【高考押题卷】2025年高考数学高频易错考前冲刺 直线与方程(含解析)

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【高考押题卷】2025年高考数学高频易错考前冲刺 直线与方程(含解析)

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高考数学考前冲刺押题预测 直线与方程
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋 和平区校级期中)已知直线l1:ax+y﹣2=0,l2:2x+(a+1)y+2=0,若l1∥l2,则a=(  )
A.﹣1或2 B.1 C.1或﹣2 D.﹣2
2.(2023秋 锡林郭勒盟期末)设直线l:x+y﹣2=0,点A(﹣1,0),B(1,0),P为l上任意一点,则|PA|+|PB|的最小值为(  )
A. B. C. D.
3.(2024秋 岳麓区校级期中)已知直线l:x﹣y+1=0,从点A(﹣2,3)射出的光线经直线l反射后经过点B(2,4),则光线从A到B的路程为(  )
A.2 B.3 C.5 D.6
4.(2024秋 北京校级月考)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=2,BC=1,当点A、C分别在x、y轴上运动,点B到原点O的最大距离是(  )
A. B. C. D.3
5.(2024秋 闵行区校级期中)在平面直线坐标系中,定义d(A,B)=max{|x1﹣x2|,|y1﹣y2|}为两点A(x1,y1)、B(x2,y2)的“切比雪夫距离”,又设点P及l上任意一点Q,称d(P,Q)的最小值为点P到直线l的“切比雪夫距离”,记作d(P,l),给出下列命题:
①已知点P(3,1)和直线1:2x﹣y﹣1=0,则d(P,l);
②定点F1(﹣c,0)、F2(c,0),动点P(x,y)满足|d(P,F1)﹣d(P,F2)|=2a(2c>2a>0),则点P的轨迹与直线y=k(k为常数)有且仅有2个公共点.
下列说法正确的是(  )
A.命题①成立,命题②不成立
B.命题①不成立,命题②成立
C.命题①②都成立
D.命题①②都不成立
6.(2024秋 沈阳期中)下列结论正确的是(  )
A.若直线ax+y+1=0与直线4x+ay+2=0平行,则它们的距离为
B.原点到直线kx+(2k+1)y﹣3k﹣1=0的距离的最大值为2
C.点(5,0)关于直线y=2x的对称点的坐标为(﹣3,4)
D.直线与坐标轴围成的三角形的面积为m2+m
7.(2024秋 仁寿县期末)已知直线与直线l2:x﹣3ay+7=0,则“a=3”是“l1⊥l2”的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
8.(2024秋 江阳区校级期末)若点A(4,3),B(3,5)到直线l:2x+ay+1=0的距离相等,则a=(  )
A.1 B.﹣1 C.1或﹣2 D.﹣1或2
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024秋 长春校级期末)已知直线l:kx﹣y+2k=0和圆O:x2+y2=16,则(  )
A.直线l恒过定点(2,0)
B.存在k使得直线l与直线l0:x﹣2y+2=0垂直
C.直线l与圆O相交
D.若k=﹣1,直线l被圆O截得的弦长为4
(多选)10.(2024秋 桦南县校级期末)下列说法正确的是(  )
A.“a=1”是“直线ax﹣y+1=0与直线x﹣ay﹣2=0互相平行”的充要条件
B.已知点A(2,1),,直线l过P(1,0)且与线段AB相交,则其倾斜角的范围是
C.圆C1:x2+y2+2x=0与C2:x2+y2﹣4x﹣8y+m=0恰有四条公切线,则4<m<20
D.圆x2+y2=2上有且仅有2个点到直线l:x﹣y+1=0的距离等于
(多选)11.(2024秋 渝北区校级期中)已知直线l:,O为坐标原点,则(  )
A.直线l的倾斜角为120°
B.若O到直线l的距离为1,则c=2
C.过O且与直线l平行的直线方程为
D.过O且与直线l垂直的直线方程为
(多选)12.(2024秋 淄博校级期中)在下列四个命题中,正确的是(  )
A.若直线的倾斜角α为锐角,则其斜率一定大于0
B.任意直线都有倾斜角α,且当α≠90°时,斜率为tanα
C.若一条直线的斜率为tanα,则此直线的倾斜角为α
D.直线的倾斜角越大,则其斜率越大
三.填空题(共4小题)
13.(2023秋 东莞市期末)一条光线从点A(0,1)射出,经直线y=x反射后与圆C:(x﹣2)2+(y﹣4)2=1相切,则反射光线所在直线的方程可以为    .(写出满足条件的一条直线方程即可)
14.(2024秋 梅河口市校级期中)已知点A(﹣2,0),B(2,0),C(0,2),直线y=ax+b(a>0)将△ABC分割为面积相等的两部分,则b的取值范围是   .
