- 直线与方程
- 共7398题
如图,在平行四边形ABCD中,边AB所在直线方程为2x-y-2=0,点C(2,0).
(1)求直线CD的方程;
(2)求AB边上的高CE所在直线的方程.
正确答案
(1)∵四边形ABCD为平行四边形,∴AB∥CD.---(1分)
∴kCD=kAB=2.-----(3分)
∵点C(2,0)
∴直线CD的方程为y=2(x-2),---------(5分)
即2x-y-4=0.----------(6分)
(2)∵CE⊥AB,∴kCE=-=-
.------(8分)
∵点C(2,0)
∴直线CE的方程为y=-(x-2)--------(11分)
即x+2y-2=0
P(2,1)在圆x2+y2-8x-4y+11=0内,过点P做圆的割线l,交圆于A、B两点.
(1)若|AB|最短,求最短长度及此时直线l的方程;
(2)若|AB|=2,求直线l的方程.
正确答案
(1)由圆方程x2+y2-8x-4y+11=0,可得圆心C(4,2),半径r=3
当l⊥CP时,弦AB长最短
此时kcp==
,可得kl=
=-2
∴直线l的方程为y-1=-2(x-2)即2x+y-5=0
∵圆心C到l的距离d==
∴|AB|=2=2
=4.…(7分)
(2)∵|AB|=2,
∴圆心到直线的距离d==
=2
当l的斜率存在时,设l为方程为y-1=k(x-2)
可得=2,解之得k=-
,可得直线l方程为3x+4y-10=0
当l的斜率不存在时,l方程为x=2也符合题意
综上所述,直线l的方程是x=2或3x+4y-10=0(14分)
求倾斜角是直线y=-x+1的倾斜角的
,且分别满足下列条件的直线方程:
(1)经过点(,-1);
(2)在y轴上的截距是-5.
正确答案
∵直线的方程为y=-x+1,
∴k=-,倾斜角α=120°,
由题知所求直线的倾斜角为30°,即斜率为.
(1)∵直线经过点(,-1),
∴所求直线方程为y+1=(x-
),
即x-3y-6=0.
(2)∵直线在y轴上的截距为-5,
∴由斜截式知所求直线方程为y=x-5,
即x-3y-15=0.
已知椭圆的一个顶点为(-2,0),焦点在x轴上,且离心率为.
(1)求椭圆的标准方程.
(2)斜率为1的直线l与椭圆交于A、B两点,O为原点,当△AOB的面积最大时,求直线l的方程.
正确答案
(1)设椭圆方程为+
=1,由题意得a=2,e=
=
∴c=∴b2=a2-c2=2所以所求椭圆的标准方程为
+
=1
(2)将直线l:y=x+b代入椭圆+
=1中有3x2+4bx+2b2-4=0
由△=(4b)2-4×3(2b2-4)=-8b2+48>0得-<b<
由韦达定理得x1+x2=-b,x1•x2=
∴|AB|=
又点O到直线l的距离d=∴S△ABC=
d|AB|=
=
∴当b2=3(满足-<b<
)时,S△ABC有最大值
.此时b=±
∴所求的直线方程为y=x±
已知椭圆C:+y2=1(a>1)的上顶点为A,左焦点为F,直线AF与圆M:x2+y2+6x-2y+7=0相切.过点(0,-
)的直线与椭圆C交于P,Q两点.
(I)求椭圆C的方程;
(II)当△APQ的面积达到最大时,求直线的方程.
正确答案
(I)将圆M的一般方程x2+y2+6x-2y+7=0化为标准方程(x+3)2+(y-1)2=3,则圆M的圆心M(-3,1),半径r=.
由A(0,1),F(-c,0)(c=)得直线AF的方程为x-cy+c=0.
由直线AF与圆M相切,得=
,
解得c=或c=-
(舍去).
当c=时,a2=c2+1=3,
故椭圆C的方程为+y2=1.
(II)由题意可知,直线PQ的斜率存在,设直线的斜率为k,则直线PQ的方程为y=kx-.
