内容正文:
第04讲 直线的一般式方程
【苏教版2019选修一】
目录
题型归纳 1
题型01 直线的一般式方程 2
题型02 直线的一般式方程化为其他形式的方程 5
题型03 直线一般式方程的应用 7
分层练习 10
夯实基础 10
能力提升 16
创新拓展 22
直线的一般式方程
方程________________(A,B不全为0)叫作直线的________________.
注意点:
(1)直线的一般式方程是关于x,y的二元一次方程,方程中等号的左侧自左向右一般按x,y,常数的先后顺序排列,x的系数一般不为分数和负数.
(2)当A≠0,B=0时,直线与x轴垂直,即直线与y轴平行或重合.
(3)当A=0,B≠0时,直线与y轴垂直,即直线与x轴平行或重合.
题型01直线的一般式方程
【解题策略】
求直线的一般式方程的策略
在求直线方程时,设一般式方程有时并不简单,常用的还是根据给定条件选出四种特殊形式之一求方程,然后转化为一般式.
【典例分析】
【例1】根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程:
(1)斜率是,且经过点A(5,3);
(2)经过A(-1,5),B(2,-1)两点;
(3)在x轴、y轴上的截距分别为-3,-1;
(4)经过点B(4,2),且平行于x轴.
【变式演练】
【变式1】(2024高二上·全国·专题练习)过点和,的直线的一般式方程为( )
A. B.
C. D.
【变式2】(23-24高二上·全国·课后作业)直线l经过点且一个法向量为,则直线l的一般式方程为 .
【变式3】(22-23高二上·山东青岛·阶段练习)已知的顶点,,直线的斜率为.
(1)求过点,且在两坐标轴上截距相等的直线的一般式方程;
(2)求角的角平分线所在直线的一般式方程.
题型02 直线的一般式方程化为其他形式的方程
【解题策略】
含参直线方程的研究策略
(1)若方程Ax+By+C=0表示直线,则需满足A,B不全为0.
(2)令x=0可得在y轴上的截距.令y=0可得在x轴上的截距.若确定直线斜率存在,可将一般式化为斜截式.
(3)解分式方程要注意验根
【典例分析】
【例2】课本例6 设m为实数,若直线l的方程为x+my-2m+6=0,
根据下列条件分别确定m的值:
(1)直线l在x轴上的截距是-3;
(2)直线l的斜率是1.
【变式演练】
【变式1】已知直线Ax+By+C=0(AB>0,BC>0),则直线不经过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【变式2】(23-24高二上·新疆·期中)把直线的一般式方程化为斜截式,求直线的斜率以及它在轴与轴上的截距.
【变式3】设直线l的方程为(m2-2m-3)x+(2m2+m-1)y=2m-6,根据下列条件分别确定m的值:
①直线l在x轴上的截距是-3;
②直线l的斜率是-1.
题型03 直线一般式方程的应用
【解题策略】
已知含参直线的一般式方程求参数的值或范围的步骤
【典例分析】
【例3】已知直线l:5ax-5y-a+3=0.
(1)求证:不论a为何值,直线l总经过第一象限;
(2)为使直线l不经过第二象限,求a的取值范围.
【变式演练】
【变式1】(23-24高二上·内蒙古呼和浩特·期中)已知实数,满足方程,当时,的取值范围是 .
【变式2】直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).
(1)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求a的值;
(2)若直线l不经过第二象限,求实数a的取值范围.
【变式3】已知在△ABC中,点A的坐标为(1,3),AB,AC边上的中线所在直线的方程分别为x-2y+1=0和y-1=0,求△ABC各边所在直线的方程.
【夯实基础】
一、单选题
1.(20-21高二·全国·课后作业)过两点,的截距式方程为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·福建泉州·阶段练习)直线过点,且方向向量为,则( )
A.直线的点斜式方程为 B.直线的斜截式方程为
C.直线的截距式方程为 D.直线的一般式方程为
3.(21-22高二上·北京通州·期中)已知直线经过点,且斜率为2,则直线的一般式方程为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二上·江西赣州·期中)已知直线:的倾斜角的取值范围为,则直线:的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
5.(23-24高二上·山东枣庄·期末)已知直线,则( )
A.直线的倾斜角为
B.点在直线的右上方
C.为直线的一个方向向量
D.直线在轴上的截距为
6.(22-23高二上·甘肃兰州·期末)下列说法的正确的是( )
A.直线恒过定点
B.经过定点的直线的方程都可以表示为
C.经过点和的直线可用截距式方程表示
D.经过任意两个不同的点、直线的方程都可以表示为
三、填空题
7.(21-22高二上·全国·课后作业)过两点A(0,3),B(-2,0)的截距式方程为 .
