- 直线与方程
- 共7398题
一条直线经过点P(3,2),并且分别满足下列条件,求直线方程:
(1)倾斜角是直线x-4y+3=0的倾斜角的2倍;
(2)与x、y轴的正半轴交于A、B两点,且△AOB的面积最小(O为坐标原点)
正确答案
(1)设所求直线倾斜角为θ,
已知直线的倾斜角为α,则θ=2α,
且tanα=,tanθ=tan2α=
=
,
从而方程为8x-15y+6=0.
(2)设直线方程为+
=1,a>0,b>0,
代入P(3,2),得+
=1≥2
,得ab≥24,
从而S△AOB=ab≥12,
此时=
,∴k=-
=-
.
∴方程为2x+3y-12=0.
已知点P(1,-1),直线l的方程为x-2y+1=0.求经过点P,且倾斜角为直线l的倾斜角一半的直线方程.
正确答案
设直线l的倾斜角为α,则所求直线的倾斜角为,由已知直线l的斜率为tanα=
及公式tanα=
,得
tan2+2
•tan
-1=0.
解得tan=
-
或tan
=-
-
.
由于tanα=,而0<
<1,故0<α<
,0<
<
.因此tan
>0.
于是所求直线的斜率为k=tan=
-
.
故所求的直线方程为y-(-1)=(-
)(x-1),
即(-
)x-y-(
-
+1)=0.
已知椭圆E:+
=1(a>b>0)上任意一点到两焦点距离之和为2
,离心率为
,左、右焦点分别为F1,F2,点P是右准线上任意一点,过F2作直线PF2的垂线F2Q交椭圆于Q点.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)证明:直线PQ与直线OQ的斜率之积是定值;
(3)证明:直线PQ与椭圆E只有一个公共点.
正确答案
:(1)由题意可得,解得a=
,c=1,b=
所以椭圆E:+
=1.
(2)由(1)可知:椭圆的右准线方程为x==3,
设P(3,y0),Q(x1,y1),
因为PF2⊥F2Q,所以kQF2kPF2=•
=
=-1,
所以-y1y0=2(x1-1)
又因为kPQ•kOQ=•
=
且
=2(1-
)代入化简得kPQ•kOQ=-
.
即直线PQ与直线OQ的斜率之积是定值-.
(3)由(2)知,kPQ•kOQ=-,kOQ=
,
∴kPQ=-.
∴直线PQ的方程为y-y1=-(x-x1),即y=-
x+
,
联立得(3
+2
)x2-12x1x+18-9
=0,
∵3+2
=6,18-9
=6
.
∴化简得:x2-2x1x+=0,又△=0,
解得x=x1,所以直线PQ与椭圆C相切,只有一个交点.
已知为椭圆
:
的左、右焦点,过椭圆右焦点F2斜率为
(
)的直线
与椭圆
相交于
两点,
的周长为8,且椭圆C与圆
相切。
(1)求椭圆的方程;
(2)设为椭圆的右顶点,直线
分别交直线
于点
,线段
的中点为
,记直线
的斜率为
,求证
为定值.
正确答案
(1) (2)
=
证明详见解析.
试题分析:(1)由的周长为8,可得4a=8,又由椭圆C与圆
相切,可得b2=3,即可求得椭圆
的方程为
.
(2)设过点 的直线
方程为:
,设点
,点
,将直线
方程
代入椭圆
中,整理可得关于x的一元二次方程,该方程由两个不等的实数根,其判别式恒大于零,求出
,
的表达式,由点斜式分别写出直线AE,AF的方程,然后求出点M,N的坐标,在求出点P的坐标,由两点的斜率公式求出直线
的斜率
,整理即可求得
=
.
(1)由题意得 3分
所求椭圆C的方程为. 4分
(2)设过点 的直线
方程为:
,
设点,点
5分
将直线方程
代入椭圆
整理得: 6分
因为点在椭圆内,所以直线
和椭圆都相交,
恒成立,
且
7分
直线的方程为:
,直线
的方程为:
令,得点
,
,
所以点的坐标
9分
直线 的斜率为
11分
将代入上式得:
所以为定值
经过点P(0,-1)作直线l,若直线l与连接A(1,-2)、B(2,1)的线段总有公共点.
