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文档简介
Page专题43直线的方程(新高考专用)目录目录【知识梳理】 2【真题自测】 3【考点突破】 7【考点1】直线的倾斜角与斜率 7【考点2】求直线的方程 12【考点3】直线方程的综合应用 16【分层检测】 21【基础篇】 21【能力篇】 29【培优篇】 33考试要求:1.在平面直角坐标系中,结合具体图形掌握确定直线位置的几何要素.2.理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式.3.掌握确定直线的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系.知识梳理知识梳理1.直线的倾斜角(1)定义:当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,x轴正向与直线l向上的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角;(2)规定:当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°;(3)范围:直线的倾斜角α的取值范围是{α|0°≤α<180°}.2.直线的斜率(1)定义:我们把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k=tan__α.(2)计算公式①经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率k=eq\f(y2-y1,x2-x1).②设P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2)是直线l上的两点,则向量eq\o(P1P2,\s\up6(→))=(x2-x1,y2-y1)以及与它平行的向量都是直线的方向向量.若直线l的斜率为k,它的一个方向向量的坐标为(x,y),则k=eq\f(y,x).3.直线方程的五种形式名称几何条件方程适用条件斜截式纵截距、斜率y=kx+b与x轴不垂直的直线点斜式过一点、斜率y-y0=k(x-x0)两点式过两点eq\f(y-y1,y2-y1)=eq\f(x-x1,x2-x1)与两坐标轴均不垂直的直线截距式纵、横截距eq\f(x,a)+eq\f(y,b)=1不过原点且与两坐标轴均不垂直的直线一般式Ax+By+C=0(A2+B2≠0)所有直线1.直线的倾斜角α和斜率k之间的对应关系:α00<α<eq\f(π,2)eq\f(π,2)eq\f(π,2)<α<πk0k>0不存在k<02.截距和距离的不同之处“截距”是直线与坐标轴交点的坐标值,它可正,可负,也可以是零,而“距离”是一个非负数.真题自测真题自测一、单选题1.(2024·全国·高考真题)已知直线与圆交于两点,则AB的最小值为(
)A.2 B.3 C.4 D.62.(2024·北京·高考真题)已知是平面直角坐标系中的点集.设是中两点间距离的最大值,是表示的图形的面积,则(
)A., B.,C., D.,3.(2024·北京·高考真题)圆的圆心到直线的距离为(
)A. B. C. D.4.(2024·全国·高考真题)已知b是的等差中项,直线与圆交于两点,则AB的最小值为(
)A.1 B.2 C.4 D.5.(2023·全国·高考真题)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则(
)A.1 B. C. D.二、填空题6.(2024·天津·高考真题)圆的圆心与抛物线的焦点重合,为两曲线的交点,则原点到直线的距离为.参考答案:1.C【分析】根据题意,由条件可得直线过定点,从而可得当时,AB的最小,结合勾股定理代入计算,即可求解.【详解】因为直线,即,令,则,所以直线过定点,设,将圆化为标准式为,所以圆心,半径,当时,AB的最小,此时.故选:C2.C【分析】先以t为变量,分析可知所求集合表示的图形即为平面区域,结合图形分析求解即可.【详解】对任意给定,则,且,可知,即,再结合x的任意性,所以所求集合表示的图形即为平面区域,如图阴影部分所示,其中,可知任意两点间距离最大值;阴影部分面积.故选:C.【点睛】方法点睛:数形结合的重点是“以形助数”,在解题时要注意培养这种思想意识,做到心中有图,见数想图,以开拓自己的思维.使用数形结合法的前提是题目中的条件有明确的几何意义,解题时要准确把握条件、结论与几何图形的对应关系,准确利用几何图形中的相关结论求解.3.D【分析】求出圆心坐标,再利用点到直线距离公式即可.【详解】由题意得,即,则其圆心坐标为,则圆心到直线的距离为.故选:D.4.C【分析】结合等差数列性质将代换,求出直线恒过的定点,采用数形结合法即可求解.【详解】因为成等差数列,所以,,代入直线方程得,即,令得,故直线恒过,设,圆化为标准方程得:,设圆心为,画出直线与圆的图形,由图可知,当时,AB最小,,此时.
