内容正文:
第18讲 直线的一般式方程
【人教A版选修一】
目录
题型归纳 1
题型01 直线的一般式方程 2
题型02 利用一般式解决直线的平行与垂直问题 5
题型03 直线的一般式方程的应用 7
分层练习 10
夯实基础 10
能力提升 15
创新拓展 22
一、直线的一般式方程
我们把关于x,y的二元一次方程________________(其中A,B不同时为0)叫做直线的________________,简称一般式.
注意点:
(1)直线一般式方程的结构特征
①方程是关于x,y的二元一次方程.
②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.
③x的系数一般不为分数和负数.
(2)当直线方程Ax+By+C=0的系数A,B,C满足下列条件时,直线Ax+By+C=0有如下性质
①当A≠0,B≠0时,直线与两条坐标轴都相交;
②当A≠0,B=0,C≠0时,直线只与x轴相交,即直线与y轴平行,与x轴垂直;
③当A=0,B≠0,C≠0时,直线只与y轴相交,即直线与x轴平行,与y轴垂直;
④当A=0,B≠0,C=0时,直线与x轴重合;
⑤当A≠0,B=0,C=0时,直线与y轴重合
二、利用一般式解决直线的平行与垂直问题
已知直线l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0).
(1)l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0,且B1C2-B2C1≠0或A1C2-A2C1≠0.
(2)l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.
题型01直线的一般式方程
【解题策略】
求直线一般式方程的策略
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】
课本例5 已知直线经过点A(6,-4),斜率为-,求直线的点斜式和一般式方程.
【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】(22-23高二上·山东菏泽·期中)过点与的直线的一般式方程为 .
【变式2】(23-24高二上·全国·课后作业)已知点,,,写出直线,,的点斜式、两点式和一般式方程.
【变式3】根据下列条件分别写出直线的一般式方程.
(1)经过两点A(5,7),B(1,3);
(2)经过点(-4,3),斜率为-3;
(3)经过点(2,1),平行于y轴;
(4)斜率为2,在x轴上的截距为1.
题型02 利用一般式解决直线的平行与垂直问题
【解题策略】
求过一点与已知直线平行(垂直)的直线方程的方法
(1)由已知直线求出斜率,再利用平行(垂直)的直线斜率之间的关系确定所求直线的斜率,由点斜式写出方程.
(2)可利用待定系数法:与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)平行的直线方程可设为Ax+By+C1=0(C1≠C),再由直线所过的点确定C1;与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)垂直的直线方程可设为Bx-Ay+C2=0,再由直线所过的点确定C2
【典例分析】
【例2】已知直线l的方程为3x+4y-12=0,求满足下列条件的直线l′的方程:
(1)过点(-1,3),且与l平行;
(2)过点(-1,3),且与l垂直.
【变式演练】
【变式1】已知直线3x-4y+4=0与直线ax+8y+7=0平行,则实数a的值为________.
【变式2】(22-23高二上·贵州黔西·期中)已知直线和直线互相垂直,则实数的值为 .
【变式3】(21-22高二上·上海金山·阶段练习)已知两条直线,,,判断两直线的位置关系.
题型03 直线的一般式方程的应用
【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不同时为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3】设直线l的方程为(m2-2m-3)x-(2m2+m-1)y+6-2m=0.
(1)已知直线l在x轴上的截距为-3,求m的值;
(2)已知直线l的斜率为1,求m的值.
【变式演练】
【变式1】设直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).
(1)若l在两坐标轴上的截距相等,求l的方程;
(2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围.
【变式2】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.
【变式3】(23-24高二上·安徽·阶段练习)已知直线.
(1)若,求的值;
(2)若,求过原点与点的直线的方程.
【夯实基础】
一、单选题
1.(23-24高二上·山东烟台·期中)若直线在y轴上的截距为2,则该直线的斜率为( )
A. B.2 C. D.
2.(23-24高二上·湖北·期末)已知直线与直线平行,则实数a的值是( )
A.2或0 B.2 C.0 D.
3.(23-24高二上·河南信阳·期末)直线与平行,则a的值为( )
A.0 B. C.或0 D.或0
4.(23-24高二上·广东惠州·阶段练习)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
二、多选题
5.(23-24高二上·湖南岳阳·阶段练习)已知直线l的方程是(A,B不同时为0),则下列结论正确的是( )
A.