15.(2024秋 徐汇区校级月考)已知P,Q分别在直线l1:x﹣y+1=0与直线l2:x﹣y﹣1=0上,且PQ⊥l1,点A(﹣8,5),B(5,﹣1),则|AP|+|PQ|+|QB|的最小值为    .
16.(2024 合肥模拟)已知点A(x1,y1),B(x2,y2),定义为A,B的“镜像距离”.若点A,B在曲线y=ln(x﹣a)+2上,且dAB的最小值为2,则实数a的值为    .
四.解答题(共4小题)
17.(2024秋 香河县校级期中)已知直线l经过点(0,﹣2),(,1).
(1)求直线l的方程;
(2)求直线l与两坐标轴围成三角形的面积.
18.(2024秋 肇东市校级期中)如图,已知,B(0,0),C(12,0),直线.
(1)证明直线l经过某一定点,并求此定点坐标;
(2)若直线l等分△ABC的面积,求直线l的一般式方程.
19.(2024秋 顺德区校级期中)在△ABC中,已知A(﹣1,0),B(1,0),,
(1)求边AB的高线的方程;
(2)求边BC的中线的方程;
(3)求∠A的平分线的方程.
20.(2024秋 洮北区校级期末)已知直线l:(m+1)x+(m﹣2)y﹣(4m+1)=0与x轴,y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点.
(1)求|OA| |OB|的最小值;
(2)求|OA|+|OB|的最小值.
高考数学考前冲刺押题预测 直线与方程
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋 和平区校级期中)已知直线l1:ax+y﹣2=0,l2:2x+(a+1)y+2=0,若l1∥l2,则a=(  )
A.﹣1或2 B.1 C.1或﹣2 D.﹣2
【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;逻辑思维;运算求解.
【答案】B
【分析】直接利用直线平行的充要条件求出结果.
【解答】解:直线l1:ax+y﹣2=0,l2:2x+(a+1)y+2=0,若l1∥l2,则,整理得a2+a﹣2=0,
解得a=1或﹣2;
当a=1时两直线平行,当a=﹣2时,两直线重合;
故a=1.
故选:B.
【点评】本题考查的知识点:直线平行的充要条件,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
2.(2023秋 锡林郭勒盟期末)设直线l:x+y﹣2=0,点A(﹣1,0),B(1,0),P为l上任意一点,则|PA|+|PB|的最小值为(  )
A. B. C. D.
【考点】两点间的距离公式.
【专题】转化思想;转化法;直线与圆;运算求解.
【答案】B
【分析】先求得点A(﹣1,0)关于直线l的对称点A的坐标,则|A'B|即为|PA|+|PB|的最小值.
【解答】解.设点A(﹣1,0)关于直线l的对称点为A'(m,n),
则有,解之得,
则A'(2,3),
则|PA|+|PB|的最小值为.
故选:B.
【点评】本题考查直线方程的应用,属于中档题.
3.(2024秋 岳麓区校级期中)已知直线l:x﹣y+1=0,从点A(﹣2,3)射出的光线经直线l反射后经过点B(2,4),则光线从A到B的路程为(  )
A.2 B.3 C.5 D.6
【考点】与直线关于点、直线对称的直线方程.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】C
【分析】求出A关于直线l的对称点A′的坐标,再求得A′B的长即得.
【解答】解:设点A(﹣2,3)关于直线l的对称点为A′(m,n),
则由线段AA′被直线直线l垂直平分可得解得,
因为光线从A到B的路程即|A′B|的长,而|A′B|=5.所以光线从A到B的路程为5.
