专题二 两直线的位置关系(专题测试)-2020-2021学年高二数学知识串讲与专题测试(人教A版2019选择性必修第一册)(圆锥曲线篇)
展开专题二 两直线的位置关系(专题训练)
一、单选题
1.从集合中任取三个不同的元素作为直线中的值,若直线倾斜角小于,且在轴上的截距小于,那么不同的直线条数有( )
A.109条 B.110条 C.111条 D.120条
【答案】A
【解析】,在轴上的截距为,由题意可知:
,共有种方法,考虑到直线之间的重合情况,
当时,(3,2,1)与(6,4,2)、(9,6,3)重复二次;
(4,2,1)与(8,4,2)重复一次;
(5,2,1)与(10,4,2)重复一次;
(4,3,1)与(8,6,2)重复一次;
(5,3,1)与(10,6,2)重复一次;
(5,4,1)与(10,8,2)重复一次;共有7次.
当时,(4,3,2)与(8,6,4)重复一次;
(5,3,2)与(10,6,4)重复一次;
(5,4,2)与(10,8,4)重复一次;共有3次.
当时,(5,4,3)与(10,8,6)重复一次,共有1次.
所以不同的直线条数有120-7-3-1=109条,故本题选A.
2.下列各组中的两条直线平行的有几组?( )
(1)
(2)
(3)
A.0组 B.1组 C.2组 D.3组
【答案】B
【解析】 (1)因为,这两条直线相交.
因为,这两条直线重合.
(3)因为,这两条直线平行.故选B.
3.若直线和直线平行,则( )
A.-2 B.-2或3 C.3 D.不存在
【答案】C
【解析】∵直线和直线平行,
∴,解得:
经检验:两直线重合,两直线平行,故选:C
4.(2015秋•甘南州校级期末)已知两点A(﹣1,0),B(2,1),直线l过点P(0,﹣1)且与线段AB有公共点,则直线l的斜率k的取值范围是( )
A.[﹣1,1]
B.(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞)
C.[﹣1,0)∪(0,1]
D.[﹣1,0)∪[1,+∞)
【答案】B
【解析】如图,
∵KAP=﹣1,KBP=1,
∴过P(0,﹣1)的直线l与线段AB始终有公共点时,
直线l的斜率k的取值范围是k≤﹣1或k≥1.
故选:B.
5.如右图所示,直线的斜率分别为则
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由图可知,,所以,故选C.
6.若直线:与直线:垂直,则实数( ).
A. B. C.2 D.或2
【答案】A
【解析】直线:与直线:垂直,则,.
考点:直线与直线垂直的判定.
7.已知椭圆的左焦点为,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,故,所以,
故点到直线的距离为,故选C.
8.已知直线y=x+3k-2与y=-x+1的交点在第一象限,则k的取值范围是( )
A. B.
C.(0,1) D.
【答案】A
【解析】由方程组,解得,
所以直线与直线的交点坐标为,
要使交点在第一象限,则,解得,
所以的取值范围是,故选A.
9.若,且直线交轴于,直线交轴于,则线段中点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】试题分析:由题意得,点是的斜边的中点,又是的斜边的中点,所以,设,则,化简得,故选C.
10.直线L将圆平分,且与直线平行,则直线L的方程是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】圆的圆心坐标,直线L将圆平分,所以直线L过圆的圆心,又因为与直线平行,所以可设直线L的方程为,将代入可得所以直线L的方程为即,所以选C.
11.直线的倾斜角为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】直线的斜率为1
所以倾斜角为,选B
二、填空题
12.已知圆过点,,,则圆的圆心到直线:的距离为__________.
【答案】
【解析】由图可知为直角,圆心在的中点,为,故圆心到直线的距离为.
13.若双曲线方程为,则其两条渐近线的夹角为______.
【答案】
【解析】由双曲线方程为,得,
其渐近线为,
设渐近线的夹角为,则,
则.
故答案为:
14.过点的直线与曲线交于两点,则直线的斜率的取值范围是_____________.
【答案】
【解析】由题得,它表示单位圆的上半部分(包含两个端点),曲线如图所示,
由题得
设直线AB的斜率为k,则直线的方程为y-2=k(x-1),即kx-y-k+2=0,
因为直线AB和圆相切,所以,
所以直线l的斜率范围为
故答案为:
15.已知△ABC中,A(0,3),B(2,1),P、Q分别为AC、BC的中点,则直线PQ的斜率为_________.
【答案】
【解析】:∵P、Q分别为AC、BC的中点,
∴PQ是△ABC的中位线,∴PQ∥AB,∴ 故答案为:-1.
三、解答题
16.(1)设直线l过点(2,3)且与直线2x+y+1=0垂直,l与x轴,y轴分别交于A、B两点,求|AB|;
(2)求过点A(4,-1)且在x轴和y轴上的截距相等(截距不为0)的直线l的方程.
【答案】(1)2; (2)x+4y=0或x+y-3=0
【解析】(1)由题意知直线l的斜率为,设l的方程为x-2y+c=0,代入(2,3)可得c=4,
则x-2y+4=0,
令x=0,得y=2,令y=0,得x=-4,
∴A(-4,0),B(0,2),
则|AB|==2;
(2)当直线不过原点时,设直线l的方程为x+y=c,代入(4,-1)可得c=3,此时方程为x+y-3=0,
当直线过原点时,此时方程为x+4y=0.
17.已知直线与直线,为它们的交点,点为平面内一点.求
(1)过点且与平行的直线方程;
(2)过点的直线,且到它的距离为2的直线方程.
【答案】(1)(2)或
【解析】(1)
∴
∴
∴
(2)
∴,
当斜率不存在,则方程为,不合题意
当斜率存在,设方程,
而,
∴,
∴,
,
∴或,
∴方程为或.
18.过椭圆的右焦点作轴的垂线,与椭圆在第一象限内交于点,过作直线的垂线,垂足为,.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为圆上任意一点,过点作椭圆的两条切线,设分别交圆于点,证明:为圆的直径.
【答案】(1);(2)见解析.
【解析】(1)由题知,∴,
∴椭圆的方程为;
(2)设,当切线的斜率均存在时,分别设为,
设过点的切线方程为,
与的方程联立得,
则,
即,整理得,
∴,即,
当或的斜率不存在时,必是或,又,∴,此时一条切线与轴垂直,一条切线与轴平行,仍有即,
综上,对任意点为圆的直径.
19.已知三角形的顶点坐标为、、,是边上的中点.
(1)求边所在的直线方程;
(2)求中线的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)直线的斜率为,
直线的方程为,即.
(2)设的坐标为
则由中点坐标公式得,故.
∴.
20.已知圆内有一点,过点作直线交圆于两点.
(1)当直线经过圆心时,求直线的方程;
(2)当弦被点平分时,写出直线的方程.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)由题意得,圆的圆心为,
因为直线过点,所以直线的斜率为2,
直线的方程为,即直线的方程.
(2)当弦被点平分时,,此时直线的斜率为,
所以直线的方程为,即直线的方程.
21.已知的三个顶点分别为,,.
(1)求边上的中线所在直线的一般式方程.
(2)求的面积.
【答案】(1);(2)7
【解析】(1)因为,.
则边上的中点:.
可得中线所在直线的一般式方程:
.
化简得:.
故边上的中线所在直线的一般式方程为.
(2),
直线的方程为:,
化为:.
点到直线的距离.
∴的面积.