内容正文:
第09讲 直线的一般式方程
【知识梳理】
· 考点一、直线的一般式方程
· 考点二:直线一般方程和其他形式的转化
· 考点三:一般式下直线的平行与垂直的问题
· 考点四:由两条直线平行或垂直求直线方程
· 考点五:直线过定点问题
· 考点六:直线一般方程的综合问题
【知识梳理】
知识点一 直线的一般式方程
关于x和y的二元一次方程都表示一条直线.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.
知识点二 直线的五种形式的方程
形式
方程
局限
点斜式
y-y0=k(x-x0)
不能表示斜率不存在的直线
斜截式
y=kx+b
不能表示斜率不存在的直线
两点式
=
x1≠x2,y1≠y2
截距式
+=1
不能表示与坐标轴平行及过原点的直线
一般式
Ax+By+C=0
无
知识点三 直线各种形式方程的互化
知识点四 一般式下直线的平行与垂直
设直线l1与l2的方程分别为A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0),
则l1∥l2⇔l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.
【例题详解】
题型一、直线的一般式方程
1.(23-24高二上·贵州毕节·期末)若直线的斜率小于0,那么该直线不经过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
2.(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.
3.(23-24高二上·安徽·期末)已知直线l的倾斜角为,且在y轴上的截距为,则l的方程为( )
A. B. C. D.
题型二:直线一般方程和其他形式的转化
4.(23-24高二上·湖北·期末)过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高二上·贵州遵义·期末)已知直线过点,且倾斜角为直线倾斜角的一半,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
6.(23-24高二上·湖北·期末)已知直线过点,且与直线及轴围成等腰三角形,则l的方程为( )
A. B.或
C. D.或
题型三:一般式下直线的平行与垂直的问题
7.(23-24高二下·河南)已知直线,䒴,,则( )
A.或 B. C.或 D.
8.(23-24高二上·安徽亳州·阶段练习)已知直线:与:互相垂直,则实数( )
A.1 B. C.1或 D.1或2
9.(21-22高二上·北京昌平·期中)已知直线,则下列结论正确的是( )
A.直线的倾斜角为
B.向量是直线的一个方向向量
C.过点与直线平行的直线方程为
D.若直线,则
题型四:由两条直线平行或垂直求直线方程
10.(23-24高二上·湖南长沙·期末)已知直线与直线的交点为.
(1)求过点且与直线垂直的直线方程;
(2)求过点且与直线平行的直线方程.
11.(23-24高二上·北京·期中)已知的顶点坐标分别是,,,为边的中点.
(1)求中线的方程;
(2)求经过点且与直线平行的直线方程.
12.(23-24高二上·陕西汉中·阶段练习)已知直线 与直线交于点.
(1)求过点且平行于直线的直线的方程;
(2)求过点且垂直于直线的直线的方程;
(3)求过点并且在轴上的截距是在轴上截距2倍的直线的方程.
题型五:直线过定点问题
13.(23-24高二上·北京·期中)已知直线方程,则可知直线恒过定点的坐标是( )
A. B.
C. D.
14.(2023高二上·全国)已知,满足,则直线必过定点( )
A. B.
C. D.
15.(23-24高二上·河北石家庄·期中)不论k为任何实数,直线恒过定点,若直线过此定点其中m,n是正实数,则的最小值是( )
A. B. C. D.
题型六:直线一般方程的综合问题
16.(23-24高二上·广东珠海·期末)已知的三个顶点是,,.
(1)求边上的中线的直线方程;
(2)求边上的高的直线方程
(3)求AC边的垂直平分线
17.(23-24高二上·湖北武汉·期中)在中,边所在的直线斜率为,其中顶点点坐标为,顶点的坐标为.
(1)求边上的高所在的直线方程;
(2)若,的中点分别为,,求直线的方程.
18.(23-24高二上·江苏无锡)如图,平面直角坐标系内,为坐标原点,点在轴正半轴上,点B在第一象限内,.
(1)若,求的面积的最大值和取得面积最大值时的直线的方程;
(2)设,若,求证:直线过一定点,并求出此定点的坐标.
