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第 01 讲 直线的方程
(模拟精练+真题演练)
1.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测)若直线 恒过点A,点A也在直线
上,其中 均为正数,则 的最大值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【解析】因为 ,则 ,
令 ,解得 ,
即直线 恒过点 .
又因为点A也在直线 上,则 ,
可得 ,且 ,
则 ,即 ,当且仅当 时,等号成立
所以 的最大值为 .
故选:B.
2.(2023·山东泰安·校考模拟预测)已知点 在圆 上,过 作圆 的切线 ,则 的倾
斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意得 ,
当 的斜率不存在时,此时直线方程为 ,与圆 相交,不合题意,
当 的斜率存在时,设切线 的方程为 ,
则 ,解得 ,
设 的倾斜角为 ,
故 的倾斜角为 .
故选:D
3.(2023·广西·统考一模)直线 绕原点顺时针旋转45°得到直线 ,若直线 的倾斜角为 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意可得 ,求得 的值,再根据二倍角公式、同角三角函数的基本
关系求得 的值.由题意可知 , ,
,
故选: .
4.(2023·河北衡水·校考一模)直线 的倾斜角是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意得 ,故倾斜角为 .故选B.
5.(2023·吉林长春·统考模拟预测)数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位
于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已
知点 和点 为 的顶点,则:“ 的欧拉线的方程为 ”是“点C的坐标为
”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
【答案】B
【解析】由题知 ,
必要性:当 时, ,
根据三线合一知:
的欧拉线的方程为 ;
充分性:
由题知 , , 的欧拉线的方程为
设重心 ,点 ,外接圆圆心为 ,
因为重心为 ,即
所以 ,
记 中点为 ,因为 , 在 上,设
所以 ,
所以 ,即 ,
因为 ,解得 或2,
所以点 为 或 ;
所以“ 的欧拉线的方程为 ”是“点C的坐标为 ”的必要不充分条件,
故选:B
6.(2023·山东·校联考二模)已知集合 , ,则 中元素的个数
为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解析】因为 ,表示直线 上的点,
又因为 ,
所以集合 表示如图所示的正方形 边上的点,
所以 中元素的个数即为直线 与正方形 的边的交点个数,
由图可知直线 与正方形 的边有2个交点,
即 中元素的个数为2.
故选:C.
7.(2023·安徽安庆·校联考模拟预测)已知点 在直线 上的射影为点B,则点B到点 距离的最大值为( ).
A. B.5 C. D.
【答案】C
【解析】将直线l整理得到 ,
于是 ,解得 ,所以直线l恒过点 ,
因为点 在直线 上的射影为点B,
所以 ,则点B在以线段 为直径的圆上,该圆的圆心坐标为 ,
半径大小为 ,
又 ,
所以点B到点 距离的最大值为 ,
故选:C.
8.(2023·浙江嘉兴·统考模拟预测)已知点 , 与直线 ,若在直线
上存在点 ,使得 ,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】对于直线 ,
即 ,所以 在直线 上,
设 ,其中 ,
由 两边平方得 ,
即 ,
整理得 ,
由于 ,所以
,其中 ,根据二次函数的性质可知,当 时, 取得最大值,
且最大值为 ,则 ,解得 .
故选:A
9.(多选题)(2023·全国·高三专题练习)下列说法是错误的为( )
A.直线的倾斜角越大,其斜率就越大
B.直线的斜率为tan α,则其倾斜角为α
C.斜率相等的两直线的倾斜角不一定相等
D.经过任意两个不同的点 的直线都可以用方程 表
示.
【答案】ABC
【解析】当直线的倾斜角为直角时,该直线不存在斜率,故选项A不正确;
当直线的斜率为 ,倾斜角为 ,故选项B不正确;
当两条直线的斜率相等,显然这两条直线的倾斜角相等,故选项选项C不正确;
根据直线的两点式方程可知选项D正确,
故选:ABC
10.(多选题)(2023·全国·高三专题练习)已知直线 ,其中 ,则( )
A.当 时,直线 与直线 垂直
B.若直线 与直线 平行,则
C.直线 过定点
D.当 时,直线 在两坐标轴上的截距相等
【答案】AC
【解析】对于A,当 时,直线 的方程为 ,其斜率为1,而直线 的斜率为-1,
所以当 时,直线 与直线 垂直,所以A正确;
对于B,若直线 与直线 平行,则 ,解得 或 ,所以B错误;
对于C,当 时, ,与 无关,故直线 过定点 ,所以C正确;
对于D,当 时,直线 的方程为 ,在两坐标轴上的截距分别是-1,1,不相等,所以D错
误,
故选:AC.