(1)求直线l斜率k的范围;
(2)直线l倾斜角α的范围.
正确答案
(1)kPA==-1…(2分)
kpB==1…(4分)
∵l与线段AB相交,
∴kpA≤k≤kpB∴-1≤k≤1…(8分)
(2)由(1)知0≤tanα≤1或-1≤tanα<0
由于y=tanx在[0,)及(-
,0)均为减函数
∴0≤α≤或
≤α<π…(12分)
动圆C过定点(1,0),且与直线x=-1相切.设圆心C的轨迹Γ方程为F(x,y)=0
(1)求F(x,y)=0;
(2)曲线Γ上一定点P(1,2),方向向量=(1,-1)的直线l(不过P点)与曲线Γ交与A、B两点,设直线PA、PB斜率分别为kPA,kPB,计算kPA+kPB;
(3)曲线Γ上的一个定点P0(x0,y0),过点P0作倾斜角互补的两条直线P0M,P0N分别与曲线Γ交于M,N两点,求证直线MN的斜率为定值.
正确答案
(1)过点C作直线x=-1的垂线,垂足为N,由题意知:|CF|=|CN|,
即动点C到定点F与定直线x=-1的距离相等,由抛物线的定义知,点C的轨迹为抛物线.
其中(1,0)为焦点,x=-1为准线,所以轨迹方程为y2=4x.
(2)证明:设 A(x1,y1)、B(x2,y2),由题得直线的斜率-1.
过不过点P的直线方程为y=-x+b,由 得 y2+4y-4b=0,则y1+y2=-4.
由于P(1,2),kAP+kBP=+
=
+
=+
=
=0.
(3)设M(x1,y1),N(x2,y2),则 kMN==
=
(***).
设MP的直线方程为y-y0=k(x-x0),
由,可得y2-
y+
-4x0=0,
则y0+y1=,∴y1=
-y0.
同理y0+y2=-,得y2=-
-y0.
代入(***)计算得:y1+y2=-2y0 ,∴kMN=-(为定值).
设椭圆C:+
=1(a>0)的左右焦点分别为F1、F2A是椭圆C上的一点,且
.
=0,坐标原点O到直线AF1的距离为
|OF1|.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设Q是椭圆C上的一点,过点Q的直线l交x轴于点F(-1,0),交y轴于点M,若|MQ|=2|QF|,求直线l的斜率.
正确答案
(1)由题设知F1(-,0),F2(
,0),其中a>
由于.
=0,则有
⊥
,所以点A的坐标为(
±
故AF1所在直线方程为y=±(),所以坐标原点O到直线AF1的距离为
,
又|OF1|=,所以
=|=
,解得:a=2.
∴所求椭圆的方程为+
=1.
(2)由题意可知直线l的斜率存在,设直线斜率为k,则直线l的方程为y=k(x+1),故M(0,k).
设Q(x1,y1),由于Q,F,三点共线,且|MQ|=|2QF|.
根据题意得(x1,y1-k)=±2(x1+1,y1),解得或
又Q在椭圆C上,故+
=1或
+
=1,
解得k=0,k=±4,综上,直线的斜率为0或±4
直线xcos20°+ysin20°-3=0的倾斜角是______°.
正确答案
因为直线xcos20°+ysin20°-3=0的斜率为:
k=tanα=-=-
=
=tan110°.
所以该直线的倾斜角为:110°.
故答案为110°.
已知点P是圆C:x2+y2=1外一点,设k1,k2分别是过点P的圆C两条切线的斜率.
(1)若点P坐标为(2,2),求k1•k2的值;
(2)若k1•k2=-λ(λ≠-1,0),求点P的轨迹M的方程,并指出曲线M所在圆锥曲线的类型.
正确答案
(1)设过点P的切线斜率为k,方程为y-2=k(x-2),即kx-y-2k+2=0;
∵其与圆相切,则=1,化简得3k2-8k+3=0,
∴k1•k2=1.
