2.2.1直线的点斜式方程-【新教材】人教A版(2019)高中数学选择性必修第一册同步练习(Word含答案解析)

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2.2.1直线的点斜式方程-【新教材】人教A版(2019)高中数学选择性必修第一册同步练习(Word含答案解析)

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直线的点斜式方程同步练习
一、选择题
过点P(1,1)作直线l,与两坐标轴相交所得三角形面积为4,则直线l有( )
A. 1条 B. 2条 C. 3条 D. 4条
已知直线l过圆x2+y2?2x=0的圆心,且与直线2x?y?1=0平行,则l的方程是( )
A. 2x+y?2=0 B. 2x?y+2=0 C. 2x?y?3=0 D. 2x?y?2=0
已知点A(?5,0),B(?1,?3),若圆C:x2+y2=r2(r>0)上恰有两点M,N到直线AB的距离为2,则r的取值范围为(??? )
A. (1,5) B. (2,5) C. (1,5) D. (2,5)
过直线x+y?3=0和2x?y=0的交点,且与直线2x?y?1=0垂直的直线方程是( )
A. x+2y?4=0 B. 2x?y?3=0 C. x?2y+3=0 D. x+2y?5=0
过点P(1,12)且倾斜角为45?的直线在y轴上的截距是(? ?)
A. ?10 B. 10 C. ?11 D. 11
过点(1,0)且与直线x?2y?2=0垂直的直线方程是(??? ).
A. 2x+y?2=0 B. 2x?y?2=0
C. 2x+2y?1=0 D. 2x?2y?1=0
已知椭圆y29+x2=1,过点P(12,12)的直线与椭圆交于A、B两点,且弦AB被点P平分,则直线AB的方程为( )
A. 9x+y?5=0 B. 9x?y?4=0 C. 2x+y?2=0 D. x+y?5=0
设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交于C于A,B两点,则|AB|=(????)
A. 303 B. 6 C. 12 D. 73
直线y?2=mx+m经过一定点,则该点的坐标是(????)
A. (?2,2) B. (?1,2) C. (2,?1) D. (2,1)
圆和圆交于,两点,则弦的垂直平分线方程是( )
A. B. C. D.
直线l:kx?y+1?2k=0,当k变化时,所得直线都通过的定点是( )
A. (2,?1) B. (1,?2) C. (2,1) D. (1,?2)
经过点M1,1且在两坐标轴上截距相等的直线是(??? )
A. x+y=2 B. x+y=1
C. x+y=2或y=x D. x=1或y=1
二、填空题
已知直线l过定点(1,0),且倾斜角为π3,则直线l的一般式方程为______.
已知点A(2,5)和点B(4,7),点P在y轴上,若|PA|+|PB|的值最小,则点P的坐标为______.
过点A(?1,?3),斜率是直线y=3x的斜率的?14倍的直线方程为________.
(1)设点P是曲线y=13x3?x2?3x?3上的一个动点,则以P为切点的切线中,斜率取得最小值时的切线方程是________________.
(2)已知函数f(x)=x3?3ax,若直线x+y+m=0对任意的m∈R都不是曲线y=f(x)的切线,则a的取值范围是_________.
f(x)=x2+lnx,则f(x)在x=1处的切线方程为______.
曲线f(x)=lnx?2x2在点(1,f(1))处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为________.
三、解答题
已知直线l经过点P(3,1),且被两平行直线l1;x+y+1=0和l2:x+y+6=0截得的线段之长为5,求直线l的方程.
已知△ABC的三个顶点A(4,?6),B(?4,1),C(?1,4).
试求:(1)AC边上高BD所在的直线方程;
(2)△ABC的面积.
已知直线l经过点(3,?2).
(1)若l与直线y=2x垂直,求l的方程(结果用一般式表示);
(2)若l在x轴上的截距与在y轴上的截距相等,求l的方程(结果用一般式表示).
已知直线l:mx+y?3m?1=0恒过定点A.
(1)若直线l经过点A且与直线2x+y?5=0垂直,求直线l的方程.
(2)若直线l经过点A且坐标原点到直线l的距离等于3,求直线l的方程.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:设直线的方程为:y?1=k(x?1),(k≠0).
令x=0,解得y=1?k;令y=0,解得x=1?1k.
∴12|(1?k)(1?1k)|=4,
化为(k?1)2=±8k,即k2?10k+1=0,k2+6k+1=0,
由于△>0,可得两个方程共有4个不同的解.
因此直线l共有4条.