8.(22-23高二上·四川南充·阶段练习)把直线绕着与轴的交点逆时针旋转得到直线,则直线的一般式方程为
9.(23-24高二下·上海·期中)直线过点,法向量为,则的一般式方程为 .
四、解答题
10.(23-24高二上·上海·课后作业)设直线在轴与轴上的截距分别为与,且、均不为零,证明的方程可写成(这个形式的方程称为直线的截距式方程).
11.(23-24高二上·安徽黄山·期中)已知直线.
(1)若直线l不经过第二象限,求k的取值范围.
(2)若直线l与x轴、y轴正半轴分别交于A、B两点,当△AOB的面积为时(O为坐标原点),求此时相应的直线l的方程.
【能力提升】
一、单选题
1.(23-24高二下·云南·开学考试)已知直线的倾斜角与直线的倾斜角互补,则( )
A. B. C. D.
2.(22-23高二上·安徽芜湖·阶段练习)若直线与轴,轴分别交于,两点,则线段的垂直平分线方程为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·广东湛江·期中)若直线的斜率大于,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(2023高二·江苏·专题练习)已知点,,直线与线段AB相交,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
5.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知直线:,则( )
A.不过原点 B.的横截距为
C.的斜率为 D.与坐标轴围成的三角形的面积为3
6.(23-24高二上·湖南张家界·期末)已知直线l:,则( )
A.直线l过点 B.直线l的斜率为
C.直线l的倾斜角为 D.直线l在轴上的截距为1
三、填空题
7.(23-24高二上·江苏无锡·期中)已知直线:的倾斜角为,直线的倾斜角为,且直线在轴上的截距为3,则直线的一般式方程为 .
8.(23-24高二上·广东深圳·期中)直线的倾斜角为 .
9.(22-23高二上·四川绵阳·期末)如果,,那么直线不通过第 象限.
四、解答题
10.(23-24高二上·青海西宁·阶段练习)根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式.
(1)斜率是,且经过点;
(2)过,且在两坐标轴上的截距相等.
11.(23-24高二上·福建龙岩·期中)已知直线经过点和.
(1)求的一般式方程;
(2)若直线过的中点,且,求的斜截式方程.
【创新拓展】
一、单选题
1.(23-24高二下·湖南常德·开学考试)已知直线l过点,且与直线及x轴围成等腰三角形,则l的方程为( )
A. B.
C. D.或
二、多选题
2.(23-24高二上·山东枣庄·阶段练习)若,,则在下列函数图象中,不可能是直线的图象的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
3.(2024高二上·全国·专题练习)直线l过点且与x轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,则面积的最小值为 ,当的面积取最小值时直线l的一般式方程是 .
四、解答题
4.(23-24高二上·安徽安庆·阶段练习)在平面直角坐标系中,为坐标原点,过点作直线分别与轴正半轴、轴正半轴交于点.
(1)当斜率为2时,求的一般式方程;
(2)求面积的最小值时直线的方程.
【下节预览】
一、解答题
5.(23-24高二上·湖南邵阳·期中)回答下面两题
(1)求过,两点的一般式方程;
(2)求过点且与直线:平行的直线.
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第04讲 直线的一般式方程
【苏教版2019选修一】
目录
题型归纳 1
题型01 直线的一般式方程 2
题型02 直线的一般式方程化为其他形式的方程 5
题型03 直线一般式方程的应用 7
分层练习 10
夯实基础 10
能力提升 16
创新拓展 22
直线的一般式方程
方程Ax+By+C=0(A,B不全为0)叫作直线的一般式方程.