【专项训练】
一、单选题
19.(23-24高二下·山东青岛)直线和直线垂直,则的值为( )
A.1 B.0或1 C.0或-1 D.-1
20.(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
21.(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
22.(23-24高二下·河南·开学考试)已知经过点的直线的一个方向向量为,则的方程为( )
A. B.
C. D.
23.(23-24高二上·福建漳州·期末)已知直线过点,且直线的倾斜角为直线的倾斜角的2倍,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
24.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期中)已知直线,,,则下列结论正确的是( )
A.直线l恒过定点 B.当时,直线l的倾斜角为
C.当时,直线l的斜率不存在 D.当时,直线l与直线不垂直
25.(23-24高二上·四川凉山·期末)已知两点,若直线与线段有公共点,则直线斜率的取值范围为( )
A. B.
C. D.
26.(2023·山东潍坊·模拟预测)已知直线:与直线,且,则的最小值为( )
A.12 B. C.15 D.
二、多选题
27.(23-24高二上·山东青岛·期末)已知直线与直线,下列说法正确的是()
A.当时,直线的倾斜角为 B.直线恒过点
C.若,则 D.若,则
28.(23-24高二上·浙江湖州·期末)对于直线l:(,),下列说法正确的是( )
A.直线l的一个方向向量为 B.直线l恒过定点
C.当时,直线l的倾斜角为60° D.当且时,l不经过第二象限
29.(23-24高二上·福建漳州·期末)已知直线,,则( )
A.过定点 B.当时,
C.当时, D.当时,的斜率不存在
30.(23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末)已知直线:,其中,则下列说法正确的有( )
A.直线过定点 B.若直线与直线平行,则
C.当时,直线的倾斜角为 D.当时,直线在两坐标轴上的截距相等
31.(23-24高二上·浙江宁波·期末)已知直线的方程为,直线的方程为,( )
A.则直线的斜率为 B.若,则
C.若,则或 D.直线过定点
32.(23-24高二上·河北沧州·阶段练习)已知的三个顶点分别是,且边上的高所在的直线方程为,则以下结论正确的是( )
A.
B.边上的中线所在的直线方程为
C.过点且平行于的直线方程为
D.三边所在的直线中,直线的倾斜角最大
三、填空题
33.(23-24高二下·上海·阶段练习)已知,设直线,,若,则 .
34.(2024高三·全国·专题练习)当m变化时,直线(m+2)x+(2-m)y+4=0恒过定点 .
35.(2024高二上·全国·专题练习)如图,已知直线过点,且与轴,轴的正半轴分别交于,两点,为坐标原点,则三角形面积的最小值为 .
36(23-24高二上·天津武清)下列说法正确的是 .
①直线()必过定点
②直线在y轴上的截距为4
③直线的倾斜角为120°
④过点且垂直于直线的直线方程为
四、解答题
37.(23-24高二上·江西九江·期末)(1)直线与直线平行,求的值;
(2)直线与直线垂直,求的值.
38.(23-24高二上·北京石景山·期末)菱形的顶点的坐标分别为边所在直线过点.
(1)求边所在直线的方程;
(2)求对角线所在直线的方程.
39.(2023高二上·江苏)已知ABC的三个顶点分别为.
(1)求边AB所在直线的方程;
(2)求边AC上的中线BD所在直线的方程.
40.(23-24高二上·甘肃白银·期中)已知直线方程为,其中.
(1)当变化时,求点到直线的距离的最大值;
(2)若直线分别与x轴、y轴的负半轴交于A,B两点,求△AOB面积的最小值及此时的直线方程.
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第09讲 直线的一般式方程
【知识梳理】
· 考点一、直线的一般式方程
· 考点二:直线一般方程和其他形式的转化
· 考点三:一般式下直线的平行与垂直的问题
· 考点四:由两条直线平行或垂直求直线方程
· 考点五:直线过定点问题
· 考点六:直线一般方程的综合问题
【知识梳理】
知识点一 直线的一般式方程
关于x和y的二元一次方程都表示一条直线.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.