故选:C5.B【分析】方法一:根据切线的性质求切线长,结合倍角公式运算求解;方法二:根据切线的性质求切线长,结合余弦定理运算求解;方法三:根据切线结合点到直线的距离公式可得,利用韦达定理结合夹角公式运算求解.【详解】方法一:因为,即,可得圆心,半径,过点作圆C的切线,切点为,因为,则,可得,则,,即为钝角,所以;法二:圆的圆心,半径,过点作圆C的切线,切点为,连接,可得,则,因为且,则,即,解得,即为钝角,则,且为锐角,所以;方法三:圆的圆心,半径,若切线斜率不存在,则切线方程为x=0,则圆心到切点的距离,不合题意;若切线斜率存在,设切线方程为,即,则,整理得,且设两切线斜率分别为,则,可得,所以,即,可得,则,且,则,解得.故选:B.
6.45/【分析】先求出圆心坐标,从而可求焦准距,再联立圆和抛物线方程,求及的方程,从而可求原点到直线的距离.【详解】圆的圆心为,故即,由可得,故或(舍),故,故直线即或,故原点到直线的距离为,故答案为:考点突破考点突破【考点1】直线的倾斜角与斜率一、单选题1.(2022·贵州毕节·三模)曲线与直线有两个交点,则实数的取值范围为(
)A. B. C. D.2.(2024高二上·全国·专题练习)已知直线和以,为端点的线段相交,则实数k的取值范围为(
)A. B.C. D.二、多选题3.(2024·山东·二模)已知直线,圆,则下列说法正确的是(
)A.直线恒过定点 B.直线与圆相交C.当直线平分圆时, D.当点到直线距离最大值时,4.(2024·江西·模拟预测)已知集合,,则下列结论正确的是(
)A., B.当时,C.当时, D.,使得三、填空题5.(2023·江苏·模拟预测)设,直线,直线,记分别过定点,且与的交点为,则的最大值为.6.(2022高二·全国·专题练习)已知两点、,给出下列曲线方程:①;②;③;④.则曲线上存在点P满足的方程的序号是.参考答案:1.D【分析】根据直线过定点的求法可求得直线恒过;由曲线方程可确定图形,采用数形结合的方式可确定直线斜率的取值范围,由此可构造不等式求得的取值范围.【详解】由得:,令,解得:,直线恒过定点;由得:,由此可得曲线的图形如下图所示,由图形可知:当直线过点时,直线斜率为,若直线与曲线有两个不同交点,则直线斜率的取值范围为,即,解得:,即实数的取值范围为.故选:D.2.C【分析】根据题意可知直线恒过定点,根据斜率公式结合图象分析求解.【详解】因为直线恒过定点,如图.又因为,,所以直线的斜率k的范围为.故选:C.3.ACD【分析】对于A,将直线方程变形即可进一步判断;对于B,举反例即可判断;对于C,将圆心坐标代入直线方程即可验算参数;对于D,当点到直线距离最大值时,有,结合它们的斜率关系即可判断.【详解】对于A,即,令,有,所以直线恒过定点,故A正确;对于B,圆的圆心、半径为,点到直线的距离为,从而,取,则此时有,故B错误;对于C,当直线平分圆时,有点在直线上,也就是说有成立,解得,故C正确;对于D,点到直线距离满足,等号成立当且仅当,而的斜率为,所以当等号成立时有,解得,故D正确.故选:ACD.4.AB【分析】对于A:根据直线方程分析判断;对于B:根据题意求直线交点即可;对于C:根据空集的定义结合直线平行运算求解;对于D:根据直线重合分析求解.【详解】对于选项A:因为表示过定点,且斜率不为0的直线,可知表示直线上所有的点,所以,故A正确;对于选项B:当时,则,,联立方程,解得,所以,B正确;对于选项C:当时,则有:若,则;若,可知直线与直线平行,且,可得,解得;综上所述:或,故C错误;对于选项D:若,由选项C可知,且,无解,故D错误.故选:AB.5.4【分析】根据题意得到直线恒过定点,直线恒过定点,以及直线与的斜率,得到,求得,结合,即可求解.