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【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
第 38 练 两条直线的位置关系(精练)
【A组 在基础中考查功底】
一、单选题
1.直线 的斜率与y轴上的截距分别为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据直线方程求出斜率及截距即可.
【详解】直线 的斜率为 ,
令 ,则 ,
所以直线 在y轴上的截距为 .
故选:B.
2.过两点 的直线的倾斜角为 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由倾斜角与斜率及两点坐标的关系可求.
【详解】设直线斜率为 ,则 ,
故选:D.
3.直线 在 轴上的截距为 ,在 轴上的截距为 ,则( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】B
【分析】根据截距的定义计算即可.
【详解】令 ,解得 ,故 ;
令 ,解得 ,故 .
故选:B4.已知直线l经过点 , ,则下列不在直线l上的点是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由已知的两点求出直线l的方程,将点的坐标代入直线方程即可求解.
【详解】由直线的两点式方程,得直线l的方程为 ,即 ,
将各个选项中的坐标代入直线方程,
可知点 , , 都在直线l上,点 不在直线l上.
故选:D.
5.点 ,P在直线 上, ,则P点的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】由点 到直线 的距离,可判断满足条件的 点的个数.
【详解】因为点 到直线 的距离为 ,
所以P点的个数是1个.
故选:B.
6.若两直线 与 互相垂直,则实数 的值为( )
A. B.3 C. D.
【答案】A
【分析】根据一般式直线方程垂直的公式,即可求解.
【详解】由题意可知,两直线垂直,则 ,得 .
故选:A
7.一条光线从点 射出,与 轴相交于点 ,则反射光线所在直线在 轴上的截距为( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出 点关于 轴对称点 坐标,直线 即为反射光线所在直线,由直线方程中令 得纵截
距.
【详解】 关于 轴的对称点为 ,则反射光线所在直线为 .
因为 ,所以反射光线所在直线的方程为 .
令 ,得反射光线所在直线在 轴上的截距为 .
故选:C.
8.已知直线 : , : ,若 ,则 ( )
A.1 B.-1或-3 C.1或3 D.3
【答案】D
【分析】利用两直线平行一般式方程的系数关系求解即可.
【详解】 , , ,
当 ,即 时, ,此时 与 不平行,
当 ,即 时,有 ,解得 ,
经检验 符合题意.
.
故选:D.
9.直线 : , : ,则“ 或 ”是“ ”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】C
【分析】由充分条件和必要条件的定义
【详解】当 时,直线 : , : ,两直线倾斜角分别为 和 , ;当 时,直线 的斜率为 , 的斜率为9, , .
充分性成立,
直线 : , : ,若 ,
则有 ,解得 或 .
必要性成立.
所以“ 或 ”是“ ”的充要条件.
故选:C
10.已知直线 与 平行,则 与 的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由两直线平行的充要条件先求出参数 ,即可求出直线 的方程,然后由两平行线之间的距离公
式即可求解.
【详解】由题意直线 与 平行,
因此 ,解得 ,
所以 即为 ,
由两平行线之间的距离可知 与 的距离为 .
故选:D.
11.若直线 与直线 的交点在第一象限,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】根据题意得到交点坐标为 ,从而得到 ,再解不等式组即可.
【详解】 ,即交点为 .
因为交点在第一象限,所以 .
故选:A
12.若经过 和 的直线的倾斜角为钝角,则实数a的值可能为( )
A.0 B. C. D.
【答案】A
【分析】根据直线的斜率与夹角的关系求解;
【详解】由题意知, ,
解得: .
故选:A.
13.已知点 , ,过点 的直线 与线段 相交,则 的斜率的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先求得直线 和直线 的斜率,再利用数形结合法求解.
【详解】解:如图所示:,
由图象知:当 的斜率不存在时,直线与线段 相交,
故 的斜率的取值范围为 .
故选:D.
14.直线l的倾斜角是直线 倾斜角的一半,且直线l与坐标轴所围成的三角形的面积为10,
则直线l的方程可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据正切的二倍角公式,结合三角形面积公式进行求解即可.
【详解】 ,
所以直线 的斜率为负值,因此直线 的倾斜角为钝角,
设直线l的倾斜角为 ,则
因为 ,所以 或 舍去
设直线l的方程为 ,则直线l与坐标轴的交点分别为 , ,
由 ,得 ,
故直线l的方程可能是 ,显然ABD不符合,,或 ,
故选:C
15.已知点 , ,若直线 : 与线段 有公共点,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据直线 : 过定点 ,求出 ,再根据直线 : 与线段
有公共点,利用数形结合法求解.
【详解】解:如图所示:
直线 : 过定点 , ,
因为直线 : 与线段 有公共点,
所以 ,
故选:D
16.如果 , ,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】B
【分析】判断直线在x轴和y轴上截距的正负,作出直线的图象可得出结论.
【详解】如果 , ,则 ,可知:直线 在x轴上的截距为 ,在y轴上的截距为 ,
如下图所示:
所以直线 不通过第二象限.