注意点:
(1)直线的一般式方程是关于x,y的二元一次方程,方程中等号的左侧自左向右一般按x,y,常数的先后顺序排列,x的系数一般不为分数和负数.
(2)当A≠0,B=0时,直线与x轴垂直,即直线与y轴平行或重合.
(3)当A=0,B≠0时,直线与y轴垂直,即直线与x轴平行或重合.
题型01直线的一般式方程
【解题策略】
求直线的一般式方程的策略
在求直线方程时,设一般式方程有时并不简单,常用的还是根据给定条件选出四种特殊形式之一求方程,然后转化为一般式.
【典例分析】
【例1】根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程:
(1)斜率是,且经过点A(5,3);
(2)经过A(-1,5),B(2,-1)两点;
(3)在x轴、y轴上的截距分别为-3,-1;
(4)经过点B(4,2),且平行于x轴.
解 (1)由点斜式,得直线方程为y-3=(x-5),
即x-y-5+3=0.
(2)由两点式,得直线方程为=,
即2x+y-3=0.
(3)由截距式,得直线方程为+=1,
即x+3y+3=0.
(4)y-2=0.
【变式演练】
【变式1】(2024高二上·全国·专题练习)过点和,的直线的一般式方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,利用直线的截距式方程求得直线的方程,再化为一般式方程,即可求解.
【详解】由直线过点和,可得直线的截距式得直线方程为,
整理得,即直线的一般式方程为.
故选:C.
【变式2】(23-24高二上·全国·课后作业)直线l经过点且一个法向量为,则直线l的一般式方程为 .
【答案】
【分析】先根据法向量求出直线的斜率,再应用点斜式求出直线方程最后化简为一般式即可.
【详解】由直线方程一个法向量为,所以直线的斜率为,点斜式得l的方程,即
故答案为:
【变式3】(22-23高二上·山东青岛·阶段练习)已知的顶点,,直线的斜率为.
(1)求过点,且在两坐标轴上截距相等的直线的一般式方程;
(2)求角的角平分线所在直线的一般式方程.
【答案】(1)或
(2)或
【分析】(1)分直线过原点和不过原点两种情况讨论求解即可;
(2)根据题意,分点位于直线上方和点位于直线下方两种情况讨论求解即可.
【详解】(1)解:当所求直线过原点时,设直线方程为,
因为直线过点,所以,故方程为,
当所求直线不过原点时,因为所求直线在两坐标轴上截距相等,
所以,设所求直线方程为,
因为直线过点,所以,解得,
所以所求直线方程为
综上,满足条件的直线方程为或.
(2)解:因为的顶点,,直线的斜率为,
所以,直线方程为,直线的倾斜角为,
根据题意,作出其图形,如图,
当点位于直线下方时,,此时其角平分线为,
角平分线的倾斜角为,
所以,角平分线方程为,即;
当点位于直线上方时,,此时其角平分线为,
角平分线的倾斜角为,
所以,角平分线方程为,即.
所以,角的角平分线所在直线的一般式方程为或
题型02 直线的一般式方程化为其他形式的方程
【解题策略】
含参直线方程的研究策略
(1)若方程Ax+By+C=0表示直线,则需满足A,B不全为0.
(2)令x=0可得在y轴上的截距.令y=0可得在x轴上的截距.若确定直线斜率存在,可将一般式化为斜截式.
(3)解分式方程要注意验根
【典例分析】
【例2】课本例6 设m为实数,若直线l的方程为x+my-2m+6=0,
根据下列条件分别确定m的值:
(1)直线l在x轴上的截距是-3;
(2)直线l的斜率是1.
解 (1)令y=0,得x=2m-6.
由题意知2m-6=-3,解得m=.
(2)因为直线l的斜率存在,所以m≠0,于是直线l的方程化为
y=-x+.
由题意知-=1,解得m=-1.
【变式演练】
【变式1】已知直线Ax+By+C=0(AB>0,BC>0),则直线不经过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
答案 A
解析 直线Ax+By+C=0化为y=-x-,
又AB>0,BC>0,所以-<0,-<0,则直线不经过第一象限.
【变式2】(23-24高二上·新疆·期中)把直线的一般式方程化为斜截式,求直线的斜率以及它在轴与轴上的截距.