【详解】由直线,可化为,可直线恒过定点,直线,可化为,可得直线恒过定点,又由直线的斜率为,直线的斜率为,因为,所以,因为与的交点为,所以,又由,所以,即,当且仅当时,等号成立,所以的最大值为.故答案为:.6.②③/【分析】首先可根据得出点P在线段的中垂线上,然后求出线段的中垂线方程为,最后依次判断四个曲线是否与有交点即可得出结果.【详解】因为点P满足,所以点P在线段的中垂线上,线段中点坐标为,,中垂线的斜率,故线段的中垂线方程为,即,因为曲线上存在点P满足,所以曲线与有交点,对于①:与,平行,故不满足题意;对于②:圆的圆心为,半径为,圆心到的距离,故圆与相交,满足题意;对于③:联立,整理得,方程有解,满足题意;对于④:联立,整理得0=1,不成立,故不满足题意.故答案为:②③.反思提升:(1)斜率的两种求法:定义法、斜率公式法.(2)倾斜角和斜率范围求法:①图形观察(数形结合);②充分利用函数k=tanα的单调性.【考点2】求直线的方程一、单选题1.(2023·江苏淮安·模拟预测)在平面直角坐标系中,直线通过原点,是的一个法向量,则直线倾斜角的余弦值为(
)A. B. C. D.2.(2024·全国·模拟预测)已知曲线在点处的切线为,则在轴上的截距为(
)A. B. C.1 D.2二、多选题3.(2023·浙江宁波·一模)已知直线:与圆:相交于两点,与两坐标轴分别交于两点,记的面积为,的面积为,则(
)A. B.存在,使 C. D.存在,使4.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知圆C:,直线l:(),则(
)A.直线l恒过定点B.存在实数m,使得直线l与圆C没有公共点C.当时,圆C上恰有两个点到直线l的距离等于1D.圆C与圆恰有两条公切线三、填空题5.(2024·天津河东·一模)已知过点的直线(不过原点)与圆相切,且在轴、轴上的截距相等,则的值为.6.(2023·江西南昌·一模)函数在x=1处的切线平行于直线x-y-1=0,则切线在y轴上的截距为.参考答案:1.A【分析】设直线的倾斜角为,依题意可得,再根据同角三角函数的基本关系计算可得.【详解】因为直线通过原点,是的一个法向量,所以直线的方程为,设直线的倾斜角为,则,又且,解得.故选:A2.B【分析】利用导数的几何意义求出切线斜率,代入点斜式得直线方程,令即可求解.【详解】由得,所以直线的斜率,又f1=0,所以直线的方程为,令,得,即在轴上的截距为.故选:B3.ABC【分析】运用数形结合思想,结合面积公式和点到直线距离,两点间距离,直线与圆弦长公式即可.【详解】A.直线:,当时,,当时,,所以,因为圆心为,所以圆心到直线的距离,所以根据直线被圆截得的弦长公式有,解得,所以,当且仅当即,即,解得时取得等号.所以,故A正确.B.直线:,当时,;当时,,所以当时,,故B正确.C.直线:过定点在圆内,因为圆:,圆心为,所以圆心到直线的距离因为,当且仅当时,,所以被截得的弦长最短,所以.故C正确.D.要使,则与重合,此时的直线方程为不过定点,故D错.故选:ABC.4.ACD【分析】求出直线过的定点判断A;判断定点与圆的位置关系判断B;求出圆心到直线距离判断C;判断圆与圆的位置关系判断D.【详解】对于A,直线的方程为,由,得,直线过定点,A正确;对于B,又,即定点在圆内,则直线与圆相交,有两个交点,B错误;对于C,当时,直线:,圆心到直线的距离为,而圆半径为2,且,因此恰有2个点到直线的距离等于1,C正确;对于D,圆化为,圆的圆心为,半径为4,两圆圆心距为,两圆相交,因此它们有两条公切线,D正确.故选:ACD.5.18【分析】确定直线的方程,根据直线和圆相切可得圆心到直线的距离等于半径,列式求解,即得答案.