- 直线的倾斜角与斜率
- 共1491题
已知三点A(m-1,2)、B(1,1)、C(3,m2-m-1),若AB⊥BC,求m的值。
正确答案
解:设AB、BC的斜率分别为k1、k2,
则,
又知xa-xb=m-2,
①当m-2=0,即m=2时,k1不存在,此时,k2=0,则AB⊥BC;
②当m-2≠0,即m≠2时,,
由,得m=-3,
故若AB⊥BC,则m=2或m=-3。
已知四边形ABCD的顶点为A(2,2+2),B(-2,2),C(0,2-2
),D(4,2),求证:四边形ABCD为矩形。
正确答案
证明:,
,
,
,
∴kAB=kCD,kBC=kAD,
∴四边形ABCD为平行四边形,
又,
∴AB⊥BC,
∴四边形ABCD为矩形。
若不同两点P,Q的坐标分别为(a,b),(3-b,3-a),则线段PQ的垂直平分线l的斜率为( );圆(x-2)2+(y-3)2=1关于直线l对称的圆的方程为( )。
正确答案
-1;x2+(y-1)2=1
如图,已知椭圆C1的中心在原点O,长轴左、右端点M,N在x轴上,椭圆C2的短轴为MN,且C1,C2的离心率都为e,直线l⊥MN,l与C1交于两点,与C2交于两点,这四点按纵坐标从大到小依次为A,B,C,D。
(1)设e=,求|BC|与|AD|的比值;
(2)当e变化时,是否存在直线l,使得BO∥AN,并说明理由。
正确答案
解:(1)因为C1,C2的离心率相同,故依题意可设
,
设直线,分别与C1,C2的方程联立
求得,
当时,
a,分别用
表示A,B的纵坐标,可知
;
(2)t=0时的l不符合题意;
时,BO∥AN当且仅当BO的斜率kBO与AN的斜率kAN相等,
即 ,
解得,
因为,又
所以
解得,
所以当时,不存在直线l,使得BO∥AN;
当时,存在直线l使得BO∥AN。
已知△ABC的顶点A,B在椭圆x2+3y2=4上,C在直线l:y=x+2上,且AB∥l。
(1)当AB边通过坐标原点O时,求AB的长及△ABC的面积;
(2)当∠ABC=90°,且斜边AC的长最大时,求AB所在直线的方程。
正确答案
解:(1)因为AB∥l,且AB边通过点(0,0),
所以AB所在直线的方程为y=x
设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)
由得
所以
又因为AB边上的高h等于原点到直线l的距离,
所以
即。
(2)设AB所在直线的方程为y=x+m
由得
因为A,B在椭圆上,
所以
设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)
则
所以
又因为BC的长等于点(0,m)到直线l的距离,
即
所以
所以当m=-1时,AC边最长(这时)
此时AB所在直线的方程为y=x-1。
已知函数和点P(1,0),过点P作曲线y=f(x)的两条切线PM、PN,切点分别为M、N.
(Ⅰ)设|MN|=g(t),试求函数g(t)的表达式;
(Ⅱ)是否存在t,使得M、N与A(0,1)三点共线.若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
(Ⅲ)在(Ⅰ)的条件下,若对任意的正整数n,在区间内总存在m+1个实数a1,a2,…,am,a m+1,使得不等式g(a1)+g(a2)+…+g(am)<g(a m+1)成立,求m的最大值.
正确答案
解:(Ⅰ)设M、N两点的横坐标分别为x1、x2,
∵,
∴切线PM的方程为:,
又∵切线PM过点P(1,0),
∴有,即x12+2tx1﹣t=0,(1)
同理,由切线PN也过点P(1,0),得x22+2tx2﹣t=0.(2)
由(1)、(2),可得x1,x2是方程x2+2tx﹣t=0的两根,
∴(*)
=
,把(*)式代入,得
,
因此,函数g(t)的表达式为.
(Ⅱ)当点M、N与A共线时,kMA=kNA,
∴=
,即
=
,
化简,得(x2﹣x1)[t(x2+x1)﹣x1x2]=0
∵x1≠x2,
∴t(x2+x1)=x2x1.(3)
把(*)式代入(3),解得.
∴存在t,使得点M、N与A三点共线,且.
(Ⅲ)知g(t)在区间上为增函数,
∴(i=1,2,...,m+1),则
.依题意,不等式
对一切的正整数n恒成立,
,即
对一切的正整数n恒成立.
∵,
∴,
∴.由于m为正整数,∴m≤6.
又当m=6时,存在a1=a2═am=2,a m+1=16,对所有的n满足条件.
因此,m的最大值为6.
如图,在平面直角坐标系xOy中,M、N分别是椭圆的顶点,过坐标原点的直线交椭圆于P、A两点,其中P在第一象限,过P作x轴的垂线,垂足为C,连接AC,并延长交椭圆于点B,设直线PA的斜率为k,
(1)当直线PA平分线段MN时,求k的值;
(2)当k=2时,求点P到直线AB的距离d;
(3)对任意k>0,求证:PA⊥PB。
正确答案
解:(1)M(-2,0),N(0,),M、N的中点坐标为(-1,
),
所以;
(2)由,得
,
,
AC方程:,
即:,
所以点P到直线AB的距离;
(3)由题意设,则
,
∵A、C、B三点共线,
∴,
又因为点P、B在椭圆上,
∴,两式相减得:
,
∴,
∴PA⊥PB。
已知直线L1的倾斜角1=30°,直线 L1⊥L2,则L2的斜率为( )。
正确答案
如图,已知椭圆C1的中心在原点O,长轴左、右端点M,N在x轴上,椭圆C2的短轴为MN,且C1,C2的离心率都为e,直线l⊥MN,l与C1交于两点,与C2交于两点,这四点按纵坐标从大到小依次为A,B,C,D。
(1)设e=,求|BC|与|AD|的比值;
(2)当e变化时,是否存在直线l,使得BO∥AN,并说明理由。
正确答案
解:(1)因为C1,C2的离心率相同,故依题意可设
,
设直线,分别与C1,C2的方程联立
求得,
当时,
a,分别用
表示A,B的纵坐标,可知
;
(2)t=0时的l不符合题意;
时,BO∥AN当且仅当BO的斜率kBO与AN的斜率kAN相等,
即 ,
解得,
因为,又
所以
解得,
所以当时,不存在直线l,使得BO∥AN;
当时,存在直线l使得BO∥AN。
已知椭圆(a>b>0)的左焦点F(-c,0)是长轴的一个四等分点,点A、B分别为椭圆的左、右顶点,过点F且不与y轴垂直的直线l交椭圆于C、D两点,记直线AD、BC的斜率分别为k1,k2。
(1)当点D到两焦点的距离之和为4,直线l⊥x轴时,求k1:k2的值;
(2)求k1:k2。
正确答案
解:(1)由题意椭圆的离心率,
所以
故椭圆方程为
则直线l:,
故或
当点C在x轴上方时
所以
当点C在x轴下方时,同理可求得
综上,为所求;
(2)因为
所以,
椭圆方程为
直线l:
设
由消x得
所以
故 ①
由及
得
将①代入上式得
注意到,得
所以为所求。
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