故选:B.
二、多选题
17.已知直线 : ,下列说法正确的是( )
A.若 ,则直线 的倾斜角为 B.若直线 在两坐标轴上的截距相等,则
C. ,原点 到直线 的距离为5 D.直线 与直线 垂直,则
【答案】AD
【分析】求出直线方程,即可求出斜率与倾斜角,即可判断A,分直线经过原点和不过原点,即可判断
B,求出直线过定点坐标,即可判断C,由两直线垂直斜率之积为 ,求出直线的斜率,即可判断D.
【详解】对于A,若 ,直线 的方程为 ,即 ,
则斜率为 ,所以其倾斜角 ,故A正确;
对于B,当直线经过原点时,即 ,解得 ,则直线方程为 ,在两坐标轴上截距相等,都
为 ,
当直线不经过原点时,则 ,即 ,
若直线 的在两坐标轴的截距相等,必有 ,解可得 ,符合题意,
故 或 ,即B错误;
对于C,直线 ,即 ,
令 ,解得 ,直线 恒过点 ,设 ,则 ,
所以原点到直线 的距离 ,不存在 满足条件,故C错误;
对于D,若直线 与直线 垂直,则直线 的斜率 ,则有 ,解可得 ,故D正确;
故选:AD.
18.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
【分析】对于A,求出直线方程,根据斜率的关系判断,对于B,由两直线平行直接列方程求解判断,对
于C,由 求出 的值可得直线过的定点,对于D,当 时,求出直线方程,然后求出直线在两坐
标轴上的截距进行判断.
【详解】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.
19.下列说法正确的是( )A.直线 的倾斜角 的取值范围是
B.点 关于直线 的对称点为
C.过点 ,且在两坐标轴上截距互为相反数的直线 的方程为
D.直线 的方向向量为 ,则该直线的倾斜角为
【答案】ABD
【分析】根据直线斜率与倾斜角的关系、关于直线对称的性质、方向向量的定义逐一判断即可.
【详解】对A:直线 的倾斜角为 ,则 ,
因为 ,所以 ,故A正确;
对B:点 和 的中点 在直线 上,且连线的斜率为 ,
可得与直线 垂直,所以点 关于直线 的对称点为 ,故B正确;
对C:设直线与 轴交点为 ,则与 轴交点为 ,
当 时,直线过原点,斜率为 ,故方程为 ;
当 时,直线的斜率 ,故直线方程为 ,
即 ,故C错误;
对D:设直线 的倾斜角为 ,则 ,
又因为 ,故 ,故D正确,
故选:ABD.
20.下列结论错误的是( )A.过点 , 的直线的倾斜角为
B.若直线 与直线 垂直,则
C.直线 与直线 之间的距离是
D.过 两点的直线方程为
【答案】ACD
【分析】对A,利用斜率得到角度;对B,根据斜率乘积为-1,计算可得;对C,利用平行线之间的距离
公式计算可判断;对D,直线方程两点式成立条件即可判断.
【详解】对A,设直线倾斜角为 ,则 ,所以倾斜角不是 ,故错误;
对B,由两条直线垂直,则 ,故正确;
对C,直线 ,即 ,
所以与直线 之间的距离是 ,故错误;
对D,过 两点的直线方程为 ,故错误.
故选:ACD
三、填空题
21.请写出直线 的一个方向向量 .
【答案】 (答案不唯一)
【分析】根据直线方向向量的定义运算求解.
【详解】令 ,则 ,解得 ,可得点 ,
令 ,则 ,解得 ,可得点 ,所以直线 的一个方向向量 .
故答案为: .
22.若直线 与直线 垂直,则实数 .
【答案】
【分析】根据两直线垂直列方程,解方程即可.
【详解】因为直线 与直线 垂直,
所以 ,解得 ,
故答案为: .
23.使三条直线 , , 不能围成三角形的实数m的值为 .
【答案】 或 或
【分析】当三条直线交于一点或有两条直线平行或重合时,这三条直线不能围成三角形,由此求出m的值,
即得答案.
【详解】当三条直线交于一点或有两条直线平行或重合时,这三条直线不能围成三角形.
若三条直线交于一点,由 ,得直线 , 交点坐标为 ,
把 代入到直线 ,得 ;
若有两条直线平行或重合时,有两条直线的斜率相等,这三条直线的斜率分别为 ,
所以 或 .
综上, 或 或 时,直线 , , 不能围成三角形,
故答案为: 或 或
24.直线 与直线 平行,则 .
【答案】-2【分析】利用两直线平行:斜率相等,纵截距不等即可求出结果.
【详解】由 ,得到 ,
因为 ,所以 ,由 ,得到
所以 ,即 ,解得 ,
故答案为: .
25.已知点P,Q的坐标分别为 , ,直线l: 与线段PQ的延长线相交,则实数m
的取值范围是 .
【答案】
【分析】先求出 的斜率,再利用数形结合思想,分情况讨论出直线的几种特殊情况,综合即可得到答
案.
