内容正文:
第03讲 直线的两点式方程
【苏教版2019选修一】
目录
题型归纳 1
题型01 直线的两点式方程 2
题型02 直线的截距式方程 5
题型03 直线方程的灵活应用 7
易错归纳 11
分层练习 12
夯实基础 12
能力提升 17
创新拓展 23
一、直线的两点式方程
经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2)的直线方程 ____________________________叫作直线的两点式方程.
注意点:
(1)当经过两点(x1,y1),(x2,y2)的直线斜率不存在(x1=x2)或斜率为0(y1=y2)时,不能用两点式方程表示.
(2)两点式方程与这两个点的顺序无关.
(3)方程中等号两边表达式中分子之比等于分母之比,也就是同一条直线的斜率相等
二、直线的截距式方程
方程+=1,其中______称为直线在y轴上的截距,______称为直线在x轴上的截距.这个方程由直线在x轴和y轴上的非零截距所确定,所以这个方程也叫作直线的______________.
注意点:
(1)如果已知直线在两坐标轴上的非零截距,可以直接代入截距式求直线的方程.与坐标轴平行或重合,以及过原点的直线都不能用截距式表示.
(2)将直线的方程化为截距式后,可以观察出直线在x轴和y轴上的截距,这一点常被用来作图.
题型01直线的两点式方程
【解题策略】
利用两点式求直线的方程
(1)首先要判断是否满足两点式方程的适用条件,若满足即可考虑用两点式求方程.
(2)在斜率存在的情况下,也可以先应用斜率公式求出斜率,再用点斜式写方程.
【典例分析】
【课本例3】 已知直线l经过两点A(a,0),B(0,b)(如图),其中a≠0,b≠0,求直线l的方程.
【例1】(2024高二·全国·专题练习)经过两点的直线方程都可以表示为( )
A.= B.=
C. D.=
【变式演练】
【变式1】(23-24高二上·全国·课后作业)经过点的直线的两点式方程为( )
A. B.
C. D.
【变式2】(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·阶段练习)过点和点的直线的两点式方程是 .
【变式3】(23-24高二上·全国·课后作业)求过下列两点的直线的两点式方程:
(1),; (2),.
题型02 直线的截距式方程
【解题策略】
截距式方程应用的注意事项
(1)如果问题中涉及直线与坐标轴相交,则可考虑选用截距式方程,用待定系数法确定其系数即可.
(2)选用截距式方程时,必须首先考虑直线是否过原点以及是否与两坐标轴垂直.
(3)要注意截距式方程的逆向应用.
【典例分析】
【课本例4】 已知三角形的顶点是A(-5,0),B(3,-3),C(0,2)(如图),分别求这个三角形三边所在直线的方程.
【例2】求过点A(3,4),且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线l的方程.
【变式演练】
【变式1】(21-22高二上·浙江·期中)直线的截距式方程为( )
A. B. C. D.
【变式2】(22-23高二上·江苏连云港·阶段练习)过定点且倾斜角是直线的倾斜角的两倍的直线截距式方程为 .
【变式3】(2024高二上·全国·专题练习)已知直线l经过点和点.
(1)求直线l的两点式方程,并化为截距式方程;
(2)求直线l与两坐标轴围成的图形面积.
题型03 直线方程的灵活应用
【解题策略】
直线方程的选择技巧
(1)已知一点的坐标,求过该点的直线方程,一般选取点斜式方程,再由其他条件确定直线的斜率.
(2)若已知直线的斜率,一般选用直线的斜截式,再由其他条件确定直线的一个点或者截距.
(3)若已知两点坐标,一般选用直线的两点式方程,若两点是与坐标轴的交点,就用截距式方程.
(4)不论选用怎样的直线方程,都要注意各自方程的限制条件,对特殊情况下的直线要单独讨论解决.
【典例分析】
【例3】在平面直角坐标系中,过点P(3,1)作直线l分别与x轴正半轴、y轴正半轴交于点A,B.