故选:C.
【点评】本题考查了对称问题,是中档题.
4.(2024秋 北京校级月考)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=2,BC=1,当点A、C分别在x、y轴上运动,点B到原点O的最大距离是(  )
A. B. C. D.3
【考点】两点间的距离公式.
【专题】转化思想;综合法;空间位置关系与距离;逻辑思维;运算求解.
【答案】A
【分析】取AC的中点D,连接BD,OD,根据数形结合分析可知|BO|≤|BD|+|DO|,根据B,O,D的位置关系即可求解.
【解答】解:在△ABC中,∠ACB=90°,AC=2,BC=1,点A、C分别在x、y轴上运动,
取AC的中点D,连接BD,OD,
∵∠ACB=90°,∴,,
由图可知,,
当B,O,D三点共线时,等号成立,
所以点B到原点O的最大距离是.
故选:A.
【点评】本题考查空间中两点间距离公式等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
5.(2024秋 闵行区校级期中)在平面直线坐标系中,定义d(A,B)=max{|x1﹣x2|,|y1﹣y2|}为两点A(x1,y1)、B(x2,y2)的“切比雪夫距离”,又设点P及l上任意一点Q,称d(P,Q)的最小值为点P到直线l的“切比雪夫距离”,记作d(P,l),给出下列命题:
①已知点P(3,1)和直线1:2x﹣y﹣1=0,则d(P,l);
②定点F1(﹣c,0)、F2(c,0),动点P(x,y)满足|d(P,F1)﹣d(P,F2)|=2a(2c>2a>0),则点P的轨迹与直线y=k(k为常数)有且仅有2个公共点.
下列说法正确的是(  )
A.命题①成立,命题②不成立
B.命题①不成立,命题②成立
C.命题①②都成立
D.命题①②都不成立
【考点】点到直线的距离公式.
【专题】方程思想;数形结合法;直线与圆;运算求解.
【答案】C
【分析】对于①,设点Q是直线l:2x﹣y﹣1=0上一点,且Q(x,2x﹣1),可得d(P,Q)=max{|x﹣3|,|2x﹣2|},讨论|x﹣3|与|2x﹣2|的大小,可得距离d,再由函数的性质,可得最小值;
对于②,根据定义得|max{|x+c|,|y|}﹣max{|x﹣c|,|y|}|=2a,再根据对称性进行讨论,求得轨迹方程即可判断.
【解答】解:对于①,设点Q是直线l:2x﹣y﹣1=0上一点,且Q(x,2x﹣1),
可得d(P,Q)=max{|x﹣3|,|2x﹣2|},
由|x﹣3|≥|2x﹣2|,解得,即有d(P,Q)=|x﹣3|,
当时,取得是最小值;
由|x﹣3|<|2x﹣2|,解得或x<﹣1,即有d(P,Q)=|2x﹣2|,
d(P,Q)的范围是,无最值,
综上可得,P,Q两点的“切比雪夫距离”的最小值为,故①正确;
对于②,定点F1(﹣c,0)、F2(c,0),动点P(x,y),
满足|d(P,F1)﹣d(P,F2)|=2a(2c>2a>0),
则max{|x+c|,|y|}﹣max{|x﹣c|,|y|}|=2a,
显然上述方程所表示的曲线关于原点对称,故不妨设x≥0,y≥0,
当时,有|x+c|﹣|x﹣c|=2a,得;
当时,有0=2a,此时无解;
当时,有x+c﹣y=2a,a<x;
则点P的轨迹是如图所示的以原点为中心的两支折线,
结合图像可知,点P的轨迹与直线y=k(k为常数)有且仅有2个公共点,因此②正确.
故选:C.
【点评】本题考查直线方程的应用,属于中档题.
6.(2024秋 沈阳期中)下列结论正确的是(  )
A.若直线ax+y+1=0与直线4x+ay+2=0平行,则它们的距离为
B.原点到直线kx+(2k+1)y﹣3k﹣1=0的距离的最大值为2
C.点(5,0)关于直线y=2x的对称点的坐标为(﹣3,4)
D.直线与坐标轴围成的三角形的面积为m2+m
【考点】两条平行直线间的距离;直线的截距式方程;恒过定点的直线;与直线关于点、直线对称的直线方程.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;逻辑思维;运算求解.
