点A(2,m)和点B(m,4)的直线为l1,直线2xy10为l2,直线xny10为l3.若l1l2,l2l3,则实数mn的值为()A10 B2C0 D8解析:选A.因为l1l2,所以kAB2.解得m8.又因为l2l3,所以(2)1,解得n2,所以mn10.3已知直线l1:y2x3,直线l2与l1关于直线yx对称,则直线l2的斜率为()A.BC2D2解析:选A.直线y2x3与yx的交点为A(1,1),而直线y2x3上的点(0,3)关于yx的
10、对称点为B(3,0),而A,B两点都在l2上,所以kl2.4已知点A(1,2),B(3,4)P是x轴上一点,且|PA|PB|,则PAB的面积为()A15B.C6D.解析:选D.设AB的中点坐标为M(1,3),kAB,所以AB的中垂线方程为y32(x1)即2xy50.令y0,则x,即P点的坐标为(,0),|AB|2.P到AB的距离为|PM|.所以SPAB|AB|PM|2.5(2019河南安阳模拟)两条平行线l1,l2分别过点P(1,2),Q(2,3),它们分别绕P,Q旋转,但始终保持平行,则l1,l2之间距离的取值范围是()A(5,)B(0,5C(,)D(0, 解析:选D.当PQ与平行线l1,l
11、2垂直时,|PQ|为平行线l1,l2间的距离的最大值,为,所以l1,l2之间距离的取值范围是(0, 故选D.6设曲线yex在点(0,1)处的切线与曲线y(x0)上点P处的切线垂直,则P的坐标为_解析:设点P的坐标为,x00,曲线y在点P处的切线斜率k2(x00)又因为曲线yex在点(0,1)处的切线斜率k1ex|x01,k1k21,所以x1,所以x01,所以点P的坐标为(1,1)答案:(1,1)7已知一直线经过点(1,2),并且与点(2,3)和(0,5)的距离相等,则此直线的方程为_解析:若所求直线的斜率存在,则可设其方程为:y2k(x1),即kxyk20,由题设有,即|k1|k7|,解得k4
12、.此时直线方程为4xy20.又若所求直线的斜率不存在,方程为x1,满足题设条件故所求直线的方程为4xy20或x1.答案:4xy20或x18(2019山西四校联考)若将一张坐标纸折叠一次,使得点(0,2)与点(4,0)重合,点(7,3)与点(m,n)重合,则mn_解析:由题可知纸的折痕垂直平分点(0,2)与点(4,0)的连线,可得折痕所在直线为y2x3,又折痕也垂直平分点(7,3)与点(m,n)的连线,于是解得所以mn.答案:9已知直线l1:xa2y10和直线l2:(a21)xby30(a,bR)(1)若l1l2,求b的取值范围;(2)若l1l2,求|ab|的最小值解:(1)因为l1l2,所以b
13、(a21)a20,即ba2(a21)a4a2,因为a20,所以b0.又因为a213,所以b6.故b的取值范围是(,6)(6,0(2)因为l1l2,所以(a21)a2b0,显然a0,所以aba,|ab|2,当且仅当a1时等号成立,因此|ab|的最小值为2.10已知直线l经过直线2xy50与x2y0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(2xy5)(x2y)0,即(2)x(12)y50,所以3,解得或2.所以直线l的方程为x2或4x3y50.(2)由解得交点P(2,1),如图,过P
14、作任一直线l,设d为点A到直线l的距离,则d|PA|(当lPA时等号成立)所以dmax|PA|.1(2019洛阳统考)已知点P(x0,y0)是直线l:AxByC0外一点,则方程AxByC(Ax0By0C)0表示()A过点P且与l垂直的直线B过点P且与l平行的直线C不过点P且与l垂直的直线D不过点P且与l平行的直线解析:选D.因为点P(x0,y0)不在直线AxByC0上,所以Ax0By0C0,所以直线AxByC(Ax0By0C)0不经过点P,排除A、B;又直线AxByC(Ax0By0C)0与直线l:AxByC0平行,排除C,故选D.2(2019湖北孝感五校联考)已知直线y2x是ABC中C的平分线
15、所在的直线,若点A,B的坐标分别是(4,2),(3,1),则点C的坐标为()A(2,4)B(2,4)C(2,4)D(2,4)解析:选C.设A(4,2)关于直线y2x的对称点为(x,y),则解得所以BC所在直线方程为y1(x3),即3xy100.同理可得点B(3,1)关于直线y2x的对称点为(1,3),所以AC所在直线方程为y2(x4),即x3y100.联立得解得则C(2,4)故选C.3已知ABC的顶点A(5,1),AB边上的中线CM所在直线方程为2xy50,AC边上的高BH所在直线方程为x2y50,求直线BC的方程解:依题意知,kAC2,A(5,1),所以lAC为2xy110,联立lAC,lC
16、M得所以C(4,3)设B(x0,y0),AB的中点M为,代入2xy50,得2x0y010,所以所以B(1,3),所以kBC,所以直线BC的方程为y3(x4),即6x5y90.4在直线l:3xy10上求一点P,使得:(1)P到A(4,1)和B(0,4)的距离之差最大;(2)P到A(4,1)和C(3,4)的距离之和最小解:(1)如图,设B关于l的对称点为B,AB的延长线交l于P0,在l上另任取一点P,则|PA|PB|PA|PB|AC|P1C|P1A|P1C|P1A|,故P1即为所求又AC所在直线的方程为19x17y930,故由可得P1.第3讲 圆的方程1圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆
17、的方程是()Ax2(y2)21Bx2(y2)21C(x1)2(y3)21Dx2(y3)21解析:选A.设圆心为(0,a),则1,解得a2,故圆的方程为x2(y2)21.故选A.2方程|x|1所表示的曲线是()A一个圆B两个圆C半个圆D两个半圆解析:选D.由题意得即或故原方程表示两个半圆3(2019湖南长沙模拟)圆x2y22x2y10上的点到直线xy2距离的最大值是()A1B2C1D22解析:选A.将圆的方程化为(x1)2(y1)21,圆心坐标为(1,1),半径为1,则圆心到直线xy2的距离d,故圆上的点到直线xy2距离的最大值为d11,选A.4(2019山西晋中模拟)半径为2的圆C的圆心在第四
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