【详解】如下图所示,
由题知 ,
直线 过点 .
当 时,直线化为 ,一定与 相交,所以 ,
当 时, ,考虑直线 的两个极限位置.
(1) 经过 ,即直线 ,则 ;
(2) 与直线 平行,即直线 ,则 ,因为直线 与 的延长线相交,
所以 ,即 ,
故答案为:
26.已知点 , ,若直线 与线段 (含端点)相交,则k的取值范围为
.
【答案】
【分析】由题意利用直线的倾斜角和斜率,数形结合求得实数k的取值范围.
【详解】由 可得 ,可知直线 为过定点 ,斜率为 的直线,
可得 ,
若直线 与线段 (含端点)相交,则 或 ,
所以k的取值范围为 .
故答案为: .
27.已知直线 过点 ,且分别与 轴的正半轴、 轴的正半轴交于 两点, 为原点,则
面积最小值为 .
【答案】
【分析】设直线 的方程为 ,由题意可得 ,根据三角形的面积公式及基本不等式即可求解.
【详解】依题意,设直线 在 轴上的截距为 ,在 轴上的截距为 ,
则直线 的方程为 ,
直线 过点 , ,
,
,
,即 ,
当且仅当 , 即 时取等号,
面积最小值为 .
故答案为: .
28.已知直线 ,则点 关于l的对称点的坐标为 .
【答案】
【分析】设对称点 ,根据线段 中点在直线 上, 所在直线与直线 垂直,即斜率相乘为
,代入坐标即可求解.
【详解】设对称点 ,线段 中点为 ,
则 ,解得 ,
点 关于直线 的对称点坐标为 .
故答案为: .29.若 , ,点 在线段 (含端点)上移动,则 的最小值为 .
【答案】
【分析】由 表示动点 与定点 之间的距离,结合点到直线的距离公式,即可求解.
【详解】因为 , ,可得直线 的方程为 ,
又由 表示动点 与定点 之间的距离,
由点到直线的距离公式,可得 ,
又由 ,则过点 与 垂直的直线的斜率为 ,
此时直线方程为 ,即 ,
联立方程组 ,解得 ,满足题意,
所以 的最小值为 .
故答案为: .
30.已知直线 ,若直线 的倾斜角 ,求实数 的取值范围
【答案】
【分析】根据直线斜率与倾斜角的之间的关系,结合正切函数的性质进行求解即可.
【详解】由直线 的方程可知该直线的斜率为 ,
所以有 ,
因为 ,
所以 ,因此实数 的取值范围为 ,
故答案为:
31.光线由点 射到直线 上,反射后过点 ,则反射光线所在直线的一般式方程为
.
【答案】
【分析】首先求点 关于直线 的对称点 ,再根据点 也在反射光线上,即可求解.
【详解】设点 关于直线 的对称点 ,
则 ,解得: ,即 ,
点 在反射光线上,则 ,
,整理为 ,
所以反射光线所在直线方程的一般式为 .
故答案为:
32.已知直线 与 互相垂直,垂足为 ,则 的值是
【答案】
【分析】由两直线垂直,可求出a的值,又垂足 为两直线交点,列方程组求解可得b,c的值,从而
即可得答案.
【详解】因为两直线互相垂直,所以 ,解得 ,
又垂足 既在前一条直线上,也在后一条直线上,
所以 ,解得 ,
所以 .故答案为: .
33.直线 的方程为: ,若直线 不经过第二象限,则实数 的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据题意,分类讨论,当 或 时,根据直线 不经过第二象限,列出不等式方程,
计算可得答案.
【详解】(1) ,即 时,直线 为 ,满足 不经过第二象限;
(2) ,即 时,直线 的方程化简为: , 不经过第二象限,则有
,解得 ;
综上,得 时满足 不经过第二象限.
故答案为:
34.如图,在等腰直角三角形 中, ,点 是边 上异于 的一点,光线从点 出发,
经 发射后又回到原点 ,若光线 经过 的重心,则 长为 .
【答案】
【分析】以 为坐标原点,建立平面直角坐标系,得到直线 的方程和 的重心 ,设
分别是点 关于直线 和 轴的对称点,设 ,求得 ,结合 ,求得 的
值,即可求解.【详解】以 为坐标原点,以 所在的直线分别为 轴、 轴,建立平面直角坐标系,
如图所示,则 ,
所以直线 的方程为 ,且 的重心 ,
设 分别是点 关于直线 和 轴的对称点, 设 ,
设 ,可得 ,解得 ,即 ,
又由 ,根据光的反射原理,可知 四点共线,
所以 ,即 ,解得 ,即 长为 ,所以 长为 .
故答案为: .
【B组 在综合中考查能力】
一、单选题
1.已知直线 , 互相垂直,则实数 的值为( )
A. B. 或 C. D. 或
【答案】A
【分析】根据两一般式直线相互垂直求 的值,注意验证求得 的值是否满足直线方程.