B.若,则直线l过定点
C.若且,则直线l不过第二象限
D.若,则直线l必过第二、三象限
6.(23-24高二上·江苏宿迁·期末)如果,那么直线通过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
三、填空题
7.(22-23高二上·北京海淀·阶段练习)已知直线,.若,则实数a= ,若,则实数a= .
8.(23-24高二上·吉林辽源·期末)已知直线,直线,且,则的值为 .
9.(23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习)直线在x轴上的截距是 .
四、解答题
10.(23-24高二上·浙江台州·期中)已知直线经过点,.
(1)求直线的一般式方程;
(2)若点,求点C关于直线的对称点的坐标.
11.(21-22高二·全国·课后作业)讨论直线:和:的位置关系.
【能力提升】
一、单选题
1.(23-24高二上·浙江杭州·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·北京顺义·期末)已知直线:,:.若,则实数( )
A.0或 B.0 C. D.或2
3.(23-24高二上·广西百色·期末)若直线和平行,则的值为( )
A. B.
C.或 D.
4.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线l的方程为2x-5y+10=0,且在y轴上的截距为b,则b等于( )
A.-2 B.2
C.-5 D.5
二、多选题
5.(23-24高二上·宁夏银川·期中)直线(A,B不同时为0)下列说法正确的是( )
A.则该直线与两坐标轴都相交 B.,则该直线与轴平行
C.则该直线为轴所在直线 D.,则该直线过原点
6.(23-24高二上·新疆·期中)已知,直线经过第一、二、四象限,则( )
A. B. C. D.
三、填空题
7.(23-24高二上·江苏·课前预习)(1)若直线,直线,则的充要条件为 ;
(2)若直线,直线,则的充要条件为 .
8.(23-24高二上·上海·期末)直线的倾斜角的大小为 .
9.(22-23高二上·北京·期中)若直线:与直线:平行,则 .
四、解答题
10.(23-24高二上·山东临沂·期中)已知△ABC的边AB,AC所在直线的方程分别为,,点在边BC上.
(1)若△ABC为直角三角形,求边BC所在直线的方程;
(2)若P为BC的中点,求边BC所在直线的一般方程.
11.(23-24高二上·河南新乡·阶段练习)已知的三个顶点分别为.求:
(1)边中线所在的直线方程;
(2)的平分线所在的直线方程.
【创新拓展】
一、单选题
1.(23-24高三上·山东青岛·期末)“”是“直线与平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
二、多选题
2.(23-24高二上·福建厦门·阶段练习)已知直线,则( )
A.无论如何变化,直线恒过定点
B.无论如何变化,直线一定不经过第三象限
C.无论如何变化,直线必经过第一、二、三象限
D.当取不同数值时,可得到一组平行直线
三、填空题
3.(23-24高二上·宁夏银川·阶段练习)在平面直角坐标系中,设,为不同的两点,直线l的方程为,设,其中a,b,c均为实数,下列四个说法中:
①存在实数δ,使点N在直线l上;
②若,则过M,N两点的直线与直线l重合;
③若,则直线l经过线段的中点;
所有结论正确的说法的序号是 .
四、解答题
4.(23-24高二上·重庆黔江·阶段练习)(1)已知斜率为负的直线过点,且与两坐标轴围成的面积是54,求直线的方程;
(2)在中,已知边上的中线所在直线的方程依次是与,求所在直线方程.
5.已知集合A=,B={(x,y)|(a2-1)x+(a-1)y=15},当a取何值时,A∩B=∅?
【下节预览】
一、解答题
1.(23-24高二上·上海·期末)已知,设直线:,直线:.
(1)若,求m的值;
(2)当与相交时,求交点I的坐标(用m表示),并证明点I恒在一条定直线上.
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第18讲 直线的一般式方程
【人教A版选修一】
目录
题型归纳 1
题型01 直线的一般式方程 2
题型02 利用一般式解决直线的平行与垂直问题 5
题型03 直线的一般式方程的应用 7
分层练习 10
夯实基础 10
能力提升 15
创新拓展 22
一、直线的一般式方程
我们把关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(其中A,B不同时为0)叫做直线的一般式方程,简称一般式.
