《2019屆高中數(shù)學(xué) 第三章 直線(xiàn)與方程測(cè)評(píng)（含解析）新人教A版必修2》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《2019屆高中數(shù)學(xué) 第三章 直線(xiàn)與方程測(cè)評(píng)（含解析）新人教A版必修2（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三章 直線(xiàn)與方程測(cè)評(píng)
(時(shí)間:120分鐘 滿(mǎn)分:150分)
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.直線(xiàn)x-3y-1=0的傾斜角α的大小為( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
解析直線(xiàn)x-3y-1=0的斜率為k=33,故tanα=33.∵0°≤α<180°,∴α=30°.
答案A
2.若直線(xiàn)l1:2x-ay-1=0過(guò)點(diǎn)(1,1),則直線(xiàn)l1與l2:x+2y=0的位置關(guān)系為( )
A.平行 B.相交但不垂直
C.垂直 D.相交于點(diǎn)(2,-1)
解析
2、因?yàn)橹本€(xiàn)l1:2x-ay-1=0過(guò)點(diǎn)(1,1),所以2-a-1=0,解得a=1,所以直線(xiàn)l1的方程為2x-y-1=0,其斜率k1=2,因?yàn)閘2:x+2y=0,其斜率k2=-12,所以k1·k2=2×-12=-1,所以l1與l2垂直,故選C.
答案C
3.如圖,在同一直角坐標(biāo)系中,表示直線(xiàn)y=ax與y=x+a正確的是( )
解析當(dāng)a>0時(shí),A,B,C,D均不成立;當(dāng)a<0時(shí),只有C成立,故選C.
答案C
4.過(guò)點(diǎn)P(1,2),且與原點(diǎn)距離最大的直線(xiàn)方程是( )
A.x+2y-5=0
B.2x+y-4=0
C.x+3y-7=0
D.3x+y-5=0
解析方法一:因?yàn)?/p>
3、選項(xiàng)的四條直線(xiàn)都過(guò)P點(diǎn),且原點(diǎn)到選項(xiàng)A、B、C、D所表示的直線(xiàn)的距離分別為dA=55=5,dB=45,dC=710,dD=510,所以dD
4、+y+C=0,
則|C+3|5=5,解得C=2或C=-8.所以所求直線(xiàn)方程為2x+y+2=0或2x+y-8=0.
答案C
6.若直線(xiàn)xm+yn=1與直線(xiàn)5x-7y+1=0相互平行,則mn等于( )
A.-75 B.75 C.-57 D.57
解析直線(xiàn)xm+yn=1的斜率為-nm,由兩直線(xiàn)平行得-nm=57,即mn=-75.
答案A
7.若直線(xiàn)l1:y=kx+1與l2:x-y-1=0的交點(diǎn)在第一象限內(nèi),則k的取值范圍是( )
A.k>1 B.-11 D.k<-1
解析由y=kx+1,x-y-1=0,解得x=21-k,y=1+k1-k,∵兩直線(xiàn)的
5、交點(diǎn)在第一象限,∴21-k>0,1+k1-k>0,解得-1
6、x-3y+8=0
解析設(shè)所求直線(xiàn)的方程為xa+yb=1(a>0,b>0),則有12ab=6,且1a+3b=1.由12ab=6,1a+3b=1,解得a=2,b=6.
故所求直線(xiàn)的方程為x2+y6=1,即3x+y-6=0.
答案A
10.過(guò)點(diǎn)(2,4)可作在x軸,y軸上的截距相等的直線(xiàn)條數(shù)為( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析當(dāng)在x軸,y軸上的截距相等且為0時(shí),直線(xiàn)過(guò)原點(diǎn),方程為y=2x;當(dāng)截距不為0時(shí),設(shè)直線(xiàn)方程為xa+ya=1,又直線(xiàn)過(guò)點(diǎn)(2,4),所以方程為x+y-6=0;所以有兩條直線(xiàn)滿(mǎn)足題意.故選B.
答案B
11.將一張坐標(biāo)紙折疊一次,使點(diǎn)(10,0)與(-6
7、,8)重合,則與點(diǎn)(-4,2)重合的點(diǎn)是( )
A.(4,-2) B.(4,-3)
C.3,32 D.(3,-1)
解析由已知知以(10,0)和(-6,8)為端點(diǎn)的線(xiàn)段的垂直平分線(xiàn)的方程為y=2x,則(-4,2)關(guān)于直線(xiàn)y=2x的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)即為所求點(diǎn).設(shè)所求點(diǎn)為(x0,y0),則y0-2x0+4=-12,y0+22=2·x0-42,解得x0=4,y0=-2.
答案A
12.若A(-4,2),B(6,-4),C(12,6),D(2,12),下面四個(gè)結(jié)論正確的個(gè)數(shù)是( )
①AB∥CD;②AB⊥AD;③|AC|=|BD|;④AC⊥BD.