2.【答案】D
【解析】解:圆x2+y2?2x=0的圆心为(1,0),
由题意可知,所求直线l的斜率为2,
则直线l的方程为y?0=2(x?1),即2x?y?2=0.
3.【答案】C
【解答】
解:直线AB的方程为y=0+3?5+1x+5,即3x+4y+15=0,
所以圆心(0,0)到直线AB的距离为d=0+0+1532+42=3,
由圆C上恰有两点M,N到直线AB的距离为2,所以r?d<2,即r?3<2,
所以1故选C.
4.【答案】D
【解答】
解:由题意得:
2x?y=0x+y?3=0,
解得x=1y=2,
因为直线2x?y?1=0的斜率是2,
故其垂线的斜率是:?12,
∴所求方程是:y?2=?12(x?1),
所以直线方程是x+2y?5=0.
故选D.
5.【答案】D
【解答】
解:由题意直线的斜率是tan45°=1.
故直线l的方程为y?12=1×(x?1),
令x=0可得y=11,即直线l在y轴截距为11.
故选:D.
6.【答案】A
【解答】
解:直线x?2y?2=0的斜率为12,
由所求直线与直线x?2y?2=0垂直,
∴所求直线的斜率为?2,
∵所求直线过点(1,0),
∴直线方程为y=?2x?1,
即2x+y?2=0.
故选A.
7.【答案】A
【解答】解:直线AB与椭圆y29+x2=1相交于AB两点,设A(x1,y1),B(x2,y2),
∴y129+x12=1y229+x22=1,两式相减:(y1+y2)(y1?y2)9+(x1+x2)(x1?x2)=0,
P(12,12)为AB的中点,
∴x1+x2=1??y1+y2=1,
∴k=y1?y2x1?x2=?9,
∴直线AB的方程为y?12=?9(x?12),
整理得:9x+y?5=0.
故选A.
8.【答案】C
【解答】
解:由y2=3x得其焦点F(34,0),准线方程为x=?34,
则过抛物线y2=3x的焦点F且倾斜角为30°的直线方程为:
y=tan30°(x?34)=33(x?34),
代入抛物线方程,消去y,得16x2?168x+9=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=16816=212,
所以|AB|=x1+34+x2+34
=34+34+212=12.
故选C.
9.【答案】B
【解答】
解:由y?2=mx+m变形成y?2=m(x+1),
不论m取何值,当x=?1时,y=2,
所以直线恒过定点(?1,2).
故选B.
10.【答案】C
【解答】
解:圆C1:x2+y2?4x+6y=0的圆心坐标为C1(2,?3),圆C2:x2+y2?6x=0的圆心坐标为C2(3,0),
则直线C1C2的斜率为?3?02?3=3,
则直线C1C2的方程为y=3(x?3),即3x?y?9=0,
所以弦AB的垂直平分线方程是3x?y?9=0,
故选C.
11.【答案】C
【解答】
解:直线l:kx?y+1?2k=0可以写成y?1=k(x?2),
由点斜式方程知直线过定点(2,1).
故选C.
12.【答案】C
【解答】
解:当直线过原点时,斜率为1,由点斜式求得直线的方程是y?1=x?1,即y=x;
当直线不过原点时,设直线的方程是:xa+ya=1,把点M(1,1)代入方程得a=2,直线的方程是x+y=2.
综上,所求直线的方程为y=x或x+y=2
故选C.
13.【答案】3x?y?3=0
【解析】解:∵直线l的倾斜角为π3,∴斜率k=tanπ3=3,
又直线l过点(1,0),
∴直线l的方程为y=3(x?1),即3x?y?3=0
故答案为:3x?y?3=0
14.【答案】(0,173)
【解答】
解:点A(2,5)关于y轴对称的点A′(?2,5),
连接A′B与y轴交于点P,此时|PA|+|PB|的值最小,
直线A′B的解析式为y?5=7?54?(?2)[x?(?2)],即y=13x+173,
令x=0,得y=173,所以P(0,173).
故答案为:(0,173).
15.【答案】3x+4y+15=0
【解析】设所求直线的斜率为k,依题意k=?14×3=?34.
又直线经过点A(?1,?3),
因此所求直线方程为y+3=?34(x+1),
即3x+4y+15=0.
16.【答案】;
(2)?∞,13.
【解答】
解:设切线的斜率为k,则,
当时,k有最小值?4,又f(1)=?203,
所以切线方程为,
即.
故答案为.
【解答】
解:因为,则,
若直线对任意的都不是曲线的切线,
则直线的斜率为?1,与直线没有交点,
又抛物线开口向上则必在直线上面,即最小值大于直线斜率,
则当时取最小值,,
解得:a<13,
则a的取值范围为?∞,13,
故答案为?∞,13.