注意点:
(1)直线一般式方程的结构特征
①方程是关于x,y的二元一次方程.
②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.
③x的系数一般不为分数和负数.
(2)当直线方程Ax+By+C=0的系数A,B,C满足下列条件时,直线Ax+By+C=0有如下性质
①当A≠0,B≠0时,直线与两条坐标轴都相交;
②当A≠0,B=0,C≠0时,直线只与x轴相交,即直线与y轴平行,与x轴垂直;
③当A=0,B≠0,C≠0时,直线只与y轴相交,即直线与x轴平行,与y轴垂直;
④当A=0,B≠0,C=0时,直线与x轴重合;
⑤当A≠0,B=0,C=0时,直线与y轴重合
二、利用一般式解决直线的平行与垂直问题
已知直线l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0).
(1)l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0,且B1C2-B2C1≠0或A1C2-A2C1≠0.
(2)l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.
题型01直线的一般式方程
【解题策略】
求直线一般式方程的策略
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】
课本例5 已知直线经过点A(6,-4),斜率为-,求直线的点斜式和一般式方程.
解 经过点A(6,-4),斜率为-的直线的点斜式方程是y+4=-(x-6),
化为一般式,得4x+3y-12=0.
【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】(22-23高二上·山东菏泽·期中)过点与的直线的一般式方程为 .
【答案】
【分析】先求出直线的斜率,再根据点斜式即可求出直线方程.
【详解】可得直线的斜率为,
所以直线方程为,整理得.
故答案为:
【变式2】(23-24高二上·全国·课后作业)已知点,,,写出直线,,的点斜式、两点式和一般式方程.
【答案】答案见解析
【分析】根据点的坐标求出斜率,从而写出点斜式方程,两点式方程,再化成一般式方程.
【详解】因为点,,,
,,,
直线的点斜式方程为,
直线的点斜式方程为,
直线的点斜式方程为,
直线的两点式方程为
直线的两点式方程为,
直线的两点式方程为,
直线的一般式方程为,
直线的一般式方程为,
直线的一般式方程为
【变式3】根据下列条件分别写出直线的一般式方程.
(1)经过两点A(5,7),B(1,3);
(2)经过点(-4,3),斜率为-3;
(3)经过点(2,1),平行于y轴;
(4)斜率为2,在x轴上的截距为1.
解 (1)由两点式方程得=,即x-y+2=0,
(2)由点斜式方程得y-3=-3(x+4),
即3x+y+9=0.
(3)由题意知x=2,即x-2=0.
(4)由点斜式得y=2(x-1),
即2x-y-2=0.
题型02 利用一般式解决直线的平行与垂直问题
【解题策略】
求过一点与已知直线平行(垂直)的直线方程的方法
(1)由已知直线求出斜率,再利用平行(垂直)的直线斜率之间的关系确定所求直线的斜率,由点斜式写出方程.
(2)可利用待定系数法:与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)平行的直线方程可设为Ax+By+C1=0(C1≠C),再由直线所过的点确定C1;与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)垂直的直线方程可设为Bx-Ay+C2=0,再由直线所过的点确定C2
【典例分析】
【例2】已知直线l的方程为3x+4y-12=0,求满足下列条件的直线l′的方程:
(1)过点(-1,3),且与l平行;
(2)过点(-1,3),且与l垂直.
解 方法一 l的方程可化为y=-x+3,
∴l的斜率为-.
(1)∵l′与l平行,∴l′的斜率为-.
又∵l′过点(-1,3),
∴由点斜式知l′的方程为y-3=-(x+1),
即3x+4y-9=0.
(2)∵l′与l垂直,
∴l′的斜率为,又l′过点(-1,3),
∴由点斜式可得l′的方程为y-3=(x+1),
即4x-3y+13=0.
方法二 (1)由l′与l平行,可设l′的方程为3x+4y+m=0.将点(-1,3)代入上式得m=-9.
∴所求直线的方程为3x+4y-9=0.
(2)由l′与l垂直,可设l′的方程为4x-3y+n=0.
将(-1,3)代入上式得n=13.
∴所求直线的方程为4x-3y+13=0.
【变式演练】
【变式1】已知直线3x-4y+4=0与直线ax+8y+7=0平行,则实数a的值为________.
