- 直线方程的综合应用
- 共376题
三角形的三个顶点A(1,1),B(4,0),C(3,2),求BC边上的高所在直线的方程。
正确答案
解:BC边上的高所在的直线l通过点A(1,1),且垂直于BC,
则,
因为,
所以,
所以BC边上的高所在直线的方程为,
∴x-2y+1=0。
已知点P(2,0)及圆C:x2+y2-6x+4y+4=0。
(1)若直线l过点P且与圆心C的距离为1,求直线l的方程;
(2)设过点P的直线l1与圆C交于M、N两点,当|MN|=4时,求以线段MN为直径的圆Q的方程;
(3)设直线ax-y+1=0与圆C交于A,B两点,是否存在实数,使得过点P(2,0)的直线l2垂直平分弦AB?若存在,求出实数的值;若不存在,请说明理由。
正确答案
解:(1)设直线的斜率为k(k存在),
则方程为,即
,
又圆C的圆心为(3,-2),半径r=3,
由, 解得
,
所以,直线的方程为,即
,
当的斜率不存在时,
的方程为x=2,经验证x=2也满足条件。
(2)由于,而弦心距
,
所以,
所以P恰为MN的中点,
故以MN为直径的圆Q的方程为。
(3)把直线,代入圆C的方程,
消去y,整理得,
由于直线交圆C于A,B两点,
故,
即,解得:
,
则实数的取值范围是。
设符合条件的实数存在,由于垂直平分弦AB,故圆心C(3,-2)必在
上,
所以的斜率
,而
,所以
,
由于,
故不存在实数,使得过点P(2,0)的直线垂直平分弦AB。
已知圆C经过P(4,-2),Q(-1,3)两点,且在y轴上截得的线段长为4,半径小于5.
(1)求直线PQ与圆C的方程;
(2)若直线l∥PQ,且l与圆C交于点A、B,∠AOB=90°,求直线l的方程.
正确答案
解:(1)直线PQ的方程为y-3=×(x+1),即x+y-2=0,
C在PQ的中垂线y-=1×(x-
),即y=x-1上,
设C(n,n-1),
则r2=|CQ|2=(n+1)2+(n-4)2,
由题意,有r2=(2)2+|n|2,
∴n2+12=2n2-6n+17,
∴n=1或5,r2=13或37(舍去),
∴圆C为(x-1)2+y2=13.
(2)设直线l的方程为x+y+m=0,
由,得2x2+(2m-2)x+m2-12=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=1-m,x1x2=,
∵∠AOB=90°,
∴x1x2+y1y2=0,
∴x1x2+(x1+m)(x2+m)=0,
∴m2+m-12=0,∴m=3或-4(均满足Δ>0),
∴l为x+y+3=0或x+y-4=0.
已知直线l1:mx+8y+n=0与直线l2:2x+my﹣1=0互相平行,经过点(m,n)的直线l与l1,l2垂直,且被l1,l2截得的线段长为,试求直线l的方程.
正确答案
解:∵l1∥l2 ,,解得 m=4,n≠﹣2; 或m=﹣4,n≠2.
又由题意可得l1与l2之间的距离为.
当m=4时,由 =
,可得
,解得 n=18或n=﹣22,
所求直线方程为y﹣18=2(x﹣4)或y+22=2(x﹣4),
即2x﹣y+10=0或2x﹣y﹣30=0.
当m=﹣4时,=
,可得
,n=22或n=﹣18,
所求直线方程为y+18=﹣2(x+4)或y﹣22=﹣2(x+4),即2x+y+26=0或2x+y﹣14=0.
已知两条直线:3x+4y-2=0与
:2x+y+2=0的交点为P。
求满足下列条件的直线方程:
(1)过点P且过原点的直线方程;
(2)过点P且垂直于直线:x-2y-1=0的直线
的方程。
正确答案
解:由,解得:
,
所以,点P的坐标为(-2,2),
(1)易知,所求的直线的方程为y=-x。
(2)由:x-2y-1=0,可知
,
又直线与
垂直,
∴k=-2,
∴y-2=-2(x+2),即2x+y+2=0。
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