- 直线与方程
- 共7398题
经过直线l1:x-2y+4=0和l2:x+y-2=0的交点P,求:
(1)与直线l3:3x-4y+5=0垂直的直线l的方程;
(2)与l3平行的直线l'的方程.
正确答案
(1)联立直线l1与l2的方程:,解得
,即交点P(0,2).
∵直线l3:3x-4y+5=0的斜率为,
∴与直线l3:3x-4y+5=0垂直的直线l的斜率为-.
∴过点P(0,2)且与直线l3:3x-4y+5=0垂直的直线l的方程为y-2=-x,即4x+3y-6=0.
(2)设与l3平行的直线l'的方程为3x-4y+c=0,
∵l′过点P(0,2),
∴0-4×2+c=0,解得c=8.
∴直线l′的方程为3x-4y+8=0.
已知平行四边形的两条边所在的直线方程分别是x+y+1=0和3x﹣y+4=0,它的对角线的交点是M(3,0),求这个四边形的其它两边所在的直线方程。
正确答案
解:由的相邻两条边的交点为
,
又对角线的交点为M(3,0),
由中点坐标公式得:
另两条边的交点为(2×3﹣(﹣),2×0﹣
)即
,
且这两条边所在直线的斜率分别等于直线x+y+1=0和3x﹣y+4=0的斜率,为﹣1和3,
由点斜式知,所求两条直线的方程为y﹣=﹣(x+
)和y﹣
=3(x+
),
即x+y﹣7=0和3x﹣y﹣22=0.
已知椭圆+
=1,求以点P(2,-1)为中点的弦AB所在的直线方程.
正确答案
设弦AB所在的直线方程为y-(-1)=k(x-2),即y=kx-2k-1.
由,消去y得x2+4(kx-2k-1)2-16=0,
整理得(1+4k2)x2-8k(2k+1)x+4(2k+1)2-16=0(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),所以有x1+x2=.
因为P(2,-1)为弦AB中点,
所以x1+x2=4,即=4,解得k=
.
代入方程(1),验证△>0,合题意.
所以弦AB所在直线的方程为y=x-2,即x-2y-4=0.
已知△ABC的两个顶点A(-10,2),B(6,4),垂心是H(5,2),求顶点C的坐标.
正确答案
解: ∴
∴直线AC的方程为 即x+2y+6=0
(1)又∵ ∴BC所直线与x轴垂直 故直线BC的方程为x=6
(2)解(1)(20得点C的坐标为C(6,-6)。
已知直线方程l1:2x+3y-5=0与l2:3x+2y-5=0,
(1)求两直线的交点;
(2)求经过交点,且与直线x+4y+3=0平行的直线方程.
正确答案
(1)两直线相交,联立,解得
∴两直线的交点为(1,1);
(2)∵要求的直线与直线x+4y+3=0平行,∴可设其方程为x+4y+m=0,
把点(1,1)代入上式得m=-5.
∴要求的直线方程为x+4y-5=0.
已知圆C过点P(1,1),且与圆M:(x+2)2+(y+2)2=r2(r>0)关于直线x+y+2=0对称.
(1)求圆C的方程;
(2)直线l过点Q(1,0.5),截圆C所得的弦长为2,求直线l的方程;
(3)过点P作两条相异直线分别与圆C相交于A,B,且直线PA和直线PB的倾斜角互补,O为坐标原点,试判断直线OP和AB是否平行?请说明理由.
正确答案
(1)由题意可得点C和点M(-2,-2)关于直线x+y+2=0对称,且圆C和圆M的半径相等,都等于r.
设C(m,n),由•(-1)=-1,且
+
+2=0 求得
,
故原C的方程为 x2+y2=r2.
再把点P(1,1)代入圆C的方程,求得r=,故圆的方程为 x2+y2=2.
(2)直线l过点Q(1,0.5),当直线l的斜率不存在时,方程为x=1,截圆C得到的弦长等于2=2,满足条件.
