格物学 第二章 直线和圆的方程2.2 直线的方程

直线的点斜式方程-2.2 直线的方程知识点专题进阶自测题解析-北京市等高一数学选择必修,平均正确率48.0%

2025-05-26
直线的点斜式方程-2.2 直线的方程知识点专题进阶自测题解析-北京市等高一数学选择必修,平均正确率48.0%
1、['两点间的斜率公式', '直线的点斜式方程', '两直线的交点坐标', '直线和圆的数学文化问题', '两条直线垂直']

正确率40.0%数学家欧拉$${{1}{7}{6}{5}}$$年在其所著的《三角形几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线$${{.}}$$已知$${{△}{A}{B}{C}}$$的顶点分别为$$A ( 1, 3 )$$,$$B ( 2, 4 )$$,$$C ( 3, 2 )$$,则$${{△}{A}{B}{C}}$$的欧拉线方程为(

A

A.$$x+y-5=0$$

B.$$x+y+5=0$$

C.$$x-y+1=0$$

D.$$2 x+y-7=0$$

2、['直线中的对称问题', '直线的点斜式方程', '直线的两点式方程']

正确率40.0%一条光线从点$$P ~ ( \6, \ 4 )$$射出,与$${{x}}$$轴相交于点$$Q ~ ( \mathbf{2}, \mathbf{0} )$$,经$${{x}}$$轴反射,则反射光线在$${{y}}$$轴上的截距为(

B

A.$${{−}{2}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{−}{1}}$$

3、['直线的点斜式方程', '直线与抛物线的综合应用', '抛物线的定义']

正确率40.0%已知抛物线$$C \colon~ y^{2}=2 p x ~ ( p > 0 )$$的焦点为$${{F}}$$,准线为$${{l}}$$,过点$${{F}}$$斜率为$${\sqrt {3}}$$的直线$${{l}^{′}}$$与抛物线$${{C}}$$交于点$${{M}{(}{M}}$$在$${{x}}$$轴的上方),过$${{M}}$$作$${{M}{N}{⊥}{l}}$$于点$${{N}}$$,连接$${{N}{F}}$$交抛物线$${{C}}$$于点$${{Q}}$$,则$$\frac{| N Q |} {| Q F |}=\langle$$

A

A.$${{2}}$$

B.$${\sqrt {2}}$$

C.$${{1}}$$

D.$$\frac{1} {2}$$

4、['直线的点斜式方程', '截距的定义', '直线的斜率']

正确率60.0%如果直线$${{l}}$$过点$$( 2, 1 )$$,且在$${{y}}$$轴上的截距的取值范围为$$(-1, 2 )$$,那么$${{l}}$$的斜率$${{k}}$$的取值范围是(

A

A.$$(-\frac{1} {2}, 1 )$$

B.$$(-1, 1 )$$

C.$$(-\infty,-\frac{1} {2} ) \cup( 1,+\infty)$$

D.$$(-\infty,-1 ) \cup( 1,+\infty)$$

5、['直线的点斜式方程', '两条直线平行']

正确率60.0%直线$${{l}_{1}}$$的斜率为$$2, ~ l_{1} / \! / l$$,直线$${{l}_{2}}$$过点$$(-1, 1 )$$且与$${{y}}$$轴交于点$${{P}}$$,则$${{P}}$$点坐标为(

D

A.$$( 3, 0 )$$

B.$$(-3, 0 )$$

C.$$( 0,-3 )$$

D.$$( 0, 3 )$$

6、['直线的点斜式方程', '直线的斜率']

正确率60.0%过点$$A ( \sqrt{3}, 1 )$$且倾斜角为$${{6}{0}^{∘}}$$的直线方程为$${{(}{)}}$$

A

A.$$y=\sqrt{3} x-2$$

B.$$y=\sqrt{3} x+2$$

C.$$3 x+4 y-9=0$$

D.$$6 x+m y+2=0$$

7、['直线的点斜式方程', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%已知$$C ( a, b )$$在过$$A ( 1, 1 ), ~ (-2, 4 )$$的直线上则$$y=\frac{1} {a}+\frac{4} {b}$$的最小值是$${{(}{)}}$$

C

A.$$\frac{7} {2}$$

B.$${{4}}$$

C.$$\frac{9} {2}$$

D.$${{5}}$$

8、['直线的点斜式方程', '抛物线的顶点、焦点、准线', '抛物线的焦点弦问题', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题']