【详解】由题意知过点的直线(不过原点)在轴、轴上的截距相等,设该直线方程为,将代入得,即直线方程为,由于该直线与相切,圆心为,半径为,故,故答案为:186.【分析】由题意,求得,所以,则,进而求出函数在x=1处的切线方程,从而得解.【详解】,由题意,即,所以,则,故函数在x=1处的切线方程为,即,则切线在y轴上的截距为.故答案为:.反思提升:(1)求直线方程一般有以下两种方法:①直接法:由题意确定出直线方程的适当形式,然后直接写出其方程.②待定系数法:先由直线满足的条件设出直线方程,方程中含有待定的系数,再由题设条件求出待定系数,即得所求直线方程.(2)在求直线方程时,应选择适当的形式,并注意各种形式的适用条件,特别是对于点斜式、截距式方程,使用时要注意分类讨论思想的运用.【考点3】直线方程的综合应用一、单选题1.(2022·安徽黄山·二模)已知抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线交于、两点,为线段的中点,若,则直线的斜率为(
)A. B. C. D.2.(2024·陕西商洛·三模)已知是圆上任意一点,则的最大值为(
)A. B. C. D.二、多选题3.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知圆C:,直线l:(),则(
)A.直线l恒过定点B.存在实数m,使得直线l与圆C没有公共点C.当时,圆C上恰有两个点到直线l的距离等于1D.圆C与圆恰有两条公切线4.(2021·江苏常州·模拟预测)已知函数,则下列结论正确的是(
)A.在区间上单调递减,上单调递增B.的最小值为,没有最大值C.存在实数,使得函数的图象关于直线对称D.方程的实根个数为2三、填空题5.(2022·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知直线,若直线l在两坐标轴上的截距相等,则实数k的值为;若直线l不经过第三象限,则k的取值范围是.6.(22-23高二上·江苏盐城·期中)已知、分别在直线与直线上,且,点,,则的最小值为.参考答案:1.B【分析】设出点A,B的坐标,利用抛物线定义结合已知求出p,再借助斜率坐标公式计算作答.【详解】设,抛物线的准线为:,因为线段的中点,则,又,解得,则抛物线C的方程为:,有,,显然直线l的斜率存在,所以直线的斜率.故选:B2.D【分析】的几何意义为直线的斜率,再根据直线与圆得交点即可得出答案.【详解】设,变形可得,则的几何意义为直线的斜率,圆化为,所以圆的圆心为,半径为.因为Px0,所以圆与直线有公共点,即圆的圆心到直线的距离不大于圆的半径,所以,解得,即的最大为.故选:D.3.ACD【分析】求出直线过的定点判断A;判断定点与圆的位置关系判断B;求出圆心到直线距离判断C;判断圆与圆的位置关系判断D.【详解】对于A,直线的方程为,由,得,直线过定点,A正确;对于B,又,即定点在圆内,则直线与圆相交,有两个交点,B错误;对于C,当时,直线:,圆心到直线的距离为,而圆半径为2,且,因此恰有2个点到直线的距离等于1,C正确;对于D,圆化为,圆的圆心为,半径为4,两圆圆心距为,两圆相交,因此它们有两条公切线,D正确.故选:ACD.4.ABD【分析】根据题意画出图形,利用动点到两定点的距离之和的变化可判定A正确;求出最小值,分析无最大值,可判定B正确;由对称性的定义,可判定C不正确;由单调性和函数值的关系,可判定D正确.