2022届高考数学二轮专题测练-直线的两点式与截距式方程
展开一、选择题(共20小题;共100分)
1. 过 x1,y1 和 x2,y2 两点的直线方程是
A. y−y1y2−y1=x−x1x2−x1
B. y−y1y2−y1=x−x2x1−x2
C. y2−y1x−x1−x2−x1y−y1=0
D. x2−x1x−x1−y2−y1y−y1=0
2. 点 A2,−3 关于点 B−1,0 的对称点 A0 的坐标是
A. −4,3B. 5,−6C. 3,−3D. 12,−32
3. 过点 A−1,2 作直线 l,使它在 x 轴、 y 轴上的截距相等,则这样的直线有
A. 1 条B. 2 条C. 3 条D. 4 条
4. 已知 2x1−3y1=4,2x2−3y2=4 ,则过点 Ax1,y1,Bx2,y2 的直线 l 的方程是
A. 2x−3y=4B. 2x−3y=0C. 3x−2y=4D. 3x−2y=0
5. 直线 xa−yb=1 在 y 轴上的截距是
A. aB. bC. −aD. −b
6. 过点 2,1 且在 x 轴、 y 轴截距相等的直线方程为
A. x+y−3=0B. x+y−3=0 或 x−y−1=0
C. x+y−3=0 或 y=12xD. x−y−1=0 或 y=12x
7. 已知直线 2x−3y+6=0,这条直线的点方向式方程可以是
A. x−32=y−43B. x−2=y−23C. x+33=y2D. x+32=y3
8. 过 P4,−3 且在坐标轴上截距相等的直线有
A. 1 条B. 2 条C. 3 条D. 4 条
9. 过点 5,2,且在 y 轴上的截距是在 x 轴上的截距的 2 倍的直线方程是
A. 2x+y−12=0B. 2x+y−12=0 或 2x−5y=0
C. x−2y−1=0D. x−2y−1=0 或 2x−5y=0
10. 过点 P3,2 且在两坐标轴上的截距相等的直线方程是
A. x−y−1=0B. x+y−5=0 或 2x−3y=0
C. x+y−5=0D. x−y−1=0 或 2x−3y=0
11. 直线 l 经过点 A1,2,在 x 轴上的截距的取值范围是 −3,3,则其斜率的取值范围是
A. −1
C. k>15 或 k<1D. k>12 或 k<−1
12. 在平面直角坐标系中,下列四个结论:
①每一条直线都有点斜式和斜截式方程;
②倾斜角是钝角的直线,斜率为负数;
③方程 k=y+1x−2 与方程 y+1=kx−2 可表示同一直线;
④直线 l 过点 Px0,y0,倾斜角为 90∘,则其方程为 x=x0;
其中正确的个数为
A. 1B. 2C. 3D. 4
13. 已知直线 ax+by+c=0 的横截距大于纵截距,则 a,b,c 应满足的条件是
A. a>bB. a
14. 若直线 Ax+By+C=0A2+B2≠0 经过第一、二、三象限,则系数 A,B,C 满足的条件为
A. A,B,C 同号B. AC>0,BC<0C. AC<0,BC>0D. AB>0,AC<0
15. “k=−1”是“直线 l:y=kx+2k−1 在坐标轴上截距相等”的
A. 充要条件B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件D. 既不充分也不必要条件
16. 将直线 l:y=2x+1 绕点 A1,3 按逆时针方向旋转 45∘ 得到直线 lʹ,则直线 lʹ 的方程为
A. 2x−y+1=0B. x−y+2=0C. 3x−2y+3=0D. 3x+y−6=0
17. 已知直线 l 经过 A1,3 和 B−1,−1 两点,若将直线 l 绕点 A 按逆时针方向旋转 π4 后到达直线 lʹ 的位置,则 lʹ 的方程为
A. x−y+2=0B. 3x+y−6=0C. 2x−y+5=0D. 3x+y+4=0
18. 已知直线l过点P1,−2,且在x轴和y轴上的截距互为相反数,则直线l的方程为
A. x−y−3=0
B. x+y+1=0或2x+y=0
C. x−y−3=0或2x+y=0
D. x+y+1=0或x−y−3=0或2x+y=0
19. 在平面直角坐标系中,下列四个结论:
① 每一条直线都有点斜式和斜截式方程;
② 倾斜角是钝角的直线,斜率为负数;
③ 方程 k=y+1x−2 与方程 y+1=kx−2 可表示同一直线;
④ 直线 l 过点 Px0,y0,倾斜角为 90∘,则其方程为 x=x0.