因为点(0,-)在椭圆内,所以对任意k∈R,直线都与椭圆C交于不同的两点.
由得(1+3k2)x2-3kx-
=0.
设点P,Q的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则y1=kx1-,y2=kx2-
,x1+x2=
,x1x2=-
,
所以|PQ|==
=
.
又因为点A(0,1)到直线y=kx-的距离d=
,
所以△APQ的面积为S=|PQ|•d=
.
设t=,则0<t≤1且k2=
-
,S=
t•
=
=
.
因为0<t≤1,所以当t=1时,△APQ的面积S达到最大,
此时=1,即k=0.
故当△APQ的面积达到最大时,直线的方程为y=-.
已知倾斜角为135°且过点(2,1)的直线l与圆C:(x-1)2+y2=4相交与A,B两点,
(1)求直线l的方程;
(2)求弦长|AB|.
正确答案
解(1)依题有直线l的斜率为k=tan135°=-1,又直线l过点(2,1),
所以直线l的方程为:y-1=-1(x-2),
即:x+y-3=0.
(2)圆心(1,0)到直线x+y-3=0的距离为:d==
,
又圆的半径为2,所以|AB|=2=2
.
已知点P(1,2),直线l:3x+4y+14=0
(1)求点P到直线l的距离;
(2)求过点P且与直线l平行的直线l1的方程;
(3)求过点P且与直线l垂直的直线l2的方程.
正确答案
(1)点P到直线l的距离d==
=5;
(2)设过点P且与直线l平行的直线l1的方程为3x+4y+c=0,把点P(1,2)代入可得 3×1+4×2+c=0,
∴c=-11,
∴l1的方程为3x+4y-11=0.
(3)设过点P且与直线l垂直的直线l2的方程为4x-3y+c′=0,把点P(1,2)代入可得 4×1-3×2+c′=0,
∴c′=2,
∴l2的方程为4x-3y+2=0
求与直线l1:3x+4y-7=0平行,并且与两坐标轴都相交在正半轴所成的三角形面积为24的直线l的方程.
正确答案
直线l1:3x+4y-7=0,化为斜截式:y=-x+
,所以,l1的斜率为-
;
∵所求直线l∥l1 ,∴l的斜率也为-;∴可设l的方程为y=-
x+m,…(3分)
∵l与两坐标轴都相交在正半轴,∴m>0;当y=0时,求得直线l和x轴交点为(m,0),
由已知l与x轴,y轴所围成的三角形面积为24,所以:•
m•m=24,…(6分)
解出:m=±6,由分析m>0,舍去-6,所以,m=6,…(7分)
所以,所求的直线方程为y=-x+6,即:3x+4y-24=0…(8分)
已知△ABC的顶点A(5,1),AB边上的高CH所在的直线方程为2x-y-5=0,AC边上的中线BM所在的直线方程为x-2y-5=0.
(1)求顶点B的坐标;
(2)求直线BC的方程.
正确答案
(Ⅰ)由AB边上的高CH所在直线方程为2x-y-5=0可知kAB=-,
又A(5,1),AB边所在直线方程为y-1=-(x-5)①
∵BM所在的直线方程为x-2y-5=0②
联立①②解得:x=6,y=
∴B(6,)
(2)设(x0,yo),则AC的中点M(,
)在中线BM上,即
-2×
-5=0又点C在高CH上,得2x0-y0-5=0
联立解得x0=1,y0=-3
即C(1,-3)
故直线BC的方程为7x-10y-37=0
已知一条直线经过两条直线l1:2x-3y-4=0和l2:x+3y-11=0的交点,并且垂直于这个交点和原点的连线,求此直线方程.
正确答案
设所求直线的斜率为k,交点为P(x,y),
由方程组,解得P(5,2).
故kOP=.
因直线与直线OP垂直,则k=-=-
,
所以所求直线的方程为y-2=-(x-5),
即5x+2y-29=0,
答:此直线的方程为5x+2y-29=0.
已知直线:
(Ⅰ)求证:不论实数取何值,直线
总经过一定点.
