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直線(xiàn)的方程知識(shí)講解一、兩點(diǎn)之間的距離公式教師內(nèi)容:在學(xué)習(xí)兩點(diǎn)間距離公式之前,建議教師將平面直角坐標(biāo)系中的軸及軸上的兩點(diǎn)間的距離求法作復(fù)習(xí).已知,,則教師內(nèi)容:由原點(diǎn)與任意點(diǎn)的距離導(dǎo)出兩點(diǎn)間的距離公式:、兩點(diǎn)間的距離通常用表示.由勾股定理可知:.若為任意兩點(diǎn),,從點(diǎn)和分別向軸和軸作垂線(xiàn)、和、,垂足分別為、、、,其中直線(xiàn)和相交于點(diǎn),由勾股定理得:,從而得到平面直角坐標(biāo)系中任意兩點(diǎn)間的距離公式.二、中點(diǎn)公式已知,,則中點(diǎn)坐標(biāo)為:,三、傾角與斜率1.直線(xiàn)的傾斜角的概念當(dāng)直線(xiàn)與軸相交時(shí),取軸作為基準(zhǔn),軸正向與直線(xiàn)向上方向之間所成的角叫做直線(xiàn)的傾斜角.特別地,當(dāng)直線(xiàn)與軸平行或重合時(shí),規(guī)定.因此傾斜角的取值范圍是.2.直線(xiàn)的斜率:一條直線(xiàn)的傾斜角的正切值叫做這條直線(xiàn)的斜率,斜率常用小寫(xiě)字母表示,也就是⑴直線(xiàn)與軸平行或重合時(shí),,;⑵時(shí),直線(xiàn)的傾斜角為銳角,此時(shí),值增大,直線(xiàn)的傾斜角也隨著增大;⑶時(shí),直線(xiàn)的傾斜角為鈍角,此時(shí),值增大,直線(xiàn)的傾斜角也隨著增大;⑷當(dāng)直線(xiàn)與軸垂直時(shí),,不存在.由此可知,一條直線(xiàn)的傾斜角一定存在,但是斜率不一定存在;⑸當(dāng)是銳角時(shí),.例如,時(shí),;時(shí),.學(xué)習(xí)了斜率之后,我們又可以用斜率來(lái)表示直線(xiàn)的傾斜程度.3.直線(xiàn)的斜率公式:設(shè),,則:斜率公式:對(duì)于上面的斜率公式要注意下面五點(diǎn):⑴當(dāng)時(shí),公式右邊無(wú)意義,直線(xiàn)的斜率不存在,傾斜角,直線(xiàn)與軸垂直;⑵與、的順序無(wú)關(guān),即,和,在公式中的前后次序可以同時(shí)交換,但分子與分母不能交換;⑶斜率可以不通過(guò)傾斜角而直接由直線(xiàn)上兩點(diǎn)的坐標(biāo)求得;⑷當(dāng)時(shí),斜率,直線(xiàn)的傾斜角,直線(xiàn)與軸平行或重合.⑸求直線(xiàn)的傾斜角可以由直線(xiàn)上兩點(diǎn)的坐標(biāo)先求斜率而得到.教師內(nèi)容:直線(xiàn)的傾斜角和斜率是高中解析幾何內(nèi)容的開(kāi)端,是用坐標(biāo)法研究幾何問(wèn)題的初步,對(duì)基本概念要準(zhǔn)確掌握,尤其是傾斜角和斜率之間的關(guān)系.例子,判斷對(duì)錯(cuò):①直線(xiàn)的傾斜角為,則它的斜率為;②直線(xiàn)斜率為,則它的傾斜角為;③因?yàn)樗械闹本€(xiàn)都有傾斜角,所以所有的直線(xiàn)都有斜率;④因?yàn)槠叫杏谳S的直線(xiàn)的斜率不存在,所以平行于軸的直線(xiàn)的傾斜角不存在.答案:①②③④都不對(duì).四、直線(xiàn)的方程教師內(nèi)容:平面直角坐標(biāo)系中的任意一條直線(xiàn)是否都可以用方程來(lái)表示呢?除了兩點(diǎn)確定一條直線(xiàn)有兩點(diǎn)式以外,結(jié)合我們剛學(xué)過(guò)的斜率,直線(xiàn)的方程可以有點(diǎn)斜式、斜截式和截距式,還有一種特殊的直線(xiàn):與軸垂直的直線(xiàn),上述直線(xiàn)方程都是的二元一次方程,因此可以總結(jié)出直線(xiàn)方程的一般式(,即不全為).重點(diǎn)是點(diǎn)斜式方程,直線(xiàn)方程的推導(dǎo)過(guò)程能體現(xiàn)出求軌跡方程的基本思路和步驟.直線(xiàn)方程的形式:1.點(diǎn)斜式方程:,由直線(xiàn)上一點(diǎn)和斜率確定直線(xiàn)方程;教師內(nèi)容:利用點(diǎn)斜式求直線(xiàn)方程時(shí),需要先判斷斜率存在與否.①當(dāng)直線(xiàn)的傾斜角時(shí),斜率不存在,不能用點(diǎn)斜式方程表示,但這時(shí)直線(xiàn)恰與軸平行或重合,這時(shí)直線(xiàn)上每個(gè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)都等于,所以此時(shí)的方程為.