规范解答
解 方法一 解方程组?
??x-2y+4=0,??x+y-2=0,
得P(0,2).
3
因为l3的斜率为,且l⊥l3,
44
所以直线l的斜率为-,
3
4
由斜截式可知l的方程为y=-x+2,
3即4x+3y-6=0.
方法二 设直线l的方程为x-2y+4+λ(x+y-2)=0, 即(1+λ)x+(λ-2)y+4-2λ=0.
又∵l⊥l3,∴3×(1+λ)+(-4)×(λ-2)=0, 解得λ=11.
∴直线l的方程为4x+3y-6=0.
1.设a∈R,则“a=1”是“直线l1:ax+2y-1=0与直线l2:x+(a+1)y+4=0平行”的 ( )
A.充分不必要条件 C.充分必要条件 答案 A
解析 (1)充分性:当a=1时,
直线l1:x+2y-1=0与直线l2:x+2y+4=0平行;
(2)必要性:当直线l1:ax+2y-1=0与直线l2:x+(a+1)y+4=0平行时有a=-2或1. 所以“a=1”是“直线l1:ax+2y-1=0与直线l2:x+(a+1)y+4=0平行”的充分不必要条件,故选A.
2.(2016·合肥模拟)已知两条直线l1:x+y-1=0,l2:3x+ay+2=0且l1⊥l2,则a等于( )
11
A.- B. C.-3 D.3
33答案 C
解析 由l1⊥l2,可得1×3+1×a=0,
B.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
11
∴a=-3.
3.(2016·山东省实验中学质检)从点(2,3)射出的光线沿与向量a=(8,4)平行的直线射到y轴上,则反射光线所在的直线方程为( ) A.x+2y-4=0 C.x+6y-16=0 答案 A
1
解析 由直线与向量a=(8,4)平行知:过点(2,3)的直线的斜率k=,所以直线的方程为y21
-3=(x-2),其与y轴的交点坐标为(0,2),又点(2,3)关于y轴的对称点为(-2,3),所以
2反射光线过点(-2,3)与(0,2),由两点式知A正确.
4.(2017·兰州月考)一只虫子从点O(0,0)出发,先爬行到直线l:x-y+1=0上的P点,再从P点出发爬行到点A(1,1),则虫子爬行的最短路程是( ) A.2 C.3 答案 B
解析 点O(0,0)关于直线x-y+1=0的对称点为O′(-1,1), 则虫子爬行的最短路程为|O′A|=?1+1?+?1-1?=2. 故选B.
5.(2016·绵阳模拟)若P,Q分别为直线3x+4y-12=0与6x+8y+5=0上任意一点,则|PQ|的最小值为( ) 9A. 529C. 10答案 C
34-12
解析 因为=≠,所以两直线平行,
685
由题意可知|PQ|的最小值为这两条平行直线间的距离, 即
|-24-5|29=, 22
106+8
18
B. 529D. 5
2
2
B.2x+y-1=0 D.6x+y-8=0
B.2 D.4
29
所以|PQ|的最小值为,故选C.
10
6.(2016·厦门模拟)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等于( )
12
34A. 528C. 3答案 A
36B. 532D. 3
解析 由题意可知,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?n-31
=-??m-72,3+n7+m=2×-3,22
??
解得?31
n=??5,m=,35
34
故m+n=,故选A.
5
7.(2016·忻州训练)已知两直线l1:ax-by+4=0和l2:(a-1)x+y+b=0,若l1∥l2,且坐标原点到这两条直线的距离相等,则a+b=________. 8
答案 0或
3
a+b?a-1?=0,??
4|b|解析 由题意得?
=.222??a-1?+1?a+?-b?
??a=2,
解得?
??b=-2
2??a=,
或?3??b=2.
经检验,两种情况均符合题意,
8
∴a+b的值为0或.
