- 直线与方程
- 共7398题
求过两直线x-2y+3=0和x+y-3=0的交点,且满足下列条件的直线l的方程.
(Ⅰ)和直线x+3y-1=0垂直;
(Ⅱ)在x轴,y轴上的截距相等.
正确答案
由可得两直线的交点为(1,2)
(Ⅰ)∵直线l与直线x+3y-1=0垂直
∴直线l的斜率为3
则直线l的方程为3x-y-1=0
(Ⅱ)当直线l过原点时,直线l的方程为2x-y=0
当直线l不过原点时,令直线l的方程为+
=1
∵直线l过(1,2),
∴a=3
则直线l的方程为x+y-3=0
过点P(2,)的直线l与x轴的正半轴、y轴的正半轴分别交于点A、B,O为坐标原点,△AOB的面积等于6,求直线l的方程.
正确答案
设直线l的方程为+
=1,则A(a,0),B(0,b).且a>0,b>0.
∵△AOB的面积等于6,∴ab=6,ab=12.
∵点P(2,)在直线l上,∴
+
=1,∴a=
,代入ab=12,
可得b2-6b+9=0,∴b=3,a=4,
直线l的方程+
=1,即3x+4y-12=0.
已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,一条经过点(3,-)且方向向量为=(-2,
)的直线L交椭圆C于A、B两点,交x轴于M点,又
,
(1)求直线L的方程;
(2)求椭圆C长轴长取值的范围.
正确答案
解:(1)直线L过点(3,-)且方向向量=(-2,
),
∴L的方程为:,即
;
(2)设直线和椭圆
交于两点A(x1,y1),B(x2,y2)和x轴交点M(1,0),
由,知y1=-2y2,
将代入b2x2+a2y2=a2b2中得
,
由韦达定理,
∵有两交点,
∴Δ=,
化简得:5a2+4b2>5, ③
由①②消去y2得:32b2=(4b2+5a2)(a2-1),
即4b2=,④
将④代入③得:5a2+>5, ⑤
可求得1<a2<9,
又椭圆的焦点在x轴上,则a2>b2,
∴4b2=<4a2,
综合解得:1<a2<,可求得:1<a<
,
∴所求椭圆长轴长2a的范围是。
已知点P到两定点M(-1,0)、N(1,0)距离的比为,点N到直线PM的距离为1,求直线PN的方程.
正确答案
设P的坐标为(x,y),由题意有=
,
即=
•
,
整理得x2+y2-6x+1=0,
因为点N到PM的距离为1,|MN|=2
所以PMN=30°,直线PM的斜率为±
直线PM的方程为y=±(x+1)
将y=±(x+1)代入x2+y2-6x+1=0整理得x2-4x+1=0
解得x=2+,x=2-
则点P坐标为(2+,1+
)或(2-
,-1+
)(2+
,-1-
)或(2-
,1-
)
直线PN的方程为y=x-1或y=-x+1.
已知菱形ABCD的顶点A,C在椭圆x2+3y2=4上,对角线BD所在直线的斜率为1。
(1)当直线BD过点(0,1)时,求直线AC的方程;
(2)当∠ABC=60°时,求菱形ABCD面积的最大值。
正确答案
解:(1)由题意得直线BD的方程为
因为四边形为菱形,
所以
于是可设直线AC的方程为
由得
因为在椭圆上,
所以,解得
设两点坐标分别为
,
则,
,
,
所以
所以AC的中点坐标为
由四边形为菱形可知,点
在直线
上,
所以,解得
所以直线AC的方程为,即
。
(2)因为四边形为菱形,且
,
所以
所以菱形的面积
由(1)可得,
所以
所以当时,菱形
的面积取得最大值
。
如图,抛物线y=x2上有一点A(a,a2),a∈(0,1),过点A引抛物线的切线l分别交x轴与直线x=1于B,C两点,直线x=1交x轴于点D.
(1)求切线l的方程;
(2)求图中阴影部分的面积S(a),并求a为何值时,S(a)有最小值?
正确答案
(1)∵y=x2,∴y'=2x,
∴切线l的方程是y-a2=2a(x-a),即2ax-y-a2=0;
(2)由2ax-y-a2=0,令y=0,解得x=,∴B(
,0);
令x=1,解得y=2a-a2;
∴|BD|=1-,|CD|=2a-a2,
∴S△BCD=|BD||CD|=
(a3-4a2+4a).
∴S(a)=x2dx-S△BCD=
-
(a3-4a2+4a).
∴S′(a)=-(3a2-8a+4)=-
(a-2)(3a-2).
令S'(a)=0,∵a∈(0,1),∴a=.
当a∈(0,)时,S'(a)<0;
当a∈(,1)时,S'(a)>0.
∴a=时,S(a)有最小值.
过点P(0,1)作一条直线 l,使它与两已知直线l1:x-3y+10=0和l2:2x+y-8=0分别交于A、B两点,若线段AB被P点平分,求直线l的方程.
正确答案
由已知可设A(3b-10,b),B(a,-2a+8),因为P是AB的中点,
所以,,即
,
所以a=4,b=2,即 A(-4,2),
再由P,A坐标,用两点式可求得直线l的方程为 =
,即 x+4y-4=0.
已知△ABC三边所在直线方程为AB:3x+4y+12=0,BC:4x-3y+16=0,CA:2x+y-2=0,求AC边上的高所在的直线方程.
正确答案
由 得B(-4,0),
设AC边上的高为BD,由BD⊥CA,可知 BD的斜率等于 =
,
用点斜式写出AC边上的高所在的直线方程为 y-0=(x+4 ),即 x-2y+4=0.
已知直线l:kx﹣y+1+2k=0(k∈R).
