(山东专用)2021版高考数学一轮复习练案(51)第八章解析几何第二讲两条直线的位置关系(含解析)
展开[练案51]第二讲 两条直线的位置关系A组基础巩固一、单选题1.(2019·临川一中)直线kx-y+2=4k,当k变化时,所有直线都通过定点( C )A.(0,0) B.(2,1) C.(4,2) D.(2,4)[解析] 直线方程可化为y-2=k(x-4),所以直线恒过定点(4,2).2.(2019·河北省五校联考)直线l1:mx-2y+1=0,l2:x-(m-1)y-1=0,则“m=2”是“l1∥l2”的( C )A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件[解析] 由l1∥l2得-m(m-1)=1×(-2),得m=2或m=-1,经验证,当m=-1时,直线l1与l2重合,舍去,所以“m=2”是“l1∥l2”的充要条件,故选C.3.(2019·安徽合肥)直线l1:(a+3)·x+y+4=0与直线l2:x+(a-1)y+4=0垂直,则直线l1在x轴上的截距是( B )A.-4 B.-2 C.2 D.4[解析] ∵直线l1:(a+3)x+y+4=0与直线l2:x+(a-1)y+4=0垂直,∴(a+3)×1+1×(a-1)=0,∴a=-1,∴直线l1:2x+y+4=0,令y=0,可得x=-2,所以直线l1在x轴上的截距是-2,故选B.4.(2019·北京东城区期末)如果平面直角坐标系内的两点A(a-1,a+1),B(a,a)关于直线l对称,那么直线l的方程为( A )A.x-y+1=0 B.x+y+1=0C.x-y-1=0 D.x+y-1=0[解析] 因为直线AB的斜率为=-1,所以直线l的斜率为1.设直线l的方程为y=x+b,由题意知直线l过点(,),所以=+b,解得b=1,所以直线l的方程为y=x+1,即x-y+1=0.故选A.5.(2019·广东广州二模)已知点A与点B(1,2)关于直线x+y+3=0对称,则点A的坐标为( D )A.(3,4) B.(4,5)C.(-4,-3) D.(-5,-4)[解析] 设A(x,y),则,∴,选D.6.若两平行直线l1:x-2y+m=0(m>0)与l2:2x+ny-6=0之间的距离是,则m+n=( C )A.0 B.1 C.-2 D.-1[解析] 因为l1,l2平行,所以1×n=2×(-2),1×(-6)≠2×m,解得n=-4,m≠-3,所以直线l2:x-2y-3=0.又l1,l2之间的距离是,所以=,得m=2或m=-8(舍去),所以m+n=-2,故选C. 7.光线沿直线y=2x+1射到直线y=x上,被y=x反射后的光线所在的直线方程为( B )A.y=x-1 B.y=x-C.y=x+ D.y=x+1[解析] 由得记A(-1,-1),在直线y=2x+1上取一点B(0,1),则其关于直线y=x的对称点为B′(1,0),又kAB′==,∴所求直线方程为y-(-1)=[x-(-1)],即y=x-.故选B.8.(2019·辽宁省葫芦岛市模拟)当点P(3,2)到直线mx-y+1-2m=0的距离最大时,m的值为( C )A.3 B.0 C.-1 D.1[解析] 直线mx-y+1-2m=0可化为y=m(x-2)+1,故直线过定点Q(2,1),当PQ和直线垂直时,距离取得最大值,故m·kPQ=m·=m=-1,故选C.二、多选题9.使三直线l1:4x+y=4、l2:mx+y=0、l3:2x-3my=4不能围成三角形的m的值可能是( ACD )A.- B.- C.-1 D.4[解析] 当l1∥l2时,-m=-4,即m=4;当l1∥l3时,-3m=,即m=-,当l1、l3相交时,由得l1与l3的交点坐标(,),由+=0得m=-1或,故选ACD.10.若直线m被两平行线l1:x-y+1=0与l2:x-y+3=0所截得的线段的长为2,则m的倾斜角可以是( AD )A.15° B.30° C.60° D.75°[解析] l1与l2之间的距离|AB|==,如图不防设直线m与l2相交于M或N,由题意知∠ABM=∠ABN=60°,∴m的倾斜角为45°+30°=75°或45°-30°=15°,故选AD.三、填空题11.已知直线l1:ax-y+2a=0,l2:(2a-1)x+ay+a=0互相垂直,则实数a的值是__0或1__.[解析] 因为直线l1:ax-y+2a=0,l2:(2a-1)x+ay+a=0互相垂直,故有a(2a-1)+a(-1)=0,可知a=0或1.12.