②當(dāng)直線(xiàn)的傾斜角時(shí),,此時(shí)直線(xiàn)的方程為.③當(dāng)直線(xiàn)的傾斜角不為或時(shí),可以直接代入方程求解.點(diǎn)斜式是直線(xiàn)方程的重點(diǎn).2.斜截式方程:,由直線(xiàn)的斜率和其在軸上的截距確定直線(xiàn)的方程;教師內(nèi)容:利用斜截式求直線(xiàn)方程時(shí),需要先判斷斜率存在與否.①并非所有直線(xiàn)在軸上都有截距,當(dāng)直線(xiàn)的斜率不存在時(shí),如直線(xiàn)在軸上就沒(méi)有截距,即只有不與軸平行的直線(xiàn)在軸上有截距,從而得斜截式方程不能表示與軸垂直的直線(xiàn)的方程.②直線(xiàn)的斜截式方程是關(guān)于的函數(shù),當(dāng)時(shí),該函數(shù)為常量函數(shù);當(dāng)時(shí),該函數(shù)為一次函數(shù).③直線(xiàn)的斜截式方程是直線(xiàn)的點(diǎn)斜式方程的特例.3.兩點(diǎn)式方程:,由直線(xiàn)上兩點(diǎn)確定方程;教師內(nèi)容:兩點(diǎn)式方程需要注意的是①當(dāng)直線(xiàn)沒(méi)有斜率或斜率為時(shí),不能用兩點(diǎn)式表示它的方程;②可以把兩點(diǎn)式的方程化為整式,就可以用它來(lái)求過(guò)平面上任意兩點(diǎn)的直線(xiàn)方程;如過(guò)兩點(diǎn)的直線(xiàn)方程可以求得,過(guò)兩點(diǎn)的直線(xiàn)方程可以求得.③需要特別注意整式與兩點(diǎn)式方程的區(qū)別,前者對(duì)于任意的兩點(diǎn)都適用,而后者則有條件的限制,兩者并不相同,前者是后者的拓展.4.截距式方程:,由直線(xiàn)在,軸上的截距,確定方程;教師內(nèi)容:用截距式方程表示直線(xiàn)時(shí),要注意以下幾點(diǎn):①方程的條件限制為,即兩個(gè)截距均不能為,因此截距式方程不能表示過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)以及與坐標(biāo)軸平行的直線(xiàn);②用截距式方程最便于作圖,要注意截距是坐標(biāo)而不是長(zhǎng)度;③要注意“截距相等”與“截距絕對(duì)值相等”是兩個(gè)不同的概念,截距式中的截距可正、可負(fù),不為.5.一般式方程:,可表示平面上所有直線(xiàn).教師內(nèi)容:直線(xiàn)方程的幾種特殊形式都有其使用的限性,解題過(guò)程中要能夠根據(jù)不同的題設(shè)條件,靈活選用恰當(dāng)?shù)闹本€(xiàn)形式來(lái)求直線(xiàn)方程.五、直線(xiàn)的位置關(guān)系1.兩條直線(xiàn)的位置關(guān)系(斜截式):,兩條直線(xiàn)相交、平行與重合條件:①相交的條件:②平行的條件:且③重合的條件:,.兩條直線(xiàn)垂直的條件:2.兩條直線(xiàn)的位置關(guān)系(一般式):,;兩條直線(xiàn)相交、平行與重合條件:①相交的條件:或②平行的條件:且或③重合的條件:,,或兩條直線(xiàn)垂直的條件:.教師內(nèi)容:兩條直線(xiàn)相交、平行或重合的位置關(guān)系的判斷由這兩條直線(xiàn)對(duì)應(yīng)的方程構(gòu)成的方程組的解的情況來(lái)判斷.直線(xiàn)的一般式包含了直線(xiàn)的所有可能的情況,不需要考慮斜率的存在問(wèn)題,而斜截式要注意這點(diǎn).相對(duì)而言,斜截式的幾何特征比較明顯,條件比較容易記憶.討論兩條直線(xiàn)的垂直關(guān)系時(shí),通過(guò)將直線(xiàn)平移到過(guò)原點(diǎn),用數(shù)形結(jié)合的思想得出結(jié)論.在分析斜率關(guān)系和計(jì)算時(shí),應(yīng)該強(qiáng)調(diào)斜率存在與斜率不存在時(shí)的情況對(duì)比.六、點(diǎn)到線(xiàn)與線(xiàn)到線(xiàn)距離公式點(diǎn)到直線(xiàn)以及平行線(xiàn)之間的距離公式:⑴點(diǎn)到直線(xiàn)的距離的計(jì)算公式:.教師內(nèi)容:方法一:根據(jù)定義,點(diǎn)到直線(xiàn)的距離是點(diǎn)到直線(xiàn)的垂線(xiàn)段的長(zhǎng),如圖所示.設(shè)點(diǎn)到直線(xiàn)的垂線(xiàn)為,垂足為,由可知的斜率為.∴的方程為與聯(lián)立解方程組.解得交點(diǎn),..方法二:設(shè),這時(shí)與軸、軸都相交.如圖:過(guò)作軸的平行線(xiàn),交于點(diǎn);作軸的平行線(xiàn),交于點(diǎn),由,,得,,∴,,由三角形面積公式知:,∴,當(dāng)或時(shí),以上公式仍適用.