知识点二 直线的五种形式的方程
形式
方程
局限
点斜式
y-y0=k(x-x0)
不能表示斜率不存在的直线
斜截式
y=kx+b
不能表示斜率不存在的直线
两点式
=
x1≠x2,y1≠y2
截距式
+=1
不能表示与坐标轴平行及过原点的直线
一般式
Ax+By+C=0
无
知识点三 直线各种形式方程的互化
知识点四 一般式下直线的平行与垂直
设直线l1与l2的方程分别为A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0),
则l1∥l2⇔l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.
【例题详解】
题型一、直线的一般式方程
1.(23-24高二上·贵州毕节·期末)若直线的斜率小于0,那么该直线不经过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【分析】根据直线过定点、且斜率小于0可得答案.
【详解】直线过定点,
且斜率,
故该直线不经过第三象限.
故选:C.
2.(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.
3.(23-24高二上·安徽·期末)已知直线l的倾斜角为,且在y轴上的截距为,则l的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出斜截式方程,再化为一般式.
【详解】直线l的倾斜角为,则l的斜率,
所以l的方程为,即.
故选:A
题型二:直线一般方程和其他形式的转化
4.(23-24高二上·湖北·期末)过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据两直线互相垂直可得所求直线的斜率,利用直线的点斜式方程即得.
【详解】由直线可得其斜率为:,则与其垂直的直线斜率为,
故过点且与直线垂直的直线方程为,即:.
故选:C.
5.(23-24高二上·贵州遵义·期末)已知直线过点,且倾斜角为直线倾斜角的一半,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由直线倾斜角和斜率关系即可得出直线方程.
【详解】设直线的倾斜角为,则,解得,
因为直线倾斜角为直线倾斜角的一半,
所以直线倾斜角为,从而,
即直线的斜率为,又直线过点,所以直线的方程为,
即.
故选:A.
6.(23-24高二上·湖北·期末)已知直线过点,且与直线及轴围成等腰三角形,则l的方程为( )
A. B.或
C. D.或
【答案】D
【分析】按等腰三角形的底边和腰分类讨论求出直线的倾斜角,进而利用点斜式即可求出的方程.
【详解】直线的斜率为,所以倾斜角为,
因为直线过点,且与直线及轴围成等腰三角形,
当等腰三角形底边在轴上时,直线的倾斜角为,斜率为,
当等腰三角形腰在轴上时,直线的倾斜角为,斜率为,
所以由点斜式可得的方程为或,
整理得的方程为或,
故选:D
题型三:一般式下直线的平行与垂直的问题
7.(23-24高二下·河南)已知直线,䒴,,则( )
A.或 B. C.或 D.
【答案】B
【分析】由两直线平行和垂直的条件,列方程求解.
【详解】已知直线,
由,得,且,解得,
由,得,故.
故选:B.
8.(23-24高二上·安徽亳州·阶段练习)已知直线:与:互相垂直,则实数( )
A.1 B. C.1或 D.1或2
【答案】D
【分析】根据两条直线垂直的充要条件可得.
【详解】由题意知,不同时为,且也不同时为,
则两直线,
化简得,解得,或.
故选:D.
9.(21-22高二上·北京昌平·期中)已知直线,则下列结论正确的是( )
A.直线的倾斜角为
B.向量是直线的一个方向向量
C.过点与直线平行的直线方程为
D.若直线,则
【答案】D
【分析】求出直线的倾斜角可判断A,由直线的方向向量可判断B,由直线平行设所求,代点即可判断C,由直线垂直可判断D
【详解】对于A:的斜率为,所以直线的倾斜角为,故A错误;
对于B:因为直线的方向向量为或,
所以的方向向量为或,故B错误;
对于C:因为与直线平行的直线方程可设为,
又直线过点,故,解得,
故所求直线为,故C错误;
对于D:,,则,
所以,故D正确;
故选:D
题型四:由两条直线平行或垂直求直线方程
10.(23-24高二上·湖南长沙·期末)已知直线与直线的交点为.
(1)求过点且与直线垂直的直线方程;
(2)求过点且与直线平行的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出交点,后依据垂直求出所求直线的斜率,再求方程即可.