A.1 B.2 C.3 D.4
解析①∵kA
8、B=-4-26+4=-35,kCD=12-62-12=-35,
∴AB∥CD;
②∵kAB=-35,kAD=12-22+4=53,
∴kAB·kAD=-1,∴AB⊥AD;
③∵|AC|=(12+4)2+(6-2)2=417,|BD|=(2-6)2+(12+4)2=417,∴|AC|=|BD|;
④∵kAC=6-212+4=14,kBD=12+42-6=-4,
∴kAC·kBD=-1,∴AC⊥BD.
綜上知,①②③④均正確.故選D.
答案D
二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分.把答案填在題中的橫線(xiàn)上)
13.直線(xiàn)y=5x+3繞其與y軸的交點(diǎn)旋轉(zhuǎn)90°的直線(xiàn)方程是
9、 .?
解析當(dāng)x=0時(shí),y=3,因?yàn)樾D(zhuǎn)后的直線(xiàn)的斜率k=-15,所以直線(xiàn)方程為y=-x5+3,即x+5y-15=0.
答案x+5y-15=0
14.若傾斜角為45°的直線(xiàn)m被平行線(xiàn)l1:x+y-1=0與l2:x+y-3=0所截得的線(xiàn)段為AB,則AB的長(zhǎng)為 .?
解析由題意可得,直線(xiàn)m與直線(xiàn)l1,l2垂直,則由兩平行線(xiàn)間的距離公式得|AB|=|-1-(-3)|12+12=2.
答案2
15.已知光線(xiàn)通過(guò)點(diǎn)M(-3,4),被直線(xiàn)l:x-y+3=0反射,反射光線(xiàn)通過(guò)點(diǎn)N(2,6),則反射光線(xiàn)所在直線(xiàn)的方程是 .?
解析∵光線(xiàn)通過(guò)點(diǎn)M(-3,4)
10、,設(shè)點(diǎn)M關(guān)于直線(xiàn)l:x-y+3=0的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)K(x,y),
∴y-4x+3=-1,x-32-y+42+3=0,解得x=1,y=0,即K(1,0).
∵N(2,6),∴直線(xiàn)NK的斜率為6,
∴反射光線(xiàn)所在直線(xiàn)的方程是6x-y-6=0.
答案6x-y-6=0
16.在函數(shù)y=4x2的圖象上求一點(diǎn)P,使P到直線(xiàn)y=4x-5的距離最短,則P點(diǎn)的坐標(biāo)為 .?
解析直線(xiàn)方程化為4x-y-5=0.
設(shè)P(a,4a2),則點(diǎn)P到直線(xiàn)的距離為
d=|4a-4a2-5|42+(-1)2=-4a-122-417=4a-122+417.
當(dāng)a=12時(shí),點(diǎn)P12,1到直線(xiàn)的距離最短,最短距離為41717
11、.
答案12,1
三、解答題(本大題共6小題,共70分.解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟)
17.(本小題滿(mǎn)分10分)在△ABC中,已知A(5,-2),B(7,3),且AC邊的中點(diǎn)M在y軸上,BC邊的中點(diǎn)N在x軸上,求:
(1)頂點(diǎn)C的坐標(biāo).
(2)直線(xiàn)MN的方程.
解(1)設(shè)C(x0,y0),則AC邊的中點(diǎn)M的坐標(biāo)為x0+52,y0-22,BC邊的中點(diǎn)N的坐標(biāo)為x0+72,y0+32,
因?yàn)辄c(diǎn)M在y軸上,所以x0+52=0,解得x0=-5.
又因?yàn)辄c(diǎn)N在x軸上,所以y0+32=0,
所以y0=-3.即點(diǎn)C的坐標(biāo)為(-5,-3).
(2)由(1)可得M0,-52,N
12、(1,0),
所以直線(xiàn)MN的方程為x1+y-52=1,即5x-2y-5=0.
18.(本小題滿(mǎn)分12分)已知兩條直線(xiàn)l1:x+m2y+6=0,l2:(m-2)x+3my+2m=0,當(dāng)m為何值時(shí),l1與l2:
(1)相交;(2)平行;(3)重合?
解當(dāng)m=0時(shí),l1:x+6=0,l2:x=0,故l1∥l2.
當(dāng)m=2時(shí),l1:x+4y+6=0,l2:3y+2=0,故l1與l2相交.當(dāng)m≠0,且m≠2時(shí),由1m-2=m23m,得m=-1或m=3;
由1m-2=62m,得m=3.
故(1)當(dāng)m≠-1,且m≠3,且m≠0時(shí),l1與l2相交.
(2)當(dāng)m=-1或m=0時(shí),l1∥l2.
13、(3)當(dāng)m=3時(shí),l1與l2重合.
19.(本小題滿(mǎn)分12分)已知直線(xiàn)l的方程為2x-y+1=0.
(1)求過(guò)點(diǎn)A(3,2),且與l垂直的直線(xiàn)的方程;
(2)求與l平行,且到點(diǎn)P(3,0)的距離為5的直線(xiàn)的方程.