兩條平行線(xiàn),之間的距離為,則.教師內(nèi)容:求兩條平行線(xiàn)之間的距離,可通過(guò)在一條直線(xiàn)上取一點(diǎn),求這點(diǎn)到另一條直線(xiàn)的距離即可.典例精講一.選擇題(共10小題)1.(2018春?孝感期末)已知點(diǎn)A(﹣2,﹣4),B(2,1),若直線(xiàn)l:kx﹣y+(2﹣k)=0與線(xiàn)段AB相交,則k的取值范圍為()A.(﹣∞,﹣2]∪[1,+∞) B.(﹣2,1) C.(﹣∞,﹣1]∪[2,+∞) D.(﹣1,2)【分析】根據(jù)題意,分析可得可以將原問(wèn)題轉(zhuǎn)化為A、B兩點(diǎn)在直線(xiàn)l的異側(cè)或在直線(xiàn)上,進(jìn)而可得(﹣2k+4+2﹣k)(2k﹣1+2﹣k)≤0,解可得k的范圍,即可得答案.【解答】解:根據(jù)題意,點(diǎn)A(﹣2,4),B(2,1),直線(xiàn)l:kx﹣y+(2﹣k)=0與線(xiàn)段AB相交,則A、B兩點(diǎn)在直線(xiàn)l的異側(cè)或在直線(xiàn)上,則有(﹣2k+4+2﹣k)(2k﹣1+2﹣k)≤0,解可得:k≤﹣1或k≥2,故選:C.2.(2017秋?青羊區(qū)校級(jí)月考)直線(xiàn)l經(jīng)過(guò)A(2,1),B(1,m+1m-2)A.[π4,πC.[0,π4]【分析】設(shè)直線(xiàn)l的傾斜角為θ,θ∈[0,π).m>0,由tanθ=m+1m-3【解答】解:設(shè)直線(xiàn)l的傾斜角為θ,θ∈[0,π).又m>0,∴tanθ=m+1m-31-2=3﹣(m+∴θ∈[0,π4]故選:B.3.(2018春?新華區(qū)校級(jí)期末)已知直線(xiàn)mx+y﹣pq=0與x﹣y+2q﹣pq=0互相垂直,垂足坐標(biāo)為(p,q),且p>0,q>0,則p+q的最小值為()A.1 B.4 C.8 D.9【分析】根據(jù)題意求得m=1,把坐標(biāo)(p,q)代入直線(xiàn)方程得出p+q﹣pq=0,再利用基本不等式求得p+q的最小值.【解答】解:直線(xiàn)mx+y﹣pq=0與x﹣y+2q﹣pq=0互相垂直,則m=1;又垂足坐標(biāo)為(p,q),則p+q﹣pq=0,∴p+q=pq;又p>0,q>0,且pq≤(p+q2)∴p+q≤(p+q)2解得p+q≥4,∴p+q的最小值為4.故選:B.4.(2018春?陸川縣校級(jí)期末)已知直線(xiàn)l:kx﹣y+2﹣k=0過(guò)定點(diǎn)M,點(diǎn)P(x,y)在直線(xiàn)2x+y﹣1=0上,則|MP|的最小值是()A.10 B.355 C.6 【分析】令直線(xiàn)l的參數(shù)k的系數(shù)等于零,求得定點(diǎn)M的坐標(biāo),利用兩點(diǎn)間的距離公式、二次函數(shù)的性質(zhì),求得|MP|的最小值.【解答】解:直線(xiàn)l:kx﹣y+2﹣k=0,即k(x﹣1)﹣y+2=0,過(guò)定點(diǎn)M(1,2),點(diǎn)P(x,y)在直線(xiàn)2x+y﹣1=0上,∴y=1﹣2x,∴|MP|=(x-1)2+(1-2x-2)2=5x故當(dāng)x=﹣15時(shí),|MP|取得最小值為3故選:B.5.(2018春?陸川縣校級(jí)期末)已知直線(xiàn)l:kx﹣y+2﹣k=0過(guò)定點(diǎn)M,點(diǎn)P(x,y)在直線(xiàn)2x+y﹣1=0上,則|MP|的最小值是()A.10 B.355 C.6 【分析】令直線(xiàn)l的參數(shù)k的系數(shù)等于零,求得定點(diǎn)M的坐標(biāo),利用兩點(diǎn)間的距離公式、二次函數(shù)的性質(zhì),求得|MP|的最小值.【解答】解:直線(xiàn)l:kx﹣y+2﹣k=0,即k(x﹣1)﹣y+2=0,過(guò)定點(diǎn)M(1,2),點(diǎn)P(x,y)在直線(xiàn)2x+y﹣1=0上,∴y=1﹣2x,∴|MP|=(x-1)2+(1-2x-2)2=5x故當(dāng)x=﹣15時(shí),|MP|取得最小值為3故選:B.6.(2017春?潮陽(yáng)區(qū)校級(jí)期中)設(shè)m∈R,過(guò)定點(diǎn)A的動(dòng)直線(xiàn)x+my=0和過(guò)定點(diǎn)B的動(dòng)直線(xiàn)mx﹣y﹣m+3=0交于點(diǎn)P(x,y),(點(diǎn)P與點(diǎn)A,B不重合),則△PAB的面積最大值是()A.25 B.5 C.52 【分析】動(dòng)直線(xiàn)x+my=0,令y=0,解得x=0,因此此直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)A(0,0).