(2020·江苏启东质检)l1,l2是分别经过A(1,1),B(0,-1)两点的两条平行直线,当l1,l2间的距离最大时,直线l1的方程是__x+2y-3=0__.[解析] 当两条平行直线与A,B两点连线垂直时,两条平行直线间的距离最大.因为A(1,1),B(0,-1),所以kAB==2,所以当l1,l2间的距离最大时,直线l1的斜率为k=-,此时,直线l1的方程是y-1=-(x-1),即x+2y-3=0.13.(2019·洛阳模拟)将一张坐标纸折叠一次,使得点(0,2)与点(4,0)重合,点(7,3)与点(m,n)重合,则m+n= .[解析] 由题可知纸的折痕应是点(0,2)与点(4,0)连线的中垂线,即直线y=2x-3,它也是点(7,3)与点(m,n)连线的中垂线,于是解得故m+n=.四、解答题14.已知△ABC的顶点A(5,1),AB边上的中线CM所在直线方程为2x-y-5=0,AC边上的高BH所在直线方程为x-2y-5=0,求直线BC的方程.[解析] 由题意知kBH=,∴kAC=-2,又A(5,1),∴直线AC的方程为2x+y-11=0.由可得C(4,3),设B(x0,y0),则M(,),代入CM的方程得2x0-y0-1=0.由可得B(-1,-3),∴kBC=.所以直线BC的方程为y-3=(x-4),即6x-5y-9=0.15.在△ABC中,BC边上的高所在直线l1的方程为x-2y+1=0,∠A的平分线所在的直线l2的方程为y=0,若点B的坐标为(1,2),求点A、C的坐标.[解析] 如图,设C(x0,y0),由题意知l1∩l2=A,则⇒即A(-1,0).又∵l1⊥BC,∴kBC·kl1=-1.∴kBC===-2.∴由点斜式可得BC的直线方程为y-2=-2(x-1),即2x+y-4=0.又∵l2:y=0(x轴)是∠A的平分线,∴B关于l2的对称点B′在直线AC上,易得B′点的坐标为(1,-2),由两点式可得直线AC的方程为x+y+1=0.由C(x0,y0)在直线AC和BC上,可得⇒即C(5,-6).B组能力提升1.(2020·湖北武汉调研)已知b>0,直线(b2+1)x+ay+2=0与直线x-b2y-1=0互相垂直,则ab的最小值为( B )A.1 B.2 C.2 D.2[解析] 由题意知b2+1-ab2=0,∴a=1+,又b>0,∴ab=b+≥2(当且仅当b=1时取等号),故选B.2.若直线l与两条直线y=1,x-y-7=0分别交于P、Q两点,线段PQ的中点坐标为(1,-1),则l的方程是( C )A.3x-2y-5=0 B.2x-3y-5=0C.2x+3y+1=0 D.3x+2y-1=0[解析] 设P(a,1),则由题意知Q(2-a,-3),∴2-a+3-7=0,即a=-2,∴P(-2,1),∴kl==-,∴l的方程为y+1=-(x-1),即2x+3y+1=0,故选C.3.(2019·江西赣州模拟)若动点A(x1,y1),B(x2,y2)分别在直线l1:x+y-7=0,l2:x+y-5=0上移动,则AB的中点M到原点距离的最小值为( A )A.3 B.2 C.3 D.4[解析] 由题意知,点M所在直线与l1,l2平行且与两直线距离相等.设该直线的方程为x+y+c=0,则=,解得c=-6.点M在直线x+y-6=0上.点M到原点的最小值就是原点到直线x+y-6=0的距离,即d==3,故选A.4.如图,已知A(4,0),B(0,4),从点P(2,0)射出的光线经直线AB反射后再射到直线OB上,最后经直线OB反射后又回到P点,则光线所经过的路程是( C )A.3 B.6 C.2 D.2[解析] 直线AB的方程为x+y=4,点P(2,0)关于直线AB的对称点为D(4,2),关于y轴的对称点为C(-2,0),则光线经过的路程为|CD|==2.5.(2019·河北保定模拟)设点P为直线l:x+y-4=0上的动点,点A(-2,0),B(2,0),则|PA|+|PB|的最小值为( A )A.2 B. C.2 D.[解析] 依据题意作出图形如下:将x=2代入x+y-4=0得y=2,将y=0代入x+y-4=0得x=4,∴B(2,0)关于直线l的对称点为B1(4,2),∵|PA|+|PB|=|PA|+|PB1|,∴当A、P、B1共线时|PA|+|PB|最小,且最小值为|AB1|=2,故选A.[引申] ①|PA|+|PB|最小时点P的坐标为 (,) .②若将“B(2,0)”改为“B(3,2)”,则|PA|与|PB|差的最大值为 .