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  • 2021-07-01 发布

高中数学必修2同步练习:第三章直线与方程(A)

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必修二 第三章 直线与方程(A)‎ 一、选择题 ‎1、过点A与B(7,0)的直线l1与过点(2,1),(3,k+1)的直线l2和两坐标轴围成的四边形内接于一个圆,则实数k等于(  )‎ A.-3 B.‎3 ‎ C.-6 D.6‎ ‎2、如果直线ax+2y+2=0与直线3x-y-2=0平行,则系数a为(  )‎ A.-3 B.-‎6 ‎ C.- D. ‎3、下列叙述中不正确的是(  )‎ A.若直线的斜率存在,则必有倾斜角与之对应 B.每一条直线都有唯一对应的倾斜角 C.与坐标轴垂直的直线的倾斜角为0°或90°‎ D.若直线的倾斜角为α,则直线的斜率为tan α ‎4、在同一直角坐标系中,表示直线y=ax与直线y=x+a的图象(如图所示)正确的是(  )‎ ‎5、若三点A(3,1),B(-2,b),C(8,11)在同一直线上,则实数b等于(  )‎ A.2 B.‎3 ‎ C.9 D.-9‎ ‎6、过点(3,-4)且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程是(  )‎ A.x+y+1=0‎ B.4x-3y=0‎ C.4x+3y=0‎ D.4x+3y=0或x+y+1=0‎ ‎7、已知点A(x,5)关于点(1,y)的对称点为(-2,-3),则点P(x,y)到原点的距离是(  )‎ A.4 B. C. D. ‎8、设点A(2,-3),B(-3,-2),直线过P(1,1)且与线段AB相交,则l的斜率k的取值范围是(  )‎ A.k≥或k≤-4 B.-4≤k≤ C.-3≤k≤4 D.以上都不对 ‎9、已知直线l1:ax+4y-2=0与直线l2:2x-5y+b=0互相垂直,垂足为(1,c),则a+b+c的值为(  )‎ A.-4 B.‎20 ‎ C.0 D.24‎ ‎10、若直线过点(1,2),(4,2+),则此直线的倾斜角是(  )‎ A.30° B.45° C.60° D.90°‎ ‎11、直线mx+ny+3=0在y轴上截距为-3,而且它的倾斜角是直线x-y=3倾斜角的2倍,则(  )‎ A.m=-,n=1 B.m=-,n=-3‎ C.m=,n=-3 D.m=,n=1‎ ‎12、如果A(1,3)关于直线l的对称点为B(-5,1),则直线l的方程是(  )‎ A.3x+y+4=0 B.x-3y+8=0‎ C.x+3y-4=0 D.3x-y+8=0‎ 二、填空题 ‎13、已知l1:2x+my+1=0与l2:y=3x-1,若两直线平行,则m的值为________.‎ ‎14、若直线m被两平行线l1:x-y+1=0与l2:x-y+3=0所截得的线段的长为2,则m的倾斜角可以是________.(写出所有正确答案的序号)‎ ‎①15°;②30°;③45°;④60°;⑤75°.‎ ‎15、已知直线l与直线y=1,x-y-7=0分别相交于P、Q两点,线段PQ的中点坐标为(1,-1),那么直线l的斜率为________.‎ ‎16、已知直线l经过点E(1,2),且与两坐标轴的正半轴围成的三角形的面积是4,则直线l的方程为________.‎ 三、解答题 ‎17、三角形ABC中,D是BC边上任意一点(D与B,C不重合),且|AB|2=|AD|2+|BD|·|DC|.求证:△ABC为等腰三角形.‎ ‎18、平行四边形的两邻边所在直线的方程为x+y+1=0及3x-4=0,其对角线的交点是D(3,3),求另两边所在的直线的方程.‎ ‎19、已知直线l经过直线2x+y-5=0与x-2y=0的交点.若点A(5,0)到l的距离为3,求直线l的方程.‎ ‎20、已知△ABC的两条高线所在直线方程为2x-3y+1=0和x+y=0,顶点A(1,2).‎ 求(1)BC边所在的直线方程;‎ ‎(2)△ABC的面积.‎ ‎21、如图,已知△ABC中A(-8,2),AB边上中线CE所在直线的方程为x+2y-5=0,AC边上的中线BD所在直线的方程为2x-5y+8=0,求直线BC的方程.‎ ‎22、某房地产公司要在荒地ABCDE(如图)上划出一块长方形地面(不改变方位)建一幢公寓,问如何设计才能使公寓占地面积最大?并求出最大面积(精确到‎1 m2‎).