【文档说明】高二数学人教A版2019选择性必修第一册同步备课试题 2.3.1两条直线的交点坐标 Word版含解析.docx,共(15)页,1.382 MB,由小赞的店铺上传
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2.3.1两条直线的交点坐标(分层作业)(夯实基础+能力提升)【夯实基础】题型1两直线的交点问题1.已知直线12:0,:20lxylxy−=+−=,则1l与2l的交点坐标是().A.(1,1)B.(1,3)C
.(2,6)D.(2,2)−【答案】A【分析】联立两直线方程,解方程即可得出交点的坐标.【详解】由题意知,01201xyxxyy−==+−==,所以两直线的交点为(11),,故选:A2.直线1xy+=与直线3xy−=的交点坐标
为()A.()1,3B.()1,1−C.()1,2-D.()2,1−【答案】D【分析】直线的交点即方程组y=1x-y=3x+的解集;解得方程组的解即交点坐标.【详解】根据课本概念可得到直线的交点即方程组y=1x-y=3x+的解集;解得
方程组的解为()2,1−.故答案为D.【点睛】在同一平面内,两条直线有三种位置关系,即相交、平行、重合.相应地由直线的方程组成的二元一次方程组的解有三种情况,即有唯一解、无解、有无数解.当1112220,0AxByCA
xByC++=++=的解只有一组时,这两条直线1l和2l有一个公共点,它们的位置关系为相交.当1112220,0AxByCAxByC++=++=的解有无数组时,这两条直线1l和2l有无数个公共点,它们的位置关系为重合.当1112220,0AxByCAxByC
++=++=无解时,这两条直线1l和2l没有公共点,它们的位置关系为平行.3.过直线30xy+−=和20xy−=的交点,且与直线250xy+−=垂直的直线方程是()A.4230xy+−=B.4230xy−+=C.230xy+−=D.230xy−+=【答案】D【分析】首先求出两条直线的交点
,根据垂直求出直线斜率,再用点斜式即可求出直线方程.【详解】由题意得:3020xyxy+−=−=,解得12xy==,直线250xy+−=的斜率是2−,故其垂线的斜率是:12,∴所求方程是:()1212
yx−=−,即230xy−+=,故选:D【点睛】本题主要考查两条直线的交点坐标,以及两直线垂直的应用,属于简单题.4.直线5xy+=与直线3xy−=交点坐标是()A.()1,2B.()4,1C.()3,2D.()2,1【答案】B【解析】联立两直线方程得到方程组,解方程组即交点坐标.【
详解】解:由53xyxy+=−=得41xy==,因此,所求交点坐标为()4,1.故选:B【点睛】本题考查两直线的交点坐标的求解,属于基础题.5.直线1l:230xy+−=与2l:60xy−+=交点的坐标为()A.()1,5−B.
()1,1C.()2,4−D.()2,1-【答案】A【分析】联立直线方程得到方程组,解得即可;【详解】解:联立方程得230,60,xyxy+−=−+=解得1,5.xy=−=,所以直线1l:230xy+−=与2l:60xy−+=交点的坐标为()1,5−故选:A
题型2两点间的距离6.已知点(),2Pa,()2,3Q−−,()1,1M,且PQPM=,则a的值是()A.2−B.2C.92−D.92【答案】C【分析】根据平面直角坐标系上任意两点间的距离公式计算可得;【详解】解:
因为点(),2Pa,()2,3Q−−,()1,1M,且PQPM=,所以()()()()2222223121aa−−+−−=−+−.解得92a=−.故选:C.【点睛】本题考查平面直角坐标系上两点间
的距离公式的应用,属于基础题.7.已知点(x,y)到原点的距离等于1,则实数x,y满足的条件是()A.x2-y2=1B.x2+y2=0C.22xy+=1D.22xy+=0【答案】C【分析】由两点间的距离公式即可求结果.【详解】由两点间的距离公式得:221xy+=故选:C8.已知
过点(0,2)的圆C的圆心在直线20xy+=上,则圆C的面积最小时圆C的方程是()A.22484555xy++−=B.2248165525xy++−=C.22484555xy−++=D.2248165525xy
