文档内容
微专题:直线交点系方程及应用
【考点梳理】
1、常见直线系方程
(1)过定点(x,y)的直线系方程:y-y=k(x-x)和x=x.
1 1 1 1 1
(2)平行于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Ax+By+λ=0(λ≠C).
(3)垂直于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Bx-Ay+λ=0.
(4)过两条已知直线Ax+By+C =0与Ax+By+C =0的交点的直线系方程:Ax+By+C +λ(Ax+By+C )
1 1 1 2 2 2 1 1 1 2 2 2
=0(不包括直线Ax+By+C =0)和Ax+By+C =0.
2 2 2 2 2 2
2、对证明直线系过定点问题,常用方法有恒等式法和特殊直线法,恒等式法就是将直线方程化为关于参数的恒等
式形式,利用参数为R,则恒等式的系数为0,列出关于x,y的方程组,通过解方程组,求出定点坐标;特殊直
线法就是取两个特殊参数值,得到两条特殊直线,通过求出这两条直线的交点坐标并代入原直线系方程检验,即
得定点.
【题型归纳】
题型一: 求直线系方程所过的定点
1.无论k为何值,直线 都过一个定点,则该定点为( )
A. B. C. D.
2.已知是 ,直线 总经过点( )
A. B. C. D.
3.已知直线 : ,点 , ,若直线 与线段 相交,则 的取值范
围为( )
A. B. C. D.
题型二: 与距离有关的最值问题
4.点 到直线的 距离的最大值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
5.已知直线 与直线 相交于点A,点B是直线 的动点, ,则
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司的最小值为( )
A. B. C. D.
6.在直角坐标平面内,过定点 的直线 与过定点 的直线 相交于点 ,则
的值为
A. B. C.5 D.10
【双基达标】
7.若直线l: 与曲线y=-2+ 有两个相异的公共点,则l的斜率k的取值
范围是( )
A. B. C. D.
8.过两直线 和 的交点,并与原点的距离等于 的直线有条
A.0 B.1 C.2 D.3
9.经过两条直线2x+3y+1=0和x-3y+4=0的交点,并且垂直于直线3x+4y-7=0的直线方程为( )
A.4x-3y+9=0 B.4x+3y+9=0
C.3x-4y+9=0 D.3x+4y+9=0
10.经过直线 和 的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为( )
A. B.
C. 或 D. 或
11.若P(2,3)既是 的中点,又是直线 与直线 的交点,则线段
AB的中垂线方程是( )
A. B.
C. D.
第 2 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司12.点 到直线 距离的最大值为( )
A.1 B. C. D.
13.已知两直线 和 的交点为 ,则过 两点的直线方程为
( )
A. B. C. D.
14.原点到直线 的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
15.设直线系 ,则下列命题中是真命题的个数是
①存在一个圆与所有直线不相交
②存在一个圆与所有直线相切
③ 中所有直线均经过一个定点
④存在定点 不在 中的任一条直线上
⑤ 中的直线所能围成的正三角形面积都相等
A.1 B.2 C.3 D.4
16.过两直线 和 的交点和原点的直线方程为
A. B.
C. D.
17.已知定点 和直线 ,则点 到直线 的离 的最大值为( )
A. B.
C. D.
18.动直线 与圆 交于点A,B,则弦 最短为( ).
A.3 B.6 C. D.
第 3 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司19.已知 与 是直线 为常数)上两个不同的点,则关于 和 的方程组的解的情况是
( )
A.无论 如何,总是无解 B.无论 如何,总有唯一解
C.存在 ,使之恰有两解 D.存在 ,使之有无穷多解
【高分突破】
一、单选题
20.圆 截直线 所得的最短弦长为( )
A.4 B. C. D.