【答案】答案见解析.
【分析】由斜截式,直线斜率,截距概念可得答案.
【详解】。
则直线斜截式为,斜率为,在轴与轴上的截距分别为,.
【变式3】设直线l的方程为(m2-2m-3)x+(2m2+m-1)y=2m-6,根据下列条件分别确定m的值:
①直线l在x轴上的截距是-3;
②直线l的斜率是-1.
解 ①当直线在x轴上的截距为-3时,有=-3,且m2-2m-3≠0,
解得m=-.
②当斜率为-1时,有-=-1,且2m2+m-1≠0,解得m=-2.
题型03 直线一般式方程的应用
【解题策略】
已知含参直线的一般式方程求参数的值或范围的步骤
【典例分析】
【例3】已知直线l:5ax-5y-a+3=0.
(1)求证:不论a为何值,直线l总经过第一象限;
(2)为使直线l不经过第二象限,求a的取值范围.
(1)证明 将直线l的方程整理为
y-=a,
∴直线l的斜率为a,且过定点A,又点A在第一象限内,故不论a为何值,l恒过第一象限.
(2)解 直线OA的斜率为k==3.
如图所示,要使直线l不经过第二象限,需斜率a≥kOA=3,
∴a≥3.
【变式演练】
【变式1】(23-24高二上·内蒙古呼和浩特·期中)已知实数,满足方程,当时,的取值范围是 .
【答案】
【分析】分析表示的几何意义为点与点之间的斜率,作出图示,根据图示求解出的范围.
【详解】表示点与点连线的斜率,且在直线上,且满足,
如下图所示:
因为直线与轴分别交于,
所以,,
当点在线段上运动时,可知,
所以的取值范围是,
故答案为:.
【变式2】直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).
(1)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求a的值;
(2)若直线l不经过第二象限,求实数a的取值范围.
解 (1)①当a=-1时,直线l的方程为y+3=0,显然不符合题意;
②当a≠-1时,令x=0,则y=a-2,
令y=0,则x=.
∵直线l在两坐标轴上的截距相等,
∴a-2=,
解得a=2或a=0.
综上,a的值为2或0.
(2)直线l的方程可化为y=-(a+1)x+a-2,
故要使直线l不经过第二象限,只需
解得a≤-1.
∴实数a的取值范围为(-∞,-1].
【变式3】已知在△ABC中,点A的坐标为(1,3),AB,AC边上的中线所在直线的方程分别为x-2y+1=0和y-1=0,求△ABC各边所在直线的方程.
解 设AB,AC边上的中线分别为CD,BE,其中D,E分别为AB,AC的中点,
∵点B在中线BE:y-1=0上,
∴设点B坐标为(x,1).
又点A坐标为(1,3),D为AB的中点,
由中点坐标公式得点D坐标为.
又∵点D在中线CD:x-2y+1=0上,
∴-2×2+1=0,解得x=5,
∴点B坐标为(5,1).
同理可求出点C坐标是(-3,-1).
故可求出△ABC三边AB,BC,AC所在直线的方程分别为x+2y-7=0,x-4y-1=0和x-y+2=0.
【夯实基础】
一、单选题
1.(20-21高二·全国·课后作业)过两点,的截距式方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据条件直接可得答案.
【详解】由于直线过,两点,
所以直线在x轴,y轴上的截距分别为-2,3,由截距式可知,方程为.
故选:D
2.(23-24高二上·福建泉州·阶段练习)直线过点,且方向向量为,则( )
A.直线的点斜式方程为 B.直线的斜截式方程为
C.直线的截距式方程为 D.直线的一般式方程为
【答案】C
【分析】根据直线的方向向量为,求得直线的斜率,得出直线的方程的形式,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,由直线的方向向量为,可得直线的斜率为,
又由直线过点,所以直线的点斜式方程为,所以A错误;
对于B中,由,可得直线的斜截式方程为,所以B错误;
对于C中,由,可得直线的截距式方程为,所以C正确;
对于D中,由,可得直线的一般式方程为,所以D错误.
故选:C.
3.(21-22高二上·北京通州·期中)已知直线经过点,且斜率为2,则直线的一般式方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用直线的点斜式方程写出方程,再化成一般式即可.