動(dòng)直線(xiàn)mx﹣y﹣m+3=0,即m(x﹣1)+3﹣y=0,令x﹣1=0,3﹣y=0,可得此直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)B(1,3).分類(lèi)討論:m=0時(shí),兩條直線(xiàn)分別為x=0,y=3,交點(diǎn)P(0,3),可得S△PAB=32.m≠0時(shí),兩條直線(xiàn)的斜率分別為:﹣1m,m,則﹣1當(dāng)PA=PB時(shí),△PAB的面積取得最大值.即可得出.【解答】解:動(dòng)直線(xiàn)x+my=0,令y=0,解得x=0,因此此直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)A(0,0).動(dòng)直線(xiàn)mx﹣y﹣m+3=0,即m(x﹣1)+3﹣y=0,令x﹣1=0,3﹣y=0,解得x=1,y=3,因此此直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)B(1,3).m=0時(shí),兩條直線(xiàn)分別為x=0,y=3,交點(diǎn)P(0,3),S△PAB=12×1×3=m≠0時(shí),兩條直線(xiàn)的斜率分別為:﹣1m,m,則﹣1m當(dāng)PA=PB時(shí),△PAB的面積取得最大值.由2PA=AB=12+32=∴S△PAB=12PA綜上可得:△PAB的面積最大值是52故選:C.7.(2018春?雙流區(qū)期末)在平面直角坐標(biāo)系xOy(O為坐標(biāo)原點(diǎn))中,不過(guò)原點(diǎn)的兩直線(xiàn)l1:x﹣my+2m﹣1=0、l2:mx+y﹣m﹣2=0的交點(diǎn)為P,過(guò)點(diǎn)O分別向直線(xiàn)l1、l2引垂線(xiàn),垂足分別為M,N,則四邊形OMPN的面積的最大值為()A.3 B.32 C.5 D.【分析】先求出直線(xiàn)l1、l2所過(guò)定點(diǎn)坐標(biāo),即為點(diǎn)P的坐標(biāo),于是得到|OP|=5,結(jié)合勾股定理得到|OM|2+|ON|2=5,注意到直線(xiàn)l1、l2垂直,于是得到四邊形OMPN為矩形,由矩形的面積公式得到矩形OMPN的面積為S=|OM|?|ON|,結(jié)合基本不等式可求出S的最大值.【解答】解:將直線(xiàn)l1的方程變形得(x﹣1)+m(2﹣y)=0,由x-1=02-y=0,得x=1y=2,則直線(xiàn)l1過(guò)定點(diǎn)A(1,2),同理可知,直線(xiàn)l所以,直線(xiàn)l1和直線(xiàn)l2的交點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,2),易知,直線(xiàn)l1⊥l2,如下圖所示,易知,四邊形OMPN為矩形,且|OP|=1設(shè)|OM|=a,|ON|=b,則a2+b2=5,四邊形OMPN的面積為S=|OM|?|ON|=ab≤a當(dāng)且僅當(dāng)a=ba2+因此,四邊形OMPN面積的最大值為52故選:D.8.(2018?重慶一模)設(shè)m,θ∈R,則(22A.3 B.4 C.9 D.16【分析】令點(diǎn)P(22﹣m,22+m),Q(cosθ,sinθ).點(diǎn)P在直線(xiàn)x+y-42=0上,點(diǎn)Q的軌跡為單位圓:x2+y2=1.因此(22【解答】解:令點(diǎn)P(22﹣m,22+m),Q(cosθ,sinθ).點(diǎn)P在直線(xiàn)x+y-42=0上,點(diǎn)Q的軌跡為單位圓:x2+y因此(22-m-cosθ)故其最小值=(422故選:C.9.(2018春?田家庵區(qū)校級(jí)期末)m∈R,動(dòng)直線(xiàn)l1:x+my﹣1=0過(guò)定點(diǎn)A,動(dòng)直線(xiàn)l2:mx﹣y﹣2m+3=0過(guò)定點(diǎn)B,若l1與l2于點(diǎn)P(異于點(diǎn)A,B),則|PA|+|PB|的最大值為()A.5 B.25 C.10 D.210【分析】求出直線(xiàn)l1:x+my﹣1=0過(guò)定點(diǎn)A的坐標(biāo)和直線(xiàn)l2:mx﹣y﹣2m+3=0過(guò)定點(diǎn)B的坐標(biāo),l1與l2交于點(diǎn)P,根據(jù)兩條直線(xiàn)的斜率不難發(fā)現(xiàn)有則有PA⊥PB,∴|PA|2+|PB|2=|AB|2=10.利用基本不等式的性質(zhì)可得|PA|+|PB|的最大值.