21.已知P(a,b)与P(a,b)是直线y=kx+1(k为常数)上两个不同的点,则关于l:ax+by﹣1=0和
1 1 1 2 2 2 1 1 1
l:ax+by﹣1=0的交点情况是( )
2 2 2
A.存在k,P,P 使之无交点
1 2
B.存在k,P,P 使之有无穷多交点
1 2
C.无论k,P,P 如何,总是无交点
1 2
D.无论k,P,P 如何,总是唯一交点
1 2
22.已知定点 和直线 ,则点 到直线 的距离的最大值为( )
A. B.
C. D.
23.设 ,过定点 的动直线 和过定点 的动直线 交于点 ,则
的最大值为( )
A. B. C. D.
24.直线m(x+2y-1)+n(x-y+2)=0(m,n∈R且m,n不同时为0)经过定点 ( )
A.(-1,1) B.(1,-1)
C.(2,1) D.(1,2)
25.已知圆 ,直线 , 为任意实数,则直线与圆的位置关
系是( )
第 4 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A.相切 B.相交 C.相离 D.与m的值有关
26.已知直线(3k-1)x+(k+2)y-k=0,则当k变化时,所有直线都通过定点
A.(0,0) B.( , ) C.( , ) D.( , )
二、多选题
27.设直线 , ,则下列说法错误的是( )
A.直线 或 可以表示平面直角坐标系 内任意一条直线
B. 与 至多有无穷多个交点
C. 的充要条件是
D.记 与 的交点为 ,则 可表示过点 的所有直线
28.设直线系 : ,则下面四个命题正确的是( )
A.点 到 中的所有直线的距离恒为定值
B.存在定点 不在 中的任意一条直线上
C.对于任意整数 ,存在正 边形,其所有边均在 中的直线上
D. 中的直线所能围成的三角形面积都相等
29.已知直线 , ,则( )
A. 恒过点 B.若 ,则
C.若 ,则 D.当 时, 不经过第三象限
30.已知圆 ,直线 ,( ).则下列四个命题正确的是( )
A.直线 恒过定点
B.当 时,圆 上有且仅有三个点到直线 的距离都等于1
C.圆 与曲线 恰有三条公切线,则
D.当 时,直线 上一个动点 向圆 引两条切线 , ,其中 , 为切点,则直线 经过点
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司三、填空题
31.已知直线 过定点 ,曲线 ,则过点 的曲线 的切线方程为__________.
32.设 ,过定点 的动直线 和过定点 的动直线 交于点 ,则
的最大值是______.
33.无论 为何值,直线 必过定点坐标为__
34.已知直线 的方程为 ,求坐标原点 到 的距离的最大值________.
35.已知两直线 和 的交点为 ,则过 两点的直线方程为
_________ .
36.经过直线3x+2y+6=0和2x+5y-7=0的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为________.
四、解答题
37.求经过直线l:2x﹣y+4=0和直线l:x﹣y+5=0的交点C,并且满足下列条件的直线方程.
1 2
(1)与直线x﹣4y+4=0垂直;
(2)到原点的距离等于1.
38.已知直线 和 的交点为 ,求:
(1)过点 且与直线 垂直的直线 的方程;
(2)以点P为圆心,且与直线 相交所得弦长为 的圆的方程;
(3)从下面①②两个问题中选一个作答,
①若直线l过点(1,2),且与两坐标轴的正半轴所围成的三角形面积为 ,求直线l的方程.
②求圆心在直线 上,与 轴相切,被直线 截得的弦长 的圆的方程.
注:如果选择两个问题分别作答,按第一个计分.
39.已知直线 ,圆 .
(1)求证:直线 过定点 ,并求出点 的坐标;
(2)若直线 与圆 交于 , 两点,当弦长 最短时,求此时直线 的方程.
40.已知直线 : ( ).求证:直线 恒过定点 ,并求点 的坐标.
41.直线 过点 且与 轴、 轴正半轴分别交于 、 两点.
第 6 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司(1)若直线 的斜率为 ,求△ 的面积;
(2)若△ 的面积 满足 ,求直线 的斜率 的取值范围;
(3)如图,若点 分向量 所成的比的值为2,过点 作平行于 轴的直线交 轴于点 ,动点 、 分别在
线段 和 上,若直线 平分直角梯形 的面积,求证:直线 必过一定点,并求出该定点坐标.
第 7 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司参考答案
1.D
【解析】
【分析】
把直线 都过一个定点转化为求直线 和直线 的交点,联立方程
组即可求解.
【详解】
直线方程可化为 ,则此直线过直线 和直线 的交点.由
解得 因此所求定点为 .
故选:D.
2.B
【解析】
把 整理成 ,根据方程特点可得答案.