(2)结合求出的交点,后依据平行求出所求直线的斜率,再求方程即可.
【详解】(1)联立方程与,解得,,故,
而的斜率为,故所求直线斜率为,
则所求直线方程为,化简得.
(2)易知的斜率为,故所求直线斜率为,
则所求直线方程为,化简得.
11.(23-24高二上·北京·期中)已知的顶点坐标分别是,,,为边的中点.
(1)求中线的方程;
(2)求经过点且与直线平行的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先确定,然后通过两点的坐标确定方程;
(2)先确定直线的斜率,然后通过点的坐标和斜率确定方程.
【详解】(1)由于,,故,而,故的方程是,即.
(2)由于直线的斜率是,且不在直线上.
所以经过点且与直线平行的直线方程为,即.
12.(23-24高二上·陕西汉中·阶段练习)已知直线 与直线交于点.
(1)求过点且平行于直线的直线的方程;
(2)求过点且垂直于直线的直线的方程;
(3)求过点并且在轴上的截距是在轴上截距2倍的直线的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据题意,求得点的坐标,设直线的方程为,将点的坐标代入,即可得到结果;
(2)根据题意,设直线的方程为,将点的坐标代入,即可得到结果;
(3)根据题意,分直线经过原点与不经过原点讨论,代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)由,得,所以交点,
设过点且平行于直线的直线方程为,
将点坐标代入,解得,
则直线方程是:.
(2)求过点且垂直于直线的直线方程为,
将点坐标代入,解得,
则直线方程是:.
(3)当直线过原点时,设直线方程为,
将点坐标代入,可得,
则,化简可得;
当直线不过原点时,设直线方程为,
由条件可得,解得,
则,化简可得;
综上所述,直线的方程为或,
题型五:直线过定点问题
13.(23-24高二上·北京·期中)已知直线方程,则可知直线恒过定点的坐标是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】依题意可得,令,解得即可.
【详解】直线,即,令,解得,
所以直线恒过点.
故选:B
14.(2023高二上·全国·专题练习)已知,满足,则直线必过定点( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用已知条件消去,令的系数为0即可.
【详解】由,得,
代入直线方程中,
得,即,
令,解得,
所以该直线必过定点.
故选:D
15.(23-24高二上·河北石家庄·期中)不论k为任何实数,直线恒过定点,若直线过此定点其中m,n是正实数,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意求出的关系,然后利用基本不等式求出的最小值.
【详解】由直线,
得:,即恒过点,
因为直线过此定点,其中m,n是正实数
所以,
则,
,当且仅当时取等号;
故选:B
题型六:直线一般方程的综合问题
16.(23-24高二上·广东珠海·期末)已知的三个顶点是,,.
(1)求边上的中线的直线方程;
(2)求边上的高的直线方程
(3)求AC边的垂直平分线
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)求出中点,则可得到中线的直线方程;
(2)根据直线垂直得到高的斜率,则得到边上的高的直线方程;
(3)求出AC的中点,再根据斜率垂直则得到斜率,即可得到直线方程.
【详解】(1),,由中点坐标公式得中点为,
又,由直线方程的两点式得边上的中线的直线方程为,
整理得:.
(2),,则,所以边上的高的直线的斜率为,
又,则边上的高的直线方程为,
整理得:.
(3)因为,,则其中点坐标为,
而,则AC边的垂直平分线的斜率为1,其方程为:,
即.
17.(23-24高二上·湖北武汉·期中)在中,边所在的直线斜率为,其中顶点点坐标为,顶点的坐标为.
(1)求边上的高所在的直线方程;
(2)若,的中点分别为,,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)为边上的高所在的直线与所在的直线互相垂直且过点,利用点斜式计算可得;
(2)首先求出的中点的坐标,依题意,则,即可求出的方程.
【详解】(1)由题意知边上的高过,,
因为边上的高所在的直线与所在的直线互相垂直,
故高线的斜率为,
所以边上的高所在的直线方程为:,即;
(2)由已知点坐标为,,故的中点为,
因为是的一条中位线,所以,
而,所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,化简可得.