(1)若=,求直线l的截距式方程;
(2)求当·取得最小值时直线l的方程.
【变式演练】
【变式1】(2024高二上·全国·专题练习)直线l过点,且与x轴、y轴分别交于A,B两点,若点P恰为AB的中点,则直线l的方程为 .
【变式2】(2024高二上·全国·专题练习)已知三角形的顶点是,求这个三角形三边所在直线的方程.
【变式3】(23-24高二上·广西南宁·阶段练习)已知直线的方程为,若在轴上的截距为,且.
(1)求直线的方程;
(2)已知直线经过与的交点,且在轴上截距是在轴上的截距的2倍,求的方程.
易错点1 忽略直线的斜率不存在致错
1.求经过两点的直线的斜率.
易错点2 忽略直线截距可正、可负、可为0的情况而致误
2.直线过点,且它在轴上的截距是它在轴上的截距的3倍,求直线的方程.
【夯实基础】
一、单选题
1.(23-24高二下·广西·阶段练习)直线在x轴的截距为( )
A. B. C. D.1
2.(23-24高二上·全国·课后作业)直线l过点,则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·重庆·期末)已知直线在轴与轴上的截距相等,则实数的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
4.(23-24高二上·甘肃金昌·阶段练习)已知直线l经过点,,则下列不在直线l上的点是( )
A. B. C. D.
二、多选题
5.(2024高二上·全国·专题练习)下列说法不正确的是( )
A.过任意两点,的直线方程可以写成
B.若直线在x轴和y轴上的截距相等,则直线的斜率为﹣1
C.若直线的斜率为1,则直线在x轴和y轴上的截距之和为0
D.若直线与两坐标轴围成的三角形是等腰直角三角形,则直线的斜率为1
6.(23-24高二上·河北石家庄·期中)下列说法正确的有( )
A.过点和的直线l的一个方向向量为
B.过点且倾斜角为的直线方程为
C.过两点的直线方程为
D.过点且在x轴、y轴上截距相等的直线方程为
三、填空题
7.(23-24高二上·四川绵阳·阶段练习)一条光线从点射出,经直线y轴反射后过点,则反射光线所在的直线方程为 .
8.(23-24高二上·湖南长沙·期末)已知直线在两坐标轴上的截距相等,则 .
9.(23-24高二上·江苏·期中)已知两条直线和都过点,则过两点、的直线的方程为 .
四、解答题
10.(23-24高二上·湖北恩施·阶段练习)已知三角形的三个顶点为,,,求:
(1)BC所在直线的方程;
(2)BC边上的中垂线的方程.
11.(2024高二上·全国·专题练习)求经过点的直线的两点式方程,并把它化成点斜式、斜截式和截距式.
【能力提升】
一、单选题
1.(23-24高二上·安徽滁州·期末)在平面直角坐标系中,直线在轴上的截距为( )
A. B.8 C. D.
2.(22-23高二上·广西河池·阶段练习)过点在两坐标轴上的截距相等的直线方程是( )
A. B.
C.或 D.或
3.(22-23高二上·浙江温州·期末)过两点,的直线在轴上的截距为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二上·天津南开·阶段练习)过点的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A. B.
C.或 D.或
二、多选题
5.(23-24高二上·广东东莞·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.截距相等的直线都可以用方程表示
B.方程能表示平行于轴的直线
C.经过点,倾斜角为的直线方程为
D.经过两点的直线方程为
6.(23-24高二上·吉林松原·期中)下列说法错误的是:( )
A.直线恒过定点.
B.直线在轴上的截距为
C.过点和的直线可以用两点式方程来表示
D.如果两条直线垂直,则他们的斜率之积一定为
三、填空题
7.(23-24高二上·福建厦门·期中)若三点,,在同一条直线上,则的值为 .
8.(23-24高二上·重庆·期中)已知入射光线经过点被轴反射后,反射光线经过点,则反射光线所在直线方程为 .
9.(23-24高二上·湖北·期中)求经过且在两坐标轴上截距相等的直线方程为 .