【详解】因为直线 , 互相垂直,
所以 ,所以 或 ,当 ,直线 不存在,故 .
故选:A
2.已知点 到直线l: 的距离为d,则d的可能取值是( )
A.0 B.1 C. D.4
【答案】AB
【分析】根据直线过定点求出点P到直线的最大距离即可判断选项.
【详解】由 ,
解方程组 ,
即直线 过定点 ,则 ,
显然 ,即C、D错误,A、B正确.
故选:AB
3.一条沿直线传播的光线经过点 和 ,然后被直线 反射,则反射光线所在的直线
方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】首先根据两点式求得入射光线的直线方程,求得入射光线和直线 的交点,再根据反射光
线经过入射点的对称点,结合点关于直线对称求得对称点,再利用两点式即可得解.
【详解】入射光线所在的直线方程为 ,即 ,
联立方程组 解得 即入射点的坐标为 .设 关于直线 对称的点为 ,
则 解得 ,即 .
因为反射光线所在直线经过入射点和 ,
所以反射光线所在直线的斜率为 ,
所以反射光线所在的直线方程为 ,即 .
故选:D.
4.汉代初年成书的《淮南万毕术》记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣”.这是中国古代入
民利用平面镜反射原理的首个实例,体现了传统文化中的数学智慧.在平面直角坐标系 中,一条光线
从点 射出,经 轴反射后的光线所在的直线与圆 相切,则反射光线所在直线的
斜率为( )
A. B. 或1 C.1 D.2
【答案】C
【分析】由对称性可知反射光线过 且又在该圆上,即可得 为切点,再由斜率乘积为 即可求出
答案.
【详解】易知 关于 轴的对称点为 ,
由平面镜反射原理,反射光线所在的直线过 且与该圆相切,
将圆 化简后可得 ,所以圆心 ,
易知 在该圆上,所以 即为切点,
因此圆心与切点连线与反射光线垂直,设反射光线所在直线的斜率为 ,
即 ,解得
故选:C.5.已知直线 ,点 ,记 到 的距离为 ,则 的取值范围为
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出直线所过定点,再由 及直线系表示的直线可求出结果.
【详解】当 时,直线 过点 , 到 的距离为 ;
由直线 ,可得 ,
由 ,可解得 ,
即直线 过定点 ,
则 , ,
当直线 与直线 垂直时, 最大,
令 ,m的值不存在,即这样的直线l不存在,
所以 .
故选:B.
6.不论实数 取何值时,直线 都过定点 ,则直线 关于点 的对
称直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出定点坐标,设直线 关于点 的对称直线方程为 ,则,解方程即可得出答案.
【详解】由 可得: ,
令 ,解得: ,
所以 ,设直线 关于点 的对称直线方程为: ,
则 到直线 与 的距离相等,
所以 ,解得: ,即 (舍去)或 .
故直线 关于点 的对称直线方程为: .
故选:D.
7.已知直线 ,若直线 与连接 两点的线段总有公共点,则
直线 的倾斜角范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】求出直线 过的定点,利用数形结合方法求出直线 的斜率范围,进而求出倾斜角范围.
【详解】直线 ,由 ,解得 ,即直线 过定点 ,
设直线 的斜率为 ,直线 的倾斜角为 ,则 ,
显然直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 ,
由于直线 经过点 ,且与线段 总有公共点,则 ,即 ,又 ,于是 ,因此 或 ,
所以直线 的倾斜角的取值范围是 .
故选:D
8.已知直线 ,若直线 与连接 、 两点的线段总有公共点,则直线 的倾斜角
范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据直线过定点,即可根据斜率公式求解边界线的斜率,即可根据斜率与倾斜角的关系求解.
【详解】直线 的方程可得 ,所以,直线 过定点 ,
设直线 的斜率为 ,直线 的倾斜角为 ,则 ,
因为直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 ,
因为直线 经过点 ,且与线段 总有公共点,所以 ,即 ,因为 ,所以 或 ,
故直线 的倾斜角的取值范围是 .
故选:D.
9.直线 的倾斜角是直线 倾斜角的一半,且直线 与坐标轴所围成的三角形的面积为 ,则
直线 的方程可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由斜率的几何意义结合二倍角公式可以先求出所求直线的斜率,再结合已知条件即可求出直线方
程.
【详解】由题意不妨设直线 与直线 的斜率分别为 ,倾斜角分别为 ,
而 , ,又由二倍角公式 ,
所以有 ,整理得 ,解得 或 (舍去),
所以设直线 的方程为 ,
则直线 与坐标轴分别交于 ,
所以由题意直线 与坐标轴所围成的三角形的面积为 ,
解得 ,所以设直线 的方程为 ,
当 时,它可以变形为 .
故选:C.
10.已知直线 ,点 ,记 到 的距离为 ,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.【答案】B
【分析】求出直线系所过定点,再由 及直线系表示的直线可求出结果.