【解答】解:直線(xiàn)l1:x+my﹣1=0過(guò)定點(diǎn)A(1,0),斜率k=-1直線(xiàn)l2:mx﹣y﹣2m+3=0過(guò)定點(diǎn)B(2,3),斜率k=m,l1與l2始終垂直,P又是兩條直線(xiàn)的交點(diǎn),則有PA⊥PB,∴|PA|2+|PB|2=|AB|2=10.那么:(|PA|+|PB|)24≤|PA|2+|PB|∴|PA|+|PB|≤20=25.故選:B.10.(2018?南充模擬)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知x12-lnx1-yA.1 B.2 C.3 D.4【分析】化簡(jiǎn)已知條件,得到兩個(gè)函數(shù),利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)求出切線(xiàn)的斜率,利用平行線(xiàn)之間的距離求解即可.【解答】解:實(shí)數(shù)x1,y1,x2,y2滿(mǎn)足x12-lnx1可得y1=x12﹣lnx1,并且x2﹣y2﹣2=0,(x1﹣x2)2+(y1﹣y2)2的最小值轉(zhuǎn)化為:函數(shù)y=x2﹣lnx圖象上的點(diǎn)與x﹣y﹣2=0圖象上的點(diǎn)的距離的最小值的平方,由y=x2﹣lnx可得y′=2x﹣1x=2x與直線(xiàn)x﹣y﹣2=0平行的直線(xiàn)的斜率為1,所以2x﹣1x切點(diǎn)坐標(biāo)(1,1),與x﹣y﹣2=0平行的直線(xiàn)為:y﹣1=x﹣1,即x﹣y=0,而x﹣y=0和x﹣y﹣2=0的距離是2,(x1﹣x2)2+(y1﹣y2)2的最小值為:2.故選:B.二.填空題(共9小題)11.(2018春?新吳區(qū)校級(jí)期中)已知點(diǎn)A(1,2),B(2,4),直線(xiàn)ax﹣y+1=0與線(xiàn)段AB有公共點(diǎn),則a的最大值為32【分析】根據(jù)條件結(jié)合直線(xiàn)斜率的公式,利用數(shù)形結(jié)合進(jìn)行求解即可.【解答】解:由ax﹣y+1=0得y=ax+1,在a的幾何意義是過(guò)定點(diǎn)C(0,1)的直線(xiàn)斜率,由圖象知,BC的斜率最大,則BC的斜率k=4-12-0=3即a的最大值為32故答案為:312.(2018?全國(guó)一模)直線(xiàn)x﹣ysinα﹣3=0(α∈R)的傾斜角的取值范圍是[45°,135°].【分析】討論若sinα=0,若sinα≠0,求得直線(xiàn)的斜率,由正弦函數(shù)的值域,可得k的范圍,結(jié)合正切函數(shù)的圖象,即可得到傾斜角的范圍.【解答】解:直線(xiàn)x﹣ysinα﹣3=0(α∈R),若sinα=0,則x=3,直線(xiàn)的斜率不存在,傾斜角為90°;若sinα≠0,則直線(xiàn)的斜率k=1sinα由﹣1≤sinα<0或0<sinα≤1,可得k≥1或k≤﹣1,由k=tanθ(θ為不等于90°的傾斜角),可得45°≤θ<90°或90°<θ≤135°,綜合以上可得,傾斜角的取值范圍是[45°,135°].故答案為:[45°,135°].13.(2017秋?天津期末)平面上一質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持與點(diǎn)F(1,0)的距離和直線(xiàn)x=﹣1的距離相等,若質(zhì)點(diǎn)接觸不到過(guò)點(diǎn)P(﹣2,0)且斜率為k的直線(xiàn),則k的取值范圍是(-∞,-22)∪【分析】由題意可得質(zhì)點(diǎn)在拋物線(xiàn)上:y2=4x.過(guò)點(diǎn)P(﹣2,0)且斜率為k的直線(xiàn)方程為:y=k(x+2).聯(lián)立y=k(x+2)y2=4x,化為:k2x2+(4k2﹣4)x+4k2根據(jù)質(zhì)點(diǎn)接觸不到過(guò)點(diǎn)P(﹣2,0)且斜率為k的直線(xiàn),則△<0,即可得出.【解答】解:由題意可得質(zhì)點(diǎn)在拋物線(xiàn)上:y2=4x.過(guò)點(diǎn)P(﹣2,0)且斜率為k的直線(xiàn)方程為:y=k(x+2).聯(lián)立y=k(x+2)y2=4x,化為:k2x2+(4k2﹣4)x+4k2∵質(zhì)點(diǎn)接觸不到過(guò)點(diǎn)P(﹣2,0)且斜率為k的直線(xiàn),則△=(4k2﹣4)2﹣16k4<0,化為:k2>12,解得k>2∴k的取值范圍是(-∞,-22)故答案為:(-∞,-22)14.(2017秋?益陽(yáng)期末)已知過(guò)P(3,4)點(diǎn)的直線(xiàn)l與x軸,y軸在第二象限圍成的三角形的面積為3,則直線(xiàn)l的方程為2x﹣3y+6=0.