−++=【答案】A【分析】利用点到直线的距离求出半径的最小值,由两直线的交点坐标求出圆心坐标,从而得到圆的方程;【详解】解:据题设分析知,圆C半径r的最小值min22|20120|2521r++==+,此时圆C的圆心为直
线20xy+=与直线()1202yx−=−(直线240xy−+=)的交点.联立方程20240xyxy+=−+=,解得4585xy=−=,所以所求圆C的方程是22484555xy+
+−=故选:A【点睛】本题考查点到直线的距离公式的应用,直线的交点坐标以及圆的标准方程的计算,属于中档题.9.(多选题)对于225xx++,下列说法正确的是()A.可看作点(),0x与点()1,2的距
离B.可看作点(),0x与点()1,2−−的距离C.可看作点(),0x与点()1,2-的距离D.可看作点(),1x−与点()1,1−的距离【答案】BCD【分析】化简225xx++=()()()()2222102111xx++=++−−,结合两点间的距离公式,即可求解.【详解】由题
意,可得()222514xxx++=++=()()()()2222102111xx++=++−−,可看作点(),0x与点()1,2−−的距离,可看作点(),0x与点()1,2-的距离,可看作点(),1
x−与点()1,1−的距离,故选项A不正确,故答案为:BCD.【点睛】本题主要考查平面上两点间的距离公式及其应用,其中解答中熟记平面上两点间的距离公式是解答的关键,属于基础题.10.已知点()Pxy,在直线10xy=++上运动,则()()2211xy+--取得
最小值时点P的坐标为_______.【答案】11,22−−【分析】将所求目标()()2211xy−+−转化为直线上的点(),xy到点()1,1的距离,可得点()1,1与直线垂直时两点间的距离最小,从而得到过点()1
,1且与直线垂直的直线,然后联立得到点P的坐标.【详解】()()2211xy+--转化为直线10xy++=上的点(),xy到点()1,1的距离的平方,又点()1,1到直线10xy++=的距离最小,过点()1,1且与直线10xy++=垂直
的直线为yx=因此两直线联立,10xyyx++==,解得1212xy=−=−故点P的坐标为11,22−−【点睛】本题考查定点到直线上点的距离的最小值,直线交点问题,属于简单题.题型3直线过定点问题11.已知,ab满足
21ab+=,则直线30axyb++=必过定点()A.1,23−B.11,26C.11,26−D.12,3−【答案】D【分析】本题先代换得12ba=−,再化简直线方程为(2)310axy−++=,最后建立方程组求所过定点.【详解】由21
ab+=,得12ba=−,代入直线方程30axyb++=中,得3120axya++−=,即(2)310axy−++=.令20,310,xy−=+=解得2,1,3xy==−该直线必过定点12,3−.故选:D.【点睛】本题考查直线所过定点问题,是基础
题.12.若直线1:1lykxk=−+与直线2l关于点(3,3)对称,则直线2l一定过定点()A.(3,1)B.()2,1C.()5,5D.(0,1)【答案】C【解析】求出直线l1过定点,结合点的对称性进行求解即可.【详解】∵1ykxk=−+=k(x﹣1)+1,∴l1:y=kx﹣
k+1过定点(1,1),设定点(1,1)关于点(3,3)对称的点的坐标为(x,y),则132132xy+=+=,得55xy==,即直线l2恒过定点()5,5故选:C【点睛】本题主要考查直线过定点问题,利用点的对称性是解决本题的关键.13.动点P在直线10xy+−=上运动,
()1,1Q为定点,当PQ最小时,点P的坐标为.【答案】11,22【分析】当PQ与直线10xy+−=垂直时,PQ最小,利用直线垂直的条件和点斜式方程求得过点Q与直线10xy+−=垂直的直线方程,然后联
立方程组求解即得.【详解】当PQ与直线10xy+−=垂直时,PQ最小,直线10xy+−=的斜率为1−,∴其垂线的斜率为1,∴过点Q与直线10xy+−=垂直的直线方程为11yx−=−,即0xy−=,由100xyxy+−=−=解得12xy==,∴当PQ最小时,点P的坐标为11,22
,故答案为:11,22.【点睛】本题考查直线上动点到定点的距离最小问题,涉及直线的垂直的条件,直线方程的求法,两直线的交点坐标的求法,属中档题,难度一般.14.(多选题)两直线(2)0mxym+−+=,0xy+