答案 -6
解析 因为直线3x-4y+4=0与直线ax+8y+7=0平行,所以3×8-(-4)a=0 ,解得a=-6 .
【变式2】(22-23高二上·贵州黔西·期中)已知直线和直线互相垂直,则实数的值为 .
【答案】或
【分析】根据两条直线垂直的充要条件列出方程即可得解.
【详解】因为直线和直线互相垂直,
所以,
解得或.
故答案为:或
【变式3】(21-22高二上·上海金山·阶段练习)已知两条直线,,,判断两直线的位置关系.
【答案】答案见解析.
【分析】以是否为0判断两条直线相交或不相交,注意考虑垂直的情况;当时,判断两直线平行或重合.
【详解】令,解得,所以当时,与相交;
当时,与互相垂直;
令,解得;
当时,的方程为,的方程为,与重合;
当时,的方程为,的方程为,此时;
所以当时,与相交,其中时,与互相垂直;当时,与重合;当时,
题型03 直线的一般式方程的应用
【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不同时为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3】设直线l的方程为(m2-2m-3)x-(2m2+m-1)y+6-2m=0.
(1)已知直线l在x轴上的截距为-3,求m的值;
(2)已知直线l的斜率为1,求m的值.
解 (1)由题意知m2-2m-3≠0,即m≠3且m≠-1,令y=0,得x=,
∴=-3,得m=-或m=3(舍去).
∴m=-.
(2)由题意知,2m2+m-1≠0,即m≠且m≠-1.
由直线l化为斜截式方程
得y=x+,
则=1,
得m=-2或m=-1(舍去).
∴m=-2.
【变式演练】
【变式1】设直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).
(1)若l在两坐标轴上的截距相等,求l的方程;
(2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围.
解 (1)当直线l过原点时,直线l在x轴和y轴上的截距均为0,
∴a=2,此时直线l的方程为3x+y=0;
当直线l不过原点时,a≠2,直线l在x轴和y轴上的截距分别为,a-2,
∴=a-2,解得a=0或a=2(舍去),
∴直线l的方程为x+y+2=0.
综上所述,直线l的方程为3x+y=0或x+y+2=0.
(2)将l的方程化为y=-(a+1)x+a-2,
∵l不经过第二象限,
∴解得a≤-1.
综上可知,实数a的取值范围是(-∞,-1].
【变式2】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B点坐标为(x,1).
又∵A点坐标为(1,3),D为AB的中点,
∴由中点坐标公式得D点坐标为.
又∵点D在中线CD:x-2y+1=0上,
∴-2×2+1=0,解得x=5,
∴B点坐标为(5,1).
同理可求出C点的坐标是(-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.
【变式3】(23-24高二上·安徽·阶段练习)已知直线.
(1)若,求的值;
(2)若,求过原点与点的直线的方程.
【答案】(1)3或-1
(2).
【分析】(1)根据直线平行得到关于a的方程,求出a,检验后得到答案;
(2)根据直线垂直得到关于a的方程,求出,进而得到直线的方程.
【详解】(1)因为,所以,
化简得,解得或,
当或时,与均不重合,
所以的值为3或-1.
(2)因为,所以,解得,
所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,即
【夯实基础】
一、单选题
1.(23-24高二上·山东烟台·期中)若直线在y轴上的截距为2,则该直线的斜率为( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【分析】根据纵截距求解出的值,然后由直线方程求解出斜率.
【详解】因为的纵截距为,所以直线经过,
所以,所以,
所以斜率,
故选:D.
2.(23-24高二上·湖北·期末)已知直线与直线平行,则实数a的值是( )
A.2或0 B.2 C.0 D.
【答案】B
【分析】讨论a是否为0,不等于0时,根据直线平行,列式计算,求得a的值,验证后即可确定答案.
【详解】当时,两直线都为,两直线重合,不符合题意;
当时,由两直线平行,得到,解得,
经检验,此时两直线不重合,即直线与直线平行,
综上,实数a的值是2.
故选:B
3.(23-24高二上·河南信阳·期末)直线与平行,则a的值为( )
A.0 B. C.或0 D.或0
【答案】C
【分析】利用直线平行求得,再进行检验即可得解.
【详解】因为直线与平行,
所以,解得或,
当时,两直线分别为,,显然平行,满足题意;
当时,两直线分别为,,也平行,满足题意;
综上,或.