【分析】設(shè)直線(xiàn)l的斜率為k,由直線(xiàn)過(guò)(﹣3,4)得到直線(xiàn)方程,求出直線(xiàn)l與x軸、y軸上的截距,由直線(xiàn)l與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為3列方程求出k的值,再驗(yàn)證是否滿(mǎn)足題意即可.【解答】解:設(shè)直線(xiàn)l的方程是y=k(x﹣3)+4,k>0;它在x軸、y軸上的截距分別是﹣4k+3,﹣3k+由已知,得|(﹣3k+4)(﹣4k+3)|可得(3k﹣4)(3k﹣4)=6k或﹣6k,解得k1=23或k2=8k=23時(shí),直線(xiàn)l的方程為:2x﹣3y+k=83故答案為:2x﹣3y+6=0.15.(2018?廣陵區(qū)校級(jí)四模)若直線(xiàn)kx﹣y﹣k+2=0與直線(xiàn)x+ky﹣2k﹣3=0交于點(diǎn)P,則OP長(zhǎng)度的最大值為22+1.【分析】根據(jù)題意知直線(xiàn)kx﹣y﹣k+2=0與直線(xiàn)x+ky﹣2k﹣3=0過(guò)分別定點(diǎn)A、B,且互相垂直,其交點(diǎn)P在以AB為直徑的圓上,結(jié)合圖形求得OP長(zhǎng)度的最大值.【解答】解:直線(xiàn)kx﹣y﹣k+2=0化為k(x﹣1)﹣y+2=0,過(guò)定點(diǎn)A(1,2),直線(xiàn)x+ky﹣2k﹣3=0化為x+k(y﹣2)﹣3=0,過(guò)定點(diǎn)B(3,2);且滿(mǎn)足k?1﹣1?k=0,∴兩條直線(xiàn)互相垂直,其交點(diǎn)P在以AB為直徑的圓上,如圖所示;結(jié)合圖形知,OP長(zhǎng)度的最大值為|OC|+1=22+1.故答案為:22+1.16.(2017?浙江二模)直線(xiàn)l:x+λy+2﹣3λ=0(λ∈R)恒過(guò)定點(diǎn)(﹣2,3),P(1,1)到該直線(xiàn)的距離最大值為13.【分析】直線(xiàn)l:x+λy+2﹣3λ=0(λ∈R)即λ(y﹣3)+x+2=0,令y-3=0x+2=0,解出可得直線(xiàn)l恒過(guò)定點(diǎn)Q(﹣2,3),P(1,1)到該直線(xiàn)的距離最大值=|PQ|【解答】解:直線(xiàn)l:x+λy+2﹣3λ=0(λ∈R)即λ(y﹣3)+x+2=0,令y-3=0x+2=0∴直線(xiàn)l恒過(guò)定點(diǎn)Q(﹣2,3),P(1,1)到該直線(xiàn)的距離最大值=|PQ|=32+2故答案為:(﹣2,3),13.17.(2016秋?濟(jì)寧期末)已知直線(xiàn)l1:kx﹣y+4=0與直線(xiàn)l2:x+ky﹣3=0(k≠0)分別過(guò)定點(diǎn)A、B,又l1、l2相交于點(diǎn)M,則|MA|?|MB|的最大值為252【分析】先計(jì)算出兩條動(dòng)直線(xiàn)經(jīng)過(guò)的定點(diǎn),即A和B,注意到兩條動(dòng)直線(xiàn)相互垂直的特點(diǎn),則有MA⊥MB;再利用基本不等式放縮即可得出|MA|?|MB|的最大值.【解答】解:由題意可知,直線(xiàn)l1:kx﹣y+4=0經(jīng)過(guò)定點(diǎn)A(0,4),直線(xiàn)l2:x+ky﹣3=0經(jīng)過(guò)點(diǎn)定點(diǎn)B(3,0),注意到kx﹣y+4=0和直線(xiàn)l2:x+ky﹣3=0始終垂直,M又是兩條直線(xiàn)的交點(diǎn),則有MA⊥MB,∴|MA|2+|MB|2=|AB|2=25.故|MA|?|MB|≤252(當(dāng)且僅當(dāng)|MA|=|MB|=5故答案為:25218.(2018?全國(guó)四模)若直線(xiàn)y=a分別與f(x)=ex﹣1,g(x)=ln(x﹣1)的圖象交于A(yíng),B兩點(diǎn),則線(xiàn)段AB長(zhǎng)度的最小值為2【分析】(解法1)根據(jù)f(x)、g(x)的圖象與性質(zhì),令f(x1)=g(x2)=a,計(jì)算x2﹣x1的值,再構(gòu)造函數(shù)并求其最小值即可.(解法2)設(shè)y=f(x﹣t)=ex﹣t﹣1與g(x)有公切點(diǎn)P(x0,y0),則t=|AB|min,由y'(x【解答】解:(解法1)f(x)在R上單調(diào)遞增,g(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增;∴f(x1)=g(x2)=a∈(﹣1,+∞);∴x2﹣x1=(ea+1)﹣ln(a+1)=h(a),h′(a)=ea﹣1a+1在(﹣1,+∞∴h(a)在(﹣1,0)上單調(diào)遞減,在(0,+∞)上單調(diào)遞增;∴h(a)min=h(0)=2,即|AB|min=2.