18.(23-24高二上·江苏无锡·阶段练习)如图,平面直角坐标系内,为坐标原点,点在轴正半轴上,点B在第一象限内,.
(1)若,求的面积的最大值和取得面积最大值时的直线的方程;
(2)设,若,求证:直线过一定点,并求出此定点的坐标.
【答案】(1),
(2)证明见解析,直线恒过定点.
【分析】(1)设,由距离公式结合基本不等式得出,进而得出的面积的最大值,并由取等条件得出直线AB方程;
(2)讨论直线的斜率,设出直线方程,由得出,进而得出定点.
【详解】(1)设.
由,得,即.
,
当且仅当时取等号.
所以的面积,
当的面积取最大值时,,
直线的方程为:,即.
(2)
若直线的斜率不存在,有,又,解得,
即直线的方程为;
若直线的斜率存在,则直线的方程,
化简得,
两边同除,又,
所以,整理得,
得过定点所以直线恒过定点.
【专项训练】
一、单选题
19.(23-24高二下·山东青岛)直线和直线垂直,则的值为( )
A.1 B.0或1 C.0或-1 D.-1
【答案】B
【分析】由两直线垂直直接计算.
【详解】由两直线垂直可知,
解得或,
故选:B.
20.(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
21.(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
22.(23-24高二下·河南·开学考试)已知经过点的直线的一个方向向量为,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据直线的方向向量的概念求出直线的斜率,再用点斜式求直线的方程.
【详解】因为的一个方向向量为,所以设的斜率为,由点斜式得:直线方程为:.
故选:B
23.(23-24高二上·福建漳州·期末)已知直线过点,且直线的倾斜角为直线的倾斜角的2倍,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,求得直线的倾斜角为,得到的斜率为,结合直线的点斜式方程,即可求解.
【详解】设直线的倾斜角为,其中,
由直线,可得斜率为,即,可得,
根据题意,可得直线的倾斜角为,所以直线的斜率为,
因为直线经过点,可得直线的方程为,即.
故选:D
24.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期中)已知直线,,,则下列结论正确的是( )
A.直线l恒过定点
B.当时,直线l的倾斜角为
C.当时,直线l的斜率不存在
D.当时,直线l与直线不垂直
【答案】B
【分析】中,令时,可求得l的必过点,可判定选项A;根据斜率公式求得直线l的斜率,进而可求得直线l的倾斜角,可判定选项B; 当时,求得直线l的斜率,即可判定选项C;当时,求得直线l的斜率,在求得直线得斜率,即可判定两者的位置关系,可判定选项D.
【详解】中,令时,
可得l恒过定点,故选项A错误;
当时,直线的斜率为,
则若倾斜角为时,,且,
则,故选项B正确;
当时,直线l为,斜率为,
故选项C错误;
当时,直线l的斜率为,
又,
所以,
则直线l与直线垂直,故选项D错误.
故选:B.
25.(23-24高二上·四川凉山·期末)已知两点,若直线与线段有公共点,则直线斜率的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先求出直线所过的定点,再分别求出的斜率,结合图象即可得解.
【详解】直线化为,
令,解得,
所以直线过定点,
,
因为直线与线段有公共点,
结合图象可得直线斜率的取值范围为.
故选:A.
26.(2023·山东潍坊·模拟预测)已知直线:与直线,且,则的最小值为( )
A.12 B. C.15 D.
【答案】B
【分析】根据直线的垂直关系推出,将化为,展开后利用基本不等式,即可求得答案.
【详解】由题意知直线:与直线,,
则,即,
故,
当且仅当,结合,即时等号成立。
故的最小值为,
故选:B
二、多选题
27.(23-24高二上·山东青岛·期末)已知直线与直线,下列说法正确的是()
A.当时,直线的倾斜角为
B.直线恒过点
C.若,则
D.若,则
【答案】BD
【分析】利用直线斜率与倾斜角的关系判断A,利用直线过定点的求解判断B,利用直线平行与垂直的性质判断CD,从而得解.