【详解】由题意,函数,可理解为动点到两个定点的距离之和,如图所示,当时,随着的增大,越靠近原点时,越小,则越小,即越小,函数在上单调递减,当时,随着的增大,越靠近原点时,越大,则越大,即越大,函数在上单调递增,所以A正确;当点与点重合时,取得最小值,点越向左远离或向右远离时,越大,无最大值,,即函数有最小值,无最大值,所以B正确;当点与点重合时,取得最小值,若函数有对称轴,则对称轴的方程为,而,可得,则不是对称轴,所以存在实数,使得函数的图象关于对称是错误的,所以C不正确;因为与点重合时,,当时,;当时,;当时,,由在上单调递增,所以存在,使得的实根个数为2,所以D正确.故选:ABD.5.或;.【分析】分别令和求出直线在两坐标轴上的截距,利用截距相等解方程求出的值;先分析过定点,然后根据条件结合图示判断出直线斜率满足的不等式,由此求解出的取值范围.【详解】因为直线l在两坐标轴上的截距相等,所以,在中,令,得,令,得,依题意可得,即,解得或;直线的方程可化为,所以,所以,所以直线过定点,所以,由直线可得:,若不经过第三象限,则,故答案为:或;.6./【分析】利用线段的等量关系进行转化,找到最小值即为所求.【详解】由直线与间的距离为得,过作直线垂直于,如图,
则直线的方程为:,将沿着直线往上平移个单位到点,有,连接交直线于点P,过P作于Q,连接BQ,有,即四边形为平行四边形,则,即有,显然是直线上的点与点距离和的最小值,因此的最小值,即的最小值,而,所以的最小值为=故答案为:【点睛】思路点睛:(1)合理的利用假设可以探究取值的范围,严谨的思维是验证的必要过程.(2)转化与划归思想是解决距离最值问题中一种有效的途径.(3)数形结合使得问题更加具体和形象,从而使得方法清晰与明朗.反思提升:1.含有参数的直线方程可看作直线系方程,这时要能够整理成过定点的直线系,能够看出“动中有定”.若直线的方程为y=k(x-1)+2,则直线过定点(1,2).2.求解与直线方程有关的面积问题,应根据直线方程求解相应坐标或者相关长度,进而求得多边形面积.3.求参数值或范围.注意点在直线上,则点的坐标适合直线的方程,再结合函数的单调性或基本不等式求解.分层分层检测【基础篇】一、单选题1.(2024·河南信阳·三模)动点P在函数的图像上,以P为切点的切线的倾斜角取值范围是(
)A. B.C. D.2.(2024·重庆·三模)当点到直线l:的距离最大时,实数的值为()A. B.1 C. D.23.(2024·山东青岛·二模)抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离为(
)A. B. C. D.4.(2020高三·全国·专题练习)在平面直角坐标系xOy(O为坐标原点)中,不过原点的两直线,的交点为P,过点O分别向直线,引垂线,垂足分别为M,N,则四边形OMPN面积的最大值为(
)A.3 B. C.5 D.二、多选题5.(2024·全国·模拟预测)已知直线与圆,则下列结论正确的是(
)A.直线恒过定点B.直线与圆相交C.若,直线被圆截得的弦长为D.若直线与直线垂直,则6.(23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习)已知圆,直线.则以下几个结论正确的有(
)A.直线l与圆C相交B.圆C被y轴截得的弦长为C.点C到直线l的距离的最大值是D.直线l被圆C截得的弦长最短时,直线l的方程为7.(2024·云南昆明·模拟预测)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”隐藏着一个有趣的数学问题——“将军饮马”,即某将军观望完烽火台之后从山脚的某处出发,先去河边饮马,再返回军营,怎样走能使总路程最短?在平面直角坐标系中有两条河流m,n,其方程分别为,,将军的出发点是点,军营所在位置为,则下列说法错误的是(