【详解】
由 得 ,
对于 总成立, ,所以 ,
即总经过点是 .
故选:B.
3.C
【解析】
根据题意得直线 恒过点 ,进而得直线 的斜率 的取值范围为: 或 ,再根据 ,解
不等式即可得答案.
【详解】
直线 方程变形得: .
由 得 ,∴直线 恒过点 ,
, ,
由图可知直线 的斜率 的取值范围为: 或 ,
又 ,
第 8 页∴ 或 ,即 或 ,
又 时直线的方程为 ,仍与线段 相交,
∴ 的取值范围为 .
故选:C.
【点睛】
本题解题的关键在于根据直线系方程 得直线 恒过点 .考查数形结合思想,运
算求解能力,是中档题.
4.B
【解析】
【分析】
根据条件先判断出直线 所过的定点 ,此时 到 距离的最大值即为 的距离.
【详解】
因为 ,所以 ,所以 ,
所以直线 过定点 ,
所以 到直线 的距离的最大值为: ,
故选:B.
【点睛】
本题考查直线过定点以及直线外一点到动直线的距离的最大值,解答本题的关键是能通过分析直线 的方程确定出
所过的定点,难度一般.
5.D
【解析】
由题意可知点 为圆 上的点,由于 两点在直线 的同侧,所以求出点 关于直线
的对称点为 ,则 ,然后利用两点间线段最短可得答案
第 9 页【详解】
解:由 ,得 ,由 ,得 ,
所以 ,化简得 ,
所以点 为圆 上的点,
设点 关于直线 的对称点为 ,
则 ,解得 ,即
因为 ,所以当点 共线,且过点 时, 取最小值,
所以 的最小值为
故选:D
【点睛】
关键点点睛:此题考查直线与圆的应用,考查距离问题,解题的关键是求出点 关于直线 的对称点为
,将 的最小值转化为 的最小值,属于中档题
6.D
【解析】
【分析】
由已知得 , ,过定点 的直线 与过定点 的直线 垂直, 位于以 为直径
的圆上,由此能求出 的值即可.
【详解】
在平面内,过定点 的直线 与过定点 的直线 相交于点 ,
, ,
过定点 的直线 与过定点 的直线 垂直,
位于以 为直径的圆上,
,
,
故选:D.
【点睛】
本题考查圆的轨迹方程求解,解题时要认真审题,注意两点间距离公式的合理运用.
7.B
【解析】
【分析】
找出直线恒过的定点,画出曲线y=-2+ ,数形结合进行判断.
【详解】
第 10 页整理化简为:
根据交点直线系方程,
该直线恒过直线 与直线 的交点.
联立方程组,解得直线 恒过定点
对曲线y=-2+
整理化简为:
故其为一个以 为圆心,半径为3的半圆,
在同一直角坐标系下绘制图像如下图所示:
由图可知,直线与曲线有两个交点的临界情况如上图的 和
当直线 为 的状态时,斜率为0,此时只有一个交点,故不取0;
当直线 为 的状态时,斜率为 ,此时有两个交点,故可取 .
综上所述: .
故选:B.
【点睛】
本题考查直线恒过定点,圆方程,以及直线与圆的交点的个数问题,属综合中档题;需要数形结合.
8.C
【解析】
【详解】
由 ,求得 ,故两直线 和 的交点 ,再根据
,可得过点 且与原点的距离等于 的直线有两条,故选C.
第 11 页9.A
【解析】
【分析】
联立直线方程求出交点坐标,利用两直线垂直的条件求出斜率,点斜式写出直线方程.
【详解】
解得
因为所求直线与直线3x+4y-7=0垂直
所以所求直线方程:4x-3y+9=0
故选A
【点睛】
本题考查直线方程,确定直线方程一般有两种途径:1.确定直线上不同的两点,通过直线方程的两点式确定;2.确
定直线的斜率和直线上的一点,通过直线方程的点斜式确定.
10.C
【解析】
【分析】
设直线方程为 ,求出其在两坐标轴上的截距,令其相等,解方程即可求出结果.
【详解】
解:设直线方程为 ,
即
令 ,得 ,
令 ,得 .
由 ,
得 或 .
所以直线方程为 或 .
故选:C.
