- 直线的倾斜角与斜率
- 共895题
已知曲线C:x2+y2+2x+m=0(m∈R)
(1)讨论曲线C的形状;
(2)若m=-7,过点P(-1,2)的直线与曲线C交于A,B两点,且|AB|=2,求直线AB的倾斜角α.
正确答案
(1)由曲线C:x2+y2+2x+m=0可得(x+1)2+y2=1-m,
①当1-m>0,即m<1时,曲线C表示的是以C(-1,0)为圆心,r=为半径的圆;
②当1-m=0,即m=1时,曲线C表示的是一个点C(-1,0);
③当1-m<0,即m>1时,曲线C不表示任何图形.
(2)当m=-7时,曲线C化为:(x+1)2+y2=8.
若直线AB⊥x轴,则线段AB为直径,于是|AB|=4与已知|AB|=2
矛盾,应舍去,因此直线AB与x轴不垂直.
设直线AB的斜率为k,则方程为y-2=k(x+1),化为kx-y+k+2=0.
由点到直线的距离公式可得圆心C(-1,0)到直线AB的距离d==
,
∵|AB|=2,
∴2=2
,化为k2=3,∴k=±
.
∴tanα=±,又∵α∈[0,π),∴α=
或
.
已知抛物线y2=4x的焦点为F,直线l过点M(4,0).
(Ⅰ)若点F到直线l的距离为,求直线l的斜率;
(Ⅱ)设A,B为抛物线上两点,且AB不与x轴重合,若线段AB的垂直平分线恰过点M,求证:线段AB中点的横坐标为定值.
正确答案
(Ⅰ)由已知,x=4不合题意.设直线l的方程为y=k(x-4),
由已知,抛物线C的焦点坐标为(1,0),…(1分)
因为点F到直线l的距离为,
所以=
,…(3分)
解得k=±,所以直线l的斜率为±
.…(5分)
(Ⅱ)设线段AB中点的坐标为N(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),
因为AB不垂直于x轴,
则直线MN的斜率为,
直线AB的斜率为,…(7分)
直线AB的方程为y-y0=(x-x0),…(8分)
联立方程
消去x得(1-)y2-y0y+
+x0(x0-4)=0,…(10分)
所以y1+y2=,…(11分)
因为N为AB中点,
所以=y0,即
=y0,…(13分)
所以x0=2.即线段AB中点的横坐标为定值2.…(14分)
已知直线l:x+ay+1-a=0.
(Ⅰ)若l与线段AB有交点,其中A(-2,-1),B(1,1),求实数a的取值范围;
(Ⅱ)若l与x轴的负半轴交M点,交y轴正半轴于N,求△OMN的面积最小时直线l的方程.
正确答案
(Ⅰ)直线l过定点P(-1,1),KPA=2,KPB=0,要使l满足条件,必须
当a=0时,满足条件;当a≠0时,l的斜率-≥2或-
<0
即a>0或0>a≥-,综上得a≥-
;
(Ⅱ)M(a-1,0),N(0,),依题意有
,而S△OMN=-
(a+
-2),∵a<0,∴a+
-2≤-4,即S△OMN=-
(a+
-2)≥2,当a=-1时,面积的最小值为2,此时直线的方程为x-y+2=0.
已知定点A(2,-5),动点B在直线2x-y+3=0上运动,当线段AB最短时,求B的坐标.
正确答案
如图.易知当AB的连线与已知直线垂直时,AB的长度最短.
直线2x-y+3=0的斜率k=2,
∴AB的斜率KAB=-
AB的斜率的方程为:
y+5=-(x-2),⇒x+2y+8=0,
⇒
,
B的坐标为(-,-
).
已知抛物线的方程为x2=2py(p>0),过点P(0,p)的直线l与抛物线相交于A、B两点,分别过点A、B作抛物线的两条切线l1和l2,记l1和l2相交于点M.
(Ⅰ)证明:直线l1和l2的斜率之积为定值;
(Ⅱ)求点M的轨迹方程.
正确答案
(Ⅰ)依题意,直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+p,
将其代入x2=2py,消去y整理得x2-2pkx-2p2=0(2分)
设A,B的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=-2p2(3分)
将抛物线的方程改写为y=x2,求导得y′=
x.
所以过点A的切线l1的斜率是k1=,过点B的切线l2的斜率是k2=
,
故k1k2==-2,所以直线l1和l2的斜率之积为定值-2(6分)
(Ⅱ)设M(x,y).因为直线l1的方程为y-y1=k1(x-x1),即y-=
(x-x1),
同理,直线l2的方程为y-=
(x-x2),
联立这两个方程,消去y得-
=
(x-x2)-
(x-x1),
整理得(x1-x2)(x-)=0,注意到x1≠x2,所以x=
(10分)
此时y=+
(x-x1)=
+
(
-x1)=
=-p(12分)
由(Ⅰ)知,x1+x2=2pk,所以x==pk∈R,
所以点M的轨迹方程是:y=-p.(14分)
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