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.docx

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的傾斜角的大小為()A.30B.60C.120D.150解析直線(xiàn)x-3y-1=0的斜率為k=33,故tan=33.00時(shí),A,B,C,D均不成立;當(dāng)a0時(shí),只有C成立,故選C.答案C4.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=0B.2x+y-4=0C.x+3y-7=0D.3x+y-5=0解析方法一:因?yàn)檫x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dDdBdC1B.-1k1C.k1D.k0,1+k1-k0,解得-1k1.答案B8.設(shè)點(diǎn)A(-2,3),B(3,2),若直線(xiàn)ax+y+2=0與線(xiàn)段AB沒(méi)有交點(diǎn),則a的取值范圍是()A.-,-5243,+B.-43,52C.-52,43D.-,-4352,+解析如圖,直線(xiàn)ax+y+2=0恒過(guò)點(diǎn)C(0,-2),kAC=-52,kBC=43,故-52-a43,即-43a0,b0),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A10.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.1B.2C.3D.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B11.將一張坐標(biāo)紙折疊一次,使點(diǎn)(10,0)與(-6,8)重合,則與點(diǎn)(-4,2)重合的點(diǎn)是()A.(4,-2)B.(4,-3)C.3,32D.(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=2x0-42,解得x0=4,y0=-2.答案A12.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()ABCD;ABAD;|AC|=|BD|;ACBD.A.1B.2C.3D.4解析kAB=-4-26+4=-35,kCD=12-62-12=-35,ABCD;kAB=-35,kAD=12-22+4=53,kABkAD=-1,ABAD;|AC|=(12+4)2+(6-2)2=417,|BD|=(2-6)2+(12+4)2=417,|AC|=|BD|;kAC=6-212+4=14,kBD=12+42-6=-4,kACkBD=-1,ACBD.綜上知,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.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=014.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215.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),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=016.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.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(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l1l2.當(dāng)m=2時(shí),l1:x+4y+6=0,l2:3y+2=0,故l1與l2相交.當(dāng)m0,且m2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m3,且m0時(shí),l1與l2相交.(2)當(dāng)m=-1或m=0時(shí),l1l2.(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)分12分)已知方程(m2-2m-3)x+(2m2+m-1)y+6-2m=0(mR).(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mR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,C到直線(xiàn)3x-y=0的距離為d.則12d2d=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的方程是3x-y10=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(0x30).在線(xiàn)段EF上取點(diǎn)P(m,n),作PQBC于點(diǎn)Q,作PRCD于點(diǎn)R,設(shè)矩形草坪PQCR的面積為Sm2,則S=|PQ|PR|=(100