【点睛】
此题是一道中档题也是一道易错题,要求学生会利用待定系数法求直线的方程,学生做题时往往会把过原点的情
况忽视导致答案不完整.
11.A
【解析】
【分析】
直线 与直线 方程相减可得: ,把点 代入可得:
第 12 页,进而得出线段 的中垂线方程.
【详解】
解:直线 与直线 方程相减可得:
,
把点 代入可得: ,
线段 的中垂线方程是 ,化为: .
故选 .
【点睛】
本题考查了相互垂直的直线斜率之间的关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
12.B
【解析】
【分析】
首先求直线恒过的定点,将点到直线的距离的最大值转化为两点间距离.
【详解】
直线 恒过点 , ,
点 到直线 距离 ,
即点 到直线 距离的最大值为 .
故选:B
13.B
【解析】
【分析】
根据两直线 和 的交点列方程,对比后求得直线 的方程.
【详解】
依题意两直线 和 的交点为 ,
所以 在直线 上,
所以过 两点所在直线方程为 ,
故选:B
14.C
第 13 页【解析】
【分析】
求出直线 过的定点 ,当 时,原点到直线 距离最大,则可求出原点到直线 距离的最大值;
【详解】
因为 可化为 ,
所以直线 过直线 与直线 交点,
联立 可得
所以直线 过定点 ,
当 时,原点到直线 距离最大,最大距离即为 ,
此时最大值为 ,
故选:C.
15.C
【解析】
【详解】
根据直线系M:xcosθ+(y﹣2)sinθ=1(0≤θ≤2π)得到所有直线都为圆心为(0,2),半径为1的圆的切线;
可取圆心为(0,2),半径分别为2, ,1得到①②正确;所有的直线与一个圆相切,没有过定点,③错;存
在(0,2)不在M中的任一条直线上,所以④正确;⑤可取圆的外接正三角形其所有边均在M中的直线上且面积
相等;
故选C.
16.D
【解析】
【详解】
试题分析:过两直线交点的直线系方程为 ,代入原点坐标,求得 ,故所求直线
方程为 ,即 .
考点:两直线的位置关系、直线方程两点式.
【易错点晴】过直线交点可以联立这两条直线的方程,求出交点的坐标,由于所求直线过原点,故由两点式可以
求出直线的方程.由于联立方程组来求结算量较大,我们可以采用直线系方程来做,具体过程是,先设出直线系方
程 ,代入原点坐标,求得 ,即可得到所求,这样运算量非常小.
17.D
【解析】
【分析】
直线 ,
可化为: ,令 可得直线 经过定点 ,可得点 到直线 的距离 的
第 14 页最大值为 .
【详解】
直线 ,
可化为: ,令 解得:
因为直线 经过定点 ,
所以点 到直线 的距离 的最大值为
故选:D
18.C
【解析】
【分析】
动直线 过定点 ,圆 的圆心 ,半径 ,
,所以弦 最短为 ,从而求得结果.
【详解】
因为动直线 ,
所以 ,
所以动直线 过定点 ,
由 可得 ,
所以圆 的圆心 ,半径 ,
,
因为直线 与圆 交于 两点,
所以弦 最短为 ,
故选C.
【点睛】
该题考查的是有关直线与圆的有关知识,涉及到的知识点有直线过定点问题,点到直线的距离,圆中的特殊三角
形,过定点的最短弦,属于中档题目.
19.B
【解析】
【分析】
将 与 代入直线方程,可得方程 有唯一的解,即可得答案;
【详解】
解: 与 是直线 为常数)上两个不同的点,
的斜率存在,
即 ,并且 ,
第 15 页① ② 得: ,
即 .
方程组有唯—解.
故选︰B.
20.A
【解析】
先判断圆心,半径,以及直线所过定点,当定点是弦的中点时,弦长最短,根据弦长公式求解.
【详解】
,圆心 ,半径 ,
,所以直线过定点 ,
,所以点 在圆内,根据弦长公式 ,当点 是弦的中点时,圆心到直线的
距离 最大,弦长最短,此时 ,
.