(2)设点P坐标为(x0,y0),过点P的切线斜率为k,
则方程为y-y0=k(x-x0),即kx-y-2k+2=0,
∵其与圆相切,∴=1,化简得(x02-1)k2-2x0y0+(y02-1)=0,
∵k1,k2存在,
则x0≠1且x0≠-1,△=(2x0y0)2-4(x02-1)(y02-1)=4(x02+y02)-4>0,
∵k1,k2是方程的两个根,
∴k1•k2==-λ,化简得λx02+y02=λ+1.
即所求的曲线M的方程为:λx2+y2=λ+1(x≠±1);
若λ∈(-∞,-1)时,所在圆锥曲线M是焦点在x轴上的双曲线;
若λ∈(-1,0)时,所在圆锥曲线M是焦点在y轴上的双曲线;
若λ∈(0,1),M所在圆锥曲线M是焦点在x轴上的椭圆;
若λ=1时,M所在曲线M是圆;
若λ∈(1,+∞)时,所在圆锥曲线M是焦点在y轴上的椭圆.
在直角坐标系中,直线x+y+1=0的倾斜角是______.
正确答案
∵直线x+y+1=0的
∴直线的斜率是1,
∵直线的倾斜角是[0,π)
∴当tanα=-1时,
倾斜角α=,
故答案为:
已知圆x2+y2=25,△ABC内接于此圆,A点的坐标(3,4),O为坐标原点.
(1)若△ABC的重心是G(,2),求直线BC的方程;(三角形重心是三角形三条中线的交点,并且重心到顶点的距离是它到对边中点距离的两倍)
(2)若直线AB与直线AC的倾斜角互补,求证:直线BC的斜率为定值.
正确答案
设B(x1,y1),C(x2,y2),
由题意可得:
即,
又,
相减得:(x1+x2)(x1-x2)+(y1+y2)(y1-y2)=0,
∴=-1
∴直线BC的方程为y-1=-(x-1),即x+y-2=0
(2)设AB:y=k(x-3)+4,代入圆的方程整理得:
(1+k2)x2+(8k-6k2)x+9k2-24k-9=0
∵3,x1是上述方程的两根,
∴x1=,y1=
同理可得:x2=,y2=
∴kBC==
圆(x+1)2+y2=8内有一点P(-1,2),AB过点P,
①若弦长|AB|=2,求直线AB的倾斜角α3;
②若圆上恰有三点到直线AB的距离等于,求直线AB的方程.
正确答案
①设圆心(-1,0)到直线AB的距离为d,则 d==1,设直线AB的倾斜角α,斜率为k,
则直线AB的方程 y-2=k(x+1),即 kx-y+k+2=0,d=1=,
∴k=或-
,
∴直线AB的倾斜角α=60°或 120°.
②∵圆上恰有三点到直线AB的距离等于,
∴圆心(-1,0)到直线AB的距离d==
,
直线AB的方程 y-2=k(x+1),
即kx-y+k+2=0,
由d==
,
解可得k=1或-1,
直线AB的方程 x-y+3=0 或-x-y+1=0.
已知直线l与3x+4y-7=0的倾斜角相等,并且与两坐标轴围成的三角形面积等于24,求直线l的方程.
正确答案
直线3x+4y-7=0的斜率为-,所以直线l的斜率为-
,
设直线l的方程为y=-x+b,令y=0,
得x=b,令x=0,得y=b,
由于直线与两坐标轴的面积是24,
则S=|b|•|
b|=24,解得b=±6,
所以直线l的方程是y=-x±6.
等腰三角形两腰所在直线的方程分别为x+y-2=0与x-7y-4=0,原点在等腰三角形的底边上,则底边所在直线的斜率为______.
正确答案
∵l1:x+y-2=0,∴其斜率k1=-1,同理l2:x-7y-4=0,斜率k2=,
设底边为l3:y=kx,由题意l3到l1所成的角等于l2到l3所成的角,
故=
,解得k=3或k=-
,
因为原点在等腰三角形的底边上,所以k=3.
当k=-时,原点不在等腰三角形的底边上(在腰上,故舍去),
故答案为:3.
直线+y-1=0的倾斜角为45°,则实数a等于______.
正确答案
∵直线+y-1=0的倾斜角为45°,
∴直线的斜率等于1,即-=1,∴a=-1,
故答案为-1.
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