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- 2021-06-16 发布
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天天练28 直线方程与两直线的位置关系
小题狂练
一、选择题
1.“a<-1”是“直线ax+y-3=0的倾斜角大于”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
答案:A
解析:设直线ax+y-3=0的倾斜角为θ,则tanθ=-a,因为直线ax+y-3=0的倾斜角大于,所以-a>1或-a<0,解得a<-1或a>0,所以“a<-1”是“直线ax+y-3=0的倾斜角大于”的充分不必要条件.
2.[2019·甘肃张掖月考]直线xsinα+y+2=0的倾斜角的取值范围是( )
A.[0,π) B.∪
C. D.∪
答案:B
解析:直线xsinα+y+2=0的斜率为k=-sinα,∵-1≤sinα≤1,∴-1≤k≤1,∴倾斜角的取值范围是∪,故选B.
3.已知两条直线l1:(a-1)x+2y+1=0,l2:x+ay+3=0平行,则a等于( )
A.-1 B.2
C.0或-2 D.-1或2
答案:D
解析:若a=0,两直线方程分别为-x+2y+1=0和x
=-3,此时两直线相交,不平行,所以a≠0;
当a≠0时,两直线平行,则有=≠,解得a=-1或2.
4.过点P(2,1)且与原点O距离最远的直线方程为( )
A.2x+y-5=0
B.2x-y-3=0
C.x+2y-4=0
D.x-2y=0
答案:A
解析:过点P(2,1)且与原点O距离最远的直线为过点P(2,1)且与OP垂直的直线,因为直线OP的斜率为=,所以所求直线的斜率为-2,故所求直线方程为2x+y-5=0.
5.[2019·四川成都月考]当点P(3,2)到直线mx-y+1-2m=0的距离最大时,m的值为( )
A. B.0
C.-1 D.1
答案:C
解析:直线mx-y+1-2m=0过定点Q(2,1),所以点P(3,2)到直线mx-y+1-2m=0的距离最大时,PQ垂直直线,即m·=-1,∴m=-1,故选C.
6.[2019·河南新乡模拟]三条直线l1:x-y=0,l2:x+y-2=0,l3:5x-ky-15=0构成一个三角形,则k的取值范围是( )
A.k∈R
B.k∈R且k≠±1,k≠0
C.k∈R且k≠±5,k≠-10
D.k∈R且k≠±5,k≠1
答案:C
解析:由l1∥l3,得k=5;由l2∥l3,得k=-5;由x-y=0与x+y-2=0,得x=1,y=1,若(1,1)在l3上,则k=-10.若l1,l2,l3能构成一个三角形,则k≠±5且k≠-10,故选C.
7.[2019·银川模拟]若直线l1:x+ay+6=0与l2:(a-2)x+3y+2a=0平行,则l1与l2之间的距离为( )
A. B.
C. D.
答案:B
解析:由l1∥l2得(a-2)a=1×3,且a×2a≠3×6,解得a=-1,∴l1:x-y+6=0,l2:x-y+=0,∴l1与l2之间的距离d==,故选B.
8.已知a,b满足2a+3b=1,则直线4x+ay-2b=0必过的定点为( )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:由2a+3b=1得a=.将a=代入直线方程4x+ay-2b=0,整理得8x+y-b(3y+4)=0,令解得故直线4x+ay-2b=0必过定点,选D.
二、非选择题
9.已知两直线方程分别为l1:x+y=1,l2:ax+2y=0,若l1⊥l2,则a=________.
答案:-2
解析:因为l1⊥l2,所以k1k2=-1,即(-1)·=-1,解得a=-2.
10.[2019·广东惠阳月考]已知直线l1的方程为3x+4y-7=0,直线l2的方程为6x+8y+1=0,则直线l1与l2的距离为________.
答案:
解析:直线l1的方程为3x+4y-7=0,即6x+8y-14=0,直线l2的方程为6x+8y+1=0,d==.
11.已知点A(-1,t),B(t,4),若直线AB的斜率为2,则实数t的值为________.
答案:
解析:由题意知,kAB=2,即=2,解得t=.
12.已知直线l1:mx+y+4=0和直线l2:(m+2)x-ny+1=0(m,n>0)互相垂直,则的取值范围为________.
答案:
解析:因为l1⊥l2,所以m(m+2)+1×(-n)=0,得n=m2+2m,因为m>0,所以==,则0<<,故的取值范围为.
课时测评
一、选择题
1.直线2xcosα-y-3=0的倾斜角的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案:B
解析:直线2xcosα-y-3=0的斜率k=2cosα,因为α∈,所以≤cosα≤,因此k=2·cosα∈[1,].设直线的倾斜角为θ,则有tanθ∈[1,].又θ∈[0,π),所以θ∈
,即倾斜角的取值范围是.