=与x轴相交且能构成三角形,则m不能取到的值有A.3−B.2−C.1−D.0【答案】ABD【解析】求出直线()20mxym+−+=经过的定点,利用三条直线不能构成三角形求得m的值,即可得到结论.【详解】由题知,
三条直线相交于同一个点时,此时0m=,此时不能构成三角形;直线()20mxym+−+=整理得:()()120mxxy++−=,由1020xxy+=−=,解得12xy=−=−,即直线()20mxym+−+=经过定点()1,2−−,当直线()20mxym+−+=的斜率20km=+=,即
2m=−时,此时直线=2y−,0xy+=与x轴不能构成三角形;当直线()20mxym+−+=与直线0xy+=平行时,即3m=−时,三条直线不能构成三角形;综上:两直线()20mxym+−+=,0xy+=与x轴相交不能构成三角形的m的取值为:0m=或2m=−或3m=−.故选:ABD
.【点睛】本题考查了三点共线,两条直线平行与倾斜角、斜率的关系,训练了线系方程过定点的求法.15.(多选题)下列说法正确的是()A.直线()24Ryaxaa=−+必过定点()2,4B.直线310xy−−=在y轴上的截距为1C.过点()2,3
−且垂直于直线230xy−+=的直线方程为210xy++=D.直线310xy++=的倾斜角为120°【答案】AC【分析】对于A,整理直线方程,合并出参数的系数,令其等于零,建立方程,可得答案;对于B,将0x=代入直线方程,结合截距的定义,可得
答案;对于C,根据直线之间的垂直关系,设未知直线方程,代入点,可得答案;对于D,根据直线的一般式方程,明确直线的斜率,可得答案.【详解】对于A,由直线方程24yaxa=−+,整理可得()24yax=−+,当2x=
时,4y=,故A正确;对于B,将0x=代入直线方程310xy−−=,可得10y−−=,解得1y=−,故B错误;对于C,由直线方程230xy−+=,则其垂线的方程可设为20xyC++=,将点()2,3−代入上式,可得()2230C−++=,解得1=C,则方程为210xy++=
,故C正确;对于D,由直线方程310xy++=,可得其斜率为33−,设其倾斜角为,则3tan3=−,解得150=,故D错误.故选:AC.【能力提升】一、单选题1.直线x-y+2=0与x+y-2=0的交点坐标是()A.(0,2)B.(2,0)C.(1,1)D.(-1,1)【答案】A【分析】联
立方程组进行求解即可求出直线的交点坐标.【详解】由2020xyxy−+=+−=,得02xy==,即交点坐标为(0,2).故选:A.2.若直线l1:y=kx+1与l2:x-y-1=0的交点在第一象限内,则k的取值范围是()A.(1,+∞)B.(-1,1)C
.(-∞,-1)∪(1,+∞)D.(-∞,-1)【答案】B【分析】联立直线方程求出焦点坐标,根据交点在第一象限列出不等式可求出.【详解】联立直线方程110ykxxy=+−−=,解得2111xkkyk=−+=
−,∵直线的交点在第一象限,201101kkk−+−,∴解不等式组可得11k−.故选:B.3.经过两直线l1:x-2y+4=0和l2:x+y-2=0的交点P,且与直线l3:3x-4y+5=0平行的直线
l的方程为A.3x-4y+8=0B.3x-4y+6=0C.4x+3y-6=0D.4x+3y+6=0【答案】A【分析】联立l1:x-2y+4=0和l2:x+y-2=0,求出交点P,代入3x-4y+c=0中即可求出.【详解】设所
求直线方程为3x-4y+c=0,联立24020xyxy−+=+−=解得(0,2)P,代入3x-4y+c=0,解得8c=,故所求直线为:3x-4y+8=0故选A.【点睛】本题主要考查了两直线的交点,直线的平行,属于中档题.4.直线210kxyk−+
+=与240xy+−=的交点在第四象限,则k的取值范围为()A.()6,2−−B.1,06−C.11,26−−D.11,62−−【答案】C【解析】联立方程可直接求出交点坐标,令交点的横坐标大于零,纵坐标小于零,解不等式组即可.【详解】解