11.(多选题)(2023·辽宁葫芦岛·高三统考期末)已知点 , ,斜率为 的直线 过点
,则下列满足直线 与线段 相交的斜率 取值范围是( )A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】根据题意,在平面直角坐标系中,作出 点,如图,
当直线 与线段 相交时, , ,
所以,斜率 取值范围是 或 .
故选:AB
12.(多选题)(2023·全国·高三专题练习)下列命题正确的是( )
A.已知点 , ,若直线 与线段 有交点,则 或
B. 是直线 : 与直线 : 垂直的充分不必要条件
C.经过点 且在 轴和 轴上的截距都相等的直线的方程为
D.已知直线 , : , ,和两点 , ,如果 与 交于点
,则 的最大值是 .
【答案】ABD
【解析】对于A,∵直线 过定点 ,又点 , ,
∴ ,如图可知若直线 与线段 有交点,则 或 ,故A正确;
对于B,由直线 : 与直线 : 垂直得,
,解得 或 ,
故 是直线 : 与直线 : 垂直的充分不必要条件,故B正确;
对于C,当直线过原点时,直线为 ,
当直线不过原点时,可设直线为 ,代入点 ,得 ,
所以直线方程为 ,
故经过点 且在 轴和 轴上的截距都相等的直线的方程为 或 ,故C错误;
对于D,∵直线 , : ,
又 ,所以两直线垂直,
∴ ,
∴ ,当且仅当 时取等号,故D正确.
故选:ABD
13.(2023·全国·高三专题练习)经过点 ,且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形,则这条直线的
方程为 ;
【答案】 或 .
【解析】由题意,可知所求直线的斜率为 .又过点 ,
由点斜式得 或 .
故答案为: 或
14.(2023·全国·高三专题练习)已知直线 在x轴上的截距的取值范围是 ,
则其斜率的取值范围是 .
【答案】 或 .
【解析】由直线 得: ,
令 ,解得 ,所以直线l过点 ,由题知,在x轴上的截距取值范围是 ,
如图:
所以端点处直线的斜率分别为 ,所以 或 ;
故答案为: 或 .
15.(2023·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系内,设 , 为不同的两点,直线l的
方程为 ,设 .有下列三个说法:
①存在实数 ,使点N在直线l上;
②若 ,则过MN两点的直线与直线l平行;
③若 ,则直线l经过线段MN的中点.
上述所有正确说法的序号是 .
【答案】②③
【解析】对于①,因为 ,所以 ,
所以点 不可能在直线l上,错误.
对于②,因为 ,所以 ,所以 ,
若 ,则 ,不合题意,故 ,
所以 ,所以直线MN的方程为 ,即 ,
又 ,所以过M、N两点的直线与直线l平行,正确.
对于③,因为 ,所以 ,
所以 ,即 在直线 上,
所以直线l经过线段MN的中点 ,正确.
综上所述,正确的有②③,
故答案为:②③16.(2023·全国·高三专题练习)已知直线 过点 ,且与 轴、 轴的正半轴分别相交于 两点,
为坐标原点.当 取得最小值时,直线 的方程为 .
【答案】
【解析】由题意知直线 的斜率存在.
设直线 的斜率为 ,则 ,
直线 的方程为 ,则 ,
所以 ;
当且仅当 ,即 时取等号,此时直线 的方程为 ,
即直线 的方程为 .
故答案为:
17.(2023·全国·高三专题练习)已知一条直线经过点A(2,- ),且它的倾斜角等于直线x- y=0
倾斜角的2倍,则这条直线的方程为 ;
【答案】 x-y-3 =0
【解析】由已知得直线x- y=0的斜率为 ,则其倾斜角为30°,
故所求直线倾斜角为60°,斜率为 ,
故所求直线的方程为y-(- )= ,即 x-y-3 =0.
故答案为: x-y-3 =0
18.(2023·上海浦东新·华师大二附中校考模拟预测)过点 且在 轴、 轴上截距相等的直线方程
为 .