(解法2)設(shè)y=f(x﹣t)=ex﹣t﹣1與g(x)有公切點(diǎn)P(x0,y0),則t=|AB|min;由y'(x得ex∴1x0-1∴l(xiāng)n(x0﹣1)﹣1x0令h(x)=ln(x﹣1)﹣1x-1+1,x∈(1,+∞顯然h(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,且h(2)=0;∴x0=2,t=2,即|AB|min=2.故答案為:2.19.(2017秋?伊通縣期末)點(diǎn)A,B分別為圓M:x2+(y﹣3)2=1與圓N:(x﹣3)2+(y﹣8)2=4上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)C在直線(xiàn)x+y=0上運(yùn)動(dòng),則|AC|+|BC|的最小值為7.【分析】根據(jù)題意,算出圓M關(guān)于直線(xiàn)l對(duì)稱(chēng)的圓M'方程為(x+3)2+y2=1.當(dāng)點(diǎn)P位于線(xiàn)段NM'上時(shí),線(xiàn)段AB的長(zhǎng)就是|AC|+|BC|的最小值,由此結(jié)合對(duì)稱(chēng)的知識(shí)與兩點(diǎn)間的距離公式加以計(jì)算,即可得出|AC|+|BC|的最小值.【解答】解:設(shè)圓M'是圓M:x2+(y﹣3)2=1關(guān)于直線(xiàn)x+y=0對(duì)稱(chēng)的圓可得M'(﹣3,0),圓M'方程為(x+3)2+y2=1,可得當(dāng)點(diǎn)P位于線(xiàn)段NM'上時(shí),線(xiàn)段AB長(zhǎng)是圓N與圓M'上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)之間的距離最小值,此時(shí)|AC|+|BC|的最小值為AB,N(3,8),圓的半徑R=2,∵|NM'|=(-3-3)可得|AB|=|NM'|﹣R﹣r=10﹣2﹣1=7因此|AC|+|BC|的最小值為7,故答案為7.三.解答題(共6小題)20.(2017秋?邯鄲期末)已知直線(xiàn)1:2x﹣y+2=0,點(diǎn)P(3,2),M和N分別是直線(xiàn)l和x軸上的點(diǎn),求△MPN的周長(zhǎng)最小值及此時(shí)點(diǎn)M和N的坐標(biāo).【分析】求出點(diǎn)P關(guān)于直線(xiàn)1的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)P1,點(diǎn)P關(guān)于x軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)P2,求過(guò)點(diǎn)P1、P2(3,﹣2)的直線(xiàn)l′的方程,由此求得點(diǎn)M、N的坐標(biāo),再計(jì)算|MN|、|PN|和|PM|的值,即可求得△MPN的周長(zhǎng)最小值.【解答】解:設(shè)點(diǎn)P(3,2)關(guān)于直線(xiàn)1:2x﹣y+2=0的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為P1(x1,y1),則由y1-2x1-3×2=-12×又點(diǎn)P(3,2)關(guān)于x軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為P2(3,﹣2),過(guò)點(diǎn)P1(﹣95,225)和P2(3,﹣2)的直線(xiàn)l′的斜率為k=225∴y﹣(﹣2)=﹣43(x﹣3),化簡(jiǎn)為4x+即直線(xiàn)l′的方程為4x+3y﹣6=0;由4x+3y-6=02x-y+2=0由4x+3y-6=0y=0,解得N(3此時(shí)|MN|=(-32)|PN|=(32)|PM|=3,∴△MPN的周長(zhǎng)最小值為52+52此時(shí)點(diǎn)M(0,2),點(diǎn)N(3221.(2017秋?漢中期末)已知平行四邊形ABCD的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為A(﹣1,4),B(﹣2,﹣1),C(2,3).(Ⅰ)在△ABC中,求邊AC中線(xiàn)所在直線(xiàn)方程(Ⅱ)求△ABC的面積.【分析】(Ⅰ)直接利用中點(diǎn)的坐標(biāo)公式求出中點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)一步求出直線(xiàn)的方程.(Ⅱ)利用點(diǎn)到直線(xiàn)的距離公式和兩點(diǎn)間的距離公式求出三角形的面積.【解答】解:(Ⅰ)設(shè)AC邊中點(diǎn)為M,則M點(diǎn)坐標(biāo)為(12,7∴直線(xiàn)kBM∴直線(xiàn)BM方程為:y﹣(﹣1)=95(x+整理得:9x﹣5y+13=0.