选择性必修一第一章直线与方程单元测试
本卷共150分 时间:120分钟
一.单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.求经过点的直线方程( )
A. B. C. D.
2.已知直线,若,则 ( )
A. B. C. D.
3.已知直线与直线的交点在第一象限,则的范围是 ( )
A. B. C. D.
4.已知点到直线的距离相等,则( )
A. B. C.或 D.或
5.已知直线:,则直线的倾斜角的范围是 ( )
A. B. C. D.
6.已知,若两直线与两坐标轴围成的四边形有外接圆,则的值为 ( )
A. B.0 C.1 D.2
7.已知直线恒过定点,若正实数满足,则的最小值为 ( )
A.6 B.7 C.8 D.9
8.数学家华罗庚说:“数缺形时少直观,形少数时难入微.”事实上,很多代数问题可以转化为几何问题来解决.例如相关的代数问题,可以转化为点与点之间的距离的几何问题.结合上述观点,函数的最小值为 ( )
A. B. C. D.
二.多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.已知直线,下列说法正确的是 ( )
A.若直线与直线平行,则
B.若直线与直线垂直,则
C.当时,点到直线的距离为4
D.存在实数,使得直线与两坐标轴围成的三角形面积为
10.已知直线,点,若直线与线段有公共点,则的值可以是 ( )
A. B. C.3 D.4
11.已知直线,点,若直线与线段有公共点,则下列说法正确的是( )
A.直线的斜率为 B.直线过定点
C.若直线与直线垂直,则 D.取值范围为
12.下列说法中不正确的是 ( )
A.直线倾斜角的范围是:,且当倾斜角增大时,斜率也增大
B.过点且斜率为1的直线方程可表示为:
C.若两直线平行,则两直线的斜率相等
D.若两直线垂直,则两直线的斜率之积等于
三.填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知直线过点,且在轴上的截距是轴上的截距的2倍,则直线的方程为 .
14.已知直线都过点,则经过点,
的直线方程是 .
15.若直线:与:关于直线对称,则 .
16.已知等腰直角三角形,,为边上的一点,且,若由点出发的光线经边反射,交边于点,再经边反射回到点,光线与边交于点,则的周长是 .
四.解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(本小题满分10分)
求适合下列条件的直线方程:
⑴在轴上的截距为,倾斜角的正弦是;
⑵经过点倾斜角等于直线的倾斜角的2倍.
18.(本小题满分12分)
已知的顶点,边上的高所在的直线方程为.
⑴求直线的方程;
⑵若边上的中线所在的直线方程为,求直线的方程.
19.(本小题满分12分)
已知直线.
⑴求直线关于点对称的直线方程;
⑵求直线关于直线对称的直线的方程.
20.(本小题满分12分)
已知直线与直线的交点为.
⑴若直线经过点,且与直线平行,求直线的方程;
⑵若直线经过点,且与两坐标轴围成的三角形的面积为5,求直线的方程.
21.(本小题满分12分)
在直线上求两点,使得:
⑴点到和的距离之差最大;
⑵点到和的距离之和最小.
22.(本小题满分12分)
已知直线经过直线与的交点.
⑴若到直线的距离为3,求直线的方程;
⑵求点到直线的距离的最大值.
参考答案
一.单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.求经过点的直线方程( )
A. B. C. D.
答案:D
解析:因为,所以,所以直线方程为,即.故选D.
2.已知直线,若,则 ( )
A. B. C. D.
答案:A
解析:因为,所以,解得,当时,两直线重合,所以,故选A.
3.已知直线与直线的交点在第一象限,则的范围是 ( )
A. B. C. D.
答案:B
解析:联立方程组得,解得,因为交点在第一象限,
所以,解得.故选B.
4.已知点到直线的距离相等,则( )
A. B. C.或 D.或
答案:C
解析:由题意得,,解得或.故选C.
5.已知直线:,则直线的倾斜角的范围是 ( )
A. B. C. D.
答案:C
解析:由题意得,直线的斜率为,所以直线的倾斜角的范围是.故选C.
6.已知,若两直线与两坐标轴围成的四边形有外接圆,则的值为 ( )
A. B.0 C.1 D.2
答案:A
解析:因为两直线与两坐标轴围成的四边形有外接圆,所以,所以,解得.故选A.
7.已知直线恒过定点,若正实数满足,则的最小值为 ( )
A.6 B.7 C.8 D.9
答案:D
解析:直线可化为,令,解得
,所以直线恒过定点,即.因为,所以,所以,当且仅当时,取等号,所以的最小值为9.故选D.
8.数学家华罗庚说:“数缺形时少直观,形少数时难入微.”事实上,很多代数问题可以转化为几何问题来解决.例如相关的代数问题,可以转化为点与点之间的距离的几何问题.结合上述观点,函数的最小值为 ( )
A. B. C. D.
答案:B
解析:因为,设点,则函数可表示为点到点的距离之和,又点关于轴的对称点为,使用,即的最小值为.故选B.
二.多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.已知直线,下列说法正确的是 ( )
A.若直线与直线平行,则
B.若直线与直线垂直,则
C.当时,点到直线的距离为4
D.存在实数,使得直线与两坐标轴围成的三角形面积为
答案:BD
解析:当时,直线,,则两直线重合,所以A选项错误;B选项中,两直线垂直,则,解得,所以B正确;当时,直线:,
则点到直线的距离为3,所以C错误;D选项中,直线过点,令,得
,则直线与两坐标轴围成的三角形面积为,解得
,所以D正确.故选BD.