:直线210kxyk−++=与240xy+−=的交点在第四象限,210k+,联立方程:210240kxykxy−++=+−=,解得24216121kxkkyk−=++=+,即2402161021kxkkyk−=++=+,解得:1126k−
−.故选:C.5.点()01−,到直线(2)1ykx=−+距离的最大值为()A.1B.22C.2D.3【答案】B【分析】首先求直线恒过的定点,将点到直线的距离的最大值转化为两点间距离.【详解】直线()21ykx=−+
恒过点()2,1A,()0,1B−,点()01−,到直线(2)1ykx=−+距离22dAB=,即点()01−,到直线(2)1ykx=−+距离的最大值为22.故选:B6.已知点()1,2A−,()2,7B,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点P,则PA的值为()A.1B.2C.2D.22【答案
】D【分析】首先求出AB的垂直平分线方程,从而得到()1,0P,再用两点之间距离公式计算即可.【详解】线段AB的中点坐标为127,22+,线段AB所在直线的斜率()7272213ABk−−==−−.线段AB的垂直平分线方程
为27312272yx+−=−−.令0y=,得27312272x+−=−−−.解得1x=,因此,()1,0P.()2211222PA=++=.故选:D【点睛】本题主要考查直线方程,同时考查两点之间距离公式,属于简单题.7.直
线:l(1)230mxmym−−−+=(mR)过定点A,则点A的坐标为()A.(3,1)−B.(3,1)C.(3,1)−D.(3,1)−−【答案】B【分析】先将直线方程转化为直线系方程()230mxyx−−−+=,再求解直线20xy−−=和30x−+=的交点即可
得答案.【详解】解:根据直线(1)230mxmym−−−+=得()230mxyx−−−+=,故直线过定点为直线20xy−−=和30x−+=的交点,联立方程得2030xyx−−=−+=,解得31xy==,所以定点A的坐标为()3,1A.故选:B.【点睛】本题考查直
线过定点问题,两直线的交点坐标,考查运算能力,是基础题.8.一条光线沿直线220xy−+=照射到y轴后反射,则反射光线所在的直线方程为().A.220xy+−=B.220xy++=C.220xy++=D.220xy+−=【答案】A【分析】先
求出直线220xy−+=与x,y轴的交点,PQ,点P关于y轴的对称点P,反射光线所在的直线即为PQ所在的直线,由截距式方程即可求出答案.【详解】直线220xy−+=与x,y轴分别相交于点(1,0)P
−,(0,2)Q,点P关于y轴的对称点(1,0)P.∴光线沿直线220xy−+=照射到y轴后反射,则反射光线所在的直线即为PQ所在的直线,直线方程为112xy+=,即220xy+−=.故选:A.二、多选题9.已知直线l:10xmym−+−
=,则下列说法正确的是().A.直线l的斜率可以等于0B.直线l恒过点()1,1C.若直线l与y轴的夹角为30,则33m=或33m=−D.若直线l在两坐标轴上的截距相等,则1m=−【答案】BC【分析】根据题意由直线的相关知识,逐个分析即可.【详解】当
0m=时,直线l的斜率不存在,当0m时,直线l的斜率为1m,不可能等于0,故A选项错误;直线l与y轴的夹角为30,直线l的倾斜角为60或120,又直线l的斜率为1m,1tan603m==或1tan1203m==−33m=或33m=−,故C选项正确;直线l的方程可化为(
1)(1)0xmy−−−=,所以直线l过定点(1,1),故B选项正确;当0m=时,直线l在y轴上的截距不存在,当0m时,令0x=,得1mym−=,令0y=,得1xm=−,令11mmm−=−,得1m=,故D选项错误,故选:BC.10.已知直线:10lxmym−+−=,则下列说法正确的是()A
.直线l恒过点(1,1)B.若直线l与y轴的夹角为30°,则33m=或33m=−C.直线l的斜率可以等于0D.若直线l在两坐标轴上的截距相等,则1m=或1m=−【答案】ABD【分析】将方程化为()()110xmy−−−=判断直线过定点,判断
A的正误;利用倾斜角和斜率的关系判断B的正误;讨论0m=和0m时直线的斜率和截距情况,判断CD的正误;.【详解】直线l的方程可化为()()110xmy−−−=,所以直线l过定点()1,1,故A选项正确;∵直线l与y轴的夹角为30°,∴直线l的倾斜角为60°