四、解答题
10.(23-24高二上·山西·开学考试)已知的三个顶点分别为,,.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)求边上的中线所在直线的方程.
11.(23-24高二上·陕西西安·阶段练习)已知直线经过点.
(1)若的斜率为2,求的斜截式方程;
(2)若在轴上的截距为6,求的截距式方程.
【创新拓展】
一、单选题
1.(23-24高二上·江苏徐州·阶段练习)若过点的直线与坐标轴交于两点,围成三角形的面积为16,则符合条件的直线的条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、多选题
2.(23-24高二上·广东深圳·期中)已知直线:,下列说法正确的是( )
A.直线过定点
B.当时,关于轴的对称直线为
C.点到直线的最大距离为
D.直线一定经过第四象限
三、填空题
3.(23-24高二上·全国·课后作业)经过点,的直线在轴上的截距为 .
四、解答题
4.(23-24高二上·全国·单元测试)已知直线:,直线:.
(1)若直线在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程;
(2)若,求直线的方程.
【下节预览】
一、选择题
1.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线的倾斜角为,且在轴上的截距为,则直线的一般式方程是( )
A. B.
C. D.
二、解答题
2.(2024高二·全国·专题练习)已知,在中,
(1)求边的方程;
(2)求边上的中线所在直线的方程.
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第03讲 直线的两点式方程
【苏教版2019选修一】
目录
题型归纳 1
题型01 直线的两点式方程 2
题型02 直线的截距式方程 5
题型03 直线方程的灵活应用 7
易错归纳 11
分层练习 12
夯实基础 12
能力提升 17
创新拓展 23
一、直线的两点式方程
经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2)的直线方程 =叫作直线的两点式方程.
注意点:
(1)当经过两点(x1,y1),(x2,y2)的直线斜率不存在(x1=x2)或斜率为0(y1=y2)时,不能用两点式方程表示.
(2)两点式方程与这两个点的顺序无关.
(3)方程中等号两边表达式中分子之比等于分母之比,也就是同一条直线的斜率相等
二、直线的截距式方程
方程+=1,其中b称为直线在y轴上的截距,a称为直线在x轴上的截距.这个方程由直线在x轴和y轴上的非零截距所确定,所以这个方程也叫作直线的截距式方程.
注意点:
(1)如果已知直线在两坐标轴上的非零截距,可以直接代入截距式求直线的方程.与坐标轴平行或重合,以及过原点的直线都不能用截距式表示.
(2)将直线的方程化为截距式后,可以观察出直线在x轴和y轴上的截距,这一点常被用来作图.
题型01直线的两点式方程
【解题策略】
利用两点式求直线的方程
(1)首先要判断是否满足两点式方程的适用条件,若满足即可考虑用两点式求方程.
(2)在斜率存在的情况下,也可以先应用斜率公式求出斜率,再用点斜式写方程.
【典例分析】
【课本例3】 已知直线l经过两点A(a,0),B(0,b)(如图),其中a≠0,b≠0,求直线l的方程.
解 直线l经过两点A(a,0),B(0,b),其中a≠0,b≠0,由直线的两点式方程,得直线l的方程为=,
即+=1.
【例1】(2024高二·全国·专题练习)经过两点的直线方程都可以表示为( )
A.=
B.=
C.
D.=
【答案】C
【分析】利用直线方程的两点式即可得出.
【详解】当时,由两点式可得直线方程为:=,
化为:,
对于或时上述方程也成立,
因此直线方程为:.
故选:C.
【变式演练】
【变式1】(23-24高二上·全国·课后作业)经过点的直线的两点式方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据两点式方程的定义结合已知条件求解
【详解】因为直线经过点,
所以由方程的两点式可得直线方程为,即.
故选:A
【变式2】(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·阶段练习)过点和点的直线的两点式方程是 .
【答案】
【分析】直接由直线方程的两点式得出答案
【详解】由题意,不和坐标轴垂直,符合两点式方程的使用条件,
当直线经过时,两点式方程为:,
于是直线的两点式方程为:.