解(1)直線(xiàn)l的斜率為2,故所求直線(xiàn)的斜率為-12,
因?yàn)樗笾本€(xiàn)過(guò)點(diǎn)A(3,2),故所求直線(xiàn)方程為y-2=-12(x-3),即x+2y-7=0.
(2)依題意設(shè)所求直線(xiàn)方程為2x-y+c=0,
點(diǎn)P(3,0)到該直線(xiàn)的距離為5,
有|6+c|22+(-1)2=5,解得c=-1或c=-11,
故所求直線(xiàn)方程為2x-y-1=0或2x-y-11=0.
20.(本小題滿(mǎn)
14、分12分)已知方程(m2-2m-3)x+(2m2+m-1)y+6-2m=0(m∈R).
(1)求該方程表示一條直線(xiàn)的條件;
(2)當(dāng)m為何實(shí)數(shù)時(shí),方程表示的直線(xiàn)斜率不存在?求出這時(shí)的直線(xiàn)方程;
(3)已知方程表示的直線(xiàn)l在x軸上的截距為-3,求實(shí)數(shù)m的值;
(4)若方程表示的直線(xiàn)l的傾斜角是45°,求實(shí)數(shù)m的值.
解(1)當(dāng)x,y的系數(shù)不同時(shí)為零時(shí),方程表示一條直線(xiàn),
令m2-2m-3=0,解得m=-1或m=3;
令2m2+m-1=0,解得m=-1或m=12.
所以方程表示一條直線(xiàn)的條件是m∈R且m≠-1.
(2)由(1)易知,當(dāng)m=12時(shí),方程表示的直線(xiàn)的斜率不存在,
此
15、時(shí)的方程為x=43,它表示一條垂直于x軸的直線(xiàn).
(3)依題意,有2m-6m2-2m-3=-3,所以3m2-4m-15=0,
所以m=3或m=-53,由(1)知所求m=-53.
(4)因?yàn)橹本€(xiàn)l的傾斜角是45°,所以直線(xiàn)l的斜率為1,
故由-m2-2m-32m2+m-1=1,所以3m2-m-4=0,解得m=43或m=-1(舍去).
所以直線(xiàn)l的傾斜角為45°時(shí),m=43.
21.(本小題滿(mǎn)分12分)等腰直角三角形斜邊所在直線(xiàn)的方程是3x-y=0,一條直角邊所在的直線(xiàn)l的斜率為12,且經(jīng)過(guò)點(diǎn)(4,-2),且此三角形的面積為10,求此等腰直角三角形的直角頂點(diǎn)的坐標(biāo).
解設(shè)直角頂點(diǎn)為C
16、,C到直線(xiàn)3x-y=0的距離為d.
則12·d·2d=10,解得d=10.∵直線(xiàn)l的斜率為12,∴直線(xiàn)l的方程為y+2=12(x-4),
即x-2y-8=0.
設(shè)l'是與直線(xiàn)3x-y=0平行且距離為10的直線(xiàn),則l'與l的交點(diǎn)就是點(diǎn)C.設(shè)l'的方程是3x-y+m=0,則|m|32+(-1)2=10,
解得m=±10,∴l(xiāng)'的方程是3x-y±10=0,
由方程組x-2y-8=0,3x-y-10=0及x-2y-8=0,3x-y+10=0,
得點(diǎn)C坐標(biāo)是125,-145或-285,-345.
22.(本小題滿(mǎn)分12分)為了綠化城市,擬在如圖所示的矩形區(qū)域ABCD內(nèi)建一個(gè)矩形草坪,其中在
17、△AEF區(qū)域內(nèi)有一文物保護(hù)區(qū)不能被占用.經(jīng)測(cè)量AB=100 m,BC=80 m,AE=30 m,AF=20 m,應(yīng)如何設(shè)計(jì)才能使草坪面積最大?并求出草坪的最大面積.
解建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,則E(30,0),F(0,20),線(xiàn)段EF的方程為x30+y20=1(0≤x≤30).
在線(xiàn)段EF上取點(diǎn)P(m,n),作PQ⊥BC于點(diǎn)Q,作PR⊥CD于點(diǎn)R,設(shè)矩形草坪PQCR的面積為Sm2,則S=|PQ|·|PR|=(100-m)(80-n).
又m30+n20=1(0≤m≤30),所以n=20-23m,
于是S=(100-m)80-20+23m
=-23(m-5)2+180503(0≤m≤30),
所以當(dāng)m=5時(shí),Smax=180503,
此時(shí)|EP|=30-55|PF|=5|PF|.
故當(dāng)矩形草坪的一組鄰邊分別在BC,CD上,其中一個(gè)頂點(diǎn)P在線(xiàn)段EF上,且滿(mǎn)足|EP|=5|PF|時(shí),面積最大,最大面積為180503m2.
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