故选:C.
4.(23-24高二上·广东惠州·阶段练习)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出直线的斜率,再根据斜率与倾斜角的关系即可得解.
【详解】设直线的倾斜角为,
因为直线的斜率为,
即,因为,所以.
故选:B.
二、多选题
5.(23-24高二上·湖南岳阳·阶段练习)已知直线l的方程是(A,B不同时为0),则下列结论正确的是( )
A.
B.若,则直线l过定点
C.若且,则直线l不过第二象限
D.若,则直线l必过第二、三象限
【答案】BCD
【分析】对于A:举例分析判断;对于B:根据直线过定点分析判断;对于CD:根据直线斜率和截距分析判断.
【详解】选项A:例如(x轴),可得,则,故A错误;
选项B:若,则,
当时,式子恒成立,
所以直线l过定点,故B正确;
选项C:若且,则,且,
即直线l的斜率大于0,纵截距小于0,
所以直线l经过第一、三、四象限,不经过第二象限,故C正确;
选项D:若,则,且,
即直线l的斜率不为0,横截距小于0,
所以直线l必过第二、三象限,故D正确;
故选:BCD.
6.(23-24高二上·江苏宿迁·期末)如果,那么直线通过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】ACD
【分析】根据直线的斜率以及 轴截距判断即可;
【详解】因为,,所以
所以,
令
所以直线经过一三四象限.
故选:ACD.
三、填空题
7.(22-23高二上·北京海淀·阶段练习)已知直线,.若,则实数a= ,若,则实数a= .
【答案】 0 -1
【分析】根据直线垂直以及平行的充要条件,即可列出方程,解出即得.
【详解】因为,所以有,解得;
因为,所以有,解得,
当时,与重合,舍去;
当时,,,与不重合,满足条件,
所以.
故答案为:0;-1.
8.(23-24高二上·吉林辽源·期末)已知直线,直线,且,则的值为 .
【答案】0
【分析】根据两直线平行,列式计算,经验证即可确定答案.
【详解】由,可得,即,
故或,
当时,直线和直线平行,符合题意;
当时,直线和直线重合,不合题意,
故,
故答案为:0
9.(23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习)直线在x轴上的截距是 .
【答案】
【分析】利用直线在x轴上的截距的定义求解.
【详解】解:由直线方程为,
令,得,
所以直线在x轴上的截距是,
故答案为:
四、解答题
10.(23-24高二上·浙江台州·期中)已知直线经过点,.
(1)求直线的一般式方程;
(2)若点,求点C关于直线的对称点的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出直线l的斜率,从而利用点斜式求出直线l的方程,化为一般式;
(2)设出对称点,根据中点坐标和斜率关系得到方程组,求出,得到对称点.
【详解】(1)直线l的斜率为,
所以直线l的方程为,即;
(2)设点C关于直线的对称点坐标为,
显然的中点坐标满足,
即,
又直线与直线l垂直,故,
联立与,解得,
所以点C关于直线的对称点的坐标为.
11.(21-22高二·全国·课后作业)讨论直线:和:的位置关系.
【答案】答案见详解
【分析】根据直线位置关系与系数之间的关系分类讨论可得.
【详解】当,即且时,直线、相交;
当,即时,直线,垂直;
当,即时,直线、平行;
当,即时,直线、重合
【能力提升】
一、单选题
1.(23-24高二上·浙江杭州·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据直线方程可求斜率,故可得倾斜角.
【详解】直线的斜率为,设其倾斜角为,
则,
故选:D.
2.(23-24高二上·北京顺义·期末)已知直线:,:.若,则实数( )
A.0或 B.0 C. D.或2
【答案】B
【分析】根据两直线平行得到方程,求出或,检验后得到答案.
【详解】由题意得,解得或,
当时,直线:,:,满足,
当时,直线:,:,两直线重合,不合要求,舍去,
综上,.
故选:B
3.(23-24高二上·广西百色·期末)若直线和平行,则的值为( )
A. B.
C.或 D.
【答案】A
【分析】利用两条直线的平行关系,求出的值即可.
【详解】因为直线和平行,
所以,解得或;
当时,此时直线和平行,满足题意;
当时,此时直线和重合,不满足题意,舍去.
综上所述:.
故选:A.