【答案】C
【分析】对于A选项由平行求出a的值,在排除重合的情况,求出两直线后求直线间的距离;
对于B选项通过直线方程求得定点坐标,由该点到定点的距离即是点到动直线的最大距离;
对于C选项通过对称直线与对称两点直线垂直,求出斜率后写出直线,联立方程求出交点即为两对称点中点,由中点坐标公式求得对称点坐标;
对于D选项由解析式得到直线的截距,由线段长求得三角形面积.
【解答】解:对于A选项:直线ax+y+1=0与直线4x+ay+2=0平行,由题意得a2﹣4=0,∴a=±2,当a=2时,两直线均为2x+y+1=0;
当a=﹣2时,两直线分别为:2x﹣y﹣1=0,2x﹣y+1=0,
∴两直线距离,故A选项错误;
对于B选项:直线kx+(2k+1)y﹣3k﹣1=0即(x+2y﹣3)k+(y﹣1)=0过定点A(1,1),
∴原点到直线的距离在直线和OA垂直时取得,∴最大距离,故B选项错误;
对于C选项:∵直线y=2x的斜率为kl=2,则(5,0)和其对称点的连线l1的斜率,
∴,
联立方程组,解得,即对称点坐标(1×2﹣5,2×2﹣0)=(﹣3,4),故C选项正确;
对于D选项:由解析式可得直线的截距为x=m,y=2m+2,
∴所围成的三角形的面积,故D选项错误.
故选:C.
【点评】本题考查的知识点:直线的方程,三角形的面积公式,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
7.(2024秋 仁寿县期末)已知直线与直线l2:x﹣3ay+7=0,则“a=3”是“l1⊥l2”的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【考点】两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系;充分不必要条件的判断.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;逻辑思维;运算求解.
【答案】A
【分析】直接利用直线垂直的充要条件求出结果.
【解答】解:由于直线与直线l2:x﹣3ay+7=0,
当a=3时,直线l1为9x+y+1=0,直线l2:x﹣9y+7=0,故:两直线垂直;
当两直线垂直时,或a=0,解得:a=3或a=0;
故“a=3”是“l1⊥l2”的充分不必要条件.
故选:A.
【点评】本题考查的知识点:直线垂直的充要条件,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
8.(2024秋 江阳区校级期末)若点A(4,3),B(3,5)到直线l:2x+ay+1=0的距离相等,则a=(  )
A.1 B.﹣1 C.1或﹣2 D.﹣1或2
【考点】点到直线的距离公式.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;逻辑思维;运算求解.
【答案】C
【分析】根据斜率公式以及中点坐标即可求解.
【解答】解:若A,B在直线l的同侧,则,解得a=1.
若A,B分别在直线l的两侧,则直线l经过AB的中点,则7+4a+1=0,解得a=﹣2.
故选:C.
【点评】本题考查的知识要点:直线的方程,主要考查学生的理解能力和计算能力,属于中档题.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024秋 长春校级期末)已知直线l:kx﹣y+2k=0和圆O:x2+y2=16,则(  )
A.直线l恒过定点(2,0)
B.存在k使得直线l与直线l0:x﹣2y+2=0垂直
C.直线l与圆O相交
D.若k=﹣1,直线l被圆O截得的弦长为4
【考点】恒过定点的直线;直线与圆的位置关系.
【专题】方程思想;定义法;直线与圆;运算求解.
