故反射光线所在的直线l3的方程为(3)设与l3平行的直线为
,
.…(9分)
根据两平行线之间的距离公式得:,解得b=3,或,
所以与l3为:,或.…(13分)
【点评】本题考查了点对称、直线对称问题,考查求直线方程,是一道中档题.
23.(2015秋?嘉峪关校级期末)已知直线l:y=3x+3 求(1)点P(4,5)关于l的对称点坐标; (2)直线y=x﹣2关于l对称的直线的方程.
【分析】(1)设点P(4,5)关于直线y=3x+3对称点P′的坐标为(m,n),得到关于m,n的方程组,求得m、n的值,可得P′的坐标;
(2)求出交点坐标,在直线y=x﹣2上任取点(2,0),得到对称点坐标,求出直线方程即可.
【解答】解:(1)设点P(4,5)关于直线y=3x+3对称点P′的坐标为(m,n),
则由 ,求得m=﹣2,n=7,故P′(﹣2,7).
(2)由,解得:交点为,
在直线y=x﹣2上任取点(2,0), 得到对称点为
,
所以得到对称的直线方程为7x+y+22=0
【点评】本题主要考查求一个点关于某直线的对称点的坐标的方法,利用了垂直、和中点在对称轴上这两个条件,属于中档题.
24.(2014秋?宜秀区校级期中)已知点M(3,5),在直线l:x﹣2y+2=0和y轴上各找一点P和Q,使△MPQ的周长最小.
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【分析】本题实际是求点M关于l的对称点M1,点M关于y轴的对称点M2,求得直线M1M2的方程,
与y轴交点为Q,与直线l:x﹣2y+2=0的交点为P.
【解答】解:由点M(3,5)及直线l,可求得点M关于l的对称点M1(5,1).同样容易求得点M关于y轴的对称点M2(﹣3,5). 据M1及M2两点可得到直线M1M2的方程为x+2y﹣7=0. 得交点P(,).
令x=0,得到M1M2与y轴的交点Q(0,). 解方程组 x+2y﹣7=0, x﹣2y+2=0,
故点P(,)、Q(0,)即为所求.
【点评】本题考查直线关于直线对称的问题,三角形的几何性质,是中档题.
25.(2010?广东模拟)已知直线l经过点P(3,1),且被两平行直线l1;x+y+1=0和l2:x+y+6=0截得的线段之长为5,求直线l的方程.
【分析】法一如图,若直线l的斜率不存在,直线l的斜率存在,利用点斜式方程,分别与l1、l2联立,求得两交点A、B的坐标(用k表示),再利用|AB|=5可求出k的值,从而求得l的方程.
法二:求出平行线之间的距离,结合|AB|=5,设直线l与直线l1的夹角为θ,求出直线l的倾斜角为0°或90°,然后得到直线方程.就是用l1、l2之间的距离及l与l1夹角的关系求解.
法三:设直线l1、l2与l分别相交于A(x1,y1),B(x2,y2),
则通过求出y1﹣y2,x1﹣x2的值确定直线l的斜率(或倾斜角),从而求得直线l的方程.
【解答】解:解法一:若直线l的斜率不存在,则直线l的方程为x=3,
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此时与l1、l2的交点分别为A′(3,﹣4)或B′(3,﹣9), 截得的线段AB的长|AB|=|﹣4+9|=5,符合题意.
若直线l的斜率存在,则设直线l的方程为y=k(x﹣3)+1. 解方程组A(
,﹣
得 ).
得 ).
解方程组B(
,﹣
由|AB|=5. 得(
﹣
)2+(﹣
+
)2=52.
解之,得k=0,直线方程为y=1. 综上可知,所求l的方程为x=3或y=1.
解法二:由题意,直线l1、l2之间的距离为d==,
且直线L被平行直线l1、l2所截得的线段AB的长为5, 设直线l与直线l1的夹角为θ,则sinθ=
=
,故θ=45°.
由直线l1:x+y+1=0的倾斜角为135°,知直线l的倾斜角为0°或90°, 又由直线l过点P(3,1),故直线l的方程为:x=3或y=1.
解法三:设直线l与l1、l2分别相交A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1+y1+1=0,x2+y2+6=0. 两式相减,得(x1﹣x2)+(y1﹣y2)=5.① 又(x1﹣x2)2+(y1﹣y2)2=25.② 联立①、②可得
或
由上可知,直线l的倾斜角分别为0°或90°. 故所求的直线方程为x=3或y=1.
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【点评】本题是中档题,考查直线与直线的位置关系,直线与直线所成的角,直线的点斜式方程,斜率是否存在是容易出错的地方,注意本题的三种方法.
26.(2009秋?重庆期末)已知直线l:5x+2y+3=0,直线l′经过点P(2,1)且与l的夹角等于45,求直线l'的一般方程.
【分析】设出直线l′的斜率为k′,通过直线的夹角公式求出直线的斜率,然后求出直线的方程.
【解答】解:设直线l′的斜率为k′,
则,…(7分)
,…(10分)
直线l′:7x﹣3y﹣11=0和3x+7y﹣13=0;…(13分)
【点评】本题是基础题,考查直线方程的求法,夹角公式的应用,注意夹角公式与到角公式的区别,考查计算能力.
27.已知点A(2,0),B(0,6),O为坐标原点. (1)若点C在线段OB上,且∠ACB=
,求△ABC的面积;
(2)若原点O关于直线AB的对称点为D,延长BD到P,且|PD|=2|BD|,已知直线L:ax+10y+84﹣108
=0经过点P,求直线l的倾斜角.
【分析】(1)依据条件求出AC的斜率,可得点C的坐标,即得边长BC,点A的横坐标就是三角形的高,代入三角形的面积公式进行计算.
(2)利用对称的特点,待定系数法求出原点O关于直线AB的对称点D的坐标,由题意可得
=2
,把相关向量的坐标代入,利用两个向量相等的条件求出点
P的坐标,再把点P的坐标代入代入直线l的方程,求出a,即得直线l的斜率,
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由斜率求直线l的倾斜角.
【解答】解:(1)∵点C在线段OB上,且∠ACB=倾斜角为
,
得 b=2,即点C(0,2),
×4×2=4. ,∴∠ACO=
,故AC的
故AC的斜率为﹣1,设点C(0,b),由﹣1=
BC=4,点A到BC的距离为2,故△ABC的面积为
(2)设D(m,n),点P(c,d),AB的方程+=1,即 3x+y﹣6=0,
由 得 m=,n=,故D(,),
=(﹣c,﹣d),
=2
,
=(﹣,),
由题意知,∴
﹣c=﹣
,﹣+10?
,﹣d=),把P(+84﹣108
=﹣
,解得 c=,﹣
,d=﹣,
=0,
故P(得 a?
)代入直线l:ax+10y+84﹣108
.
=0,即得 a=10
∴直线l的斜率为 ,故直线l的倾斜角为 120°.
【点评】本题考查直线的倾斜角的定义,倾斜角与斜率的关系;点关于直线的对称点的坐标求法,两个向量相等时向量坐标间的关系.
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(完整版)高中数学直线方程练习题



