直线与方程练习题一、填空题(5分×18=90分)1.若直线过点(3,-3)且倾斜角为30°,则该直线的方程为 ;2. 如果A (3, 1)、B (-2, k )、C (8, 11), 在同一直线上,那么k 的值是 ;3.两条直线023 m y x 和0323)1(2 m y x m 的位置关系是 ;4.直线02 b y x 与两坐标轴所围成的三角形的面积不大于1,那么b 的取值范围是 ;5. 经过点(-2,-3) , 在x 轴、y 轴上截距相等的直线方程是 ;6.已知直线0323 y x 和016 my x 互相平行,则它们之间的距离是:7、过点A(1,2)且与原点距离最大的直线方程是:8.三直线ax +2y +8=0,4x +3y =10,2x -y =10相交于一点,则a 的值是:9.已知点)2,1( A ,)2,2( B ,)3,0(C ,若点),(b a M )0( a 是线段AB 上的一点,则直线CM 的斜率的取值范围是:10.若动点),(),(2211y x B y x A 、分别在直线1l :07 y x 和2l :05 y x 上移动,则AB 中点M 到原点距离的最小值为:11.与点A(1,2)距离为1,且与点B(3,1)距离为2的直线有______条.12.直线l 过原点,且平分□ABCD 的面积,若B (1, 4)、D (5, 0),则直线l 的方程是 .13.当10k 2时,两条直线1 k y kx 、k x ky 2 的交点在 象限. 14.过点(1,2)且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程 ;15.直线y=21x 关于直线x =1对称的直线方程是 ; 16.已知A (3,1)、B (-1,2),若∠ACB 的平分线在y =x +1上, 则AC 所在直线方程是____________.17.光线从点 3,2A 射出在直线01: y x l 上,反射光线经过点 1,1B ,则反射光线所在直线的方程18.点A (1,3),B (5,-2),点P 在x 轴上使|AP |-|BP |最大,则P 的坐标为:二.解答题(10分×4+15分×2=70分)19.已知直线l :kx -y +1+2k =0(k ∈R).(1)证明:直线l 过定点; (2)若直线l 不经过第四象限,求k 的取值范围;(3)若直线l 交x 轴负半轴于点A ,交y 轴正半轴于点B ,O 为坐标原点,设△AOB 的面积为4,求直线l 的方程.20.(1)要使直线l 1:m y m m x m m 2)()32(22 与直线l 2:x -y=1平行,求m 的值.(2)直线l 1:a x +(1-a)y=3与直线l 2:(a -1)x +(2a+3)y=2互相垂直,求a 的值.21.已知 ABC 中,A (1, 3),AB 、AC 边上的中线所在直线方程分别为x y 210 和y 10,求 ABC各边所在直线方程.22.△ABC 中,A (3,-1),AB 边上的中线CM 所在直线方程为:6x +10y -59=0,∠B 的平分线方程B T 为:x -4y +10=0,求直线BC 的方程.23. 已知函数x a x x f )(的定义域为),0( ,且222)2( f . 设点P 是函数图象上的任意一点,过点P 分别作直线x y 和y 轴的垂线,垂足分别为N M 、.(1)求a 的值;(2)问:||||PN PM 是否为定值?若是,则求出该定值,若不是,则说明理由;(3)设O 为原点,若四边形OMPN 面积为 求P 点的坐标24.在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD 的长为2,宽为1,AB 、AD 边分别在x 轴、y 轴的正半轴上,A 点与坐标原点重合(如图所示)。
将矩形折叠,使A 点落在线段DC 上。
(1)若折痕所在直线的斜率为k ,试求折痕所在直线的方程;(2)当20k 时,求折痕长的最大值;(3)当21k 时,折痕为线段PQ ,设2(2||1)t k PQ ,试求t 的最大值。
答案: 1. y=33x-4 2. -9 3.相交 4. 2,00,2 5.x +y +5=0或3x -2y =0 6. 26137 7. 052 y x 8.-1 9. ,125,( 10.2311. 2 12.y x 2313.二 14.,2x y 或03 y x 15、022 y x 16. x -2y -1=0 17.4x 5y 10 18. (13,0)19:(1)法一:直线l 的方程可化为y =k (x +2)+1,故无论k 取何值,直线l 总过定点(-2,1).法二:设直线过定点(x 0,y 0),则kx 0-y 0+1+2k =0对任意k ∈R 恒成立,即(x 0+2)k -y 0+1=0恒成立,所以x 0+2=0,-y 0+1=0,解得x 0=-2,y 0=1,故直线l 总过定点(-2,1).