10,所以
|2m+3|
17
=10,求得m=.
2
4+36
7.(2018·新余调研)已知坐标原点关于直线l1:x-y+1=0的对称点为A,设直线l2经过点A,则当点B(2,-1)到直线l2的距离最大时,直线l2的方程为( ) A.2x+3y+5=0 C.3x+2y+5=0 【答案】 B
x0y0
-+1=0,?22?x0=-1,
【解析】 设A(x0,y0),依题意可得解得?即A(-1,1).设点B(2,-1)到直线l2
y0
?y0=1,?=-1,
x0
B.3x-2y+5=0 D.2x-3y+5=0
???
13
的距离为d,当d=|AB|时取得最大值,此时直线l2垂直于直线AB,又-=,∴直线l2的方程为y-1=
kAB23
(x+1),即3x-2y+5=0 . 2
8.一只虫子从点(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 【答案】 B
【解析】 点(0,0)关于直线l:x-y+1=0的对称点为(-1,1),则最短路程为=2. 二、填空题
9.如果直线ax+2y+3a=0与直线3x+(a-1)y=a-7平行,则a=________. 【答案】 3
【解析】 ∵直线ax+2y+3a=0与直线3x+(a-1)y=a-7平行,即直线ax+2y+3a=0与直线3x+(a-a23a1)y-(a-7)=0平行,∴=≠,解得a=3.
3a-1-(a-7)
10.已知入射光线经过点M(-3,4),被直线l:x-y+3=0反射,反射光线经过点N(2,6),则反射光线所在直线的方程为________. 【答案】 6x-y-6=0
【解析】 设点M(-3,4)关于直线l:x-y+3=0的对称点为M′(a,b),则反射光线所在直线过点M′,所
(-1-1)2+(1-1)2
B.2
C.3
D.4
13
?a-(-3)=-1,
y-0
以?解得a=1,b=0.又反射光线经过点N(2,6),所以所求直线的方程为=
6-0-3+ab+4
?2-2+3=0,
,即6x-y-6=0. 2-1
11.(一题多解)(2019·南昌模拟)已知点A(1,0),B(3,0),若直线y=kx+1上存在一点P,满足PA⊥PB,则k的取值范围是________. 4
-,0? 【答案】 ??3?
kx0+1kx0+1
2+(2k-【解析】 法一 设P(x0,kx0+1),依题意可得kPA·kPB=-1,即×=-1,即(k2+1)x0
x0-1x0-34
4)x0+4=0,则Δ=(2k-4)2-16(k2+1)≥0,化简得3k2+4k≤0,解得-≤k≤0,故k的取值范围是
3x-1
b-4
?-4,0?. ?3?
法二 若直线y=kx+1上存在点P,满足PA⊥PB,则直线y=kx+1与以AB为直径的圆(x-2)2+y2=1有公共点,故
|2k+1|
44
-,0?. ≤1,即3k2+4k≤0,故-≤k≤0,k的取值范围为??3?3
1+k2
三、解答题
12.已知方程(2+λ)x-(1+λ)y-2(3+2λ)=0与点P(-2,2).
(1)证明:对任意的实数λ,该方程都表示直线,且这些直线都经过同一定点,并求出这一定点的坐标; (2)证明:该方程表示的直线与点P的距离d小于42. 【答案】见解析
【解析】(1)解 显然2+λ与-(1+λ)不可能同时为零,故对任意的实数λ,该方程都表示直线. ∵方程可变形为2x-y-6+λ(x-y-4)=0,
???2x-y-6=0,?x=2,?∴解得? ?x-y-4=0,?y=-2,??
故直线经过的定点为M(2,-2).
(2)证明 过P作直线的垂线段PQ,由垂线段小于斜线段知|PQ|≤|PM|,当且仅当Q与M重合时,|PQ|=|PM|,
此时对应的直线方程是y+2=x-2,即x-y-4=0. 但直线系方程唯独不能表示直线x-y-4=0, ∴M与Q不可能重合,即|PM|=42,
14
∴|PQ|<42,故所证成立.
