2017-2018学年高中数学第三章直线与方程章末综合测评2(含解析)
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1 (三) 直线与方程 (时间120分钟,满分150分) 一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.在直角坐标系中,直线3x-y-3=0的倾斜角是( ) A.30° B.60° C.120° D.150° 【解析】 直线的斜率k=3,倾斜角为60°. 【答案】 B
2.若A(-2,3),B(3,-2),C12,m三点共线,则m的值为( )
A.12 B.-12 C.-2 D.2 【解析】 由-2-33--=m+212-3,得m=12.
【答案】 A 3.如果AB<0,BC<0,那么直线Ax+By+C=0不经过( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解析】 Ax+By+C=0可化为y=-ABx-CB,由AB<0,BC<0,得-AB>0,-CB>0,故直线Ax+By+C=0经过第一、二、三象限,不经过第四象限. 【答案】 D 4.两平行直线5x+12y+3=0与10x+24y+5=0之间的距离是 ( )
A.213 B.113
C.126 D.526 【解析】 5x+12y+3=0可化为10x+24y+6=0. 由平行线间的距离公式可得d=|6-5|102+242=126. 【答案】 C 5.直线l1:(3-a)x+(2a-1)y+7=0与直线l2:(2a+1)x+(a+5)y-6=0互相垂直, 2
则a的值是( ) A.-13 B.17
C.12 D.15 【解析】 因为l1⊥l2,所以(3-a)(2a+1)+(2a-1)(a+5)=0,解得a=17. 【答案】 B 6.直线kx-y+1-3k=0,当k变动时,所有直线都通过定点( ) A.(0,0) B.(0,1) C.(3,1) D.(2,1) 【解析】 由kx-y+1-3k=0,得k(x-3)-(y-1)=0, 由{ x=3,y=1,即过定点(3,1). 【答案】 C 7.已知A(2,4)与B(3,3)关于直线l对称,则直线l的方程为( ) A.x+y=0 B.x-y=0 C.x+y-6=0 D.x-y+1=0
【解析】 kAB=4-32-3=-1,故直线l的斜率为1,
AB的中点为52,72,
故l的方程为y-72=x-52, 即x-y+1=0. 【答案】 D 8.已知直线l过点(1,2),且在x轴上的截距是在y轴上的截距的2倍,则直线l的方程为( ) A.x+2y-5=0 B.x+2y+5=0 C.2x-y=0或x+2y-5=0 D.2x-y=0或x-2y+3=0 【解析】 当直线在两坐标轴上的截距都为0时,设直线l的方程为y=kx,把点(1,2)代入方程,得2=k,即k=2,所以直线的方程为2x-y=0;当直线在两坐标轴上的截距都
不为0时,设直线的方程为x2b+yb=1,把点(1,2)代入方程,得12b+2b=1,即b=52,所以直线的方程为x+2y-5=0.故选C. 3
【答案】 C 9.已知点M(1,0)和N(-1,0),直线2x+y=b与线段MN相交,则b的取值范围为( ) A.[-2,2] B.[-1,1]
C.-12,12 D.[0,2] 【解析】 直线可化成y=-2x+b,当直线过点M时,可得b=2;当直线过点N时,可得b=-2.所以要使直线与线段MN相交,b的取值范围为[-2,2]. 【答案】 A 10.经过点(2,1)的直线l到A(1,1)、B(3,5)两点的距离相等,则直线l的方程为( ) A.2x-y-3=0 B.x=2 C.2x-y-3=0或x=2 D.以上都不对 【解析】 满足条件的直线l有两种情况:①过线段AB的中点;②与直线AB平行. 由A(1,1),B(3,5)可知线段AB的中点坐标为(2,3),
所以直线x=2满足条件.由题意知kAB=5-13-1=2. 所以直线l的方程为y-1=2(x-2),即2x-y-3=0, 综上可知,直线l的方程为x=2或2x-y-3=0,故选C. 【答案】 C 11.等腰直角三角形ABC的直角顶点为C(3,3),若点A(0,4),则点B的坐标可能是( ) A.(2,0)或(4,6) B.(2,0)或(6,4) C.(4,6) D.(0,2) 【解析】 设B点坐标为(x,y),
根据题意知 kAC·kBC=-1,|BC|=|AC|,
∴ 3-43-0×y-3x-3=-1,x-2+y-2=-2+-2, 解之,得 x=2,y=0,或 x=4,y=6. 【答案】 A 12.直线l过点P(1,3),且与x,y轴正半轴围成的三角形的面积等于6的直线方程是( ) 4
A.3x+y-6=0 B.x+3y-10=0 C.3x-y=0 D.x-3y+8=0
【解析】 设直线方程为xa+yb=1(a>0,b>0),
由题意有 ab=12,1a+3b=1,∴ a=2,b=6. ∴x2+y6=1. 化为一般式为3x+y-6=0. 【答案】 A 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上) 13.若直线l的方程为y-a=(a-1)(x+2),且l在y轴上的截距为6,则a=________.