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y-0.5=k(x-1),即 kx-y+0.5-k=0,则圆心C到直线l的距离d=,
再由弦长公式可得 2=2,解得k=-
,故所求的直线方程为-
x-y+
+
=0,即 3x+4y-5=0.
综上可得,直线l的方程为 x=1,或 3x+4y-5=0.
(3)过点P作两条相异直线分别与圆C相交于A,B,且直线PA和直线PB的倾斜角互补,O为坐标原点,
则得直线OP和AB平行,理由如下:
由题意知,直线PA和直线PB的斜率存在,且互为相反数,故可设PA:y-1=k(x-1),PB:y-1=-k(x-1).
由 ,得(1+k2)x2+2k(1-k)x+(1-k)2-2=0,
因为P的横坐标x=1一定是该方程的解,故可得xA=.…(12分)
同理,所以xB=,由于AB的斜率kAB=
=
=
=1=kOP (OP的斜率),(15分)
所以,直线AB和OP一定平行.
设A(x1,y1),B(x2,y2)两点在抛物线y=2x2上,l是AB的垂直平分线,
(Ⅰ)当且仅当x1+x2取何值时,直线l经过抛物线的焦点F?证明你的结论;
(Ⅱ)当x1=1,x2=-3时,求直线l的方程.
正确答案
(Ⅰ)∵抛物线y=2x2,即x2=,∴p=
,
∴焦点为F(0,)(1分)
(1)直线l的斜率不存在时,显然有x1+x2=0(3分)
(2)直线l的斜率存在时,设为k,截距为b
即直线l:y=kx+b
由已知得:(5分)⇒
⇒
(7分)⇒
+
=-
+b≥0⇒b≥
即l的斜率存在时,不可能经过焦点F(0,)(8分)
所以当且仅当x1+x2=0时,直线l经过抛物线的焦点F(9分)
(Ⅱ)当x1=1,x2=-3时,
直线l的斜率显然存在,设为l:y=kx+b(10分)
则由(Ⅰ)得:⇒
(11分)⇒
(13分)
所以直线l的方程为y=x+
,即x-4y+41=0(14分)
已知平行四边形的两条边所在直线的方程分别为x+y-1=0,3x-y+4=0,且它的对角线的交点是M(3,3),求这个平行四边形其他两边所在直线的方程.
正确答案
联立方程组解得
,
所以平行四边形ABCD的顶点A(-,
).(2分)
设C(x0,y0),由题意,点M(3,3)是线段AC的中点,
所以,解得
(4分)
所以C(,
).
由已知,直线AD的斜率kAD=3.
因为直线BC∥AD,所以,直线BC的方程为3x-y-16=0.(6分)
由已知,直线AB的斜率kAB=-1.
因为直线CD∥AB,所以,直线CD的方程为x+y-11=0.(8分)
因此,其他两边所在直线的方程是3x-y-16=0,x+y-11=0.(9分)
在直角坐标系xOy中,以O为极点,x正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为
ρcos()=1,M,N分别为C与x轴,y轴的交点.
(1)写出C的直角坐标方程,并求M,N的极坐标;
(2)设MN的中点为P,求直线OP的极坐标方程.
正确答案
解:(Ⅰ)由
从而C的直角坐标方程为
即
θ=0时,ρ=2,所以M(2,0)
(Ⅱ)M点的直角坐标为(2,0)
N点的直角坐标为
所以P点的直角坐标为,
则P点的极坐标为,
OP的极坐标方程为,ρ∈(﹣∞,+∞)
已知两条直线:l1:x+(m+1)y+(m-2)=0,l2:mx+2y+8=0.m为何值时,直线l1与l2:(1)平行;(2)垂直.