2.[2019·贵州遵义四中第一次月考]“a=2”是“直线ax+3y-1=0与直线6x+4y-3=0垂直”成立的( )
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:D
解析:a=2时,直线2x+3y-1=0和直线6x+4y-3=0不垂直,不是充分条件;直线ax+3y-1=0和直线6x+4y-3=0垂直时,由6a+3×4=0可得a=-2,所以不是必要条件,故选D.
3.若<α<2π,则直线+=1一定不经过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
答案:B
解析:通解 将直线方程化为斜截式得y=-x+sinα,因为<α<2π,所以->0,sinα<0,所以直线+=1一定不经过第二象限.故选B.
优解 由<α<2π得cosα>0,sinα<0,则直线在x轴上的截距为正,在y轴上的截距为负,所以直线+=1一定不经过第二象限.故选B.
4.已知直线l1:(k-3)x+(4-k)y+1=0与l2:2(k-3)x-2y+3=0平行,则k的值为( )
A.1或3 B.1或5
C.3或5 D.1或2
答案:C
解析:当k=4时,直线l1:x+1=0,直线l2:2x-2y+3=0,两直线不平行;当k≠4时,=k-3,≠,解得k
=3或5.
5.[2019·唐山模拟]已知坐标原点关于直线l1:x-y+1=0的对称点为A,设直线l2经过点A,则当点B(2,-1)到直线l2的距离最大时,直线l2的方程为( )
A.2x+3y+5=0 B.2x-3y+5=0
C.3x+2y+5=0 D.3x-2y+5=0
答案:D
解析:设A(x0,y0),依题意可得解得即A(-1,1).设B(2,-1)到直线l2的距离为d,当d=|AB|时取得最大值,此时直线l2垂直于直线AB,kl2=-=,∴直线l2的方程为y-1=(x+1),即3x-2y+5=0.故选D.
6.[2019·四川绵阳月考]已知b>0,直线(b2+1)x+ay+2=0与直线x-b2y-1=0互相垂直,则ab的最小值为( )
A.1 B.2
C.2 D.2
答案:B
解析:因为直线(b2+1)x+ay+2=0与直线x-b2y-1=0互相垂直,所以(b2+1)-ab2=0.又因为b>0,所以ab=b+≥2,当且仅当b=1时等号成立.故选B.
7.
[2019·湖北沙市中学测试]如图所示,已知A(4,0),B(0,4),从点P(2,0)射出的光线经直线AB反射后再射到直线OB上,最后经直线OB反射后又回到P点,则光线所经过的路程是( )
A.2 B.6
C.3 D.2
答案:A
解析:直线AB的方程为x+y=4,则点P关于直线AB的对称点为P1(4,2),P关于y轴的对称点为P2(-2,0),由光的反射原理可知P1,M,N,P2四点共线,则光线所经过的路程是|P1P2
|==2.故选A.
8.[2019·华大新高考联盟]已知m,n,a,b∈R,且满足3m+4n=6,3a+4b=1,则 的最小值为( )
A. B.
C.1 D.
答案:C
解析:(m,n)为直线3x+4y=6上的动点,(a,b)为直线3x+4y=1上的动点,的最小值可理解为两动点间距离的最小值,显然最小值是两平行线间的距离,所以d==1.故选C.
二、非选择题
9.直线l过点P(1,0),且与以A(2,1),B(0,)为端点的线段有公共点,则直线l斜率的取值范围为____________.
答案:(-∞,-]∪[1,+∞)
解析:如图,∵kAP==1,kBP==-,
∴直线l的斜率k∈(-∞,-]∪[1,+∞).
10.[2019·湖北黄石月考]已知点P(0,2),点M(x,y)在不等式组所确定的平面区域内,则|PM|的最小值是________.
答案:
解析:画出不等式组所确定的平面区域如图,
由图知|PM|的最小值为点P(0,2)到直线x-y=0的距离,即d==.
11.求适合下列条件的直线的方程:
(1)在y轴上的截距为-5,倾斜角的正弦值是;
(2)经过点P(3,2),且在两坐标轴上的截距相等;
(3)经过点A(-1,-3),倾斜角等于直线y=3x的倾斜角的2倍.
解析:(1)设直线的倾斜角为α,则sinα=.∴cosα=±,直线的斜率k=tanα=±.又直线在y轴上的截距是-5,
由斜截式得直线方程为y=±x-5.
(2)设直线l在x,y轴上的截距均为a,若a=0,即l过点(0,0)和(3,2).
∴l的方程为y=x,即2x-3y=0.
若a≠0,则设l的方程为+=1.
∵l过点P(3,2),∴+=1.
∴a=5,∴l的方程为x+y-5=0.
综上可知,直线l的方程为2x-3y=0或x+y-5=0.
(3)由已知:设直线y=3x的倾斜角为α
,则所求直线的倾斜角为2α.
∵tanα=3,∴tan2α==-.
又直线经过点A(-1,-3),
因此所求直线方程为y+3=-(x+1),
即3x+4y+15=0.