故答案为:
【变式3】(23-24高二上·全国·课后作业)求过下列两点的直线的两点式方程:
(1),;
(2),.
【答案】(1);(2).
【分析】由直线两点式方程的定义即可得解.
【详解】(1)因为直线过点,,
所以该直线的两点式方程为;
(2)因为直线过点,,
所以该直线的两点式方程为
题型02 直线的截距式方程
【解题策略】
截距式方程应用的注意事项
(1)如果问题中涉及直线与坐标轴相交,则可考虑选用截距式方程,用待定系数法确定其系数即可.
(2)选用截距式方程时,必须首先考虑直线是否过原点以及是否与两坐标轴垂直.
(3)要注意截距式方程的逆向应用.
【典例分析】
【课本例4】 已知三角形的顶点是A(-5,0),B(3,-3),C(0,2)(如图),分别求这个三角形三边所在直线的方程.
【解析】解 直线AB过A(-5,0),B(3,-3)两点,由直线的两点式方程,得
=,
即3x+8y+15=0,
这就是直线AB的方程.
直线BC在y轴上的截距为2,斜率是k==-,
由直线的斜截式方程,得y=-x+2,
即5x+3y-6=0,
这就是直线BC的方程.
直线AC在x轴、y轴上的截距分别是-5,2,由直线的截距式方程,得+=1,
即2x-5y+10=0,
这就是直线AC的方程.
【例2】求过点A(3,4),且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线l的方程.
【解析】解 (1)当直线l在两坐标轴上的截距互为相反数且不为0时,可设直线l的方程为+=1.又l过点A(3,4),所以+=1,解得a=-1.
所以直线l的方程为+=1,
即x-y+1=0.
(2)当直线l在两坐标轴上的截距互为相反数且为0时,即直线l过原点时,设直线l的方程为y=kx,因为l过点(3,4),所以4=k·3,解得k=,所以直线l的方程为y=x,即4x-3y=0.
综上,直线l的方程为x-y+1=0或4x-3y=0.
【变式演练】
【变式1】(21-22高二上·浙江·期中)直线的截距式方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据截距式方程的形式变形.
【详解】方程化为,即为截距式方程.
故选:A.
【变式2】(22-23高二上·江苏连云港·阶段练习)过定点且倾斜角是直线的倾斜角的两倍的直线截距式方程为 .
【答案】/
【分析】求出所求直线的斜率,可得出所求直线的点斜式方程,化为截距式方程即可得解.
【详解】直线的斜率为,倾斜角为,
故所求直线的倾斜角为,所求直线的斜率为,
所求直线方程为,即,截距式方程为.
故答案为:.
【变式3】(2024高二上·全国·专题练习)已知直线l经过点和点.
(1)求直线l的两点式方程,并化为截距式方程;
(2)求直线l与两坐标轴围成的图形面积.
【答案】(1), ;(2)16
【分析】(1)根据两点式直线写出直线方程,再转化为截距式;
(2)由(1)得出直线在两坐标轴上的截距,然后直接计算三角形面积.
【详解】(1)由已知得直线l的两点式方程为,即,
整理得.所以截距式方程为.
(2)由(1)知直线l在两坐标轴上的截距分别为4和8,
所以围成的图形的面积为
题型03 直线方程的灵活应用
【解题策略】
直线方程的选择技巧
(1)已知一点的坐标,求过该点的直线方程,一般选取点斜式方程,再由其他条件确定直线的斜率.
(2)若已知直线的斜率,一般选用直线的斜截式,再由其他条件确定直线的一个点或者截距.
(3)若已知两点坐标,一般选用直线的两点式方程,若两点是与坐标轴的交点,就用截距式方程.
(4)不论选用怎样的直线方程,都要注意各自方程的限制条件,对特殊情况下的直线要单独讨论解决.
【典例分析】
【例3】在平面直角坐标系中,过点P(3,1)作直线l分别与x轴正半轴、y轴正半轴交于点A,B.
