- 直线与方程
- 共7398题
光线从点M(-2,3)射到x轴上一点后被x轴反射,反射光线所在的直线l1与直线l2:3x-2y+13=0平行,求l1和l2的距离.
正确答案
由题意可得M(-2,3)关于x轴对称的点M′(-2,-3)(2分)
∵反射光线l1与已知直线l2平行
∴k1=k2=(4分)
∴直线l1的方程为y+3=(x+2)即3x-2y=0(6分)
由两平行线间的距离公式,可得d==
(9分)
∴所求的直线l1与,l2的距离为(10分)
已知抛物线C:y2=4x,过点A(-1,0)的直线交抛物线C于P、Q两点,设=λ
.
(Ⅰ)若点P关于x轴的对称点为M,求证:直线MQ经过抛物线C的焦点F;
(Ⅱ)若λ∈[,
]求当|PQ|最大时,直线PQ的方程.
正确答案
(Ⅰ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),M(x1,-y1)
∵=λ
∴x1+1=λ(x2+1),y1=λy2,∴y12=λ2y22,y12=4x1,y22=4x2,x1=λ2x2
∴λ2x2+1=λ(x2+1),λx2(λ-1)=(λ-1)
∵λ≠1,∴x2=,x1=λ,
由抛物线C:y2=4x,得到F(1,0),
∴=(1-x1,y1)=(1-λ,λy2)=λ(
-1,y2)=λ
,
∴直线MQ经过抛物线C的焦点F;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知x2=,x1=λ,得x1x2=1,y12-y22=16x1x2=16,y1y2>0,y1y2=4,
则|PQ|2=(x1-x2)2+(y1-y2)2=x12+x22+y12+y22-2(x1x2+y1y2)=(λ+)2+4(λ+
)-12=(λ+
+2)2-16
λ∈[,
],λ+
∈[
,
],
当λ+=
,即λ=
时,|PQ|2有最大值
,则|PQ|的最大值为
,
此时Q(3,±2),P(
,±
),
kPQ=±=±
,
则直线PQ的方程为:x±2y+
=0
在x轴上求一点P,使以点A(1,2)、B(3,4)和点P为顶点的三角形的面积为10.
正确答案
依题意设,|AB|=2,直线AB的方程是
=
⇒x-y+1=0.(3分)
在△PAB中,设AB边上的高为h,则•2
h=10⇒h=5
,(7分)
设P(x,0),则P到AB的距离为,所以
=5
,(10分)
解得x=9,或x=-11.(11分)
所以,所求点的坐标是(9,0),或(-11,0).(12分)
已知直线l1:3x-y-1=0,l2:x+y-3=0,求:
(1)直线l1与l2的交点P的坐标;
(2)过点P且与l1垂直的直线方程.
正确答案
(1)解方程组,得
,
所以,交点P(1,2).
(2)l1的斜率为3,故所求直线为y-2=-(x-1),
即为 x+3y-7=0.
在等腰直角三角形ABC中,C=90°,直角边BC在直线2x+3y-6=0上,顶点A的坐标是(5,4),求边AB 和AC所在的直线方程.
正确答案
AC的斜率k1=,∴AC所在的直线方程为 y-4=
(x-5),即 3x-2y-7=0.
设直线AB的方向向量为=(m,n),又直线AC的方向向量
=(2,3),且<
,
>=45°,
所以,=
,即
=
,∴2(2m+3n)2=13(m2+n2),
∴5m2-24mn-5n2=0,解得m=-n或m=5n,
故直线AB的方向向量为=(1,-5)或
=(1,
),
即 直线AB的斜率k=-5或.∴AB所在的直线方程为 y-4=-5(x-5),或 y-4=
(x-5),
即:5x+y-29=0或x-5y+15=0.
已知三点A(1,0),B(-1,0),C(1,2),求经过点A并且与直线BC垂直的直线ℓ的方程.
正确答案
∵kBC==1,∴kl=-1,
∴所求的直线方程为y=-(x-1),即x+y-1=0.
过点P(2,3)作直线l,使直线l在两坐标轴上的截距恰好互为相反数.求直线l的方程.
正确答案
设l:y=kx或+
=1
将点(2,3)代入得:k=,a=-1
于是l的方程为:3x-3y=0或x-y+1=0.
设a,b,c分别是△ABC中∠A、∠B、∠C所对边的边长,则直线xsinA+ay+c=0与bx-ysinB+sinC=0的位置关系是 ______.
正确答案
两直线的斜率分别为 和
,
△ABC中,由正弦定理得 =
=2R,R为三角形的外接圆半径,
∴斜率之积等于 ×
=
×2R=-1,故两直线垂直,
故答案为:垂直.
在平面直角坐标系xOy中,若直线l1:(s为参数)和直线l2:
(t为参数)平行,则常数a的值为______.
正确答案
直线l1的参数方程为(s为参数),消去s得普通方程为x-2y-1=0
直线l2的参数方程为(t为参数),消去t得普通方程为2x-ay-a=0
∵l1∥l2,x-2y-1=0的斜率为k1=
∴2x-ay-a=0的斜率k2==
解得:a=4
故答案为:4.
过点A(2,-3)且与直线2x+y-5=0垂直的直线方程是______.
