- 直线与方程
- 共7398题
已知正方形的外接圆方程为x2+y2-24x+a=0,A、B、C、D按逆时针方向排列,正方形一边CD所在直线的方向向量为(3,1).
(1)求正方形对角线AC与BD所在直线的方程;
(2)若顶点在原点,焦点在x轴上的抛物线E经过正方形在x轴上方的两个顶点A、B,求抛物线E的方程.
正确答案
(1)由(x-12)2+y2=144-a(a<144),
可知圆心M的坐标为(12,0),
依题意,∠ABM=∠BAM=,kAB=
,设MA、MB的斜率k满足|
|=1.
解得kAC=2,KBD=-.
∴所求BD方程为x+2y-12=0,AC方程为2x-y-24=0.
(2)设MB、MA的倾斜角分别为θ1,θ2,则tanθ1=2,tanθ2=-,
设圆半径为r,则A(12+r,
r),B(12-
r,
r),
再设抛物线方程为y2=2px (p>0),由于A,B两点在抛物线上,
∴∴r=4
,p=2.
得抛物线方程为y2=4x.
设分别为椭圆
的左、右焦点,斜率为
的直线
经过右焦点
,且与椭圆W相交于
两点.
(1)求的周长;
(2)如果为直角三角形,求直线
的斜率
.
正确答案
(1)的周长为
;(2)直线
的斜率
,或
时,
为直角三角形.
试题分析:(1)求的周长,这是焦点三角问题,解这一类问题,往往与定义有关,本题可由椭圆定义得
,
,两式相加即得
的周长;(2)如果
为直角三角形,求直线
的斜率
,由于没教得那一个角为直角,故三种情况,
,或
,或
,当
时,此时直线
的存在,设出直线方程,代入椭圆方程,设
,
,由根与系数关系,得到关系式,再由
,即可求出斜率
的值,当
(与
相同)时,则点A在以线段
为直径的圆
上,也在椭圆W上,求出点
的坐标,从而可得直线
的斜率
.
(1)椭圆的长半轴长
,左焦点
,右焦点
, 2分
由椭圆的定义,得,
,
所以的周长为
. 5分
(2)因为为直角三角形,
所以,或
,或
,再由当
时,
设直线的方程为
,
,
, 6分
由 得
, 7分
所以 ,
. 8分
由,得
, 9分
因为,
,
所以
, 10分
解得. 11分
当(与
相同)时,
则点A在以线段为直径的圆
上,也在椭圆W上,
由 解得
,或
, 13分
根据两点间斜率公式,得,
综上,直线的斜率
,或
时,
为直角三角形. 14分
已知△ABC的三个顶点是A(4,0),B(6,2),C(0,8)
(Ⅰ)求BC边所在直线的方程;
(Ⅱ)求BC边的高所在直线的方程.
正确答案
(I)∵kBC==-1,
∴BC边所在直线的方程为y=-x+8,
即x+y-8=0.
(II)∵kBC•k高=-1,∴k高=1.
∴BC边的高所在直线的方程为:y-0=x-4,
即x-y-4=0.
已知l1:x+my+6=0,l2:(m-2)x+3y+m=0,求满足下列条件的m的值:
(1)l1⊥l2;
(2)l1∥l2
(3)l1,l2重合.
正确答案
当m=0时,可知l1与l2相交但不垂直,当m≠0时,直线l1的斜率 k1=-,l2的斜率 k2=-
.
(1)若l1⊥l2,则k1k2=-1,故-(-
)=-1,即m=
.
(2)若l1∥l2,则k1=k2,且-≠-
,解得m=-1,或m=3.
(3)由(2)知m∈R时,l1与l2不能重合,
已知直线3x+4y-2=0与直线2x-3y+10=0的交点为P,
(1)求经过点P且垂直于直线3x-2y+4=0的直线方程;
(2)求圆心在y轴且经过点P和原点的圆的方程.
正确答案
(1)由 求得
,故点P(-2,2).
设经过点P且垂直于直线3x-2y+4=0的直线方程为2x+3y+c=0,把点P的坐标代入求得c=-2,故所求的直线方程为 2x+3y-2=0.
(2)设圆心的坐标为(0,b),则由圆经过点P和原点可得 0+b2=(0+2)2+(b-2)2,求得b=2,故半径为=2,
故所求的圆的方程为 x2+(y-2)2=4.
已知定点A(8,-6)、B(2,2),l为线段AB的垂直平分线.
(1)求直线l的方程;(2)若x轴上的动点P到直线l的距离不超过1,求点P横坐标的取值范围.
正确答案
(1)∵直线AB的斜率为kAB==-
∴最小l的斜率为kl=
又线段AB的中点坐标为(5,-2)
∴直线l的方程为y+2=(x-5)即3x-4y-23=0
(2)设出P(x,0),根据点P到直线l的距离不超过1得
≤1即|3x-23|≤5
解得6≤x≤
∴点P横坐标的取值范围是[6,]
已知点A(-1,0)、B(1,0),直线AM与BM相交于点M,且它们的斜率之积为-2,
(1)求动点M的轨迹E的方程;
(2)若过点N(1,1)的直线l与曲线E交于C、D两点,且•
=0,求直线l的方程.
正确答案
(1)由题意可得:设M(x,y),
所以直线AM与直线BM的斜率分别为,
,
因为直线AM与直线BM的斜率之积为-2,
所以•
=-2,化简得:x2+
=1(y≠0).
所以动点M的轨迹E的方程为x2+=1(y≠0).