【详解】由直线 ,可得 ,
由 可解的 ,
即直线 过定点 ,
则 ,
当 与直线 垂直时, ,当直线 过点 ,即 时, ,
又直线 无论 取何值,不能表示直线 ,
所以 ,
故选:B
11.已知直线 ,若直线 与连接 、 两点的线段总有公共点,
则直线 的倾斜角范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】求出直线 过的定点,利用数形结合方法求出直线 的斜率范围,进而求出倾斜角范围.
【详解】直线 ,由 ,解得 ,即直线 过定点 ,
设直线 的斜率为 ,直线 的倾斜角为 ,则 ,
显然直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 ,
由于直线 经过点 ,且与线段 总有公共点,则 ,即 ,又 ,于是 ,因此 或 ,
所以直线 的倾斜角的取值范围是 .
故选:D
12.已知圆O: 和点 ,点 ,M为圆O上的动点,则 的最小值为
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】作出辅助线,由三角形相似得到 ,当 三点共线时,
取得最小值,利用两点间距离公式求出最小值.
【详解】取 ,连接 ,
则 ,又 ,
所以 ,
又 ,故 ∽ ,
故 ,从而 ,
所以 ,当 三点共线时, 取得最小值,
最小值为 .
故选:C
二、多选题
13.满足下列条件的直线 与 ,其中 的是( )
A. 的倾斜角为 , 的斜率为
B. 的斜率为 , 经过点 ,
C. 经过点 , , 经过点 ,
D. 的方向向量为 , 的方向向量为
【答案】BCD
【分析】根据直线斜率之积为 判断ABC,再由方向向量垂直的数量积表示判断D.
【详解】对A, , , ,所以A不正确;对B, , ,故B正确;
对C, , , ,故C正确;
对D,因为 ,所以两直线的方向向量互相垂直,故 ,故D正确.
故选:BCD
14.已知直线 : , : ,则( )
A.若 ,则 的一个方向向量为 B.若 ,则 或
C.若 ,则 D. 恒过定点
【答案】AC
【分析】将 代入,根据方向向量定义即可判断A,根据直线平行和垂直与斜率的关系即可判断选项
B、C;将 化简得 ,结合一次函数的性质可判断D.
【详解】对于A,当 ,直线 : ,斜率为 ,则其一个方向向量为 ,故A正确;
对于B,若 ,当 时,显然不符合题意,
当 时,即直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 ,则有 ,
所以 ,解得 或 ;
当 时,直线 : , : ,显然两直线重合,故B错误;
对于C,若 ,当 时,显然不符合题意;
当 时可得 ,解得 ,即C正确;对于D,将 化简得 ,可知当 时,直线过 ,即不论 为何值时,直线 恒过定点
,即D错误;
故选:AC
15.已知直线 过直线 和 的交点,且原点到直线 的距离为3,则 的方程可以
为( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】先求得 和 的交点坐标,然后根据直线 的斜率是否存在进行分类讨论,结合原点到直线 的距
离确定正确答案.
【详解】由 解得 ,即交点为 ,
当直线 的斜率不存在时,直线 的方程为 ,
此时原点到直线 的距离为 ,符合题意,A选项正确.
当直线 的斜率存在时,设直线 的方程为 ,
即 ,
由 解得 ,
直线 的方程为 ,C选项正确.
故选:AC
16.下列结论错误的是( )
A.过点 , 的直线的倾斜角为B.若直线 与直线 垂直,则
C.直线 与直线 之间的距离是
D.已知 , ,点P在x轴上,则 的最小值是6
【答案】ACD
【分析】求出斜率判断A;利用两直线垂直关系求出a判断B;求出平行线间距离判断C;利用对称思想
求出最小值判断D作答.
【详解】对于A,直线 的斜率 ,其倾斜角小于 ,A错误;
对于B,由直线 与直线 垂直,得 ,解得 ,B正确;
对于C,直线 化为 ,因此两平行直线的距离 ,C错误;
对于D,点 关于x轴的对称点为 ,连接 交x轴于点 ,点 是x轴上任意一点,
连接 ,于是 ,
当且仅当点 与 重合时取等号,因此 ,D错误.故选:ACD
17.已知直线 ,则下列表述正确的是( )
A.当 时,直线的倾斜角为45°
B.当实数 变化时,直线 恒过点
C.当直线 与直线 平行时,则两条直线的距离为1D.原点到直线 的距离最大值为
【答案】ABD
【分析】A选项,可求出直线斜率,即可判断选项正误;B选项,将直线方程整理为 ,
由此可得直线所过定点;C选项,由题可得 ,后由平行直线距离公式可判断选项;D选项,根据直
线 恒过点 判断即可.
【详解】A选项,当 时,直线方程为 ,可得直线斜率为1,则倾斜角为45°,故A正确;
B选项,由题可得 ,则直线过定点 ,故B正确;
C选项,因直线 与直线 平行,则 ,解得 ,则直线方程为:
,即 .
则 与直线 之间的距离为 ,故C错误;
D选项,因为直线 恒过点 ,故原点到直线 的距离 ,当且仅当
时取等号,故D正确.