4.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线l的方程为2x-5y+10=0,且在y轴上的截距为b,则b等于( )
A.-2 B.2
C.-5 D.5
【答案】B
【分析】直接利用直线方程求出在y轴上的截距为b.
【详解】令x=0,则y=2,
所以直线2x-5y+10=0在y轴上的截距是2.
故选:B
二、多选题
5.(23-24高二上·宁夏银川·期中)直线(A,B不同时为0)下列说法正确的是( )
A.则该直线与两坐标轴都相交 B.,则该直线与轴平行
C.则该直线为轴所在直线 D.,则该直线过原点
【答案】ACD
【分析】根据,,与零的关系得到直线方程的形式,然后判断即可.
【详解】若,则,,该直线与两坐标轴都有交点,故A正确;
,则直线方程为,该直线与轴平行或重合,故B错;
,,则直线方程为,表示轴所在的直线,故C正确;
,则直线方程为,经过原点,故D正确.
故选:ACD.
6.(23-24高二上·新疆·期中)已知,直线经过第一、二、四象限,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】先将直线方程转化为点斜式直线方程,根据直线所过象限列出关于斜率、纵截距的不等式进行求解即可.
【详解】将直线l的方程转化为,因为l经过第一、二、四象限,
所以即,,.
对D,若,则,,满足题意,故D错误.
故选:ABC.
三、填空题
7.(23-24高二上·江苏·课前预习)(1)若直线,直线,则的充要条件为 ;
(2)若直线,直线,则的充要条件为 .
【答案】
【分析】根据直线垂直的性质进行填空.
【详解】(1)若直线,直线,则的充要条件;
(2)若直线,直线,
则的充要条件为.
故答案为:,
8.(23-24高二上·上海·期末)直线的倾斜角的大小为 .
【答案】
【分析】根据题意,求得直线的斜率为,结合斜率和倾斜角的关系,即可求解.
【详解】由直线,可得直线的斜率为,
设直线的倾斜角为,则,可得,
即直线的倾斜角为.
故答案为:.
9.(22-23高二上·北京·期中)若直线:与直线:平行,则 .
【答案】2
【分析】结合已知条件,利用直线间的平行关系求出参数,然后对参数进行检验即可求解.
【详解】因为直线:与直线:平行,
所以,解得,,
当时,直线:,直线:,即,满足题意;
当时,直线:,直线:,即,
则此时两直线重合,不满足题意,舍去.
综上所述,.
故答案为:2.
四、解答题
10.(23-24高二上·山东临沂·期中)已知△ABC的边AB,AC所在直线的方程分别为,,点在边BC上.
(1)若△ABC为直角三角形,求边BC所在直线的方程;
(2)若P为BC的中点,求边BC所在直线的一般方程.
【答案】(1)或.
(2).
【分析】(1)利用直线的垂直与斜率的关系求解;
(2)利用点斜式方程求解.
【详解】(1)由△ABC的边AB,AC所在直线的方程分别为,,
可知角A不是直角,
①若角B是直角,由点P在边BC上,
得边BC所在直线的方程为;
②若角C是直角,由边AC所在直线的方程为,
得边BC所在直线的斜率为,又点P在边BC上,
所以边BC所在直线的方程为,即.
综上,边BC所在直线的方程为或.
(2)由题意可设,由P为BC的中点,得,
将点C的坐标代入边AC所在直线的方程,
得,解得,所以,
得边BC所在直线的斜率为,
所以边BC所在直线的方程为,
即.
11.(23-24高二上·河南新乡·阶段练习)已知的三个顶点分别为.求:
(1)边中线所在的直线方程;
(2)的平分线所在的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求得的中点,进而求得边中线所在的直线方程.
(2)求得的平分线所在的直线的倾斜角,从而求得所求直线的斜率,进而求得所求直线的方程.
【详解】(1)已知的三个顶点分别为,
所以中点为,而,
所以中线方程为.
(2),
所以,
所以为钝角,且,
设的平分线与轴的交点为,
则,
即的平分线所在的直线的倾斜角为,
,
解得(负根舍去),
所以,
所以的平分线的直线方程为,
即.
【创新拓展】
一、单选题
1.(23-24高三上·山东青岛·期末)“”是“直线与平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据直线平行的条件,判断“”和“直线与平行”之间的逻辑关系,即可得答案.