【详解】因直线经过点,且斜率为2,则直线方程为:,化简得:,
所以直线的一般式方程为.
故选:C
4.(23-24高二上·江西赣州·期中)已知直线:的倾斜角的取值范围为,则直线:的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据两直线的斜率互为相反数即可得到答案.
【详解】显然当时,直线的倾斜角为,不适合题意,
则,则直线的斜率为,直线的斜率为,
所以与的斜率互为相反数,所以与的倾斜角互补,
得的倾斜角的取值范围为.
故选:D.
二、多选题
5.(23-24高二上·山东枣庄·期末)已知直线,则( )
A.直线的倾斜角为
B.点在直线的右上方
C.为直线的一个方向向量
D.直线在轴上的截距为
【答案】BC
【分析】求出直线的斜率,进而求出该直线的倾斜角,可判断A选项;数形结合可判断B选项;利用直线方向向量的定义可判断C选项;利用直线截距的定义可判断D选项.
【详解】对于A选项,直线的斜率为,
设该直线的倾斜角为,则,则,故,A错;
对于B选项,因为,所以,点在直线的右上方,B对;
对于C选项,因为直线的斜率为,
所以,为直线的一个方向向量,C对;
对于D选项,在直线的方程中,令可得,
所以,直线在轴上的截距为,D错.
故选:BC.
6.(22-23高二上·甘肃兰州·期末)下列说法的正确的是( )
A.直线恒过定点
B.经过定点的直线的方程都可以表示为
C.经过点和的直线可用截距式方程表示
D.经过任意两个不同的点、直线的方程都可以表示为
【答案】AD
【分析】对于A,求出直线l过的定点即可判断;对于B,当斜率不存在的时候可判断;对于C,由直线过原点即可判断;对于D,结合两点式的概念及辨析进行分析即可
【详解】对于A,由,得,
由解得,因此无论m为何值,直线l恒过定点,故正确;
对于B,当直线的斜率不存在时,经过定点的直线的方程不可以表示为,故不正确;
对于C,经过原点的直线不可用截距式方程表示,故不正确;
对于D,为两点式的变形,包含与轴平行或重合的直线,故正确;
故选:AD
三、填空题
7.(21-22高二上·全国·课后作业)过两点A(0,3),B(-2,0)的截距式方程为 .
【答案】
【分析】根据已知两点可直接得出.
【详解】解析:由于直线过A(0,3),B(-2,0)两点,所以直线在x轴、y轴上的截距分别为-2,3.由截距式可知,方程为.
故答案为:.
8.(22-23高二上·四川南充·阶段练习)把直线绕着与轴的交点逆时针旋转得到直线,则直线的一般式方程为
【答案】
【分析】先求出直线的倾斜角与直线和轴的交点坐标,再根据逆时针旋转可得直线的倾斜角,进而根据点斜式求解即可.
【详解】直线的斜率为,故直线的倾斜角为,且与轴的交点坐标为,故直线的倾斜角为,且经过,其方程为,即.
故答案为:
9.(23-24高二下·上海·期中)直线过点,法向量为,则的一般式方程为 .
【答案】
【分析】首先得到直线的方向向量,从而得到直线的斜率,再利用点斜式求出直线方程,最后化为一般式即可.
【详解】因为直线过点,法向量为,
所以直线的方向向量可取,
所以直线的斜率,
所以直线的方程为,即.
故答案为:
四、解答题
10.(23-24高二上·上海·课后作业)设直线在轴与轴上的截距分别为与,且、均不为零,证明的方程可写成(这个形式的方程称为直线的截距式方程).
【答案】证明见详解
【分析】先由直线过两点,求出直线的斜率,然后由点斜式方程求出直线方程,整理可得答案.
【详解】证明:因为直线在轴上的截距是,即直线过点,
在轴上的截距是,即直线过点,且,,
所以直线的斜率为,
由点斜式方程可得:,又,
上式两边同除以可得,整理得,,
即证得直线的方程为.
11.(23-24高二上·安徽黄山·期中)已知直线.
(1)若直线l不经过第二象限,求k的取值范围.