(1)若=,求直线l的截距式方程;
(2)求当·取得最小值时直线l的方程.
【解析】解 设A(a,0),B(0,b),其中a>0,b>0.
(1)∵=,
∴(3-a,1)=(-3,b-1),
即解得
∴直线l的截距式方程为+=1.
(2)∵A,P,B三点共线,
∴=,
整理得+=1,
∴·=(3-a,1)·(-3,b-1)=3a+b-10=(3a+b)-10=+≥2=6,当且仅当=,即a=b=4时,等号成立.
∴当·取得最小值时,直线l的方程为+=1,即x+y-4=0.
【变式演练】
【变式1】(2024高二上·全国·专题练习)直线l过点,且与x轴、y轴分别交于A,B两点,若点P恰为AB的中点,则直线l的方程为 .
【答案】.
【分析】设,由中点坐标公式可得A,B两点坐标,从而求出直线截距式方程.
【详解】设,
因为点P恰为AB的中点,则,,
所以,即A,B两点的坐标分别为,
由截距式得直线l的方程为,即.
故答案为:
【变式2】(2024高二上·全国·专题练习)已知三角形的顶点是,求这个三角形三边所在直线的方程.
【答案】答案见解析
【分析】根据已知条件作出图形,利用直线的两点式方程即可求解.
【详解】由题意可知,作出图形如图所示
直线过,
其两点式方程为,整理,得,
这就是边所在直线的方程.
直线AC垂直于x轴,故AC边所在直线的方程为.
直线BC平行于x轴,故BC边所在直线的方程为
【变式3】(23-24高二上·广西南宁·阶段练习)已知直线的方程为,若在轴上的截距为,且.
(1)求直线的方程;
(2)已知直线经过与的交点,且在轴上截距是在轴上的截距的2倍,求的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据两直线垂直的关系求得直线的斜率,再利用直线的斜截式即可得解;
(2)联立与的直线方程,求得它们的交点,再利用截距式与待定系数法即可得解.
【详解】(1)由直线的方程为,,可得直线的斜率为,
又在轴上的截距为,
所以直线的方程为.
(2)联立,解得,
因为直线在轴上截距是在轴上的截距的2倍,且过点,
当直线过原点时,方程为:,
当直线不过原点时,设方程为,,
则,解得,
故方程为,即;
综上所述:的方程为或.
易错点1 忽略直线的斜率不存在致错
1.求经过两点的直线的斜率.
【解析】当,即时,直线垂直于轴,其斜率不存在;
当,即时,直线的斜率.
易错点2 忽略直线截距可正、可负、可为0的情况而致误
2.直线过点,且它在轴上的截距是它在轴上的截距的3倍,求直线的方程.
【错解】设直线的方程为,又直线过点,解得,直线的方程为,即.
【错因分析】忽略横、纵截距都为0的情况
【正解】当直线在轴上的截距不为零时,设直线的方程为,又直线过点,解得,.直线的方程为,即.
当直线在轴上的截距为零时,则直线过原点,设其方程为,直线过点,解得,直线的方程为,即.
综上所述,所求直线的方程为或.
【夯实基础】
一、单选题
1.(23-24高二下·广西·阶段练习)直线在x轴的截距为( )
A. B. C. D.1
【答案】D
【分析】令,求出即得.
【详解】根据题意直线,
令,得,所以在x轴的截距为1.
故选:D
2.(23-24高二上·全国·课后作业)直线l过点,则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据直线的两点式方程运算求解.
【详解】因为,则线l的方程为,整理得,
所以直线l的方程为.
故选:D.
3.(23-24高二上·重庆·期末)已知直线在轴与轴上的截距相等,则实数的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】D
【分析】就直线过原点与不过原点分类讨论求解.
【详解】当直线过原点时,不成立,
当直线不过原点时,直线的斜率为,即,所以,
故选:D
4.(23-24高二上·甘肃金昌·阶段练习)已知直线l经过点,,则下列不在直线l上的点是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由已知的两点求出直线l的方程,将点的坐标代入直线方程即可求解.