正确答案
(1)当m=0时,l1的斜率为:k1=-1,l2的斜率为k2=0,两直线既不平行也不垂直,故m≠0;
当m=-1时,l1的斜率不存在,l2的斜率为k2=,两直线既不平行也不垂直,故m≠-1;
∴当m≠0且m≠-1时,l1的斜率为:k1=-,在y轴上的截距为b1=
,
l2的斜率为k2=-,在y轴上的截距为b2=-4;
∴l1∥l2⇔k1=k2且b1≠b2,即解得:m=1或m=-2(舍去);
(2)l1⊥l2⇔k1•k2=-1,即-•(-
)=-1,解得m=-
.
求过抛物线y=2x2-2x-1和y=-5x2+2x+3的交点的直线方程。
正确答案
解:联立方程组
由(1)×5+(2)×2得6x+7y-1=0,
所以过抛物线y=2x2-2x-1和y=-5x2+2x+3的交点的直线方程为6x+7y-1=0。
已知圆x2+y2-4x+2y-3=0和圆外一点M(4,-8),
(1)过M作圆的割线交圆于A、B两点,若|AB|=4,求直线AB的方程;
(2)过M作圆的切线,切点为C、D,求切线长及CD所在直线的方程.
正确答案
解:(1)圆即(x-2)2+(y+1)2=8,圆心为P(2,-1),半径r=2,
①若割线斜率存在,设AB:y+8=k(x-4),即kx-y-4k-8=0,
设AB的中点为N,则|PN|=,
由|PN|2+2=r2,得k=-
,
AB:45x+28y+44=0;
②若割线斜率不存在,AB:x=4,
代入圆方程得y2+2y-3=0,y1=1,y2=-3符合题意;
综上,直线AB的方程为45x+28y+44=0或x=4;
(2)切线长为,
以PM为直径的圆的方程为(x-2)(x-4)+(y+1)(y+8)=0,
即x2+y2-6x+9y+16=0,
又已知圆的方程为x2+y2-4x+2y-3=0,
两式相减,得2x-7y-19=0,
所以直线CD的方程为2x-7y-19=0。
直线l:y=2x是三角形中∠C的平分线所在直线,若点A(﹣4,2),B(3,1).
(1)求点A关于直线l的对称点D的坐标;
(2)求点C的坐标;
(3)求三角形ABC的高CE所在的直线方程.
正确答案
解:(1)设D(m,n)
∴D(4,﹣2)
(2)∵D点在直线BC上,
∴直线BC的方程为3x+y﹣10=0
又因为C在直线y=2x上,
所以
所以C(2,4).
(3)三角形ABC的高CE,
∵,
∴kCE=7,C(2,4).
所以直线CE的方程为y﹣4=7(x﹣2),
所求直线方程为:7x﹣y﹣10=0.
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。
(Ⅰ)当l经过圆心C时,求直线l的方程;
(Ⅱ)当弦AB被点P平分时,写出直线l的方程;
(Ⅲ)当直线l的倾斜角为45°时,求弦AB的长。
正确答案
解:(Ⅰ)已知圆C: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。
(Ⅱ)当弦AB被点P平分时,l⊥PC,
直线l的方程为,即x+2y-6=0。
(Ⅲ)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C到直线l的距离为,圆的半径为3,弦AB的长为
.
三角形的三个顶点是A(-1,0)、B(3,-1)、C(1,3)。
(Ⅰ)求BC边上的高所在直线的方程;
(Ⅱ)求BC边上的中线所在直线的方程;
(Ⅲ)求BC边的垂直平分线的方程。
正确答案
解:(Ⅰ)∵,
∴BC边上的高所在直线的斜率,
∴BC边上的高所在直线的方程为:,即x-2y+1=0。
(Ⅱ)线段BC的中点坐标为(2,1),
∴BC边上的中线所在直线的方程为,即x-3y+1=0。
(Ⅲ)BC边上的垂直平分线的斜率,BC的中点坐标为(2,1),
∴BC边的垂直平分线的方程为:,即x-2y=0。
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