(Ⅱ)若直线与两坐标轴的正半轴围成的三角形面积最大,求
的方程.
正确答案
(Ⅰ);(Ⅱ)
.
试题分析:(Ⅰ)直线方程整理得:,可知该直线过直线
与直线
的交点.经过解方程组
,可得到定点为
;(Ⅱ)由题知
则
令
则
,令
则
.求出与坐标轴的截距后再根据三角形的面积公式得到
,要使得
最大,就是当
时三角形的面积最大.此时可以得到
的方程为:
.
试题解析:(Ⅰ)由直线方程整理得:,所以可知该直线过直线
与直线
的交点.解方程组
可得
.所以直线
过定点
.
(Ⅱ)由题知,则
.令
,则
,即为直线在
轴上的截距;
令,则
.即为直线在
轴上的截距.
所以.
要使得最大,就是当
时三角形的面积最大.所以直线
的方程为:
.
在平面直角坐标系xOy中,已知圆C1:(x+3)2+(y-1)2=4和圆C2:(x-4)2+(y-5)2=4.
(1)若直线l过点A(4,0),且被圆C1截得的弦长为2,求直线l的方程;
(2)设P为平面上的点,满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线l1和l2,它们分别与圆C1和圆C2相交,且直线l1被圆C1截得的弦长与直线l2被圆C2截得的弦长相等,试求所有满足条件的点P的坐标.
正确答案
(1)y=0或7x+24y-28=0.(2)或
(1)设直线l的方程为y=k(x-4),即kx-y-4k=0.由垂径定理,得圆心C1到直线l的距离d==1,结合点到直线距离公式,得
=1,化简得24k2+7k=0,解得k=0或k=-
.
所求直线l的方程为y=0或y=-(x-4),即y=0或7x+24y-28=0.
(2)设点P坐标为(m,n),直线l1、l2的方程分别为y-n=k(x-m),y-n=-(x-m),即kx-y+n-km=0,-
x-y+n+
m=0.
因为直线l1被圆C1截得的弦长与直线l2被圆C2截得的弦长相等,两圆半径相等.由垂径定理,得圆心C1到直线l1与圆心C2到直线l2的距离相等.故有,
化简得(2-m-n)k=m-n-3或(m-n+8)k=m+n-5.
因为关于k的方程有无穷多解,所以有
解得点P坐标为或
.
(本小题满分16分)已知两定点,
,
(在第一象限)和
是过原点的直线
上的两个动点,且
,
∥
,如果直线
和
的交点
在
轴上,求点
的坐标.
正确答案
点C的坐标为
由已知, (2分)
从而直线的方程为
. (4分)
设, 由
,得
,
故, (7分)
直线AM的方程为:,令
的坐标为
. (10分)
直线BN的方程为: ,令
的坐标为
. (13分)
故=
, 解得
, (14分)
将其代入,并注意到
, 解得
. (15分)
故所求点C的坐标为 (16分)
有定点及定直线
,
是
上在第一象限内的点,
交
轴的正半轴于
点,问点
在什么位置时,
的面积最小,并求出最小值.
正确答案
当点坐标为
时,
面积最小,且最小值为40
当点的坐标为
时,
面积最小为40.
解析:设点,
直线
的方程为
,令
,得
.
的面积
,即
.
,
关于
的一元二次方程有实根,
,
.
当时,
,而当
时,
,不合要求.
故当点坐标为
时,
面积最小,且最小值为40.
如图,已知△ABC的顶点为A(2,4),B(0,-2),C(-2,3),求:
(Ⅰ)AB边所在直线的方程;
(Ⅱ)AB边上的高线CH所在直线的方程.
正确答案
(1)∵A(2,4),B(0,-2),
∴kAB==3,
由点斜式方程可得y-(-2)=3(x-0),
化为一般式可得3x-y-2=0
(2)由(1)可知kAB=3,
故AB边上的高线CH所在直线的斜率为-,
又AB边上的高线CH所在直线的过点C(-2,3),
所以方程为y-3=-(x+2),
化为一般式可得x+3y-7=0
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