3
π
8.已知直线l1:ax+y-1=0,直线l2:x-y-3=0,若直线l1的倾斜角为,则a=________;
4若l1⊥l2,则a=________;若l1∥l2,则两平行直线间的距离为________. 答案 -1 1 22 解析 若直线l1的倾斜角为
ππ,则-a=k=tan =1,故a=-1;若l1⊥l2,则a×1+1×(-44
|1-?-3?|
1)=0,故a=1;若l1∥l2,则a=-1,l1:x-y+1=0,两平行直线间的距离d=
1+1=22.
9.点P(2,1)到直线l:mx-y-3=0(m∈R)的最大距离是________. 答案 25
13
解析 直线l经过定点Q(0,-3), 如图所示,
由图知,当PQ⊥l时,点P(2,1)到直线l的距离取得最大值|PQ|=?2-0?+?1+3?=25,
所以点P(2,1)到直线l的最大距离为25.
10.点P为x轴上的一点,A(1,1),B(3,4),则|PA|+|PB|的最小值是________. 答案
29
2
2
解析 点A(1,1)关于x轴的对称点A′(1,-1), 则|PA|+|PB|的最小值是线段A′B的长为29.
11.已知两条直线l1:ax-by+4=0和l2:(a-1)x+y+b=0,求满足下列条件的a,b的值.
(1)l1⊥l2,且直线l1过点(-3,-1);
(2)l1∥l2,且坐标原点到这两条直线的距离相等. 解 (1)∵l1⊥l2,∴a(a-1)-b=0,
又∵直线l1过点(-3,-1),∴-3a+b+4=0. 故a=2,b=2.
(2)∵直线l2的斜率存在,l1∥l2, ∴直线l1的斜率存在. ∴k1=k2,即=1-a.
又∵坐标原点到这两条直线的距离相等, ∴l1,l2在y轴上的截距互为相反数, 4
即=b.
abb2
故a=2,b=-2或a=,b=2.
3
12.(2016·北京朝阳区模拟)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 依题意知:kAC=-2,A(5,1), ∴lAC为2x+y-11=0,
14
??2x+y-11=0,
联立lAC、lCM得?
?2x-y-5=0,?
2
∴C(4,3).
设B(x0,y0),AB的中点M为(
x0+5y0+1
,
2
),
代入2x-y-5=0,得2x0-y0-1=0,
??2x0-y0-1=0,
∴?
?x0-2y0-5=0,?
∴B(-1,-3),
66
∴kBC=,∴直线BC的方程为y-3=(x-4),
55即6x-5y-9=0.
*13.已知三条直线:l1:2x-y+a=0(a>0);l2:-4x+2y+1=0;l3:x+y-1=0,且l175
与l2间的距离是.
10(1)求a的值;
(2)能否找到一点P,使P同时满足下列三个条件: ①点P在第一象限;
1
②点P到l1的距离是点P到l2的距离的;
2
③点P到l1的距离与点P到l3的距离之比是2∶5. 若能,求点P的坐标;若不能,说明理由.
175
解 (1)直线l2:2x-y-=0,所以两条平行线l1与l2间的距离为d=2=, 2
2102+?-1?
?a-?-1??
??2??????
所以?a+1??2???75
5=?1?7
,即?a+?=, 10?2?2
又a>0,解得a=3.
(2)假设存在点P,设点P(x0,y0). 若点P满足条件②,则点P在与l1,
l2平行的直线l′:2x-y+c=0上,
且
?c+1???|c-3|1?2?
5=×2
5
,
1311即c=或,
26所以直线l′的方程为
15
2xy1311
0-0+2=0或2x0-y0+6
=0;
若点P满足条件③,由点到直线的距离公式, 有
|2x0-y0+3|2|x0+y0-1|
5=5×2
, 即|2x0-y0+3|=|x0+y0-1|, 所以x0-2y0+4=0或3x0+2=0;
由于点P在第一象限,所以3x0+2=0不可能. 联立方程2x13
0-y0+2
=0和x0-2y0+4=0,
?x0=-3,解得????
y=1
02
(舍去);
联立方程2x+11
0-y06=0和x0-2y0+4=0,
??x0=1,?9解得37
??y0
=18.
所以存在点P??137?9,18???
同时满足三个条件.
16