(2)若直线l与x轴、y轴正半轴分别交于A、B两点,当△AOB的面积为时(O为坐标原点),求此时相应的直线l的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先确定直线过定点,再根据条件,求斜率的取值范围;
(2)首先分别求直线与坐标轴的交点,并表示的面积,即可求直线的斜率和方程.
【详解】(1)由题意可知直线,
易知直线过定点,
当直线过原点时,可得,
当时,直线不经过第二象限.
(2)由题意可知
∵直线与轴、轴正半轴的交点分别是,
,
当时,由得:
,
即:,
或,
即:直线的方程为或.
【能力提升】
一、单选题
1.(23-24高二下·云南·开学考试)已知直线的倾斜角与直线的倾斜角互补,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据直线方程求出直线的斜率,进而求出倾斜角,最后得出答案.
【详解】直线的斜率为,所以倾斜角为,
因为直线的倾斜角与直线的倾斜角互补,所以.
故选:B.
2.(22-23高二上·安徽芜湖·阶段练习)若直线与轴,轴分别交于,两点,则线段的垂直平分线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先求出,两点坐标,从而求出、的中点坐标,再由点斜式计算可得.
【详解】对于直线,令可得,即,
令可得,即,
则、的中点坐标为,又,
所以线段的垂直平分线方程为,即.
故选:D
3.(23-24高二上·广东湛江·期中)若直线的斜率大于,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】化一般式为斜截式得到直线的斜率,进而列出不等式求解即可.
【详解】直线,即,
则直线的斜率为,
即,解得.
所以的取值范围为.
故选:A.
4.(2023高二·江苏·专题练习)已知点,,直线与线段AB相交,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出直线经过定点,画出图形,得到特殊位置的直线斜率,进而得到不等式,求出实数a的取值范围.
【详解】易知直线经过定点,直线的斜率为,如图所示,
其中,
若直线与线段AB相交,由图可知,或,
解得或.
故选:D
二、多选题
5.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知直线:,则( )
A.不过原点 B.的横截距为
C.的斜率为 D.与坐标轴围成的三角形的面积为3
【答案】AC
【分析】根据直线方程的确定点是否再直线上可判断A,由横截距、斜率的概念可判断B,C,由横纵截距求解与坐标轴围成的三角形的面积可判断D.
【详解】已知直线:,
对于A,原点不满足直线方程,故不过原点,故A正确;
对于B,当时,,故的横截距为,故B不正确;
对于C,直线的方程可化为,则的斜率为,故C正确;
对于D,当时,,则与坐标轴围成的三角形的面积为,故D不正确.
故选:AC.
6.(23-24高二上·湖南张家界·期末)已知直线l:,则( )
A.直线l过点 B.直线l的斜率为
C.直线l的倾斜角为 D.直线l在轴上的截距为1
【答案】ACD
【分析】根据直线方程逐项分析判断即可.
【详解】直线l:,即直线l:,
令,可得,即直线l过点,故A正确;
可知直线l的斜率为,故B错误;
设直线l的倾斜角为,可知,
所以,即直线l的倾斜角为,故C正确;
直线l在轴上的截距为1,故D正确;
故选:ACD.
三、填空题
7.(23-24高二上·江苏无锡·期中)已知直线:的倾斜角为,直线的倾斜角为,且直线在轴上的截距为3,则直线的一般式方程为 .
【答案】
【分析】确定,计算,得到直线斜率,再计算直线方程得到答案.
【详解】直线:的倾斜角为,则,
故,故直线的斜率为,截距为,
故直线方程为,即.
故答案为:
8.(23-24高二上·广东深圳·期中)直线的倾斜角为 .
【答案】
【分析】根据直线方程求出斜率,由斜率求出倾斜角.
【详解】将直线一般式方程化为斜截式方程得:,
所以直线的斜率为,
所以根据直线倾斜角与斜率的关系得直线的倾斜角为.
故答案为:
9.(22-23高二上·四川绵阳·期末)如果,,那么直线不通过第 象限.
【答案】二
【分析】根据直线的斜率与直线在轴上的截距判断即可.
【详解】因为,,所以都不为0,且同号,与都异号,
所以由可得,
即直线的斜率,在y轴上的截距,
故直线不经过第二象限.