)A.若将军先去河流m饮马,再返回军营,则将军在河边饮马的地点的坐标为B.将军先去河流n饮马,再返回军营的最短路程是C.将军先去河流m饮马,再去河流n饮马,最后返回军营的最短路程是D.将军先去河流n饮马,再去河流m饮马,最后返回军营的最短路程是三、填空题8.(2024·天津南开·二模)过圆C:上的点作圆C切线l,则l的倾斜角为.9.(2024·北京·三模)已知抛物线的焦点为F,准线与x轴的交点为A,点B在C上.若,则直线AB的方程为.10.(2024·山西朔州·模拟预测)已知A,B分别为曲线和直线上的点,则的最小值为.四、解答题11.(23-24高二上·山东德州·期中)已知直线:和直线:,其中m为实数.(1)若,求m的值;(2)若点在直线上,直线l过P点,且在x轴上的截距与在y轴上的截距互为相反数,求直线l的方程.12.(2024·陕西西安·二模)解答下列问题.(1)已知直线与直线相交,交点坐标为,求的值;(2)已知直线过点,且点到直线的距离为,求直线的方程.参考答案:1.C【分析】求出定义域,求导,结合基本不等式得到,求出以P为切点的切线的倾斜角取值范围.【详解】令,解得,故的定义域为,,当且仅当,即时,等号成立,故,故以P为切点的切线的倾斜角取值范围是.故选:C2.B【分析】先求得直线过的定点,再由点P与定点的连线与直线垂直求解.【详解】直线l:,整理得,由,可得,故直线恒过点,点到的距离,故;直线l:的斜率,故,解得故选:B.3.A【分析】由已知可得,抛物线的焦点坐标为,双曲线的渐近线方程为,再由点到直线的距离公式即可求得距离.【详解】由,得焦点坐标为,又双曲线渐近线方程为,即,则由点到直线的距离公式得.故选:A.4.D【分析】由、的方程可得它们都过定点,,然后可得四边形OMPN为矩形,且,然后可求出答案.【详解】将直线的方程变形得,由,得,则直线过定点,同理可知,直线过定点,
所以,直线和直线的交点P的坐标为,易知,直线,如图所示,易知,四边形OMPN为矩形,且,设,,则,四边形OMPN的面积为,当且仅当,即当时,等号成立,因此,四边形OMPN面积的最大值为,故选:D5.BC【分析】利用点斜式可判定A,利用直线过定点结合点与圆的位置关系可判定B,利用弦长公式可判定C,利用直线的位置关系可判定D.【详解】对于A,直线,即,则直线恒过定点,故A错误;对于B,因为,所以定点在圆内部,所以直线l与圆O相交,故B正确;对于C,当时,直线,圆心O到直线的距离,直线l被圆O截得的弦长为,故C正确;对于D,若直线与直线垂直,则或,故D不正确;故选:BC.6.ACD【分析】对于A,,联立求定点,根据定点在圆内即可求解;对于B,令求轴交点纵坐标即可得弦长;对于C,根据定点到圆心距离即可求解最值,对于D,根据直线被圆截得弦长最短,只需与圆心连线垂直于直线,求直线斜率,进而求出参数,即可得方程.【详解】由,则,得,即恒过定点,由到圆心的距离,故定点在圆内,故直线与圆恒相交,故A正确;令,则,可得,故圆被轴截得的弦长为,故B错误;点C到直线l的距离的最大值为圆心到定点的距离,故最大值为,C正确,要使直线被圆截得弦长最短,只需与圆心连线垂直于直线,则,所以,可得,故直线为,故D正确.故选:ACD.7.ABD【分析】确定关于直线对称点,确定关于直线对称点,利用两点之间距离最小来判断.【详解】对于A,如图①所示,设点关于直线的对称点为,由解得,所以将军在河边饮马的地点的坐标为,故A错误;对于B,如图②所示,因为点关于直线的对称点为,将军先去河流饮马,再返回军营的最短路程是,故B错误;对于C,如图③所示,因为点关于直线的对称点分别为,;点关于直线的对称点为,所以将军先去河流饮马,再去河流饮马,最后返回军营的最短路程,故C正确;对于D,如图④所示,设点关于直线的对称点分别为,由解得;点关于直线的对称点为,将军先去河流饮马,再去河流饮马,最后返回军营的最短路程是,故D错误.故选:ABD.