正确率40.0%设抛物线$$x^{2}=4 y$$的焦点为$${{F}}$$,过点$${{F}}$$作斜率为$$k ( k > 0 )$$的直线$${{l}}$$与抛物线相交于$${{A}{、}{B}}$$两点,$${{A}{B}}$$的中点为$${{P}}$$,过点$${{P}}$$作$${{x}}$$轴的垂线与抛物线交于点$${{M}}$$,若$$| M F |=3$$,则直线$${{l}}$$的方程为(

C

A.$$y=2 \sqrt{2} x+1$$

B.$$y=\sqrt{3} x+1$$

C.$$y=\sqrt{2} x+1$$

D.$$y=2 \sqrt{3} x+2$$

9、['两点间的斜率公式', '直线的点斜式方程', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题']

正确率60.0%以椭圆$$\frac{x^{2}} {1 6}+\frac{y^{2}} {4}=1$$内的点$$M ( 1, 1 )$$为中点的弦所在直线的方程为(

D

A.$$4 x-y-3=0$$

B.$$x-4 y+3=0$$

C.$$4 x+y-5=0$$

D.$$x+4 y-5=0$$

10、['直线的点斜式方程', '直线与双曲线的综合应用', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题']

正确率40.0%已知双曲线$$\frac{x^{2}} {2}-y^{2}=1$$,直线$${{l}}$$过点$$P ( 4, 2 )$$且与双曲线交于$${{A}{,}{B}}$$两点,且满足$${{P}}$$恰为线段$${{A}{,}{B}}$$的中点,则直线$${{l}}$$的方程为(

C

A.$$x+y-6=0$$

B.$$4 x-y-1 4=0$$

C.$$x-y-2=0$$

D.$$2 x-y-6=0$$

1. 首先计算三角形$$ABC$$的外心、重心和垂心坐标,然后验证它们是否共线并求出欧拉线方程。

步骤:

1) 重心$$G$$坐标:$$G\left(\frac{1+2+3}{3}, \frac{3+4+2}{3}\right) = (2, 3)$$。

2) 外心$$O$$坐标:通过垂直平分线交点求得,计算得$$O(1.5, 2.5)$$。

3) 垂心$$H$$坐标:通过高线交点求得,计算得$$H(2.5, 3.5)$$。

验证三点共线:斜率$$k_{OG} = \frac{3-2.5}{2-1.5} = 1$$,斜率$$k_{GH} = \frac{3.5-3}{2.5-2} = 1$$,斜率相同,共线。

欧拉线方程:通过点$$G(2, 3)$$和斜率$$k=1$$,得$$y-3=1(x-2)$$,即$$x-y+1=0$$。

正确答案:C

2. 反射光线的斜率与入射光线关于$$x$$轴对称,先求入射光线斜率,再求反射光线方程及其$$y$$截距。

步骤:

1) 入射光线斜率:$$k = \frac{4-0}{6-2} = 1$$。

2) 反射光线斜率:$$k' = -1$$。

3) 反射光线方程:通过点$$Q(2, 0)$$,得$$y = -1(x-2)$$,即$$y = -x + 2$$。

4) $$y$$截距:$$x=0$$时,$$y=2$$。

正确答案:B

3. 抛物线$$C: y^2 = 2px$$的焦点为$$F\left(\frac{p}{2}, 0\right)$$,准线为$$x = -\frac{p}{2}$$。

步骤:

1) 直线$$l'$$斜率为$$\sqrt{3}$$,方程为$$y = \sqrt{3}\left(x - \frac{p}{2}\right)$$。

2) 与抛物线交点$$M$$:联立解得$$M\left(\frac{3p}{2}, \sqrt{3}p\right)$$。

3) 点$$N$$在准线上,坐标为$$\left(-\frac{p}{2}, \sqrt{3}p\right)$$。

4) 直线$$NF$$斜率为$$\frac{0 - \sqrt{3}p}{\frac{p}{2} - (-\frac{p}{2})} = -\sqrt{3}$$,方程为$$y = -\sqrt{3}x + \frac{\sqrt{3}p}{2}$$。

5) 与抛物线交点$$Q$$:联立解得$$Q\left(\frac{p}{6}, \frac{\sqrt{3}p}{3}\right)$$。

6) 计算比例:$$\frac{|NQ|}{|QF|} = \frac{\sqrt{\left(\frac{p}{6} + \frac{p}{2}\right)^2 + \left(\frac{\sqrt{3}p}{3} - \sqrt{3}p\right)^2}}{\sqrt{\left(\frac{p}{2} - \frac{p}{6}\right)^2 + \left(0 - \frac{\sqrt{3}p}{3}\right)^2}} = 2$$。

正确答案:A

4. 直线$$l$$过点$$(2, 1)$$,且在$$y$$轴截距$$b \in (-1, 2)$$,求斜率$$k$$的范围。

步骤:

1) 直线方程:$$y = kx + b$$,代入点$$(2, 1)$$得$$1 = 2k + b$$,即$$b = 1 - 2k$$。

2) 截距范围:$$-1 < 1 - 2k < 2$$,解得$$-\frac{1}{2} < k < 1$$。

正确答案:A

5. 直线$$l_1$$斜率为$$2$$,$$l_1 \parallel l$$,故$$l$$斜率也为$$2$$。

直线$$l_2$$过点$$(-1, 1)$$且与$$y$$轴交于点$$P$$,设$$P(0, b)$$。

步骤:

1) 斜率$$k = \frac{b - 1}{0 - (-1)} = b - 1 = 2$$,得$$b = 3$$。

2) 点$$P$$坐标为$$(0, 3)$$。

正确答案:D

6. 直线倾斜角为$$60^\circ$$,斜率$$k = \tan 60^\circ = \sqrt{3}$$。

直线方程:$$y - 1 = \sqrt{3}(x - \sqrt{3})$$,化简得$$y = \sqrt{3}x - 2$$。

正确答案:A

7. 点$$C(a, b)$$在直线$$AB$$上,先求直线$$AB$$方程。

步骤:

1) 直线$$AB$$斜率:$$k = \frac{4 - 1}{-2 - 1} = -1$$,方程为$$y - 1 = -1(x - 1)$$,即$$x + y - 2 = 0$$。

2) 点$$C$$满足$$a + b = 2$$。

3) 表达式$$y = \frac{1}{a} + \frac{4}{b}$$,利用$$b = 2 - a$$代入,求最小值。

4) 通过导数或不等式求得最小值为$$\frac{9}{2}$$。

正确答案:C

8. 抛物线$$x^2 = 4y$$的焦点$$F(0, 1)$$,直线$$l$$斜率为$$k$$,方程为$$y = kx + 1$$。

步骤:

1) 与抛物线交点$$A, B$$:联立解得$$x^2 - 4kx - 4 = 0$$,中点$$P$$的横坐标$$x_P = 2k$$,纵坐标$$y_P = 2k^2 + 1$$。

2) 点$$M$$为$$P$$在$$x$$轴垂线与抛物线的交点,坐标为$$(2k, k^2)$$。

3) $$|MF| = \sqrt{(2k - 0)^2 + (k^2 - 1)^2} = 3$$,解得$$k = \sqrt{2}$$。

4) 直线方程为$$y = \sqrt{2}x + 1$$。

正确答案:C

9. 椭圆$$\frac{x^2}{16} + \frac{y^2}{4} = 1$$内点$$M(1, 1)$$为中点的弦,利用点差法求斜率。

步骤:

1) 设弦两端点为$$(x_1, y_1)$$和$$(x_2, y_2)$$,中点$$M(1, 1)$$满足$$x_1 + x_2 = 2$$,$$y_1 + y_2 = 2$$。

2) 点差法:$$\frac{x_1^2}{16} + \frac{y_1^2}{4} = 1$$,$$\frac{x_2^2}{16} + \frac{y_2^2}{4} = 1$$,相减得$$\frac{(x_1 - x_2)(x_1 + x_2)}{16} + \frac{(y_1 - y_2)(y_1 + y_2)}{4} = 0$$。

3) 斜率$$k = \frac{y_1 - y_2}{x_1 - x_2} = -\frac{x_1 + x_2}{4(y_1 + y_2)} = -\frac{2}{4 \times 2} = -\frac{1}{4}$$。

4) 直线方程:$$y - 1 = -\frac{1}{4}(x - 1)$$,即$$x + 4y - 5 = 0$$。

正确答案:D

10. 双曲线$$\frac{x^2}{2} - y^2 = 1$$,点$$P(4, 2)$$为弦$$AB$$中点,利用点差法求斜率。

步骤:

1) 设$$A(x_1, y_1)$$,$$B(x_2, y_2)$$,中点$$P(4, 2)$$满足$$x_1 + x_2 = 8$$,$$y_1 + y_2 = 4$$。

2) 点差法:$$\frac{x_1^2}{2} - y_1^2 = 1$$,$$\frac{x_2^2}{2} - y_2^2 = 1$$,相减得$$\frac{(x_1 - x_2)(x_1 + x_2)}{2} - (y_1 - y_2)(y_1 + y_2) = 0$$。

3) 斜率$$k = \frac{y_1 - y_2}{x_1 - x_2} = \frac{x_1 + x_2}{2(y_1 + y_2)} = \frac{8}{2 \times 4} = 1$$。

4) 直线方程:$$y - 2 = 1(x - 4)$$,即$$x - y - 2 = 0$$。

正确答案:C

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