【详解】由直线的两点式方程,得直线l的方程为,即,
将各个选项中的坐标代入直线方程,
可知点,,都在直线l上,点不在直线l上.
故选:D.
二、多选题
5.(2024高二上·全国·专题练习)下列说法不正确的是( )
A.过任意两点,的直线方程可以写成
B.若直线在x轴和y轴上的截距相等,则直线的斜率为﹣1
C.若直线的斜率为1,则直线在x轴和y轴上的截距之和为0
D.若直线与两坐标轴围成的三角形是等腰直角三角形,则直线的斜率为1
【答案】ABD
【分析】根据直线的各种位置判断A,由截距的概念、斜率的概率判断BCD.
【详解】当或时,直线方程不能写成,故A错误;
当直线过原点时,在x轴和y轴上的截距相等,但斜率不一定为﹣1,故B错误;
设直线在y轴上的截距为b,则直线方程为.令,
得直线在x轴上的截距为,于是,故C正确;
若直线与两坐标轴围成的三角形是等腰直角三角形,则直线的斜率为±1,故D错误.
故选:ABD.
6.(23-24高二上·河北石家庄·期中)下列说法正确的有( )
A.过点和的直线l的一个方向向量为
B.过点且倾斜角为的直线方程为
C.过两点的直线方程为
D.过点且在x轴、y轴上截距相等的直线方程为
【答案】AB
【分析】利用直线的方向向量的定义、直线方程的表示形式一一判断求解.
【详解】对A,,所以,
所以是直线l的一个方向向量,A正确;
对B,过点且倾斜角为的直线方程为,即,B正确;
对C,因为两点式方程中,,
所以过两点的直线不一定能表示为两点式方程,C错误;
对D,过点且在x轴、y轴上截距相等且等于0时,直线方程为;
过点且在x轴、y轴上截距相等且不等于0时,设方程为,
则,解得,所以直线方程为,D错误;
故选:AB.
三、填空题
7.(23-24高二上·四川绵阳·阶段练习)一条光线从点射出,经直线y轴反射后过点,则反射光线所在的直线方程为 .
【答案】
【分析】关于y轴的对称点为,反射光线所在的直线即为经过的直线,求的直线方程即可.
【详解】关于y轴的对称点为,
根据光线反射的性质知,反射光线所在的直线即为经过的直线,
由两点式得直线的方程为:,即.
故答案为:
8.(23-24高二上·湖南长沙·期末)已知直线在两坐标轴上的截距相等,则 .
【答案】或
【分析】利用截距的概念分类讨论计算即可.
【详解】当时,直线方程为,不符合题意,
当时,令时,令时,
依题意有:,解得:或,
综上:或,
故答案为:或.
9.(23-24高二上·江苏·期中)已知两条直线和都过点,则过两点、的直线的方程为 .
【答案】
【分析】先将点代入得到两条直线方程,再由两点都在直线上得到过该两点的直线.
【详解】将点代入两条直线可得,
所以点都在直线上,
而经过两点的直线只有一条,所以直线方程是,
故答案为:.
四、解答题
10.(23-24高二上·湖北恩施·阶段练习)已知三角形的三个顶点为,,,求:
(1)BC所在直线的方程;
(2)BC边上的中垂线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用直线的两点式方程即可得解;
(2)先求出直线的斜率,进而可求得BC边上的中垂线的斜率,求出线段的中点坐标,再根据点斜式即可得解.
【详解】(1)因为,,所以直线BC的方程为,
化简得;
(2),
则BC边上的中垂线的斜率,
线段的中点为,
所以BC边上的中垂线的方程为,
即.
11.(2024高二上·全国·专题练习)求经过点的直线的两点式方程,并把它化成点斜式、斜截式和截距式.
【答案】答案见解析
【分析】直接由直线的两点式写出,并转化为其它式.
【详解】过A,B两点的直线的两点式方程是.
化为点斜式为:,
斜截式为:,
截距式为:.