8.150°【分析】根据两直线垂直和得到直线l的斜率,从而得到l的倾斜角.【详解】由题意得,直线与直线l垂直,因为,故l的斜率为,故l的倾斜角为150°故答案为:150°9.或【分析】先根据焦半径公式求出点坐标,进而可得直线方程.【详解】设Bx,y,则,则,此时,所以或,又由已知,直线AB的方程为或,整理得或.故答案为:或.10./【分析】利用数形结合思想可知切点到直线的距离是最小值,从而利用导数来求出切点,再用点到直线的距离公式求出最小值即可.【详解】由题意AB的最小值为曲线上点A到直线距离的最小值,而点A就是曲线与直线相切的切点,因为曲线上其它点到直线的距离都大于AB,对求导有,由可得,即,故.故答案为:.11.(1)或0(2)或.【分析】(1)根据垂直得到方程,求出m的值;(2)将代入中,解得,设直线l的方程,根据两截距相等得到方程,求出或,得到直线l的方程.【详解】(1)由题意得,解得或0;(2)由在直线上,得,解得,可得,显然直线l的斜率一定存在且不为0,设直线l的方程为,令,可得,再令,可得,所以,解得或,所以直线l的方程为或,即或.12.(1);(2)和【分析】(1)利用直线的交点坐标同时在两直线上解方程组即可得到结果;(2)分直线的斜率存在与否,不存在时,直接验证即可;存在时利用点斜式设出直线方程,再由点到直线的距离解出斜率,得到直线方程即可.【详解】(1)由题意得,即解得;(2)显然直线:满足条件.此时,直线的斜率不存在.当直线的斜率存在时,设,即.点到直线的距离为,,即,得,得直线综上所述,直线的方程为和【能力篇】一、单选题1.(2022·四川南充·三模)设O为坐标原点,点,动点P在抛物线上,且位于第二象限,M是线段PA的中点,则直线OM的斜率的取值范围为(
)A. B.C. D.二、多选题2.(2024·江苏南通·模拟预测)设抛物线的焦点为,是上的一个动点,则下列结论正确的是(
)A.点到的距离比到轴的距离大2B.点到直线的最小距离为C.以为直径的圆与轴相切D.记点在的准线上的射影为,则不可能是正三角形三、填空题3.(2024·辽宁沈阳·模拟预测)已知圆,直线,为直线上的动点,过点作圆的两条切线,切点分别为,,则直线过定点.四、解答题4.(2024·河南·三模)已知抛物线的焦点为F,点为C上一点.(1)求直线的斜率;(2)经过焦点F的直线与C交于A,B两点,原点O到直线的距离为,求以线段为直径的圆的标准方程.参考答案:1.D【分析】根据给定条件,设出点P的坐标,再求出直线OM的斜率,借助均值不等式求解作答.【详解】依题意,设点,于是有,直线OM的斜率,当且仅当,即时取“=”,直线OM的斜率的取值范围为.故选:D2.BC【分析】由抛物线,可得焦点,准线方程为,设,.利用抛物线的定义可得,即可判断出正误;.,利用点到直线的距离公式可得点到直线的距离,进而判断出正误;.设的中点为,可得,即可判断出正误;.,令,可得,,解得,即可判断出正误.【详解】由抛物线,可得焦点,准线方程为,设,因为,因此不正确;因为,则点到直线的距离为,当时取等号,可得点到直线的最小距离为,因此正确;设的中点为,则,于是以为直径的圆与轴相切,因此正确;,令,则,,解得,此时,是正三角形,因此不正确.故选:BC.3.【分析】设出点坐标,可得以为直径的圆的方程,与圆方程作差即可得公共弦方程,即可得定点坐标.【详解】根据题意,为直线:上的动点,设的坐标为,过点作圆的两条切线,切点分别为,,则,,则点、在以为直径的圆上,又由,,则以为直径的圆的方程为,变形可得:,则有,可得:,变形可得:,即直线的方程为,则有,解可得,故直线过定点.故答案为:.4.(1)(2)或.【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的方程,确定焦点F1,0(2)对斜率进行分类讨论,设直线方程,联立抛物线方程,设Ax1,y1,B【详解】(1)将代入抛物线方程可得,解得,故F1,0.所以.(2)由题意,直线的斜率存在且不为0(若直线斜率不存在,则原点O到直线l的距离为1,矛盾),所以设直线的方程为.联立,化简得,显然,设Ax1,y1,B,所以以线段为直径的圆的圆心、半径分别为,.因为原点O到直线l的距离为,所以,解得,所以圆心、半径分别为,,所以圆的标准方程为或.【培优篇】一、单选题1.(2024·全国·
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