‎ 以下是答案 一、选择题 ‎1、B [由题意知l1⊥l2,‎ ‎∴kl1·kl2=-1.‎ 即-k=-1,k=3.]‎ ‎2、B [当两直线平行时有关系=≠,可求得a=-6.]‎ ‎3、D [α=90°时,斜率不存在.∴选D.]‎ ‎4、C ‎5、D [由kAB=kAC得b=-9.]‎ ‎6、D [当截距均为0时,设方程为y=kx,将点(3,-4)‎ 代入得k=-;当截距不为0时,设方程为+=1,‎ 将(3,-4)代入得a=-1.]‎ ‎7、D ‎8、A [‎ 如图:kPB=,‎ kPA=-4,结合图形可知 k≥或k≤-4.]‎ ‎9、A [垂足(1,c)是两直线的交点,且l1⊥l2,故-·=-1,∴a=10.l:10x+4y-2=0.将(1,c)代入,得c=-2;将(1,-2)代入l2:得b=-12.则a+b+c=10+(-12)+(-2)=-4.]‎ ‎10、A [利用斜率公式k===tan θ,可求倾斜角为30°.]‎ ‎11、D [依题意-=-3,-=tan 120°=-,‎ ‎∴m=,n=1.故选D.]‎ ‎12、A 二、填空题 ‎13、- ‎14、①⑤‎ 解析 两直线x-y+1=0与x-y+3=0之间的距离为=.又动直线被l1与l2所截的线段长为2,故动直线与两直线的夹角应为30°,因此只有①⑤适合.‎ ‎15、- 解析 设P(x,1)则Q(2-x,-3),将Q坐标代入x-y-7=0得,2-x+3-7=0.‎ ‎∴x=-2,∴P(-2,1),∴kl=-.‎ ‎16、4x+2y-8=0‎ 解析 设直线l的方程为+=1.‎ 由题意,得+=1, ①‎ ab=4. ②‎ 联立①,②,得a=2,b=4.‎ ‎∴l的方程为+=1,即4x+2y-8=0.‎ 三、解答题 ‎17、证明 ‎ 作AO⊥BC,垂足为O,以BC边所在的直线为x轴,以OA所在的直线为y轴,建立直角坐标系,如右图所示.设A(0,a),B(b,0),C(c,0),D(d,0),因为|AB|2=|AD|2+|BD|·|DC|,所以,由两点间距离公式可得b2+a2=d2+a2+(d-b)·(c-d),即-(d-b)(b+d)=(d-b)(c-d),又d-b≠0,故-b-d=c-d,即c=-b,所以△ABC为等腰三角形.‎ ‎18、解 由题意得解得 即平行四边形给定两邻边的顶点为为.‎ 又对角线交点为D(3,3),则此对角线上另一顶点为.‎ ‎∵另两边所在直线分别与直线x+y+1=0及3x-y+4=0平行,∴它们的斜率分别为 ‎-1及3,‎ 即它们的方程为y-=- 及y-=3,‎ ‎∴另外两边所在直线方程分别为x+y-13=0和3x-y-16=0.‎ ‎19、解 方法一 联立得交点P(2,1),‎ 当直线斜率存在时,设l的方程为y-1=k(x-2),‎ 即kx-y+1-2k=0,‎ ‎∴=3,解得k=,‎ ‎∴l的方程为y-1=(x-2),即4x-3y-5=0.‎ 当直线斜率不存在时,直线x=2也符合题意.‎ ‎∴直线l的方程为4x-3y-5=0或x=2.‎ 方法二 经过两已知直线交点的直线系方程为(2x+y-5)+λ(x-2y)=0,‎ 即(2+λ)x+(1-2λ)y-5=0,‎ ‎∴=3,‎ 即2λ2-5λ+2=0,解得λ=2或,‎ ‎∴直线l的方程为4x-3y-5=0或x=2.‎ ‎20、解 (1)∵A点不在两条高线上,由两条直线垂直的条件可设kAB=-,kAC=1.‎ ‎∴AB、AC边所在的直线方程为3x+2y-7=0,x-y+1=0.‎ 由得B(7,-7).‎ 由得C(-2,-1).‎ ‎∴BC边所在的直线方程2x+3y+7=0.‎ ‎(2)∵|BC|=,A点到BC边的距离d=,‎ ‎∴S△ABC=×d×|BC|=××=.‎ ‎21、解 设B(x0,y0),则AB中点E的坐标为,‎ 由条件可得:,‎ 得,解得,即B(6,4),同理可求得C点的坐标为(5,0).故所求直线BC的方程为=,即4x-y-20=0.‎ ‎22、解 在线段AB上任取一点P,分别向CD、DE作垂线划出一块长方形土地,以BC,EA的交点为原点,以BC,EA所在的直线为x,y轴,建立直角坐标系,则AB的方程为+=1,设P,则长方形的面积S=(100-x)(0≤x≤30).化简得S=-x2+x+6 000(0≤x≤30).‎ 当x=5,y=时,S最大,其最大值为6 ‎017 m2‎.‎

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