【详解】A中,当时,直线的斜率,设其倾斜角为,
所以,则,所以A不正确;
B中,直线,整理可得,
令,可得,
即直线恒过定点,所以B正确;
C中,当时,两条直线方程分别为:,
则两条直线重合,所以C不正确;
D中,当时,两条直线方程分别为:,
显然两条直线垂直,所以D正确.
故选:BD.
28.(23-24高二上·浙江湖州·期末)对于直线l:(,),下列说法正确的是( )
A.直线l的一个方向向量为 B.直线l恒过定点
C.当时,直线l的倾斜角为60° D.当且时,l不经过第二象限
【答案】ABD
【分析】由直线方程的相关性质逐一判断即可.
【详解】对于A:直线l的一个方向向量为,A正确;
对于B:直线l的方程可化为,所以直线l恒过定点,B正确;
对于C:当时,直线l的斜率为,此时倾斜角为,C错误;
对于D:当且时,直线l为,所以l不经过第二象限,D正确.
故选:ABD.
29.(23-24高二上·福建漳州·期末)已知直线,,则( )
A.过定点 B.当时,
C.当时, D.当时,的斜率不存在
【答案】ABD
【分析】令的系数等于零求出定点即可判断A;当时,求出两直线方程,利用斜率关系即可判断BD;当时,求出两直线方程,利用斜率关系即可判断C.
【详解】对于A,直线的方程化为,令,解得,
所以直线过定点,正确;
对于B,当时,,,所以,正确;
对于C,当时,其斜率为2,其斜率为0,故两直线相交,错误;
对于D,当时,,直线的倾斜角为,故的斜率不存在,正确.
故选:ABD.
30.(23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末)已知直线:,其中,则下列说法正确的有( )
A.直线过定点 B.若直线与直线平行,则
C.当时,直线的倾斜角为 D.当时,直线在两坐标轴上的截距相等
【答案】AC
【分析】由直线的点斜式方程可判定A;由两直线平行,斜率相等可判定B;对于C、D,分别求出直线即可判断.
【详解】由已知,直线:,
则直线过定点,A正确;
若直线与直线平行,则,
得,或,B错误;
当时,直线:,则,
所以倾斜角为,C正确;
当时,直线:,其在轴上的截距分别为,
不相等,D错误.
故选:AC.
31.(23-24高二上·浙江宁波·期末)已知直线的方程为,直线的方程为,( )
A.则直线的斜率为 B.若,则
C.若,则或 D.直线过定点
【答案】CD
【分析】根据时,直线的斜率不存在,即可判断A;根据两直线平行的充要条件计算即可判断B;根据两直线垂直的充要条件计算即可判断C;令的系数等于零求出定点即可判断D.
【详解】对于A,当时,直线的斜率不存在,故A错误;
对于B,若,则,解得或,
经检验,两个都符合题意,所以或,故B错误;
对于C,若,则,解得或,故C正确;
对于D,直线的方程化为,
令,解得,
所以直线过定点,故D正确.
故选:CD.
32.(23-24高二上·河北沧州·阶段练习)已知的三个顶点分别是,且边上的高所在的直线方程为,则以下结论正确的是( )
A.
B.边上的中线所在的直线方程为
C.过点且平行于的直线方程为
D.三边所在的直线中,直线的倾斜角最大
【答案】BC
【分析】对于A,利用高线所在直线方程,代入点的坐标,建立方程,可得答案;对于B,利用中点坐标公式,根据斜率公式以及点斜式方程,可得答案;对于C,根据斜率公式以及点斜式方程,可得答案;对于D,根据斜率与倾斜角的关系,可得答案.
【详解】对于A,在直线上,,故A不正确;
对于B,的中点为,,∴斜率为,
则直线方程为,即,故B正确;
对于C,直线方程为,
整理可得,故C正确;
对于D,,,
直线的倾斜角大于直线的倾斜角,故D不正确,
故选:BC.
三、填空题
33.(23-24高二下·上海·阶段练习)已知,设直线,,若,则 .
【答案】
【分析】根据两直线平行的充要条件得到方程,解得即可.
【详解】由题意得
当时,直线重合,舍去,故.
故答案为:.