【答案】BC
【分析】利用直线系方程求出直线l所过定点坐标判断
A

C
;求出使得直线l与直线l0:x﹣2y+2=0垂直的k值判断
B
;根据弦长公式求出弦长可判断
D

【解答】解:对于
A

C
,由l:kx﹣y+2k=0,得k(x+2)﹣y=0,令,解得,
所以直线l恒过定点(﹣2,0),故
A
错误;
因为直线l恒过定点(﹣2,0),而(﹣2)2+02=4<16,即(﹣2,0)在圆O:x2+y2=16内,
所以直线
l
与圆
O
相交,故
C
正确;
对于
B
,直线l0:x﹣2y+2=0的斜率为,则当k=﹣2时,满足直线l与直线l0:x﹣2y+2=0垂直,故
B
正确;
对于
D
,k=﹣1时,直线l:x+y+2=0,圆心到直线的距离为d,
所以直线
l
被圆
O
截得的弦长为222,故
D
错误.
故选:BC.
【点评】本题主要考查直线和圆的位置关系的判断,是中档题.
(多选)10.(2024秋 桦南县校级期末)下列说法正确的是(  )
A.“a=1”是“直线ax﹣y+1=0与直线x﹣ay﹣2=0互相平行”的充要条件
B.已知点A(2,1),,直线l过P(1,0)且与线段AB相交,则其倾斜角的范围是
C.圆C1:x2+y2+2x=0与C2:x2+y2﹣4x﹣8y+m=0恰有四条公切线,则4<m<20
D.圆x2+y2=2上有且仅有2个点到直线l:x﹣y+1=0的距离等于
【考点】直线的倾斜角;直线的一般式方程与直线的平行关系;圆上的点到直线的距离及其最值.
【专题】综合题;方程思想;综合法;直线与圆;逻辑思维;运算求解.
【答案】BC
【分析】根据两直线平行的充要条件、直线与线段的交点、圆与圆的位置关系、直线和圆的位置关系对选项进行分析即可.
【解答】解:对于A:由直线ax﹣y+1=0与直线x﹣ay﹣2=0互相平行,
得a×(﹣a)﹣(﹣1)×1=0,解得a=±1,
当a=1时,直线x﹣y+1=0与直线x﹣y﹣2=0平行,
当a=﹣1时,直线x+y﹣1=0与直线x+y﹣2=0平行,
所以a=1”是“直线ax﹣y+1=0与直线x﹣ay﹣2=0互相平行”的充分不必要条件,故A错误;
对于B:因为kPA1,所以直线PA的倾斜角为,
因为kPB,所以直线PB的倾斜角为,故B正确;
对于C:圆C1:x2+y2+2x=0,即(x+1)2+y2=1,圆心C1(﹣1,0),半径r1=1,
圆C2:x2+y2﹣4x﹣8y+m=0,即(x﹣2)2+(y﹣4)2=20﹣m>0,
圆心C2(2,4),半径r2,
因为两圆恰有四条公切线,所以两圆外离,
即|C1C2|>1,解得4<m<20,故C正确;
对于D:圆x2+y2=2的圆心为(0,0),半径为,
圆心到直线x﹣y+1=0的距离为,
所以圆x2+y2=2上有且仅有3个点到直线l:x﹣y+1=0的距离等于,故D错误.
故选:BC.
【点评】本题考查直线与直线、直线与圆、圆与圆的位置关系,属中档题.
(多选)11.(2024秋 渝北区校级期中)已知直线l:,O为坐标原点,则(  )
A.直线l的倾斜角为120°
B.若O到直线l的距离为1,则c=2
C.过O且与直线l平行的直线方程为
D.过O且与直线l垂直的直线方程为
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系;点到直线的距离公式;直线的倾斜角;直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】CD
【分析】根据直线l方程,得直线的倾斜角,可判断A;根据点到直线的距离公式计算可判断B,根据与知直线平行或垂直的直线方程求法可判断CD.
【解答】解:直线l可化为:,
所以斜率,得倾斜角为150°,故A错误;
由点到直线的距离公式得d1,得|c|=2,
所以c=±2,故B错误;
设与直线l平行的直线方程为,
因为平行直线方程经过原点,所以n=0,
即平行直线方程为,故C正确;
设与直线l垂直的直线方程为,
因为垂直直线方程经过原点,所以m=0,
即垂直直线方程为,故D正确.
故选:CD.
【点评】本题考查了直线的倾斜角与斜率关系的应用,点到直线距离公式的应用,两直线的位置关系,考查了逻辑推理能力与化简运算能力,属于中档题.
