第九篇 解析几何
第1讲 直线的方程
基础巩固题组 (建议用时:40分钟)
一、填空题
1.直线3x-y+a=0(a为常数)的倾斜角为________.
π
解析 直线的斜率为k=tan α=3,又因为α∈[0,π),所以α=3. π
答案 3
3
2.已知直线l经过点P(-2,5),且斜率为-4.则直线l的方程为________. 3
解析 由点斜式,得y-5=-4(x+2), 即3x+4y-14=0. 答案 3x+4y-14=0
3.(2014·长春模拟)若点A(4,3),B(5,a),C(6,5)三点共线,则a的值为________. 5-3a-3解析 ∵kAC==1,kAB==a-3.
6-45-4由于A,B,C三点共线,所以a-3=1,即a=4. 答案 4
4.(2014·泰州模拟)直线3x-4y+k=0在两坐标轴上的截距之和为2,则实数k=________.
kk
解析 令x=0,得y=4;令y=0,得x=-3. kk
则有4-3=2,所以k=-24. 答案 -24
5.若直线(2m2+m-3)x+(m2-m)y=4m-1在x轴上的截距为1,则实数m=
________.
3
解析 由题意可知2m2+m-3≠0,即m≠1且m≠-2,在x轴上截距为1
=1,即2m-3m-2=0,解得m=2或-2.
2m2+m-3
2
4m-1
1
答案 2或-2
6.(2014·佛山调研)直线ax+by+c=0同时要经过第一、第二、第四象限,则a,b,c应满足________.
①ab>0,bc<0;②ab>0,bc>0;③ab<0,bc>0;④ab<0,bc<0.
cc
解析 由题意,令x=0,y=-b>0;令y=0,x=-a>0.即bc<0,ac<0,从而ab>0. 答案 ①
7.(2014·淮阳模拟)直线l经过点A(1,2),在x轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率的取值范围是________.
解析 设直线的斜率为k,如图,过定点A的直线经过点B时,直线l在x轴上的截距为3,此时k=-1;过定点A的直线经过点C时,直线l在x轴1
的截距为-3,此时k=2,满足条件的直线l的斜率范围是(-∞,-1)∪?1??2,+∞?. ??
?1?答案 (-∞,-1)∪?2,+∞?
??
8.一条直线经过点A(-2,2),并且与两坐标轴围成的三角形的面积为1,则此直线的方程为________.
xy
解析 设所求直线的方程为a+b=1, 22
∵A(-2,2)在直线上,∴-a+b=1.
①
又因直线与坐标轴围成的三角形面积为1, 1∴2|a|·|b|=1.②
???a-b=1,?a-b=-1,由①②可得(1)?或(2)?
???ab=2?ab=-2.???a=2,?a=-1,
由(1)解得?或?方程组(2)无解.
???b=1?b=-2,xyxy
故所求的直线方程为2+1=1或+=1,
-1-2即x+2y-2=0或2x+y+2=0为所求直线的方程. 答案 x+2y-2=0或2x+y+2=0 二、解答题
9.(2014·临沂月考)设直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R). (1)若l在两坐标轴上的截距相等,求l的方程; (2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围.
解 (1)当直线过原点时,该直线在x轴和y轴上的截距为0,当然相等.∴a=2,方程即为3x+y=0.
当直线不过原点时,由截距存在且均不为0, 得
a-2
=a-2,即a+1=1, a+1
∴a=0,方程即为x+y+2=0.
综上,l的方程为3x+y=0或x+y+2=0. (2)将l的方程化为y=-(a+1)x+a-2,
?-?a+1?>0,?-?a+1?=0,∴?或?∴a≤-1. ?a-2≤0?a-2≤0.综上可知a的取值范围是(-∞,-1].
10.已知直线l过点M(2,1),且分别与x轴、y轴的正半轴交于A,B两点,O为原点,是否存在使△ABO面积最小的直线l?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由. 解 存在.理由如下:
1??
设直线l的方程为y-1=k(x-2)(k<0),则A?2-k,0?,B(0,1-2k),△AOB
??1?1?1??1??1
的面积S=2(1-2k)?2-k?=2?4+?-4k?+?-k??≥2(4+4)=4.当且仅当-4k
??????111
=-k,即k=-2时,等号成立,故直线l的方程为y-1=-2(x-2),即x+2y-4=0.
能力提升题组 (建议用时:25分钟)
一、填空题
1.(2014·北京海淀一模)已知点A(-1,0),B(cos α,sin α),且|AB|=3,则直线AB的方程为________. 解析 |AB|=?cos α+1?2+sin2α=
1
2+2cos α=3,所以cos α=2,sin α
333
=±2,所以kAB=±3,即直线AB的方程为y=±3(x+1),所以直线AB3333
的方程为y=3x+3或y=-3x-3. 3333
答案 y=3x+3或y=-3x-3
2.若直线l:y=kx-3与直线2x+3y-6=0的交点位于第一象限,则直线l的倾斜角的取值范围是________.
3
解析 如图,直线l:y=kx-3,过定点P(0,-3),又A(3,0),∴kPA=3,
π?ππ?
则直线PA的倾斜角为6,满足条件的直线l的倾斜角的范围是?6,2?.
??
?ππ?
答案 ?6,2?
??
3.已知直线x+2y=2分别与x轴、y轴相交于A,B两点,若动点P(a,b)在线段AB上,则ab的最大值为________.
x
解析 直线方程可化为2+y=1,故直线与x轴的交点为A(2,0),与y轴的交点为B(0,1),由动点P(a,b)在线段AB上,可知0≤b≤1,且a+2b=2,从1?21?b-?而a=2-2b,故ab=(2-2b)b=-2b+2b=-2+,由于0≤b≤1, 2???2
2
11
故当b=2时,ab取得最大值2. 1
答案 2 二、解答题
4.如图,射线OA,OB分别与x轴正半轴成45°和30°角,过点P(1,0)作直线AB1
分别交OA,OB于A,B两点,当AB的中点C恰好落在直线y=2x上时,求直线AB的方程.