34.(2024高三·全国·专题练习)当m变化时,直线(m+2)x+(2-m)y+4=0恒过定点 .
【答案】(-1,-1)
【详解】
解析:方程(m+2)x+(2-m)y+4=0可化为(x-y)m+(2x+2y+4)=0.由得所以定点坐标是(-1,-1).
【考查意图】直线过定点.
35.(2024高二上·全国·专题练习)如图,已知直线过点,且与轴,轴的正半轴分别交于,两点,为坐标原点,则三角形面积的最小值为 .
【答案】
【分析】设出直线的截距式方程,推出截距关系式,写出面积的表达式,再由不等式得最值.
【详解】设直线为,
因为直线过点,则,
三角形面积为,
利用均值不等式,,即,
当且仅当等号成立,
于是,三角形面积为.
故答案为:
36(23-24高二上·天津武清·阶段练习)下列说法正确的是 .
①直线()必过定点
②直线在y轴上的截距为4
③直线的倾斜角为120°
④过点且垂直于直线的直线方程为
【答案】①③④
【分析】①③由直线方程直接确定定点坐标、斜率,进而得倾斜角判断正误;②令求截距;④根据垂直关系,应用点斜式写出直线方程.
【详解】①直线,过定点,对;
②令,则,故在y轴上的截距为,错;
③由,即斜率为,结合倾斜角与斜率关系及其范围可得倾斜角为120°,对;
④过点且垂直于直线的直线方程为,即,对.
故答案为:①③④
四、解答题
37.(23-24高二上·江西九江·期末)(1)直线与直线平行,求的值;
(2)直线与直线垂直,求的值.
【答案】(1);(2)或.
【分析】(1)根据两直线平行的充要条件计算即可;
(2)根据两直线垂直的充要条件计算即可.
【详解】(1)因为直线与直线平行,
所以,解得,
经检验,当时,两直线重合,
所以;
(2)因为直线与直线垂直,
所以,解得或.
38.(23-24高二上·北京石景山·期末)菱形的顶点的坐标分别为边所在直线过点.
(1)求边所在直线的方程;
(2)求对角线所在直线的方程.
【答案】(1)BC所在直线方程为,AD所在直线方程为
(2)
【分析】(1)求出,由点斜式求出直线方程;
(2)求出的中点坐标,再根据垂直关系得到,利用点斜式写出直线方程,得到答案.
【详解】(1)由菱形的性质可知,则.
所以边所在直线的方程为,即;
边所在直线的方程为,即.
(2)线段的中点为,
由菱形的几何性质可知,且为的中点,则,
所以对角线所在直线的方程为,即.
39.(2023高二上·江苏·专题练习)已知ABC的三个顶点分别为.
(1)求边AB所在直线的方程;
(2)求边AC上的中线BD所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用直线方程的两点式求解;
(2)先求得AC的中点,再由点B的坐标,利用直线方程的两点式求解.
【详解】(1)解:由两点式得边AB所在直线的方程为,
即.
(2)由题意,得点D的坐标为,
由两点式,得BD所在直线的方程为,
即.
40.(23-24高二上·甘肃白银·期中)已知直线方程为,其中.
(1)当变化时,求点到直线的距离的最大值;
(2)若直线分别与x轴、y轴的负半轴交于A,B两点,求△AOB面积的最小值及此时的直线方程.
【答案】(1)
(2)△AOB面积的最小值为4,此时的直线方程.
【分析】(1)把直线方程整理成关于的方程,由恒等式知识可得定点坐标,点到直线的距离的最大时,一定有与该直线垂直,可得结论.
(2)求出直线与两坐标轴交点坐标,得三角形面积,然后由基本不等式得最小值及参数值.
【详解】(1)直线方程为,
可化为,
令,解得,所以直线恒过定点.
设定点为,当变化时,与该直线垂直时,点到直线的距离最大,
可知点与定点的连线的距离就是所求最大值,为
(2)由于直线经过定点,直线的斜率存在且,
可设直线方程为可得与轴、轴的负半轴交于,两点,∴,,解得.
∴,
当且仅当时取等号,面积的最小值为4,
此时直线的方程为:,即:.
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