或120°,而直线l的斜率为1m,∴1tan603m==或1tan1203m==−,∴33m=或33m=−,故B选项正确;当0m=时,直线:1lx=,斜率不存在,当0m时,直线l的斜率为1m,不可能等于0,故C选项错误;当0m=时,直线:1lx=,在
y轴上的截距不存在,当0m时,令=0x,得1mym−=,令0y=,得1xm=−,令11mmm−=−,得1m=,故D选项正确.故选:ABD.11.(多选)过点()1,2A的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线的一般式方程为().A.10xy++
=B.30xy+−=C.20xy−=D.10xy−+=【答案】CD【分析】考虑直线过原点和不过原点两种情况,进而通过斜截式和截距式求出答案.【详解】当直线过原点时,斜率20210k−==−,所以直线方程为2yx=,即20xy−=;当直线不过原点时,设直线方程为1xyaa+=−,代入点
()1,2得121aa−=,解得1a=−,所以直线方程为10xy−+=.综上所述,所求直线方程为20xy−=或10xy−+=.故选:CD.12.已知平面上三条直线1:210lxy−+=,2:10−=lx,3:0+=lxky不能构成
三角形,则实数k的值可以为()A.2−B.1−C.0D.1【答案】ABC【分析】即找三直线其中两条平行或三线交于一点时实数k的值,【详解】依题:三条直线交于一点或其中两条平行且与第三条直线相交,①当直线0xky+=经过直线
210xy−+=与直线10x−=的交点()1,1时,10k+=,解得1k=−.②当直线0xky+=与直线210xy−+=平行时,10121k=−,解得2k=−;当直线0xky+=与直线10x−=平行时,可得0k=,综上:2k=−或0k=或1k=−.故选:AB
C.三、填空题13.已知直线l过两直线x+2y+4=0和2x﹣3y+8=0的交点,且过点(0,1),则直线l的方程为.【答案】440xy−+=【分析】求出两直线x+2y+4=0和2x﹣3y+8=0的交点,则直线l过点(4−,0),(0,1),由此能求出直线l的方程.【详
解】解:直线l过两直线x+2y+4=0和2x﹣3y+8=0的交点,且过点(0,1),联立2402380xyxy++=−+=,得4,0xy=−=,∴直线l过点(4−,0),(0,1),∴直线l的方程为10140yx−−=−−,即440xy−+=.故答案为:440
xy−+=.14.ABC中,()1,1,A,()5,5B−,()0,1C−,则AB边上的中线所在的直线与AC边上的高所在的直线的交点坐标为【答案】(9,2)−【解析】利用中点坐标公式可得:线段AB的中点为(3,2)−,再利用点斜式可得AB边上的中线所在直线方程为2(1)
130yx−−−+=−.利用斜率计算公式可得11201ACk−−==−,即可得出AC边上的高所在直线的方程为15(5)2yx+=−−,联立解出即可.【详解】线段AB的中点为(3,2)−,AB边上的中线所在直线方程为2(1)130yx−−−+=−,化为330xy++=.11201
ACk−−==−,AC边上的高所在直线的方程为15(5)2yx+=−−,化为250xy++=,联立330250xyxy++=++=,解得92xy=−=.AB边上的中线所在直线与AC边上的高所在直线的交点坐标为(
9,2)−.故答案为:(9,2)−.【点睛】本题考查中点坐标公式、相互垂直的直线斜率之间的关系、点斜式、直线的交点,考查计算能力,属于基础题.15.两直线2x-3y-12=0和x+y-1=0的交点为,经过此交点且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为或.【答案】(3,
-2)2x+3y=0x+y-1=0【分析】联立两直线方程即可求得交点坐标;分类讨论直线过原点与不过原点的情况,求解直线方程即可【详解】解:联立2312010xyxy−−=+−=,解得32xy==−,∴两直线23120xy−−=和
10xy+−=的交点为()3,2−;当直线l过原点时,直线方程为23y=−,即230xy+=,当直线l不过原点时,设直线方程为xya+=,则32a−=,即1a=,∴直线方程为10xy+−=∴经过此交点且在两坐