(1)证明:直线l过定点;
(2)若直线l不经过第四象限,求k的取值范围;
(3)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,O为坐标原点,设△AOB的面积为S,求S的最小值及此时直线l的方程.
正确答案
解:(1)直线l的方程可化为y=k(x+2)+1,
故无论k取何值,直线l总过定点(﹣2,1).
(2)直线l的方程可化为y=kx+2k+1,则直线l在y轴上的截距为2k+1,
要使直线l不经过第四象限,则,
解得k的取值范围是k≥0.
(3)依题意,直线l在x轴上的截距为﹣,
在y轴上的截距为1+2k,
∴A(﹣,0),B(0,1+2k),
又﹣<0且1+2k>0,
∴k>0,
故S=|OA||OB|=
×
(1+2k)=
(4k+
+4)≥
(4+4)=4,
当且仅当4k=,即k=
时,取等号,S的最小值为4,此时直线l的方程为x﹣2y+4=0.
已知点P到两定点M(-1,0)、N(1,0)距离的比为,点N到直线PM的距离为1,求直线PN的方程.
正确答案
设P的坐标为(x,y),由题意有=
,
即=
•
,
整理得x2+y2-6x+1=0,
因为点N到PM的距离为1,|MN|=2
所以PMN=30°,直线PM的斜率为±
直线PM的方程为y=±(x+1)
将y=±(x+1)代入x2+y2-6x+1=0整理得x2-4x+1=0
解得x=2+,x=2-
则点P坐标为(2+,1+
)或(2-
,-1+
)(2+
,-1-
)或(2-
,1-
)
直线PN的方程为y=x-1或y=-x+1.
已知圆C:(x-1)2+y2=9内有一点P(2,2),过点P作直线l交圆C于A、B两点.
(1)当l经过圆心C时,求直线l的方程;
(2)当弦AB被点P平分时,写出直线l的方程;
(3)当直线l的倾斜角为45°时,求弦AB的长.
正确答案
(1)已知圆C:(x-1)2+y2=9的圆心为C(1,0),因直线过点P、C,所以直线l的斜率为2,直线l的方程为y=2(x-1),即2x-y-2=0.
(2)当弦AB被点P平分时,l⊥PC,直线l的方程为y-2=-(x-2),即x+2y-6=0.
(3)当直线l的倾斜角为45°时,斜率为1,直线l的方程为y-2=x-2,即x-y=0.
圆心到直线l的距离为,圆的半径为3,弦AB的长为
.
已知圆C的方程为:x2+y2=4。
(1)直线l过点P(1,2),且与圆C交于A,B两点,若|AB|=,求直线l的方程;
(2)过圆C上一动点M作平行于x轴的直线m,设m与y轴的交点为N,若向量,求动点Q的轨迹方程,并说明此轨迹是什么曲线。
正确答案
解:(1)①当直线l垂直于x轴时,则此时直线方程为x=1,
l与圆的两个交点坐标为和
,其距离为
,满足题意。
②若直线l不垂直于x轴,设其方程为y-2=k(x-1),
即kx-y-k+2=0
设圆心到此直线的距离为d,则
,得d=1
∴
故所求直线方程为3x-4y+5=0
综上所述,所求直线为3x-4y+5=0或x=1。
(2)设点M的坐标为(x0,y0)(y0≠0),Q点坐标为(x,y),
则N点坐标是(0,y0)
∵
∴(x,y)=(x0,2y0),
即x0=x,
又∵,
∴
∴Q点的轨迹方程是
轨迹是一个焦点在x轴上的椭圆,除去短轴端点。
如图,矩形ABCD的两条对角线相交于点M(2,0),AB边所在直线的方程为x-3y-6=0,点T(-1,1)在AD边所在直线上。
(1)求AD边所在直线的方程;
(2)求矩形ABCD外接圆的方程;
(3)若动圆P过点N(-2,0),且与矩形ABCD的外接圆外切,求动圆P的圆心的轨迹方程。
正确答案
解:(1)因为AB边所在直线的方程为,且AD与AB垂直,
所以直线AD的斜率为-3
又因为点在直线AD上,
所以AD边所在直线的方程为
即。
(2)由解得点A的坐标为
,
因为矩形两条对角线的交点为
所以M为矩形外接圆的圆心
又
从而矩形外接圆的方程为
。
(3)因为动圆P过点N,
所以是该圆的半径,
又因为动圆P与圆M外切,
所以,
即
故点P的轨迹是以M,N为焦点,实轴长为的双曲线的左支
因为实半轴长,半焦距
所以虚半轴长
从而动圆P的圆心的轨迹方程为。
已知直线过点P(2,3),并与x,y轴的正半轴交于A,B两点。
(1)当△AOB的面积为时,求直线
的方程。
(2)求△AOB面积的最小值,并写出此时的直线的方程。
正确答案
解:(1)设直线的方程为,
由题意,得,
解得:或
,
所以,所求直线的方程为3x+y-9=0或3x+4y-18=0。
(2),
∴,
当且仅当
时,取等号,
所以,此时直线的方程为3x+2y-12=0。
已知直线l1:3x+4y+1=0和点A(1,2),设过A点与l1垂直的直线为l2.
(1)求直线l2的方程;
(2)求直线l2与两坐标轴围成的三角形的面积.
正确答案
(1)由直线l1:3x+4y+1=0,知kl1=-…(1分)
又因为l1⊥l2,所以kl1•kl2=-1
解得kl2=…(3分)
所以l2的方程为y-2=(x-1)整理的4x-3y+2=0…(4分)
(2)由l2的方程4x-3y+2=0
解得,当x=0时,y=
当y=0时,x=-…(6分)
所以S△=|-
|•
=
,即该直线与两坐标轴围成的面积为
.…(8分)
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