故选:ABD
18.已知点 , ,直线 上存在点P满足 ,则直线l的倾
斜角可能为( )
A.0 B. C. D.
【答案】BD
【分析】将 、 两点代入直线 的方程,可知点 、 不可能同时在直线 上,又 ,可判断出点的轨迹即为线段 ,把原问题转化为直线与线段恒有公共点问题,再求出两个临界值,即可判断.
【详解】将点 代入直线 得 ,再将点 代入直线
得 ,故点 、 不可能同时在直线 上,
又 ,且 ,
点 的轨迹为线段 ,即直线 与线段 恒有交点,
又 直线 ,
直线 恒过定点 ,作出示意图:
此时 , ,
故直线 的斜率的取值范围为: ,且直线的斜率存在,
故直线 的倾斜角的取值范围为: ,
故选:BD.
三、填空题
19.设不同直线 , ,则“ ”是“ ”的 条件.
【答案】充要【分析】利用充分条件、必要条件的定义,结合两直线平行的判定推理作答.
【详解】当 时,两直线方程为 , ,有 ,因此 ,
当直线 时,显然 ,于是 ,解得 ,
所以“ ”是“ ”的充要条件.
故答案为:充要
20.将一张坐标纸折叠一次,使得点 与点 重合,点 与点 重合,则
.
【答案】1
【分析】根据直线对称的性质,结合直线斜率公式、中点坐标公式、互相垂直的直线斜率之间的关系进行
求解即可.
【详解】设点 为点 ,点 为点 ,所以线段 的中点为 .
设点 为点 ,设点 为点 ,所以线段 的中点为 ,
由题意可知 ,
于是有: ,
故答案为:1
【点睛】关键点睛:本题的关键是根据直线对称,得到斜率之间的关系.
21.已知 的顶点 , 边上的中线 所在的直线方程为 , 的平分线
所在直线方程为 ,则直线 的方程为 .【答案】 .
【分析】由题意可知,点 在 上,可设点 的坐标是 ,则由 的中点在直线 上,可求出
,从而可得 ,然后设 关于直线 的对称点为 ,列方程组可求出 的坐标,
由题意可知 在直线 上,从而可求出直线 的方程.
【详解】由题意可知,点 在 上,可设点 的坐标是 ,
则 的中点 在直线 上,
所以 ,解得 ,所以 ,
设 关于直线 的对称点为 ,则有 ,解得 ,即 ,
则由 在直线 上,得直线 的斜率为 ,
所以直线 的方程为 ,即 ,
故答案为:
22.过直线 与 的交点,且垂直于直线 的直线方程是 .
【答案】
【分析】联立直线方程得交点坐标,再利用垂直关系及点斜式方程求解即可.
【详解】联立 ,解得 ,即交点坐标为 .
因为所求直线与直线 垂直,所以所求直线的斜率为 ,
所以所求的直线方程是: ,即 .
故答案为: .
23.已知点 、 , 在直线 上,则 的最小值等于 .【答案】12
【分析】求出 关于 的对称点 的坐标,则 即为 的最小值.
【详解】设 关于 的对称点为
则 ,解得 , ,
,则 ,所以 的最小值是12.故答案为: .
24.设 ,则直线 与 围成的三角形的面积的最大值为
.
【答案】2
【分析】由直线方程确定直线 ,且直线 过定点 ,直线 过定点 ,定点 都在直线 上,这样
设直线 交于 ,得出三条直线围成直角 ,利用基本不等式可得 的最大值,从而得三角形
面积最大值.
【详解】由题知直线 ,且直线 过定点 ,直线 过定点 ,点 在直线 上.
设直线 交于 ,则三条直线围成的三角形为 ,且 ,
所以 .
因为 ,
所以 ,当且仅当 时,等号成立,所以 ,所以 .
故答案为:2.
25.已知直线 过点 ,且与 轴、 轴的正半轴分别交于 , 两点, 为坐标原点,则 的面
积取最小值时直线 的方程为 .(答案写成一般式)
【答案】
【分析】把直线方程设出来,然后求出 两点的坐标,进而写出 的面积,然后通过基本不等式即
可求出面积的最小值,进而得到答案.
【详解】因为直线 与 轴、 轴的正半轴分别交于 两点,则可设直线 的斜率为 ,且 ,
所以直线 的方程为: 即 ,
令 ,得到 ,所以 ;令 ,得到 ,所以 .
由 ,则三角形AOB的面积为
,
当且仅当 ,即 ,因为 ,所以 ,
所以直线方程为 .
故答案为: .
26.已知直线 经过点 ,且点 , 到直线 的距离相等,则直线 的方程为 .
【答案】 或
【分析】根据直线 与直线 的位置关系,分类讨论,可得其斜率之间的关系,求得斜率,可得答案.