【解析】 令x=0,得y=(a-1)×2+a=6,∴a=83.
【答案】 83 14.已知点(m,3)到直线x+y-4=0的距离等于2,则m的值为________. 【解析】 由点到直线的距离得|m+3-4|2=2. 解得m=-1,或m=3. 【答案】 -1或3 15.经过两条直线2x+y+2=0和3x+4y-2=0的交点,且垂直于直线3x-2y+4=0的直线方程为________.
【解析】 由方程组 3x+4y-2=0,2x+y+2=0,得交点A(-2,2),因为所求直线垂直于直线3x-2y+4=0,故所求直线的斜率k=-23,由点斜式得所求直线方程为y-2=-23(x+2),即2x+3y-2=0. 【答案】 2x+3y-2=0 16.若动点A,B分别在直线l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0上移动,则AB的中点M到原点的距离的最小值为__________.
【解析】 依题意,知l1∥l2,故点M所在直线平行于l1和l2,可设点M所在直线的方
程为l:x+y+m=0,根据平行线间的距离公式,得|m+7|2=|m+5|2⇒|m+7|=|m+5|⇒m 5
=-6,即l:x+y-6=0,根据点到直线的距离公式,得M到原点的距离的最小值为|-6|2
=32. 【答案】 32 三、解答题(本大题共6个小题,满分70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)已知两条直线l1:x+m2y+6=0,l2:(m-2)x+3my+2m=0,当m为何值时,l1与l2 (1)相交;(2)平行;(3)重合. 【解】 当m=0时,l1:x+6=0,l2:x=0,∴l1∥l2. 当m=2时,l1:x+4y+6=0,l2:3y+2=0, ∴l1与l2相交.
当m≠0且m≠2时,由1m-2=m23m,得m=-1或m=3,由1m-2=62m,得m=3. 故(1)当m≠-1且m≠3且m≠0时,l1与l2相交. (2)当m=-1或m=0时,l1∥l2. (3)当m=3时,l1与l2重合.
18.(本小题满分12分)(1)已知直线y=33x-1的倾斜角为α,另一直线l的倾斜角β=2α,且过点M(2,-1),求l的方程. (2)已知直线l过点P(-2,3),且与两坐标轴围成的三角形面积为4,求直线l的方程.
【解】 (1)∵已知直线的斜率为33,即tan α=33. ∴α=30°.∴直线l的斜率k=tan 2α=tan 60°=3. 又l过点M(2,-1),∴l的方程为y-(-1)=3(x-2),即3x-y-23-1=0. (2)由题意知,直线l与两坐标轴不垂直,否则不构成三角形,设l的斜率为k,则k≠0,则l的方程为y-3=k(x+2). 令x=0,得y=2k+3;
令y=0,得x=-3k-2. 于是直线与两坐标轴围成的三角形面积为 12k+-3k-2=4,即(2k+3)
3
k+2=±8,
解得k=-12或k=-92. 6
∴l的方程为y-3=-12(x+2),或y-3=-92(x+2). 即x+2y-4=0或9x+2y+12=0. 19.(本小题满分12分)已知两条直线l1:ax-by+4=0,l2:(a-1)x+y+b=0,求分别满足下列条件的a、b的值. (1)直线l1过点(-3,-1),并且直线l1与直线l2垂直; (2)直线l1与直线l2平行,并且坐标原点到l1、l2的距离相等. 【解】 (1)∵l1⊥l2, ∴a(a-1)+(-b)·1=0. 即a2-a-b=0.① 又点(-3,-1)在l1上, ∴-3a+b+4=0.② 由①②解得a=2,b=2. (2)∵l1∥l2且l2的斜率为1-a,
∴l1的斜率也存在,ab=1-a,
即b=a1-a. 故l1和l2的方程可分别表示为 l1:(a-1)x+y+a-a=0,
l2:(a-1)x+y+a1-a=0.
∵原点到l1与l2的距离相等, ∴4a-1a=a1-a,解得a=2或a=23.
因此 a=2,b=-2,或 a=23,b=2. 20.(本小题满分12分)如图1所示,矩形ABCD的两条对角线相交于点M(2,0),AB边所在直线的方程为x-3y-6=0,点T(-1,1)在AD边所在直线上.求:
图1