【能力提升】
一、单选题
1.(23-24高二上·安徽滁州·期末)在平面直角坐标系中,直线在轴上的截距为( )
A. B.8 C. D.
【答案】A
【分析】对直线方程,令,即可求得结果.
【详解】对方程,令,解得;
故直线在轴上的截距为.
故选:A.
2.(22-23高二上·广西河池·阶段练习)过点在两坐标轴上的截距相等的直线方程是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】按截距为0和不为0分类讨论分别求得符合题意的直线方程
【详解】当截距时,设直线方程为,
将,代入得,∴方程为
当截距时,过原点和点的直线方程为
又且在两坐标轴上的截距相等,
∴过点A且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为和
故选:D.
3.(22-23高二上·浙江温州·期末)过两点,的直线在轴上的截距为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由两点式得出直线方程,令,即可解出直线在轴上的截距.
【详解】过两点,的直线的为,
令,解得:,
故选:A.
4.(23-24高二上·天津南开·阶段练习)过点的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】分直线过原点和不过原点两种情况讨论,结合直线的截距式即可得解.
【详解】当直线过原点时在两坐标轴上的截距都为,满足题意,
又因为直线过点,所以直线的斜率为,
所以直线方程为,即,
当直线不过原点时,设直线方程为,
因为点在直线上,
所以,解得,
所以直线方程为,
故所求直线方程为或.故C项正确.
故选:C.
二、多选题
5.(23-24高二上·广东东莞·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.截距相等的直线都可以用方程表示
B.方程能表示平行于轴的直线
C.经过点,倾斜角为的直线方程为
D.经过两点的直线方程为
【答案】BD
【分析】AC选项,可举出反例;B选项,当时,满足要求;D选项,设点是经过两点的直线上任意一点,由得到答案.
【详解】A选项,当截距相等且为0时,不可以用方程表示,A错误;
B选项,方程中,当时,变为,
此时与轴平行,B正确;
C选项,当倾斜角时,此时无意义,不能用表示,C错误;
D选项,设点是经过两点的直线上任意一点,
则,其中,
所以,
故经过两点的直线方程为,D正确.
故选:BD
6.(23-24高二上·吉林松原·期中)下列说法错误的是:( )
A.直线恒过定点.
B.直线在轴上的截距为
C.过点和的直线可以用两点式方程来表示
D.如果两条直线垂直,则他们的斜率之积一定为
【答案】BCD
【分析】根据直线方程的性质逐项判断即可得结论.
【详解】直线恒过定点,故A正确;
直线在轴上的截距为,故B错误;
过点和的直线横坐标相同,不可以用两点式方程来表示,故C错误;
如果两条直线垂直,则他们的斜率之积为或一条直线的斜率为另一条直线的斜率不存在,故D错误.
故选:BCD.
三、填空题
7.(23-24高二上·福建厦门·期中)若三点,,在同一条直线上,则的值为 .
【答案】
【分析】求出直线的方程,将代入直线方程,求出答案.
【详解】由题意得直线的方程为,即,
将代入直线中,则,解得.
故答案为:
8.(23-24高二上·重庆·期中)已知入射光线经过点被轴反射后,反射光线经过点,则反射光线所在直线方程为 .
【答案】
【分析】求得点关于轴的对称点的坐标,再用两点式求得反射光线所在的直线的方程.
【详解】由题意利用反射定律可得,点关于轴的对称点在反射光线所在的直线上,故反射光线所在直线的方程为,化简可得.
故答案为:.
9.(23-24高二上·湖北·期中)求经过且在两坐标轴上截距相等的直线方程为 .
【答案】或
【分析】注意直线过原点的情况,直线不过原点时用截距式结合题意列方程即可求解
【详解】当直线过原点时,方程为,
当直线不过原点时,设直线方程为,
则有,解得,
故直线方程为,即,
综上所述,所求直线方程为或.
故答案为:或.
四、解答题
10.(23-24高二上·山西·开学考试)已知的三个顶点分别为,,.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)求边上的中线所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求得直线的斜率,利用点斜式求得边上的高所在直线的方程.