故选:A
【点睛】
结论点睛:本题第二问考查与圆的几何性质有关的最值,具体结论如下:
(1)设 为圆的圆心,半径为 ,圆外一点 到圆上的距离的最小值为 ,最大值为 ;
(2)过圆内一点的最长弦为圆的直径,最短弦是以该点为中点的弦;
(3)记圆的半径为 ,圆心到直线的距离为 ,直线与圆相离,则圆上的点到直线的最大距离为 ,最小值为
;
21.D
【解析】
【分析】
判断直线的斜率存在,通过点在直线上,推出a,b,P,a,b 的关系,然后求解方程组的解即可.
1 1 2 2 2
【详解】
解:P(a,b)与P(a,b)是直线y=kx+1(k为常数)上两个不同的点,直线y=kx+1的斜率存在,
1 1 1 2 2 2
∴k ,即a≠a,并且b=ka+1,b=ka+1,
1 2 1 1 2 2
∴ab﹣ab=kaa﹣kaa+a﹣a=a﹣a,
2 1 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1
,解得:(ab﹣ab)x=b﹣b,
1 2 2 1 2 1
即(a﹣a)x=b﹣b.
1 2 2 1
∴方程组有唯一解.
故选:D.
22.B
第 16 页【解析】
【分析】
根据直线 的方程先确定出直线所过的定点 ,然后判断出点 到直线 的距离的最大值为 ,结合点的坐标求
解出结果.
【详解】
将 变形得 ,
所以 是经过两直线 和 的交点的直线系.
设两直线的交点为 ,由 得交点 ,
所以直线 恒过定点 ,
于是点 到直线 的距离 ,
即点 到直线 的距离的最大值为 .
故选:B.
23.A
【解析】
【分析】
求得直线恒过的定点,判断两直线位置关系,找到 与 的关系,利用均值不等式求最值.
【详解】
直线 可整理为 ,故恒过定点 ,即为A的坐标;
直线 整理为 ,故恒过定点 ,即为B坐标;
又两条直线垂直,故可得 ,
即
整理得
解得 ,当且仅当 时取得最大值.
故选:A.
24.A
【解析】
【详解】
由题意可知直线 表示过两直线 交点的直线系方程
∴解方程组 可得
∴直线 且 不同时为0)经过定点为
故选A
第 17 页点睛:直线含参求过定点问题一般是将参数全部提出来,让参数的系数为零,其余项也为零,列方程(组)即可求解
定点.
25.B
【解析】
【分析】
将 ,转化为 ,利用
,可以确定直线 过定点,再利用定点在圆内部即可得出结论.
【详解】
将直线 的方程整理为 ,
由 得 ,
所以直线 过定点 ,
因为 ,
所以点 在圆内部,
所以直线和圆恒有 个交点,即直线和圆相交.
故选:B
【点睛】
本题考查直线系方程的应用,考查了直线和圆的位置关系,属于中档题.
26.C
【解析】
【详解】
直线方程变形为 ,则直线通过定点 ,故选C.
27.ACD
【解析】
【分析】
利用反例判断A,根据两直线的位置关系的充要条件判断B、C,根据交点直线系方程判断D;
【详解】
解:对于A:当直线的斜率不存在时,直线方程为 ( 为直线与 轴的交点的横坐标)此时直线 或 的方程
无法表示,故A错误;
对于B:当 且 时,两直线重合,此时两直线有无穷多个交点,故B正确;
对于C:当 且 时 ,故C错误;
对于D:记 与 的交点为 ,则 的坐标满足 且满足 ,则
不表示过点 的直线 ,故D错误;
故选:ACD
28.ABC
第 18 页【解析】
【分析】
先利用点到直线的距离公式得出直线系 : 表示的是圆 的切线的
集合,这样ABC选项能直接判断;D选项需要数形结合判断
【详解】
点 到 中的直线 的距离设为d,则 为定值,故直线
系 : 表示圆 的切线的集合.
显然选项A正确; 一定不在 中的任意一条直线上,B选项正确;由于圆的所有外切正多边形的边都是圆
的切线,所以对于任意整数 ,存在正 边形,其所有边均在 中的直线上,C选项正确;
如图所示, 中的直线所能围成的三角形有两类,一种是圆的外切三角形,如 ADE,此类三角形面积均相等,
另一种是在圆的同一侧,如 ABC,这类三角形面积也相等,但两类三角形面积不等,故D选项不正确.