标轴上的截距相等的直线方程为230xy+=或10xy+−=故答案为()3,2−;230xy+=;10xy+−=【点睛】本题考查两直线的交点坐标,考查直线的斜截式方程,考查分类讨论思想16.直线()1230qxyq+++=必经过定点__
_________.【答案】11,26−【分析】根据直线方程可得(21)(3)0xqxy+++=,进而得出21030xxy+=+=,解方程组即可.【详解】由(12)30qxyq+++=,得(21)(3)0xqxy+++=,所以21030xxy+=+=
,解得1216xy=−=,即直线过定点1126−,.故答案为:1126−,四、解答题17.已知直线1l:250xy−+=,2l:20xy+=.(1)求直线1l与2l交点P的坐标;(2)若直线l经过点P且在两坐标轴上的
截距相等,求直线l的一般方程.【答案】(1)(2,1)−(2)20xy+=或10xy++=【分析】(1)直接联立直线方程组成方程组,求出交点坐标即可.(2)利用(1)所求点P且直线经过原点或直线的斜率
为1−,求出所求直线方程即可.【详解】(1)由题意,联立方程得25020xyxy−+=+=解得21xy=−=,所以P点坐标为(2,1)−(2)由截距相等可得直线l过原点或斜率为1−①过原点,斜率
为101(2)02k−==−−−,直线方程为12yx=−②斜率为1−时,直线方程为1(2)yx−=−+综上l的一般方程为20xy+=或10xy++=【点睛】本题考查直线方程的求法,直线的截距相等不可以遗漏过原点的情况,属于基础题.18.已知两条直线分别为
3x-2y+1=0和x+3y+4=0(1)求两条直线的交点(2)求过两条直线交点且垂直于直线x+3y+4=0的直线方程【答案】(1)()1,1−−;(2)320xy−+=【分析】(1)根据两条直线方程,联立即可求得两条直线的交点坐标.(2)根据两条直线垂直的斜率关系可求得直线斜率,由点斜式即可
求得直线方程.【详解】(1)两条直线分别为3210xy−+=和340xy++=则两条直线的交点为3210340xyxy−+=++=的解解方程组可得11xy=−=−所以两条直线的交点坐标为()1,1−−(2)与直线340xy++=垂直则两条直线的斜率之积为1−
即113k−=−解得3k=又因为过()1,1−−由点斜式方程可知()()131yx−−=−−化简得320xy−+=即过两条直线交点且垂直于直线340xy++=的直线方程为320xy−+=【点睛】本题考查了直线交点坐标的求法,两条直线垂直的斜率关系,点斜
式方程的应用,属于基础题.19.已知直线1:20lxy−+=和2:0lxy+=相交于点P.(1)若直线l经过点P且与3:220lxy+−=垂直,求直线l的方程;(2)若直线l经过点P且与4:2310lxy−−=平行,求直线l的方
程.【答案】(1)230xy−+=(2)2350xy−+=【分析】(1)联立两直线方程,求出交点坐标,设l的方程为20xym−+=,将()1,1P−代入方程,求出参数m的值,即可得解;(2)依题意设l的方程为230xyn−+
=,将()1,1P−代入方程,求出参数n的值,即可得解;【详解】(1)解:由200xyxy−+=+=,解得11xy=−=,所以1:20lxy−+=与2:0lxy+=的交点P为()1,1−设与3:220lxy+−=垂直的直线l的方程为20xym−+=,将
()1,1P−代入20xym−+=,即()2110m−−+=解得3m=,则l的方程为230xy−+=;(2)解:依题意设l的方程为230xyn−+=,将()1,1P−代入230xyn−+=,即()21310n−−+=解得5n=,∴l的方程为
2350xy−+=.20.求证:无论a取何值,方程)(12310axaya+−+−=总表示一条直线,且恒过一定点.【答案】详见解析.【分析】将方程变为()2310xyay−++−=求解.【详解】方程)
(12310axaya+−+−=可变为()2310xyay−++−=,由23010xyy−+=−=,解得11xy=−=,又a与1-2a不可能同时为0,所以方程)(12310axaya+−+−=总表示一条直线,且恒过一定点()1,1−.