(多选)12.(2024秋 淄博校级期中)在下列四个命题中,正确的是(  )
A.若直线的倾斜角α为锐角,则其斜率一定大于0
B.任意直线都有倾斜角α,且当α≠90°时,斜率为tanα
C.若一条直线的斜率为tanα,则此直线的倾斜角为α
D.直线的倾斜角越大,则其斜率越大
【考点】直线的倾斜角;直线的斜率;命题的真假判断与应用.
【专题】转化思想;转化法;直线与圆;运算求解.
【答案】AB
【分析】根据倾斜角和斜率的关系逐项判断即可.
【解答】解:当0°<α<90°时,其斜率k=tanα>0,所以A正确;
根据直线倾斜角的定义可得每一条直线都有一条确定的倾斜角,由斜率定义可得当直线的倾斜角α≠90°时,直线的斜率为tanα,所以 B正确;
若一条直线的斜率为tanα,则此直线的倾斜角为β=α+k×180°,k∈Z,且0°≤β<180°,故C不正确;
直线的倾斜角为锐角是斜率大于0,倾斜角为钝角时斜率小于0,故D不正确.
故选:AB.
【点评】本题主要考查直线的倾斜角,属于基础题.
三.填空题(共4小题)
13.(2023秋 东莞市期末)一条光线从点A(0,1)射出,经直线y=x反射后与圆C:(x﹣2)2+(y﹣4)2=1相切,则反射光线所在直线的方程可以为  x=1或15x﹣8y﹣15=0 .(写出满足条件的一条直线方程即可)
【考点】与直线关于点、直线对称的直线方程;直线与圆的位置关系.
【专题】整体思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】x=1或15x﹣8y﹣15=0.
【分析】先求出A关于y=x的对称点,然后结合反射的性质及直线与圆相切的性质即可求解.
【解答】解:因为A(0,1)关于y=x对称的点A′(1,0),
则反射光线经过点A′(1,0),
当反射光线的斜率不存在时,直线x=1与圆C相切,符合题意;
当反射光线的斜率存在时,可设直线方程为y=k(x﹣1),即kx﹣y﹣k=0,
由直线与圆相切可得,1,
解得,k,此时直线方程为15x﹣8y﹣15=0.
故答案为:x=1或15x﹣8y﹣15=0.
【点评】本题主要考查了直线与圆相切的性质的应用,还考查了点关于直线的对称点的求解,属于中档题.
14.(2024秋 梅河口市校级期中)已知点A(﹣2,0),B(2,0),C(0,2),直线y=ax+b(a>0)将△ABC分割为面积相等的两部分,则b的取值范围是 (2,1) .
【考点】直线的一般式方程与直线的性质.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】(2,1).
【分析】先求得直线y=ax+b(a>0)与x轴的交点为M(,0),由可得点M在射线OA上.求出直线和BC的交点N的坐标,利用面积公式、点到直线以及两点之间的距离公式再分三种情况分别讨论:①若点M和点A重合,求得;②若点M在点O和点A之间,求得b<1;③若点M在点A的左侧,求得,综合起来可得结论.
【解答】解:由题意可得,三角形ABC的面积为SAB OC=4,
由于直线y=ax+b(a>0)与x轴的交点为M(,0)
由直线y=ax+b(a>0)将△ABC分割为面积相等的两部分可得点M在射线OA上.
设直线和BC的交点为N,则由,可得点N的坐标为(),
①若点M和点A重合,则点N为线段BC的中点,则,且,解得a,b;
②若点M在点O和点A之间,则点N在点B和点C之间,由题意可得三角形NMB的面积等于2,即MB yN=2,
即() ,解得a0,故b<1,
③若点M在点A的左侧,则2,b>a,设直线y=ax+b和AC的交点为P,
则由,求得点P的坐标为(),
此时,|NP|,
此时,点C(0,2)到直线y=ax+b的距离为
由题意可得,三角形CPN的面积等于2,即.
化简可得(2﹣b)2=2|a2﹣1|.
由于此时0<a<b<1,
∴(2﹣b)2=2|a2﹣1|=2﹣2a2.