【答案】 或
【解析】由题知,若在 轴、 轴上截距均为 ,
即直线过原点,又过 ,则直线方程为 ;
若截距不为 ,设在 轴、 轴上的截距为 ,
则直线方程为 ,
又直线过点 ,
则 ,解得 ,
所以此时直线方程为 .故答案为: 或
19.(2023·全国·高三专题练习)已知直线 .求证:无论m为何实数,
直线 恒过一定点M.
【解析】将直线 的方程化为 ,解方程组
解得 故直线l 恒过定点 .
1
20.(2023·全国·高三对口高考)过点 作直线 分别交 , 的正半轴于 , 两点.
(1)求 面积的最小值及相应的直线 的方程;
(2)当 取最小值时,求直线 的方程;
(3)当 取最小值时,求直线 的方程.
【解析】(1)依题意设 , , ,
设直线 的方程为 ,代入 得 ,
所以 ,则 ,当且仅当 ,即 、 时取等号,
从而 ,当且仅当 ,即 、 时取等号,
此时直线 的方程为 ,即 ,
所以 ,此时直线 的方程为 .
(2)由(1)可得 ,
所以 ,
当且仅当 ,即 , 时取等号,
此时直线 的方程为 ,即 .
(3)依题意直线 的斜率存在且 ,设直线 ,令 ,解得 ,令 ,解得 ,所以 , ,
则 ,
当且仅当 ,即 ,即 时, 取最小值,
此时直线 的方程为 .
21.(2023·高三课时练习)如图,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD的长为2,宽为1,边AB、CD
分别在x轴、y轴的正半轴上,点A与坐标原点重合.现将矩形ABCD沿某一条直线折叠,使点A落在线段
CD上,设此点为 .
(1)若折痕的斜率为 ,求折痕所在的直线方程;
(2)若折痕所在的直线的斜率为k(k为常数),试用k表示点 的坐标,并求折痕所在的直线方程.
【解析】(1)设 ,由于折痕的斜率为 ,
所以直线 的斜率为 ,所以直线 的方程为 ,
由 解得 ,所以 ,
所以 的中点坐标为 ,
所以折痕所在的直线方程为 ,即 .
(2)当 时, ,折痕所在直线方程为 .
当 时,所以直线 的斜率为 ,
所以直线 的方程为 ,
由 解得 ,所以 ,
所以 的中点坐标为 ,所以折痕所在的直线方程为 ,
时,折痕 也符合上式,
综上所述,折痕所在的直线方程为 .
1.(1991·全国·高考真题)如果 且 ,那么直线 不通过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【解析】因为 ,且 ,所以 、 、 均不为零,
由直线方程 ,可化为 ,
因为 ,且 ,可得 , ,
所以直线经过第一、二、四象限,所以不经过第三象限.
故选:C.
2.(1995·全国·高考真题)图中的直线 的斜率分别为 ,则有( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由图象可得, ,
故选:C
3.(2008·四川·高考真题)直线 绕原点逆时针旋转 ,再向右平移1个单位,所得到的直线为
( )A. B. C. D.
【答案】A
【解析】当直线 绕原点逆时针旋转 时,所得直线斜率为 ,此时,该直线方程为 ,
再将该直线向右平移1个单位可得: ,即 .
故选:A.
4.(2008·浙江·高考真题)已知曲线C是到点 和到直线 距离相等的点的轨迹.l是过点
的直线,M是C上(不在l上)的动点;A、B在l上, , 轴(如图).
(1)求曲线C的方程;
(2)求出直线l的方程,使得 为常数.
【解析】(1)设N(x,y)为C上的点,则 ,
N到直线 的距离为 .
由题设得 ,
化简,得曲线C的方程为 .
(2)设 ,
明显直线l的斜率存在,设直线l:y=kx+k,则B(x,kx+k),从而 .
在Rt△QMA中,
因为 ,.
所以 ,
∴ ,
.
当k=2时, ,
从而所求直线l方程为2x−y+2=0,使得 为常数
5.(2007·上海·高考真题)直线 的倾斜角 .
【答案】
【解析】直线 ,整理得 ,
由直线的方程可得直线的斜率为 ,
则 ,又由 ,故
所以倾斜角为 .
故答案为: .
6.(2004·北京·高考真题)直线 (a为常实数)的倾斜角的大小是 .
【答案】 /
【解析】设直线倾斜角为 ,直线 可化为 ,斜率为 ,则 ,所以 .
故答案为: .