故答案为:二
四、解答题
10.(23-24高二上·青海西宁·阶段练习)根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式.
(1)斜率是,且经过点;
(2)过,且在两坐标轴上的截距相等.
【答案】(1)
(2)和
【分析】(1)利用直线的点斜式方程进行求解即可;
(2)利用直线的截距式方程进行求解即可;
【详解】(1)由直线的点斜式方程可知,所求直线方程为,
化为一般式为.
(2)当直线截距不为0时,由直线的截距式方程,设求直线方程为,
代入得,所以直线方程为,
当直线截距为0,即直线过原点时,直线方程为,
化为一般式为,
综上直线的方程为和.
11.(23-24高二上·福建龙岩·期中)已知直线经过点和.
(1)求的一般式方程;
(2)若直线过的中点,且,求的斜截式方程.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据两点式方程可得;
(2)先求中点的坐标,再根据得的斜率,进而可得的斜截式方程.
【详解】(1)由题意得的两点式方程为,
化为一般式方程为.
(2)设,的斜率分别为,.
由题意得中点的坐标为,
由,得,则.
因为,所以,得.
故的斜截式方程为.
【创新拓展】
一、单选题
1.(23-24高二下·湖南常德·开学考试)已知直线l过点,且与直线及x轴围成等腰三角形,则l的方程为( )
A. B.
C. D.或
【答案】D
【分析】根据直线所过点、倾斜角以及等腰三角形等知识求得正确答案.
【详解】设,直线过和,
当时,直线、直线与轴围成的三角形是不是等腰三角形.所以直线的斜率存在.
设关于轴的对称点为,
当直线过两点时,,三角形是等腰三角形,
同时由于直线的斜率为,倾斜角为,所以三角形是等边三角形,
所以,此时直线的方程为,即,
设直线与轴相交于点,如图所示,若,
则,所以直线,也即直线的斜率为,
对应方程为,即,
综上直线方程为或,
故选:D
二、多选题
2.(23-24高二上·山东枣庄·阶段练习)若,,则在下列函数图象中,不可能是直线的图象的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】根据直线的斜率及截距分析满足条件的图象即可得解.
【详解】由可知直线斜率,
直线在轴上的截距,满足条件的只有B,
所以不可能是ACD.
故选:ACD
三、填空题
3.(2024高二上·全国·专题练习)直线l过点且与x轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,则面积的最小值为 ,当的面积取最小值时直线l的一般式方程是 .
【答案】 8
【分析】设直线截距式方程,由题意得,利用基本不等式求出面积的最小值,得解.
【详解】设直线l的方程为,
因为直线l过点,所以.
又,
所以,
即,当且仅当,即时取等号,
所以,
此时直线l的方程为,即.
故答案为:8;.
四、解答题
4.(23-24高二上·安徽安庆·阶段练习)在平面直角坐标系中,为坐标原点,过点作直线分别与轴正半轴、轴正半轴交于点.
(1)当斜率为2时,求的一般式方程;
(2)求面积的最小值时直线的方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由点斜式写出的方程,再化成一般式即;
(2)则设直线的方程为,,求得在两坐标轴的截距分别为,,再由,可得,结合基本不等式可得当时,面积的最小值,即可得答案.
【详解】(1)解:由题意可知,直线的方程:,
即;
(2)解:∵点在第一象限,且直线分别与轴正半轴 、轴正半轴相交,
∴直线的斜率,
则设直线的方程为,,
令,得;令,得.
∴.
∵,∴,
∴,
当且仅当,即时等号成立.
∴面积的最小值为6.
此时直线的方程为,即.
【下节预览】
一、解答题
5.(23-24高二上·湖南邵阳·期中)回答下面两题
(1)求过,两点的一般式方程;
(2)求过点且与直线:平行的直线.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据两点求直线的斜率,再将点斜式直线方程化简为一般方程;
(2)设与直线平行的直线方程,再代入点的坐标,即可求解.
【详解】(1)由题意可知,,
则直线的方程为,
化简为一般式直线方程为;
(2)设与直线平行的直线方程为,
代入点,得,得,
所以直线方程为
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