其中正确的为
A. ②④B. ②③C. ①②D. ③④
20. 两直线 xm−yn=1 与 xn−ym=1 的图象可能是图中的哪一个
A. B.
C. D.
二、填空题(共5小题;共25分)
21. 经过点 0,2,3,5 的直线方程为 .
22. 过点 A1,3,斜率是直线 y=−4x 的斜率的 13 的直线方程为 .
23. 过点 1,2 且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程 .
24. 已知直线 l 经过点 A−4,−2,且点 A 是直线 l 被两坐标轴截得的线段中点,则直线 l 的方程为 .
25. 若点 P2,b 在过点 A−1,2,B0,1 的直线上,则实数 b 是 .
三、解答题(共5小题;共65分)
26. 方程 y−y0x−x0=k 与方程 y−y0=kx−x0 有什么不同?
27. 已知 A1,−1,B3,3 两点,点 C5,a 在直线 AB 上,求实数 a 的值.
28. 如图,在平行四边形 OABC 中,点 C1,3.
(1)求 OC 所在直线的斜率;
(2)过点 C 作 CD⊥AB 于点 D,求 CD 所在直线的方程.
29. 已知线段 BC 的中点为 D3,32.若线段 BC 所在直线在两坐标轴上的截距之和是 9,求 BC 所在直线的方程.
30. 过点 P4,6 作直线 l 分别交 x 轴、 y 轴的正半轴于 A,B 两点.
(1)当 △AOB 面积为 64 时,求 l 的方程;
(2)当 △AOB 面积最小时,求 l 的方程.
答案
第一部分
1. C
2. A
3. B
4. A
5. D
【解析】直线 xa−yb=1 中,
令 x=0,解得 y=−b,
所以直线 xa−yb=1 在 y 轴上的截距为 −b.
6. C
7. C
8. B【解析】解法一:设直线方程为 y+3=kx−4k≠0.令 y=0 得 x=3+4kk,令 x=0 得 y=−4k−3.由题意,3+4kk=−4k−3,解得 k=−34 或 k=−1.因而所求直线有两条.
解法二:当直线过原点时显然符合条件,当直线不过原点时,设直线在坐标轴上截距为 a,0,0,a,a≠0,则直线方程为 xa+ya=1,把点 P4,−3 的坐标代入方程得 a=1.所以所求直线有两条.
9. B【解析】当截距不为 0 时,设直线的方程为 xa+y2a=1,将 5,2 代入得 a=6,故直线的方程为 x6+y12=1,即 2x+y−12=0;
当截距为 0 时,设直线的方程为 y=kx,将 5,2 代入得 k=25,即直线的方程为 2x−5y=0.
10. B
11. D【解析】设直线的斜率为 k,则直线方程为 y−2=kx−1,令 y=0,得直线 l 在 x 轴上的截距为 1−2k,则 −3<1−2k<3,解得 k>12 或 k<−1.
12. B【解析】对于①,斜率不存在的直线无点斜式和斜截式方程,故错;
对于②,由倾斜角与斜率的关系知,倾斜角是钝角的直线,斜率为负数,正确;
对于③,方程 k=y+1x−2x≠2 与方程 y+1=kx−2x∈R 不表示同一直线,故错;
对于④,直线 l 过点 Px0,y0,倾斜角为 90∘,则其方程为 x=x0,正确.
13. D
14. B【解析】因为直线 Ax+By+C=0A2+B2≠0 经过第一、二、三象限,所以 y=−ABx−CB,纵截距 −CB>0,BC<0;横截距 −CA<0,AC>0.
15. B
【解析】当 k=−1 时,
直线 l:y=kx+2k−1=−x−3,
即当 x−3+y−3=1,满足在坐标轴上截距相等,
即充分性成立.
当 2k−1=0,即 k=12 时,
直线方程为 y=12x,在坐标轴上截距都为 0,
即必要性不成立.
故“k=−1”是“直线 l:y=kx+2k−1 在坐标轴上截距相等”的充分不必要条件.
16. D【解析】直线 l:y=2x+1 绕点 41,3 按逆时针方向旋转 45∘ 得到直线 lʹ,
设直线 lʹ 的斜率为 k,
则根据到角公式的应用,tan45∘=k−21+2k=1,
解得 k=−3,
所以直线 lʹ 的方程为 y−3=−3x−1,
整理得 3x+y−6=0.