10.已知直线,点,若直线与线段有公共点,则的值可以是 ( )
A. B. C.3 D.4
答案:AD
解析:由题意可得:直线恒过点,则,因为直线与线段有公共点,易得.故选AD.
11.已知直线,点,若直线与线段有公共点,则下列说法正确的是( )
A.直线的斜率为 B.直线过定点
C.若直线与直线垂直,则 D.取值范围为
答案:BCD
解析:当时,直线的斜率不存在,此时直线与线段不相交,不成立,即直线的斜率为,所以A错误;B选项中,令,得,即直线过定点,所以B正确;,若直线与直线垂直,则,即,所以C正确;记定点为,则,因为直线与线段有公共点,易得,解得所以D正确.故选BCD.
12.下列说法中不正确的是 ( )
A.直线倾斜角的范围是:,且当倾斜角增大时,斜率也增大
B.过点且斜率为1的直线方程可表示为:
C.若两直线平行,则两直线的斜率相等
D.若两直线垂直,则两直线的斜率之积等于
答案:ABCD
解析:由斜率与倾斜角的图像易知A选项错误;B选项中,方程要除去点,所以B错误;对于C,D选项,忽略了斜率不存在的情况,所以C,D均错误.故选ABCD.
三.填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知直线过点,且在轴上的截距是轴上的截距的2倍,则直线的方程为 .
答案:
解析:由题意可设直线的方程为:,令,得;令,得,则,即,解得,所以直线为,即.
14.已知直线都过点,则经过点,
的直线方程是 .
答案:
解析:由题意得,,所以点,在直线
上,即过点,的直线方程是.
15.若直线:与:关于直线对称,则 .
答案:2
解析:在直线上取点,则关于直线对称的点为,所以,即:,取点,则关于直线对称的点为,所以,即,所以.
16.已知等腰直角三角形,,为边上的一点,且,若由点出发的光线经边反射,交边于点,再经边反射回到点,光线与边交于点,则的周长是 .
答案:
解析:以原点,为轴,建立平面直角坐标系,因为=4,所以,,则直线的方程为,所以点关于直线对称的点为,关于直线对称的点为,由对称性易知在直线上,且,
,所以的周长为.
四.解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(本小题满分10分)
求适合下列条件的直线方程:
⑴在轴上的截距为,倾斜角的正弦是;
⑵经过点倾斜角等于直线的倾斜角的2倍.
解析:⑴设倾斜角为,则,所以,即所求直线的斜率为,又直线在轴上的截距为,所以所求直线的方程为,
即.
⑵设直线的倾斜角为,则,因为所求直线的倾斜角等于直线的倾斜角的2倍,即为,所以所求直线的斜率,
又直线点,所以所求直线的方程为,即.
18.(本小题满分12分)
已知的顶点,边上的高所在的直线方程为.
⑴求直线的方程;
⑵若边上的中线所在的直线方程为,求直线的方程.
解析:⑴因为边上的高所在的直线方程为,所以直线的斜率为,又,所以直线的方程为,即.
⑵因为边上的中线所在的直线方程为,由,解得,
即边上的中点为.设点,所以,则,即
,所以直线的斜率为,则直线的方程为,即.
19.(本小题满分12分)
已知直线.
⑴求直线关于点对称的直线方程;
⑵求直线关于直线对称的直线的方程.
解析:⑴由题意知:,则直线的斜率.在直线上取点,则点关于点的对称点为,且在直线上,所以直线方程为.
⑵由,解得,即直线与直线的交点为,则点在直线上.设直线的上点关于直线对称的点为,则有,解得,所以直线的斜率为,则直线的方程为,
即.
20.(本小题满分12分)
已知直线与直线的交点为.
⑴若直线经过点,且与直线平行,求直线的方程;
⑵若直线经过点,且与两坐标轴围成的三角形的面积为5,求直线的方程.
解析:⑴由,解得,即点为.因为直线与直线平行,则可设直线的方程为,因为直线经过点,所以,解得.所以直线的方程为.
⑵由题意可设直线的方程为:.令,得;令,得.所以直线与两坐标轴围成的三角形的面积为,解得
.所以直线的方程为,
即.
21.(本小题满分12分)
在直线上求两点,使得:
⑴点到和的距离之差最大;
⑵点到和的距离之和最小.
解析:⑴设点关于直线的对称点为,则,解得,即.所以要使得最大,即最大,则在直线上.又直线的方程为,与直线的方程联立,解得,所以点.
⑵设点关于直线的对称点为,则,解得,
即.所以直线的方程为,与直线的方程联立,解得,
所以点的坐标为.
22.(本小题满分12分)
已知直线经过直线与的交点.
⑴若到直线的距离为3,求直线的方程;
⑵求点到直线的距离的最大值.
解析:⑴由,解得,即点的坐标为.
当直线的斜率不存在时,的方程为,点到直线的距离为3,符合题意;
当直线的斜率存在时,设的方程为,即,
所以,解得,所以直线的方程为,即.
综上,直线的方程为或.
⑵由题意可知,当直线与线段垂直时距离最大,
最大值为