(2)直线l 的方程可化为y =kx +2k +1,则直线l 在y 轴上的截距为2k +1,要使直线l 不经过第四象限,则k ≥0,1+2k ≥0,解得k 的取值范围是k ≥0.(3)依题意,直线l 在x 轴上的截距为-1+2k k ,在y 轴上的截距为1+2k ,∴A (-1+2k k ,0),B (0,1+2k ),又-1+2k k <0且1+2k >0,∴k >0,故S =12|OA ||OB |=12×1+2k k (1+2k )=12(4k +1k +4)=4, 即k =12,直线l 的方程为x -2y +4=0. 20.解 (1)∵ l 2的斜率k 2=1, l 1‖l 2∴ k 1=1,且l 1与l 2不重合 ∴ y 轴上的截距不相等∴ 由mm m m 2232=1且02 m m 得m =-1, 但m =-1时,l 1与l 2重合,故舍去, ∴ m 无解(2)当a=1时,l 1:x=3,l 2:y=52 ∴ l 1⊥l 2 当a=23 时,l 1:5653 x y ,l 2:54 =x 显然l 1与l 2不垂直。
当a≠1且a≠23 时,l 1:131 a x a a y ,l 2: 322321 a x a a y ∴ k 1=1 a a k 1=321 a a 由k 1k 2=-1得1 a a 321 a a =-1解得3 a ∴ 当a=1或3 a 时,l 1⊥l 221.分析:B 点应满足的两个条件是:①B 在直线01 y 上;②BA 的中点D 在直线012 y x 上。
由①可设 1,B x B ,进而由②确定B x 值.解:设 1,B x B 则AB 的中点221,Bx D ∵D 在中线CD :012 y x 上∴012221 B x , 解得5 B x , 故B (5, 1).同样,因点C 在直线012 y x 上,可以设C 为 C C y y ,12 ,求出 131 ,,C y C . 根据两点式,得ABC 中AB :072 y x , BC :014 y x ,AC :02 y x .22.设),(00y x B 则AB 的中点)21,23(00 y x M 在直线CM 上,则0592******** y x ,即0555300 y x …………………①,又点B 在直线BT 上,则010400 y x …………………②联立①②得)5,10(B ,76310)1(5 AB K ,有BT 直线平分B ,则由到角公式得76411417641141 BC BCK K ,得92 BC KBC 的直线方程为:06592 y x .23.(1)∵ 22222)2( af ,∴ 2 a . (2分)(2)点P 的坐标为),(00y x , 则有0002x x y ,00 x ,(3分)由点到直线的距离公式可知:0000||,12||||x PN x y x PM ,(6分)故有1|||| PN PM ,即||||PN PM 为定值,这个值为1. (7分)(3)由题意可设),(t t M ,可知),0(0y N .(8分)∵ PM 与直线x y 垂直,∴ 11 PM k ,即 100 t x ty ,解得)(2100y x t ,又0002x x y ,∴ 0022x x t .(10分)∴222120x S OPM ,222120 x S OPN ,(12分)∴ 212)1(212020x x S S S OPN OPM OMPN ,当且仅当10 x 时,等号成立.∴ 此时四边形OMPN 面积有最小值21 .(14分)24、解:(1) ①当0 k 时,此时A 点与D 点重合, 折痕所在的直线方程21y ②当0 k 时,将矩形折叠后A 点落在线段DC 上的点记为(,1)G a ,所以A 与G 关于折痕所在的直线对称,有1OG k k 11k aa k 故G 点坐标为)1,(k G ,从而折痕所在的直线与OG 的交点坐标(线段OG 的中点)为21,2(k M 折痕所在的直线方程2(21k x k y ,即2122k y kx 由①②得折痕所在的直线方程为:2122k y kx (2)当0 k 时,折痕的长为2;当20k 时,折痕直线交BC 于点21(2,222k M k ,交y 轴于21(0,)2k N∵22222211||2[(2)]4444(732222k k y MN k k。
而2)26(2 ,故折痕长度的最大值为)26(2(3)当21k 时,折痕直线交DC 于1(,1)22k P k ,交x 轴于21(,0)2k Q k∵22222111||1[(1222k k PQ k k k ∴22(2||1)t k PQ k k∵21k ∴2k k(当且仅当(2,1)k 时取“=”号)∴当k t 取最大值,t 的最大值是 。