∴AC邊中線(xiàn)所在直線(xiàn)的方程為:9x﹣5y+13=0.(Ⅱ)由于:B(﹣2,﹣1),C(2,3).則:|BC|=42由B(﹣2,﹣1),C(2,3).得直線(xiàn)BC的方程為:x﹣y+1=0.所以點(diǎn)A到直線(xiàn)BC的距離d=|-1-4+1|2所以:S△ABC22.(2017秋?襄陽(yáng)期末)已知直線(xiàn)l的方程為(a+1)x+y+2﹣a=0,其中a∈R,直線(xiàn)11的方程為x﹣2y+4=0,直線(xiàn)l2的方程為4x+3y+27=0.(Ⅰ)若l在y軸上的截距是在x軸上的距的2倍,求l的方程;(Ⅱ)若直線(xiàn)l與l1、l2可組成三角形,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.【分析】(I)若2﹣a=0,解得a=2,此時(shí)直線(xiàn)l經(jīng)過(guò)原點(diǎn),滿(mǎn)足題意.a(chǎn)+1=0時(shí),不滿(mǎn)足題意,舍去.2﹣a≠0,a+1≠0時(shí),直線(xiàn)l與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為:(a-2a+1,0),(0,a﹣2),則a﹣2=2×a-2(II))聯(lián)立x-2y+4=04x+3y+27=0(i)當(dāng)直線(xiàn)(a+1)x+y+2﹣a=0過(guò)l1與l2的交點(diǎn)P時(shí),不能構(gòu)成三角形,(ii)當(dāng)直線(xiàn)(a+1)x+y+2﹣a=0分別與l1、l2平行時(shí),不能構(gòu)成三角形.【解答】解:(I)若2﹣a=0,解得a=2,此時(shí)直線(xiàn)l的方程為:3x+y=0,經(jīng)過(guò)原點(diǎn),滿(mǎn)足題意.a(chǎn)+1=0時(shí),不滿(mǎn)足題意,舍去.2﹣a≠0,a+1≠0時(shí),直線(xiàn)l與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為:(a-2a+1,0),(0,a﹣2),則a﹣2=2×a-2∴l(xiāng)的方程為:2x+y+1=0.綜上可得:l的方程為:2x+y+1=0或3x+y=0.(II))聯(lián)立x-2y+4=04x+3y+27=0(i)當(dāng)直線(xiàn)(a+1)x+y+2﹣a=0過(guò)l1與l2的交點(diǎn)P時(shí),不能構(gòu)成三角形,∴(a+1)(﹣6)+(﹣1)+2﹣a≠0,解得a≠﹣57(ii)當(dāng)直線(xiàn)(a+1)x+y+2﹣a=0分別與l1、l2平行時(shí),不能構(gòu)成三角形,∴﹣(a+1)≠12,﹣(a+1)≠﹣4解得a≠﹣32,a≠1綜上所述:a≠﹣32,a≠13,a≠﹣23.(2017春?贛州期末)已知直線(xiàn)l的方程為(2﹣m)x+(2m+1)y+3m+4=0,其中m∈R.(1)求證:直線(xiàn)l恒過(guò)定點(diǎn);(2)當(dāng)m變化時(shí),求點(diǎn)P(3,1)到直線(xiàn)l的距離的最大值;(3)若直線(xiàn)l分別與x軸、y軸的負(fù)半軸交于A(yíng),B兩點(diǎn),求△AOB面積的最小值及此時(shí)直線(xiàn)l的方程.【分析】(1)直線(xiàn)l的方程為(2﹣m)x+(2m+1)y+3m+4=0,其中m∈R.化為:m(﹣x+2y+3)+(2x+y+4)=0,令-x+2y+3=02x+y+4=0(2)當(dāng)m變化時(shí),PQ⊥直線(xiàn)l時(shí),點(diǎn)P(3,1)到直線(xiàn)l的距離的最大.(3)由于直線(xiàn)l經(jīng)過(guò)定點(diǎn)Q(﹣1,﹣2).直線(xiàn)l的斜率k存在且k≠0,因此可設(shè)直線(xiàn)l的方程為y+2=k(x+1),可得與x軸、y軸的負(fù)半軸交于A(yíng)(2-kk,0),B(0,k﹣2)兩點(diǎn),2-kk<0,k﹣2<0,解得k<0.可得S△OAB=12×k-2k【解答】(1)證明:直線(xiàn)l的方程為(2﹣m)x+(2m+1)y+3m+4=0,其中m∈R.化為:m(﹣x+2y+3)+(2x+y+4)=0,令-x+2y+3=02x+y+4=0,解得x=-1則直線(xiàn)l經(jīng)過(guò)定點(diǎn)Q(﹣1,﹣2).(2)解:當(dāng)m變化時(shí),PQ⊥直線(xiàn)l時(shí),點(diǎn)P(3,1)到直線(xiàn)l的距離的最大=(-1-3)(3)解:由于直線(xiàn)l經(jīng)過(guò)定點(diǎn)Q(﹣1,﹣2

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