两边开方可得2﹣b,则2﹣b<,即b>2,
综合以上可得,b的取值范围是(2,1).
故答案为:(2,1).
【点评】本题主要考查确定直线的要素,点到直线和两点之间的距离公式以及三角形的面积公式的应用,还考查运算能力和综合分析能力,分类讨论思想,属于难题.
15.(2024秋 徐汇区校级月考)已知P,Q分别在直线l1:x﹣y+1=0与直线l2:x﹣y﹣1=0上,且PQ⊥l1,点A(﹣8,5),B(5,﹣1),则|AP|+|PQ|+|QB|的最小值为  13 .
【考点】与直线关于点、直线对称的直线方程.
【专题】转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】.
【分析】利用数形结合,找到线段的等量关系进行转化,找到|AP|+|QB|最小值即可得解.
【解答】解:P,Q分别在直线l1:x﹣y+1=0与直线l2:x﹣y﹣1=0上,且PQ⊥l1,点A(﹣8,5),B(5,﹣1),
所以直线l1与l2间的距离为,,
过B(5,﹣1)作直线l垂直于l1:x﹣y+1=0,如图,
则可设直线l的方程为x+y+c=0,代入B(5,﹣1),解得c=﹣4,
所以直线l的方程为x+y﹣4=0,
将B(5,﹣1)沿着直线l往上平移个单位到B′点,设B′(a,﹣a+4),
则,解得a=4或a=6(舍去),则B′(4,0),
连接AB′交直线l1于点P,过P作PQ⊥l2于Q,连接BQ,
有BB′∥PQ,|BB′|=|PQ|,即四边形BB′PQ为平行四边形,
则|PB′|=|BQ|,即有|AP|+|QB|=|AP|+|PB′|=|AB′|,
显然|AB′|是直线l1上的点与点A,B′距离和的最小值,
因此|AP|+|QB|的最小值,即|AP|+|PB′|的最小值|AB′|,
因为A(﹣8,5),B′(4,0),所以,
所以|AP|+|PQ|+|QB|的最小值为|AB′|+|PQ|.
故答案为:.
【点评】本题主要考查直线的相关性质,考查计算能力,属于中档题.
16.(2024 合肥模拟)已知点A(x1,y1),B(x2,y2),定义为A,B的“镜像距离”.若点A,B在曲线y=ln(x﹣a)+2上,且dAB的最小值为2,则实数a的值为  1 .
【考点】两点间的距离公式;函数的最值.
【专题】计算题;整体思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】1.
【分析】依题意求出y=ln(x﹣a)+2的反函数,将“镜像距离”转化成一对反函数图象上两点之间的距离,利用导函数的几何意义求出切线方程即可求得结果.
【解答】解:由函数y=ln(x﹣a)+2可得y﹣2=ln(x﹣a),即x=ey﹣2+a,
所以y=ln(x﹣a)+2的反函数为y=ex﹣2+a,
由点B(x2,y2)在曲线y=ln(x﹣a)+2上可知点B1(y2,x2)在其反函数y=ex﹣2+a上,
所以相当于y=ex﹣2+a上的点B1(y2,x2)到曲线y=ln(x﹣a)+2上点A(x1,y1)的距离,
即,
利用反函数性质可得y=ex﹣2+a与y=ln(x﹣a)+2关于y=x对称,
所以可得当AB1与y=x垂直时,取得最小值为2,
因此A,B1两点到y=x的距离都为1,
过点A,B1的切线平行于直线y=x,斜率为1,即,
可得x=a+1,y=ln(a+1﹣a)+2=2,即A(a+1,2),
A点到y=x的距离,解得,
当时,与y=x相交,不合题意,
因此.
故答案为:.
【点评】本题考查了“镜像距离”和导函数的几何意义,属于中档题.
四.解答题(共4小题)
17.(2024秋 香河县校级期中)已知直线l经过点(0,﹣2),(,1).
(1)求直线l的方程;
(2)求直线l与两坐标轴围成三角形的面积.
【考点】直线的两点式方程.
【专题】直线与圆.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)求出斜率,利用点斜式即可得出.