【详解】设直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 ,
当直线 时,显然点 , 到直线 的距离相等,如下图:则此时 ,由 ,且直线 过 ,
则直线 的方程为 ,整理可得 ;
当直线 与直线 相交时,作 于 , 于 ,如下图:
若 ,由 , ,则 ,
可得 ,即 为 的中点,其坐标为 ,
此时直线 的斜率 ,直线 的方程为 ,整理可得 .
故答案为: 或 .
27. 是直线 上的第一象限内的一点, 为定点,直线AB交x轴正半轴于点C,当 面
积最小时,点 的坐标是 .
【答案】
【分析】根据给定条件,设出点 的坐标,并表示出点 的横坐标,再列出三角形面积的关系式,利用均
值不等式求解作答.
【详解】依题意,设 , ,则 ,而 ,则有 ,显然 ,于是 ,
由点 在x轴正半轴上,得 , 面积
,当且仅当 ,即 时取等号,
所以当 面积最小时,点 的坐标是 .
故答案为:
【C组 在创新中考查思维】
一、单选题
1.已知向量 满足 ,若 ,则 的最小值为
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用直角坐标系将向量转化为坐标,进而转化为点关于直线对称,从而求出结果.
【详解】建立如图所示直角坐标系,其中 ,
则令 ,
设 ,则 ,
, ,
,
问题等价于当点 在线段 上运动时,求 的最小值,
设点 关于 的对称点为 ,
则 ,解得 ,
,
当且仅当 为直线 与线段 的交点 时取得最小值.
这时由 ,得 ,符合题意.
故选:D.
2.若对一个角 ,存在角 满足 ,则称 为 的“伴随角”.有
以下两个命题:
①若 ,则必存在两个“伴随角” ;
②若 ,则必不存在“伴随角” ;
则下列判断正确的是( )
A.①正确②正确; B.①正确②错误;
C.①错误②正确; D.①错误②错误.
【答案】B【分析】将已知方程变形为 ,则 为直线
与单位圆 的交点.用圆心到直线的距离解决问题
【详解】将已知方程变形为 ,
则 为直线 与单位圆 的交点.
考虑圆心到直线的距离
,其中 .
对于①,若 ,则 ,于是 ,即 ,
直线与圆必有两个不同交点,
为直线 与单位圆 的交点,
故必存在两个“伴随角” ,即①正确;
对于②若 ,则 ,于是 ,
即直线与圆可能公共点,故可能存在“伴随角” ,即②错误;
综上,①正确②错误,
故选:B.
【点睛】关键点点睛: 把 转化为直线 与单位圆 的交点
是解题的关键点.
3.已知函数 ,给出下列四个结论:
①函数 的图像是轴对称图形; ②函数 在 上单调递减;③函数 的值域是 ; ④方程 有4个不同的实数解.
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】根据函数解析式的几何意义,数形结合判断选项正误.
【详解】 表示x轴上的点 到 ,和 的距离之差的绝对值.
对于①,当点 在 左右对称位置时,到 ,和 的距离之差的绝对值相等,所以 的图
象是轴对称图形,①正确;
对于②, 时,点 从左向右靠近 ,到 ,和 的距离之差的绝对值变小,所以
在 上单调递减,②正确;
对于③,当点 在 时, , 取最小值0,又因为 ,所以 值域为
,③正确;
对于④,由③得 ,当 时, ,所以 在 上有两个不同的解
, , 和 各有两个解,故 有4个实数解,④正确.
故选:D.
【点睛】④中方程解的个数问题,注意 的值域为 ,所以 的解 需在 上, 才能
有两个解.4.已知 ,若过定点 的动直线 : 和过定点 的动直线 : 交于
点 ( 与 , 不重合),则以下说法错误的是( )
A. 点的坐标为 B.
C. D. 的最大值为5
【答案】D
【分析】根据定点判断方法、直线垂直关系、勾股定理、三角函数辅助角求最值即可得解.
【详解】因为 可以转化为 ,
故直线恒过定点A ,故A选项正确;
又因为 : 即 恒过定点B ,
由 和 , 满足 ,
所以 , 可得 , 故B选项正确;
所以 , 故C选项正确;
因为 , 设 为锐角,
则 ,
所以 , 所以当 时, 取最大值 ,
故选项D错误.
故选:D.
5. , , , , ,一束光线从点 出发射到 上的点 ,经 反射
后,再经 反射,落到线段 上(不含端点),则 的斜率的取值范围是( )
A. B.C. D.
【答案】D
【分析】先根据题意求得 关于直线 对称的点为 ,点 关于直线 的对称点为
,点 关于直线 的对称点为 ,再数形结合得到点 的变动范围,从而得到
,由此得解.
【详解】设直线 方程为 ,则 ,解得 ,即 ,即 ,
设 关于直线 对称的点为 ,则 ,解得 ,即 , ,
同理可得:
点 关于直线 的对称点为 ,
点 关于直线 的对称点为 ,
如图所示:
利用光线反射的性质可知,当这束光线反射后最终经过点 时,则其先经过点 ;当这束光线反射后最终
经过点 时,则其先经过点 ;
所以点 之间为点 的变动范围,因为 , ,所以直线 ,即直线 斜率不存在,而 ,
所以 ,即 .