△
△
故选:ABC
29.BD
【解析】
【分析】
A.直线写成 ,判断直线所过的定点;B.若两直线平行,则一定有 ;C.两直线垂
直,根据公式有 ;D.根据直线 不经过第三象限,求实数 的取值范围.
【详解】
,
当 ,即 ,即直线恒过点 ,故A不正确;
若 ,则有 ,解得: ,故B正确;
若 ,则有 ,得 ,故C不正确;
若直线 不经过第三象限,则当 时, , ,解得: ,
第 19 页当 时,直线 ,也不过第三象限,
综上可知: 时, 不经过第三象限,故D正确.
故选:BD
30.ACD
【解析】
利用相交直线系方程和圆系方程可判断AD的正误,根据圆心到直线的距离可判断B的正误,根据两圆外切可判
断C的正误.
【详解】
直线 可化为: ,
由 可得 ,故直线 恒过定点 ,故A正确.
当 时,直线 ,圆心到该直线的距离为 ,
因为 ,故圆 上有且仅有四个点到直线 的距离都等于1,故B错.
因为圆 与曲线 恰有三条公切线,故两圆外切,
故 ,故 ,故C正确.
当 时,直线 ,设 ,
则以 为直径的圆的方程为 ,
而圆 ,故 的直线方程为 ,
整理得到 ,由 可得 ,
故直线 经过点 ,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】
方法点睛:对于含参数的直线方程,可通过化简其方程,以便于求出定点坐标,而切点弦,则需要利用圆系来求
其方程,过圆外一点及两个切点的圆的方程可由直径式方程得到.
31.
【解析】
【分析】
首先求直线所过的定点,再根据导数的几何意义求曲线的切线方程.
【详解】
由 可得 ,令 ,解得 ,所以点 的坐标为 ,显然
第 20 页点 在曲线 上,因为 ,所以过点 的曲线 的切线的斜率 ,故所求切线
的方程为 ,即 .
故答案为: .
32. .
【解析】
【分析】
先求出定点 , 的坐标,再判断出两直线互相垂直,从而利用基本不等式 求 的最大值.
【详解】
由题意知,直线 过定点 ,
直线 可化为 ,所以过定点 ,
因为 ,所以直线 与直线 互相垂直,
所以 ,且 ,
所以 ,
即 ,当且仅当 时等号成立,
所以 ,当且仅当 时等号成立.
故答案为: .
33.
【解析】
【分析】
把直线方程变形可得 ,联立方程组 ,即可求解.
【详解】
根据题意,直线 ,即 ,
变形可得 ,联立方程组 ,解得 ,
即直线 必过定点 .
故答案为: .
34.
【解析】
【分析】
整理直线 的方程得 令 ,解方程组即可求得定点 的坐标,原点 到直线 的
距离, ,计算可得结果.
第 21 页【详解】
直线 的方程为 ,即
令 ,解得:
所以直线 恒过定点 ,
所以原点 到直线 的距离 ,即 到直线 的距离的最大值为 .
故答案为: .
【点睛】
本题主要考查了直线过定点问题,考查定点到动直线距离最值问题,考查转化能力和计算能力,属于中档题.
35.
【解析】
【分析】
根据两直线 和 的交点列方程,对比后求得直线 的方程.
【详解】
依题意两直线 和 的交点为 ,
所以 在直线 上,
所以过 两点所在直线方程为 .
故答案为:
36.x+y+1=0或3x+4y=0
【解析】
【详解】
由题意可设所求直线方程为 ,即
令 ,得
令 ,得
∵所求直线方程在两坐标轴上的截距相等
∴ ,即 或
∴所求直线方程为 或
故答案为 或
37.(1) (2) 或
【解析】
【分析】
(1)设所求直线为 ,整理为一般方程后利用垂直直线的系数关系可求 ,即得解
(2)设所求直线为 ,整理为一般方程后利用点到直线距离求解 ,即得解
第 22 页【详解】
(1)由于直线l:x﹣y+5=0与直线x﹣4y+4=0不垂直
2
故设所求直线为 ,
故 ,
因为此直线与直线x﹣4y+4=0垂直,
故 ,故 ,
故所求直线为 .