(2)令y=0,解得x,可得与x轴的交点.再利用三角形面积计算公式即可得出.
【解答】解:(1)kl.
∴直线l的方程为yx﹣2.
(2)令y=0,解得x,可得与x轴的交点.
∴直线l与两坐标轴围成三角形的面积S.
【点评】本题考查了直线的方程、三角形面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
18.(2024秋 肇东市校级期中)如图,已知,B(0,0),C(12,0),直线.
(1)证明直线l经过某一定点,并求此定点坐标;
(2)若直线l等分△ABC的面积,求直线l的一般式方程.
【考点】直线的一般式方程与直线的性质;恒过定点的直线.
【专题】转化思想;转化法;直线与圆;运算求解.
【答案】(1)证明见解析;定点为;
(2).
【分析】(1)方程整理得,可得方程组,解之即得定点坐标;
(2)判断△ABC为正三角形,推理点D为AB的三等分点(靠近点B),由求得|AE|=9,设E(a,b),利用求出点E坐标,即得直线方程.
【解答】解:(1)由,整理得,
由解得,即直线l经过定点;
(2)
如图,因,B(0,0),C(12,0),,
则,|BC|=12,,
即△ABC为正三角形,又由,可知点D为AB的三等分点(靠近点B),
则,由题意,直线l必与边CA相交(否则若与边BC相交于点E,则,不合题意),
设交点为E,
直线l等分△ABC的面积,
则,即,解得|AE|=9,
则|CE|=3,
设点E(a,b),
由,可得,解得,即,
又,,
则,
直线l过点,
故直线l的方程为:,
即.
【点评】本题主要考查直线的一般式方程,属于中档题.
19.(2024秋 顺德区校级期中)在△ABC中,已知A(﹣1,0),B(1,0),,
(1)求边AB的高线的方程;
(2)求边BC的中线的方程;
(3)求∠A的平分线的方程.
【考点】直线的一般式方程与直线的性质;两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;逻辑思维;运算求解.
【答案】(1)x=0;(2);(3).
【分析】(1)因直线AB即x轴,得到边AB上的高线斜率不存在,又经过点C,即得;
(2)先求边BC的中点,再由两点式即可求得;
(3)∠A的平分线AD的斜率为k,由两直线的夹角公式列出方程,求得k的值,检验后由点斜式即得.
【解答】解:(1)在△ABC中,已知A(﹣1,0),B(1,0),,
依题意,直线AB即x轴,故边AB上的高线必垂直于x轴,且经过点,
故边AB的高线的方程为x=0;
(2)边BC的中点为,因边BC的中线经过点A(﹣1,0),
故中线方程为:,即;
(3)
如图,设∠A的平分线AD的斜率为k,而边AB和AC的斜率分别为,
则由,解得或.
当时,由图知,显然不符合题意;
当时,因A(﹣1,0),则∠A的平分线的方程为,即.
【点评】本题考查的知识点:直线的方程的求法,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
20.(2024秋 洮北区校级期末)已知直线l:(m+1)x+(m﹣2)y﹣(4m+1)=0与x轴,y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点.
(1)求|OA| |OB|的最小值;
(2)求|OA|+|OB|的最小值.
【考点】直线的截距式方程.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)先判断直线l经过定点(3,1),设直线的截距式方程,代入得,利用基本不等式即可求得;
(2)利用(1)的结论,借助于常值代换法和基本不等式即可求得
【解答】解:(1)由l:(m+1)x+(m﹣2)y﹣(4m+1)=0整理得,(x+y﹣4)m+x﹣2y﹣1=0,
令,解得,即直线l经过定点(3,1).
不妨设直线l的方程为,则有(*),
由(*)和基本不等式可得,,解得ab≥12,
当且仅当a=3b时,即a=6,b=2时,等号成立,
故当|OA|=a=6,|OB|=b=2时,|OA| |OB|=ab的最小值为12;
(2)因|OA|+|OB|=a+b,由(1)得,,
则,当且仅当时,等号成立,
故当时,|OA|+|OB|=a+b取得最小值.
【点评】本题考查了直线的方程,基本不等式的运用,是中档题.
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