(2)根据题意可得直线l的斜率存在,所以设l:y-1=k(x-1),C(x1,y1),D(x2,y2),
联立方程组得:⇒2x2+(kx+1-k)2=2
所以整理可得:(2+k2)x2+2k(1-k)x+(1-k)2-2=0
所以根据根与系数的关系可得:
因为•
=0,所以x1x2+y1y2=0,即(1+k2)x1x2+k(1-k)(x1+x2)+(1-k)2=0,
所以(1+k2)•+k(k-1)•
+(1-k)2=0,
所以k2-6k+1=0解得k=3±2.
所以直线l的方程y-1=(3±2)(x-1).
解答下列各题:
(1)直线l经过点(3,2),且倾斜角与直线y=x的倾斜角互补,求直线l的方程.
(2)直线l经过点(3,2),且与两坐标轴围成等腰直角三角形,求直线l的方程.
(3)直线l的方程为(2m2-5m-3)x+my-2m-1=0,它在x轴上的截距为,求m的值.
正确答案
(1)∵倾斜角与直线y=x的倾斜角互补,
∴要求的直线的斜率是-1,
∵直线l经过点(3,2),
∴直线l的方程为:x+y-5=0
(2)设直线l的方程为+
=1(a≠0,b≠0),
则,解得
或
,
∴直线l的方程为:+
=1或
+
=1,
即x+y-5=0或x-y-1=0
(3)∵直线l的方程为(2m2-5m-3)x+my-2m-1=0,
它在x轴上的截距为,
∴直线过点(,0),
∴(2m2-5m-3)-2m-1=0
∴m=5
已知△ABC的顶点坐标分别为A(-1,5),B(-2,-1),C(4,3),M是BC的中点
(1)求AB边所在直线的方程
(2)求以线段AM为直径的圆的方程.
正确答案
(1)因为A(-1,5),B(-2,-1),所以由两点式得AB的方程为=
,
整理得y=6x+11.
(2)因为M是BC的中点,所以M(,
),即M(1,1),
所以|AM|==2
,所以圆的半径为
.
所以AM的中点为(,
),即中点为(0,3),
所以以线段AM为直径的圆的方程为x2+(y-3)2=5.
直线l过点M(1,1),与椭圆+
=1交于P,Q两点,已知线段PQ的中点横坐标为
,求直线l的方程.
正确答案
易知直线l存在斜率,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),PQ的中点为(,y0),则x1+x2=1,y1+y2=2y0,
把P、Q坐标代入椭圆方程,得+
=1①,
+
=1②,
①-②得,+
=0,即
=-
=-
,
又=
,
所以=-
,解得y0=
+
,y0=
-
,
则直线斜率k=-=1±
,
所以直线l方程为:y-1=(1+)(x-1)或y-1=(1-
)(x-1),即y=(1+
)(x-1)+1或y=(1-
)(x-1)+1.
三角形三个顶点是A(4,0),B(6,7),C(0,3).
(1)求BC边上的中线所在的直线的方程;
(2)求BC边上的高所在的直线的方程.
正确答案
(1)设BC中点为D,则D点坐标为(,
),即(3,5),∴kAD=
=-5,
∴AD所在直线方程为 y-0=-5(x-4),即5x+y-20=0,∴BC边上的中线所在的直线的方程为5x+y-20=0.
(2)由题意知:kBC==
,设BC边上的高所在直线斜率为k,
则k•kBC=-1,所以,k=-,∴BC边上的高所在的直线的方程为y-0=-
(x-4),
即3x+2y-12=0.
在△ABC中,BC边上的高所在直线方程为2x-y+1=0.∠A的平分线所在直线的方程为x=0,若B点的坐标为(2,-1),求A点和C点的坐标.
正确答案
在△ABC中,BC边上的高所在直线方程为2x-y+1=0.∠A的平分线所在直线的方程为x=0,
所以,A(0,1);
∵kBC=-∴lBC:y+1=-
(x-2)即x+2y=0,
又∠A的平分线所在直线方程为x=0.
∴kAC=-kAB=-=1
∴lAC:y=x+1由⇒
即C(-
,
).
所以A,C的坐标分别为(0,1);(-,
).
已知直线l与直线2x-y+4=0平行,且与抛物线y=x2相切,求直线l的方程.
正确答案
由直线与直线2x-y+4=0平行得到斜率相等,可设直线y=2x+m,
又因为由直线与抛物线x2=y相切得到直线与抛物线有且只有一个交点,
联立得 ,
消去y得x2-2x-m=0可知方程有两个相等的实数根即△=4+4m=0,
解得m=-1,
所以此直线方程为y=2x-1即2x-y-1=0.
故答案为2x-y-1=0.
求经过7x+8y=38及3x-2y=0的交点且在两坐标轴上截得的截距相等的直线方程.
正确答案
易得交点坐标为(2,3)
设所求直线为7x+8y-38+λ(3x-2y)=0,
即(7+3λ)x+(8-2λ)y-38=0,
令x=0,y=,
令y=0,x=,
由已知,=
,
∴λ=,即所求直线方程为x+y-5=0.
又直线方程不含直线3x-2y=0,
而当直线过原点时,
在两轴上的截距也相等,
故3x-2y=0亦为所求.
△ABC的三个顶点为A(-3,0),B(2,1),C(-2,3),求:
(1)AC所在直线的方程;
(2)BC边的垂直平分线的方程.
正确答案
(1)由直线方程的两点式得=
,所以AC所在直线的方程3x-y+9=0;
(2)∵B(2,1),C(-2,3),
∴kAB==-
中点坐标M(0,2)
kAM=2
∴BC边的垂直平分线的方程为:y-0=2(x-2)
故所求的直线方程为:2x-y+4=0
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