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第2讲 两直线的位置关系
1.已知直线l1:k1x+y+1=0与直线l2:k2x+y-1=0,那么“k1=k2”是“l1∥l2”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选C.由k1=k2,1≠-1,得l1∥l2;由l1∥l2,知k1×1-k2×1=0,所以k1=k2.故“k1=k2”是“l1∥l2”的充要条件.
2.(2016·石家庄模拟)已知点P(3,2)与点Q(1,4)关于直线l对称,则直线l的方程为( )
A.x-y+1=0 B.x-y=0
C.x+y+1=0 D.x+y=0
解析:选A.由题意知直线l与直线PQ垂直,直线PQ的斜率kPQ=-1,所以直线l的斜率k=-=1.又直线l经过PQ的中点(2,3),所以直线l的方程为y-3=x-2,即x-y+1=0.
3.已知点A(3,2)和B(-1,4)到直线mx+y+3=0的距离相等,则m的值为( )
A.-6或 B.-或1
C.-或 D.0或
解析:选A.法一:=,即|3m+5|=|7-m|,解得m=-6或.
法二:当A,B两点在直线同侧,则-m=,即m=;当A,B两点在直线异侧,则A,B的中点在直线上,即m×++3=0,即m=-6.
4.已知过点A(-2,m)和点B(m,4)的直线为l1,直线2x+y-1=0为l2,直线x+ny+1=0为l3.若l1∥l2,l2⊥l3,则实数m+n的值为( )
A.-10 B.-2
C.0 D.8
解析:选A.因为l1∥l2,
所以kAB==-2.解得m=-8.
又因为l2⊥l3,
所以-×(-2)=-1,解得n=-2,
所以m+n=-10.
5.若动点P1(x1,y1),P2(x2,y2)分别在直线l1:x-y-5=0,l2:x-y-15=0上移动,则线段P1P2的中点P到原点的距离的最小值是( )
A. B.5
C. D.15
解析:选B.由题意得,线段P1P2的中点P的轨迹方程是x-y-10=0,因为原点到直线x-y-10=0的距离为d==5,所以线段P1P2的中点P到原点的距离的最小值为5.
6.(2016·合肥一模)已知直线l:x-y-1=0,l1:2x-y-2=0.若直线l2与l1关于l对称,则l2的方程是( )
A.x-2y+1=0 B.x-2y-1=0
C.x+y-1=0 D.x+2y-1=0
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解析:选B.因为l1与l2关于l对称,所以l1上任一点关于l的对称点都在l2上,故l与l1的交点(1,0)在l2上.又易知(0,-2)为l1上一点,设它关于l的对称点为(x,y),则解得即(1,0),(-1,-1)为l2上两点,可得l2的方程为x-2y-1=0,故选B.
7.(2016·河南省安阳高三调研)已知两直线l1:x+ysin α-1=0和l2:2xsin α+y+1=0.①若l1∥l2,则α=________;②若l1⊥l2,则α=________.
解析:①法一:当sin α=0时,直线l1的斜率k1不存在,l2的斜率k2为0,显然l1不平行于l2;
当sin α≠0时,k1=-,k2=-2sin α.
要使l1∥l2,需-=-2sin α,
即sin α=±.
所以α=kπ±,k∈Z,此时两直线的斜率相等.
经检验,α=kπ±,k∈Z时,l1与l2不重合.
故当α=kπ±,k∈Z时,l1∥l2.
法二:由A1B2-A2B1=0,得2sin2α-1=0,
所以sin α=±.
又B1C2-B2C1≠0,所以1+sin α≠0.
即sin α≠-1.
所以α=kπ±,k∈Z.
故当α=kπ±,k∈Z时,l1∥l2.
②因为A1A2+B1B2=0是l1⊥l2的充要条件,
所以2sin α+sin α=0,即sin α=0,所以α=kπ,k∈Z.
故当α=kπ,k∈Z时,l1⊥l2.
答案:①kπ±(k∈Z) ②kπ(k∈Z)
8.已知直线l1与l2:x+y-1=0平行,且l1与l2的距离是,则直线l1的方程为________.
解析:因为l1与l2:x+y-1=0平行,所以可设l1的方程为x+y+b=0(b≠-1).
又因为l1与l2的距离是,所以=,解得b=1或b=-3,
即l1的方程为x+y+1=0或x+y-3=0.
答案:x+y+1=0或x+y-3=0
9.设直线l经过点A(-1,1),则当点B(2,-1)与直线l的距离最远时,直线l的方程为________.
解析:设点B(2,-1)到直线l的距离为d,
当d=|AB|时取得最大值,
此时直线l垂直于直线AB,kl=-=,
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所以直线l的方程为y-1=(x+1),
即3x-2y+5=0.
答案:3x-2y+5=0
10.
在等腰直角三角形ABC中,AB=AC=4,点P是边AB上异于A,B的一点.光线从点P出发,经BC,CA反射后又回到点P(如图).若光线QR经过△ABC的重心,则|AP|等于________.
解析:以AB所在直线为x轴,AC所在直线为y轴建立如图所示的坐标系,由题意可知B(4,0),C(0,4),A(0, 0),则直线BC方程为x+y-4=0,
设P(t,0)(0