正确答案
设与直线2x+y-5=0垂直的直线方程为x-2y+c=0,
把点A(2,-3)代入,得2-2(-3)+c=0,
解得c=-8,
∴过点A(2,-3)且与直线2x+y-5=0垂直的直线方程是x-2y-8=0.
故答案为:x-2y-8=0.
若直线x+(1+m)y+2+m=0与直线2mx+4y+6=0平行,则
的值为 .
正确答案
-2
略
已知中,顶点
,边
上的中线
所在直线的方程是
,边
上高
所在直线的方程是
.
(1)求点、C的坐标; (2)求
的外接圆的方程.
正确答案
(1) (2)
或
试题分析:(1)求,
点就设
,
点的坐标,同时可以表示出
的坐标,根据
在
上,且
中点
在
上.两式联立可求出
;根据
在
上,且
得到
,两式联立可求出
.
(2)所求的圆经过三角形的三个顶点,所以设出圆的一般方程,将,
,
代入解方程组即可得到所求圆的方程.或者根据三角形的外接圆的圆心是各边垂直平分线的交点,所以可以根据(1)中的
,
和已知的
求两个边的垂直平分线,取其交点做圆心,该点到各个顶点的距离为半径,求出圆的方程.
试题解析:(1)由题意可设,则
的中点
.
因为的中点
必在直线
上,代入有
①
又因为在直线
上,所以代入有
②
由①②联立解得.则
,
因为在直线
上,代入有
③
又因为直线,所以有
,则有
④
根据③④有.
(2)因为三角形外接圆的圆心是各边垂直平分线的交点,
所以找到三角形两边的垂直平分线求得的交点就是外接圆的圆心,该点到各顶点的距离就是半径.
根据两点,可得斜率为
,所以中垂线斜率为
,
中点为
,则中垂线为
⑤
同理可得直线的中垂线为
⑥,
由⑤⑥可得圆心,半径为
,所以外接圆为
法二:(2)设外接圆的方程为
,其中
。
因为三角形的个顶点都在圆上,所以根据(1),将三点坐标代入有:
解得
∴外接圆的方程为
.
(本小题满分12分)抛物线的焦点为F,
在抛物线上,且存在实数
,使
,
(Ⅰ)求直线AB的方程;
(Ⅱ)求△AOB的外接圆的方程。
正确答案
(Ⅰ);(2)
.
试题分析:(1)先求出抛物线的准线方程,根据 向量关系式
可得到A,B,F三点共线,再由抛物线的定义可表示出| AB|,再设直线AB方程后与抛物线方程进行联立消去y得到关于x的方程,进而可得到两根之和与两根之积,代入到| AB|的表达式中可求出最后k的值,进而得到直线AB的方程.
(2)由(1)中求得的直线方程与抛物线联立可求出A,B的坐标,然后设圆的一般式方程,用待定系数法求出D,E,F的值,得到答案.
解:(Ⅰ)抛物线的准线方程为
.
∵,∴A,B,F三点共线.由抛物线的定义,得|
|=
…1分
设直线AB:,而
由得
.
∴|
|=
=
.∴
.
从而,故直线AB的方程为
,即
(2)由 求得A(4,4),B(
,-1)
设△AOB的外接圆方程为,则
解得
故△AOB的外接圆的方程为.
点评:解决该试题的关键是能根据向量的工具性得到D,F,E三点共线,然后结合根与系数的关系得到参数的值。
(本小题8分)已知线段AB的两个端点A、B分别在x轴和y轴上滑动,且∣AB∣=2.
(1)求线段AB的中点P的轨迹C的方程;
(2)求过点M(1,2)且和轨迹C相切的直线方程.
正确答案
(1)点P的轨迹C的方程为x2+y2=1. (2) x=1 或3x-4y+5=0 。
本题考查点轨迹方程的求法,两点间的距离公式的应用,体现了分类讨论的数学思想,注意考虑切线的斜率不存在的情况,这是易错点
(1)设P(x,y),由|AB|=2,且P为AB的中点,可得|OP|=1,由两点间的距离公式求得点P的轨迹方程.
(2)①当切线的斜率不存在时,由条件易得x=1符合条件;②当切线的斜率存在时,设出切线方程,由切线的性质可解得斜率k的值,用点斜式求得切线方程.
解: (1) 方法一:设P(x , y ),
∵∣AB∣=2,且P为AB的中点,
∴∣OP∣=1 ……………………2分
∴点P的轨迹方程为x2+y2=1. ……………………4分
方法二:设P(x , y ), ∵P为AB的中点,
∴A (2x , 0 ), B(0 , 2y ), ………………………2分
又∵∣AB∣=2 ∴(2x)2+(2y)2=2
化简得点P的轨迹C的方程为x2+y2=1. ……………4分
(2) ①当切线的斜率不存在时,切线方程为x=1,
由条件易得 x=1符合条件; ………………5分
②当切线的斜率存在时,设切线方程为 y-2=k(x-1) 即kx-y+2-k=0
由 得k=
, ∴切线方程为y-2=
(x-1)
即 3x-4y+5=0
综上,过点M(1,2)且和轨迹C相切的直线方程为:
x=1 或3x-4y+5=0 ……………………8分
如图,已知直线之间的一定点,并且A到
之间的距离分别为3和2,B是直线
上一动点,作
且使AC与直线
交于点C,则
的面积的最小值是 ▲
正确答案
6
略
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