17. B【解析】因为直线 l 经过 A1,3 和 B−1,−1 两点,
所以直线 l 的斜率为 kAB=−1−3−1−1=2,
将直线 l 绕点 A 按逆时针方向旋转 π4 后到达直线 lʹ 的位置,
设 lʹ 的斜率为 k,由题意得 k<0,
则 tanπ4=2−k1+2k,解得 k=−3 或 k=13(舍),
所以 lʹ 的方程为 y−3=−3x−1,即 3x+y−6=0.
18. C【解析】【分析】当直线过原点时,由点斜式求出直线的方程.当直线不过原点时,设方程的解析式,把点P1,−2代入可得a的值,从而得到直线方程.综合以上可得答案.
【解析】解:当直线过原点时,由于斜率为−2−01−0=−2,故直线方程为 y=−2x,即2x+y=0.
当直线不过原点时,设方程为xa+y−a=1,把点A1,−2代入可得a=3,
故直线的方程为x−y−3=0,
故答案为:2x+y=0,或x−y−3=0,
故选:C.
【点评】本题主要考查用待定系数法求直线的方程,体现了分类讨论的数学思想,属于基础题.
19. A【解析】对于 ①,斜率不存在的直线无点斜式和斜截式方程,故错;
对于 ②,由倾斜角与斜率的关系知,倾斜角是钝角的直线,斜率为负数,正确;
对于 ③,方程 k=y+1x−2x≠2 与方程 y+1=kx−2x∈R 不表示同一直线,故错;
对于 ④,直线 l 过点 Px0,y0,倾斜角为 90∘,则其方程为 x=x0,正确.
20. B
第二部分
21. x−y+2=0
22. 4x+3y−13=0
【解析】设所求直线的斜率为 k,依题意 k=−4×13=−43.
又直线经过点 A1,3,因此所求直线方程为 y−3=−43x−1,即 4x+3y−13=0.
23. 2x−y=0 或 x+y−3=0
【解析】①当所求的直线与两坐标轴的截距不为 0 时,设该直线的方程为 x+y=a,
把 1,2 代入所设的方程得 a=3,则所求直线的方程为 x+y=3 即 x+y−3=0;
②当所求的直线与两坐标轴的截距为 0 时,设该直线的方程为 y=kx,
把 1,2 代入所求的方程得 k=2,则所求直线的方程为 y=2x 即 2x−y=0.
综上,所求直线的方程为 2x−y=0 或 x+y−3=0.
24. x+2y+8=0
【解析】设直线 l 与两坐标轴的交点为 a,0,0,b,由题意知 a+02=−4,所以 a=−8,b+02=−2,所以 b=−4.
所以直线 l 的方程为 x−8+y−4=1,即 x+2y+8=0.
25. −1
第三部分
26. 前者表示的直线不含点 Px0,y0,后者表示的是“过 Px0,y0,且斜率为 k 的直线”.
27. a=7.
28. (1) 因为点 O0,0,点 C1,3,
所以 OC 所在直线的斜率为 kOC=3−01−0=3.
(2) 在平行四边形 OABC 中,AB∥OC,
因为 CD⊥AB,
所以 CD⊥OC.
所以 CD 所在直线的斜率为 kCD=−13.
所以 CD 所在直线方程为 y−3=−13x−1,即 x+3y−10=0.
29. 由已知得直线 BC 的斜率存在且不为 0.设直线 BC 在 x 轴上的截距为 a,在 y 轴上的截距为 b.
故直线 BC 的截距式方程为 xa+yb=1.
由题意得 a+b=9, ⋯⋯①
又点 D3,32 在直线 BC 上,
所以 3a+32b=1,所以 6b+3a=2ab, ⋯⋯②
由①②联立得 2a2−21a+54=0,即 2a−9a−6=0,解得
a=92 或 a=6.
所以 a=92,b=92, 或 a=6,b=3.
所以直线 BC 的方程为 2x9+2y9=1 或 x6+y3=1,
即 2x+2y−9=0 或 x+2y−6=0.
30. (1) 设 l 的方程为 xa+yb=1a>0,b>0,且 4a+6b=1.
12ab=64,即 ab=128 且 4a+6b=1.
解之,得 a=16,b=8 或 a=163,b=24.
所以 l 的方程为 x16+y8=1 或 3x16+y24=1,
即 x+2y−16=0 或 9x+2y−48=0.
(2) 4a+6b=1,S=12ab,
又 4a+6b=1≥224ab,ab≥96,
所以 Smin=48,此时 4a=6b=12,即 a=8,b=12,
所以 l 的方程为 x8+y12=1,即 3x+2y−24=0.
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