【能力提升题组】(建议用时:15分钟)
13.(2019·丹东二模)已知直线l1:2x-y+3=0,直线l2:4x-2y-1=0和直线l3:x+y-1=0,若点M同时满足下列条件:
(1)点M是第一象限的点;
1(2)点M到l1的距离是到l2的距离的;
2
(3)点M到l1的距离与到l3的距离之比是2∶5. 则点M的坐标为( ) 1?A.??3,2? 1?C.??9,2? 【答案】 D
|2x0-y0+3|1|4x0-2y0-1|13【解析】 设点M(x0,y0),若点M满足(2),则=×,故2x0-y0+=0或2x0-
22516+4|2x0-y0+3|112|x0+y0-1|
y0+=0,若点M(x0,y0)满足(3),由点到直线的距离公式,得=×,即|2x0-y0
6552+3|=|x0+y0-1|,故x0-2y0+4=0或3x0+2=0,由于点M(x0,y0)在第一象限,故3x0+2=0不符合题1311????2x0-y0+2=0,?x0=-3,?2x0-y0+6=0,意,联立方程得?解得?不符合题意;联立方程得?解得1
????x0-2y0+4=0,?y0=2?x0-2y0+4=0,
137?B.??3,18? 137?D.??9,18?
?137??37即点M的坐标为??9,18?. ?y=18,
0
1x0=,
9
14.(2019·天津河东区模拟)已知动直线l:ax+by+c-2=0(a>0,c>0)恒过点P(1,m)且Q(4,0)到动直线l12
的最大距离为3,则+的最小值为( )
2ac9A. 2
【答案】 B
【解析】 因为动直线l:ax+by+c-2=0(a>0,c>0)恒过点P(1,m),所以a+bm+c-2=0,设点Q(4,0)到直线l的距离为d,当d=|PQ|时取最大值,所以
(4-1)2+(-m)2=3,解得m=0.所以a+c=
9B. 4
C.1
D.9
15
121?1+2?=1·?5+c+2a?≥1(5+22,则+=(a+c)·?2ac?2?22ac?222ac2c2a94
·)=,当且仅当c=2a=时取等号. 2ac43
15.若△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,则直线BC的方程为________. 【答案】 6x-5y-9=0
【解析】 由AC边上的高BH所在直线方程为x-2y-5=0可以知道kAC=-2,又A(5,1), AC边所在直线方程为2x+y-11=0,
??2x+y-11=0,
联立直线AC与直线CM方程得?
?2x-y-5=0,???x=4,
解得?所以顶点C的坐标为C(4,3).
??y=3,
设B(x0,y0),AB的中点M为?
?x0+5y0+1?
?,
?2,2?
由M在直线2x-y-5=0上,得2x0-y0-1=0, B在直线x-2y-5=0上,得x0-2y0-5=0,
???2x0-y0-1=0,?x0=-1,联立?解得?
???x0-2y0-5=0.?y0=-3,
所以顶点B的坐标为(-1,-3). 于是直线BC的方程为6x-5y-9=0.
16.在平面直角坐标系xOy中,将直线l沿x轴正方向平移3个单位长度,沿y轴正方向平移5个单位长度,得到直线l1.再将直线l1沿x轴正方向平移1个单位长度,沿y轴负方向平移2个单位长度,又与直线l重合.若直线l与直线l1关于点(2,3)对称,则直线l的方程是________________. 【答案】 6x-8y+1=0
【解析】 由题意知直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+b,将直线l沿x轴正方向平移3个单位长度,沿y轴正方向平移5个单位长度,得到直线l1:y=k(x-3)+5+b,将直线l1沿x轴正方向平移1个单位长度,沿y轴负方向平移2个单位长度,则平移后的直线方程为y=k(x-3-1)+b+5-2,即y=kx+333311
-4k+b,∴b=3-4k+b,解得k=,∴直线l的方程为y=x+b,直线l1为y=x++b,取直线l上
44443m3m
m,b+?,则点P关于点(2,3)的对称点为?4-m,6-b-?, 的一点P?4?4???
16
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