17.【答案】3x?y?2=0
【解答】
解:由f(x)=x2+lnx得:,

又f(1)=1.
∴函数f(x)=x2+lnx在x=1处的切线方程为y?1=3×(x?1).
即3x?y?2=0.
故答案为:3x?y?2=0.
18.【答案】16
【解答】
解:因为f(x)=ln?x?2x2,
∴f′(x)=1x?4x,
所以切线的斜率k=f′(1)=?3,f(1)=?2,
∴曲线f(x)=ln?x?2x2在点(1,f(1))处的切线为y+2=?3(x?1),即3x+y?1=0,
当x=0时,y=1,当y=0时,x=13,
∴曲线f(x)=ln?x?2x2在点(1,f(1))处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为:S=12×1×13=16.
故答案为16.
19.【答案】解:解法一:若直线l的斜率不存在,则直线l的方程为x=3,
此时与l1、l2的交点分别为A′(3,?4)或B′(3,?9),
截得的线段AB的长|AB|=|?4+9|=5,符合题意.
若直线l的斜率存在,则设直线l的方程为y=k(x?3)+1.
解方程组y=k(x?3)+1x+y+1=0得
A(3k?2k+1,?4k?1k+1).
解方程组y=k(x?3)+1x+y+6=0得
B(3k?7k+1,?9k?1k+1).
由|AB|=5.
得(3k?2k+1?3k?7k+1)2+(?4k?1k+1+9k?1k+1)2=52.
解之,得k=0,直线方程为y=1.
综上可知,所求l的方程为x=3或y=1.
解法二:由题意,直线l1、l2之间的距离为d=|1?6|2=522,
且直线L被平行直线l1、l2所截得的线段AB的长为5,
设直线l与直线l1的夹角为θ,则sinθ=5225=22,故θ=45°.
由直线l1:x+y+1=0的倾斜角为135°,知直线l的倾斜角为0°或90°,
又由直线l过点P(3,1),故直线l的方程为:x=3或y=1.
解法三:设直线l与l1、l2分别相交A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1+y1+1=0,x2+y2+6=0.
两式相减,得(x1?x2)+(y1?y2)=5.①
又(x1?x2)2+(y1?y2)2=25.②
联立①、②可得x1?x2=5y1?y2=0或x1?x2=0y1?y2=5
由上可知,直线l的倾斜角分别为0°或90°.
故所求的直线方程为x=3或y=1.
20.【答案】解:(1)直线AC的斜率kAC=4?(?6)(?1)?4=?2;
∵BD⊥AC,
∴kBD·kAC=?1.
∴kBD·(?2)=?1,得:kBD=12.
又因为直线BD过点B(?4,1),
∴y?1=12(x+4),
化简得:BD所在的直线方程为x?2y+6=0.
(2)∵kAC=?2,
∴直线AC的方程为:y?4=?2(x+1),
即:2x+y?2=0,
联立方程组得:2x+y?2=0x?2y+6=0,
解得x=?25y=145,∴D(?25,145).
∴|BD|=(?25+4)2+(145?1)2=955,
|AC|=(4+1)2+(?6?4)2=55,
∴S△ABC=12|AC|?|BD|=12×55×955=452.
21.【答案】解:(1)因为l与直线y=2x垂直,所以l的斜率为?12,?
由点斜式可得,l的方程为y+2=?12(x?3),
即x+2y+1=0.??
(2)当直线l过原点时,l的斜率为k=?23,? ?
所以l的方程为y=?23x,即2x+3y=0,
当直线l不过原点时,设直线l的方程为xa+ya=1,
代入(3,?2),得a=1,
所以l的方程为x+y?1=0,
综上,l的方程为2x+3y=0或x+y?1=0.?????????????????
22.【答案】解:(1)由mx+y?3m?1=0得m(x?3)+(y?1)=0,直线过定点(3,1),
故A的坐标为(3,1)
直线2x+y?5=0的斜率为k1=?2.
直线l经过点A且与直线2x+y?5=0垂直,则k2=?1k1=12.
故直线l的方程为y?1=12(x?3),
即x?2y?1=0;
(2)①当直线l斜率不存在时,因为直线过点A,所以直线方程为x=3(符合);
②当直线l斜率存在时,设直线l方程为y=kx?3k+1,即kx?y?3k+1=0.
因为原点到直线的距离为3,即|?3k+1|k2+1=3,
得k=?43,
所以直线l的方程为4x+3y?15=0;
综上所以直线l的方程为x=3或4x+3y?15=0.

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