(2)先求得点坐标,再根据两点式求得边上的中线所在直线的方程.
【详解】(1),所以直线的斜率为,
所以直线的方程为
(2)线段的中点,
所以直线所在直线方程为.
11.(23-24高二上·陕西西安·阶段练习)已知直线经过点.
(1)若的斜率为2,求的斜截式方程;
(2)若在轴上的截距为6,求的截距式方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用点斜式得到直线的方程,再转换为斜截式;
(2)利用截距式得到直线的方程;
【详解】(1)由题意得的方程为,其斜截式方程为.
(2)设的截距式方程为.
由题意得,得,所以的截距式方程为.
【创新拓展】
一、单选题
1.(23-24高二上·江苏徐州·阶段练习)若过点的直线与坐标轴交于两点,围成三角形的面积为16,则符合条件的直线的条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】由题意可设直线的方程为:,则满足关系式,化简得,对进行分类讨论即可求解.
【详解】由题意直线显然不过原点,所以不妨设直线:,,
又点在直线上,所以,,
又三角形的面积为16,所以,,
所以,整理得;
当时,方程变为,解得或满足题意,
将和分别代入,解得对应的分别为;
当时,方程变为,解得或满足题意,
将和分别代入,解得对应的分别为;
综上所述:满足题意的直线为:,共有4条.
故选:D.
二、多选题
2.(23-24高二上·广东深圳·期中)已知直线:,下列说法正确的是( )
A.直线过定点
B.当时,关于轴的对称直线为
C.点到直线的最大距离为
D.直线一定经过第四象限
【答案】ABC
【分析】化简直线方程,联立方程组,可判定A正确;由直线,结合对称性和直线方程,可判定B正确;结合直线时,点到直线的距离最大,可判定C正确;根据直线不一定经过第四象限,可判定D错误.
【详解】对于A,由直线,可得,
联立方程组,解得,所以直线过定点,所以A正确;
对于B,当时,直线,
在直线上取两点,则点关于轴对称的点,
点关于轴对称的点,
所以关于轴对称直线为,即,所以B正确;
对于C,由A项知直线过定点,
则当直线时,点到直线的距离最大,
最大距离为,所以C正确;
对于D, 直线不一定经过第四象限,比如:当时,直线:不经过第四象限,所以D错误.
故选:ABC.
三、填空题
3.(23-24高二上·全国·课后作业)经过点,的直线在轴上的截距为 .
【答案】27
【分析】先求得经过两点和的直线方程,然后求得横截距.
【详解】经过两点和的直线方程为,
即,令,得.
故答案为:27.
四、解答题
4.(23-24高二上·全国·单元测试)已知直线:,直线:.
(1)若直线在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程;
(2)若,求直线的方程.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)分直线过原点与不过原点讨论求得直线方程;
(2)根据求出值,再逐一验证.
【详解】(1)①若直线过原点,则在坐标轴的截距都为,显然满足题意,
此时则,解得,
②若直线不过原点,因为直线在两坐标轴上的截距相等,
则斜率为,解得.
因此所求直线的方程为或
(2)若,则解得或.
当时,直线:,直线:,两直线重合,不满足,故舍去;
当时,直线:,直线:,满足题意;
因此所求直线:
【下节预览】
一、选择题
1.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线的倾斜角为,且在轴上的截距为,则直线的一般式方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由斜截式方程求解即可.
【详解】由直线的倾斜角可得直线的斜率,
所以直线的方程为,即直线的一般方程为:.
故选:D.
二、解答题
2.(2024高二·全国·专题练习)已知,在中,
(1)求边的方程;
(2)求边上的中线所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)直接由直线的两点式方程化简得.
(2)首先得中点,然后结合点坐标,由两点式化一般式即可得解.
【详解】(1)边过两点
由两点式,得,即,
故边的方程是.
(2)设的中点为,
则,,
所以,
又边的中线过点,
所以,即,
所以边上的中线所在直线的方程为.
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