故选:D
二、多选题
6.已知 为坐标原点, , 为 轴上一动点, 为直线 : 上一动点,则( )
A. 周长的最小值为 B. 的最小值为
C. 的最小值为 D. 的最小值为4
【答案】BCD
【分析】设 关于直线 : 的对称点为 , 关于 轴的对称点为 ,对于A:根据对称
性可得 ,进而可得结果;对于B:根据点到直线的距离分析判断;
对于C:因为 ,结合点到直线的距离分析判断;对于D:根据题意分析可得
,结合点到直线的距离分析判断.
【详解】设 关于直线 : 的对称点为 , 关于 轴的对称点为 ,
可知 ,
对于选项A: 可得 周长 ,
当且仅当 四点共线时,等号成立,
所以 周长的最小值为 ,故A错误;对于选项B:设 到 轴,直线 : 的距离分别为 ,
则 ,
可得 ,
所以 的最小值为 ,故B正确;
对于选项C:因为 ,
设 到直线 : 的距离为 ,
可得 ,
所以 的最小值为 ,故C正确;对于选项D:作 ,垂足为 ,
因为直线 的斜率 ,则 ,可得 ,
则 ,
可得 ,
所以 的最小值为4,故D正确;
故选:BCD.
7. 的三个顶点到直线l的距离分别为 ,则该三角形的重心 到直线 的距离可能为( )
A. B. C.2 D.
【答案】ABC
【分析】建立平面直角坐标系,利用重心坐标、点到直线的距离公式求得三角形的重心 到直线 的距离
的范围,由此确定正确答案.
【详解】以平面 内一点 为原点,建立平面直角坐标系,
设 ,则 ,设直线 的方程为 ( 不同时为 ),
不妨设 ,
则
,
则当 同号时, 取得最大值为 ,
当 ,
或 时,
取得最小值为 ,也即 过重心 .
所以 ,所以ABC选项正确,D选项错误.
故选:ABC
三、填空题
8.若关于x的方程 ;在 上有实数根,则 的最小值是 .
【答案】
【分析】转化为点 到原点的距离平方后由点到直线的距离公式求解.【详解】由题意得存在 ,使得点 在直线 上
故点 到原点的距离最小值为 ,
当 时,取最小值 ,此时 的最小值为 ,
故答案为:
9.如图,在平面直角坐标系中,以点 为圆心作半径为1的圆,点 , 为圆 上的动点,且
,点 为一定点,倍长 至 ,则线段 的最大值为 .
【答案】
【分析】设 ,结合题目条件可表示D,C点坐标,后由两点间距离公式结合辅助角公式可
得答案.
【详解】设 ,因 ,倍长 至 ,则D,E中点为B,则
.
又 ,圆 半径为1,则 ,得 ,即 .
则 ,
其中 ,则当 时, .故答案为:
10.设 ,过定点A的动直线 和过定点B的动直线 交于点 ,则
的最大值 .
【答案】9
【分析】根据直线方程求出定点,然后根据直线垂直,结合基本不等式求解即可;
【详解】由题意,动直线 过定点 ,
直线 可化为 ,
令 ,可得 ,
又 ,所以两动直线互相垂直,且交点为P,
所以 ,
因为 ,
所以 ,当且仅当 时取等号.
【点睛】根据直线方程求定点,判断直线垂直,将问题转化为基本不等式是本题的难点和突破点.
11.设x、 ,若向量 , , 满足 , , ,且向量 与 互相平行,则
的最小值为 .
【答案】
【分析】由向量平行的坐标表示可得 ,在坐标系中 , ,将 按
向量 平移至 ,根据 轨迹为直线 ,将问题化为 最小,数形结合法求原
点到直线距离即可得结果.
【详解】由 ,又向量 与 互相平行,所以 ,故 ,
令 , ,则 ,
所以 ,将 按向量 平移至 ,
所以 是直线 上的动点,如下图示,
所以 ,故 ,
由图知:要使 最小,只需 三点共线且 到直线 距离最短,
故 最小值为原点到直线 的距离,最小值为 ,此时题设中的x=2,
y=1.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:找到 的 ,并将其平移至 使 ,即有 ,
问题化为求点到直线距离.
12.已知点 , 直线 , 关于直线 的对称点为点 , 则
的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用对称将向量相乘转化为求点的运动轨迹问题,做出图像即可得到 的取值范围.
【详解】解:由题意,在 中, ,
∴直线 过点
∵ 关于直线 的对称点为点
∴直线l为线段 的垂直平分线
∵直线 为过点 的任意直线,
∴ ,
∴点 和点 在以点 为圆心4为半径的圆上,
由图可知
当点 在 时, 最小,为:
当点 在 时, 最大,为:
∴ 的取值范围为
故答案为: .【点睛】本题考查数形结合的思想,考查学生的作图能力.