(2)由于原点到直线l:x﹣y+5=0的距离
2
故设所求直线为 ,
故 ,
解得 或
故直线方程为: 或
38.(1)
(2)
(3)① 或 ;② 或
【解析】
【分析】
(1)联立两直线方程求出交点P,根据两直线垂直,斜率相乘等于-1得直线斜率,即可根据直线点斜式方程求得直
线方程;
(2)根据垂径定理求圆的弦长,列出方程解答;
(3)①:用截距式方程求解;②:由直线和圆的位置关系和圆的弦长公式求解﹒
(1)
由 ,解得: ,∴ ,
∵ 与 垂直,
∴ 的斜率 ,
故过点P且与直线 垂直的直线l的方程为 ,
即 ;
(2)
第 23 页P(3,5)到直线 的距离为
∴半径
∴圆的方程为
(3)
①设过点(1,2)且与两坐标轴正半轴围成三角形面积为 的直线的斜率为k,k<0,
可得它的方程为 ,即 ,
它与两个坐标轴的交点分别为(0,2-k), ,
由 可得 ,
当 时,它的方程为 ;
当 时,
综上所述,直线l的方程为: 或
②设圆心为 ,与 轴相切则 ,
∴圆心到直线的距离为 ,
∴
∴ ,r=3
∴圆心为
∴圆的方程为 或 ﹒
39.(1)证明见解析, ;(2) .
【解析】
【分析】
(1)将直线 化为 ,利用 ,求得直线所过的定点坐标;
(2)根据圆的几何性质可知,当直线 时,弦长最短,根据直线 的斜率为 ,可得直线 的斜率为1,
从而求得直线的方程.
【详解】
(1)直线 可化为:
,可得
所以直线 过定点 .
第 24 页(2)由圆的几何性质可知,当直线 时,弦长最短,因为直线 的斜率为 ,所以直线 的斜率为1,此
时直线 的方程为 .
【点睛】
该题考查的是有关直线与圆的问题,涉及到的知识点有直线过定点问题,过一定点圆的最短弦所在直线方程的求
解问题,属于简单题目.
40.证明见解析,
【解析】
【分析】
整理原方程,利用直线系列出方程组,即可得到直线 恒过定点 的坐标.
【详解】
证明:原方程整理为 ,则由 得
所以 点坐标为 .
41.(1) ;(2) ;(3)证明见解析,定点 .
【解析】
(1)根据直线的点斜式方程得直线 的方程 ,进而得 、 ,故△ 的面积为 ;
(2)根据题意设直线 的方程为: ,进而得 、 ,进而得 ,△
的面积 ,再结合 解不等式即可得答案;
(3)根据题意结合(2)得 ,设 , ,故直线 的一般式方程为:
,再根据 得 ,进而得直线 的式方程为:
,再根据直线系方程即可得答案.
【详解】
解:(1)因为直线 的斜率为 ,
所以直线 的方程为: ,
整理得: ,
所以直线与 轴、 轴正半轴的交点为 、 ,
故△ 的面积为 .
(2)根据题意,直线 的斜率 存在且 ,
所以直线 的方程为: ,
整理得:
第 25 页所以直线与 轴、 轴正半轴的交点为 、 ,
所以 ,解得 ,
所以△ 的面积 ,
由于△ 的面积 满足 ,
所以 ,整理得: ,
解不等式得: ,
故直线 的斜率 的取值范围 .
(3)由(2)知 、 ,
由于点 分向量 所成的比的值为2,
所以 ,由于 ,
所以 ,即 .
所以 、 , ,
故设 , ,
所以直线 的一般式方程为: ,
由于直角梯形 的面积为 ,
直线 平分直角梯形 的面积,
所以直角梯形 的面积为 ,
所以 ,即 ,
所以直线 的式方程为: ,
整理得: ,
所以直线 过直线 与直线 的交点,
所以直线 过定点 .
【点睛】
关键点点睛:本题主要考查直线的方程的综合应用,考查运算求解能力,属于中档题.解题的过程中需要注意的关
第 26 页键点在于第(2)问应先设出过点 的直线 的斜率 ,进而利用斜率 表示三角形的面积 ,
再根据 解不等式;(3)设出设 , ,根据面积关系求得 ,进
而根据直线系方程求解.
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