【详解】当时,直线与平行;
当直线与平行时,
有且,解得,
故“”是“直线与平行”的充要条件,
故选:C
二、多选题
2.(23-24高二上·福建厦门·阶段练习)已知直线,则( )
A.无论如何变化,直线恒过定点
B.无论如何变化,直线一定不经过第三象限
C.无论如何变化,直线必经过第一、二、三象限
D.当取不同数值时,可得到一组平行直线
【答案】BD
【分析】首先将直线方程化为斜截式,即可得到斜率、与轴的交点坐标,再一一判断即可.
【详解】直线,即,
即,
因为直线的斜率,与轴的交点为,交于正半轴,
故直线恒过一、二、四象限,不过第三象限,即B正确,C错误,
当取不同数值时,也随着改变,直线与轴的交点也随着改变,又直线的斜率不变,
所以当取不同数值时,可得到一组平行直线,故D正确,
由D可知直线不过定点,故A错误;
故选:BD
三、填空题
3.(23-24高二上·宁夏银川·阶段练习)在平面直角坐标系中,设,为不同的两点,直线l的方程为,设,其中a,b,c均为实数,下列四个说法中:
①存在实数δ,使点N在直线l上;
②若,则过M,N两点的直线与直线l重合;
③若,则直线l经过线段的中点;
所有结论正确的说法的序号是 .
【答案】③
【分析】根据题意对一一分析,逐一验证即可.
【详解】对于①,化为:,
即点不在直线上,因此①不正确;
对于②,,则,
即过两点的直线与直线的斜率相等,
又点不在直线上,因此两条直线平行,故②错误;
对于③,,则,
化为,
因此直线经过线段的中点,故③正确.
故答案为:③.
【点睛】结论点睛:利用一般式方程判定直线的平行与垂直:
已知直线和直线.
(1)且;
(2).
四、解答题
4.(23-24高二上·重庆黔江·阶段练习)(1)已知斜率为负的直线过点,且与两坐标轴围成的面积是54,求直线的方程;
(2)在中,已知边上的中线所在直线的方程依次是与,求所在直线方程.
【答案】(1),或
(2)
【分析】(1)设直线的方程为,根据点在直线上,且与两坐标轴围成的面积是54,求出可得答案;
(2)设,根据的中点在直线上、点在直线上求出点坐标,的中点在直线上、点在直线上求出点坐标,再利用点斜式方程求解即可.
【详解】(1)由斜率为负的直线过点,设直线的方程为,
可得,①
又因为直线与两坐标轴围成的面积是54,所以,②,
由①②解得,或,
所以直线的方程为,或,
即,或;
(2)设,可得的中点坐标为,
的中点坐标为,
可得,,
解得,,即,
所以所在直线方程为,
即.
5.已知集合A=,B={(x,y)|(a2-1)x+(a-1)y=15},当a取何值时,A∩B=∅?
解 集合A,B分别为Oxy平面上的点集.
集合A表示l1:(a+1)x-y-2a+1=0(x≠2),
集合B表示l2:(a2-1)x+(a-1)y-15=0.
由得a=±1.
①当a=1时,B=∅,A∩B=∅;
②当a=-1时,集合A表示直线y=3(x≠2),
集合B表示直线y=-,两直线平行.A∩B=∅;
③由l1可知(2,3)∉A,当(2,3)∈B,即2(a2-1)+3(a-1)-15=0时,可得a=-4或a=,此时A∩B=∅.
综上可知,当a的值为-4,-1,1,时,A∩B=∅.
【下节预览】
一、解答题
1.(23-24高二上·上海·期末)已知,设直线:,直线:.
(1)若,求m的值;
(2)当与相交时,求交点I的坐标(用m表示),并证明点I恒在一条定直线上.
【答案】(1)
(2),点I恒在定直线上
【分析】(1)根据直线平行的条件列方程可得,然后验证是否重合可得;
(2)联立直线方程求解可得点I的坐标,然后消参可知点I在定直线上.
【详解】(1)因为,所以,解得,
当时,直线:,直线:即,显然此时两直线重合,
当时,直线:,直线:即,符合题意,
故.
(2)由(1)知,当,相交时,
联立,解得,∴,
因为,即,
所以点I恒在定直线
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