内容正文:
第03讲 2.2.1直线的点斜式方程和斜截式方程
课程标准
学习目标
①掌握确定直线的几何要素。
②掌握直线
的点斜式与斜截式方程的确定。
③解决与直线的点斜式、斜截式有关的
问题.。
通过本节课的学习,要求按题给的条件利用点斜式、斜截式方程的要求求解直线的方程,并能解决与之有关的直线方程的问题.
知识点01:直线的点斜式方程
已知条件(使用前提)
直线过点和斜率(已知一点+斜率)
图示
点斜式方程形式
适用条件
斜率存在(注直线若斜率不存在不可使用该形式直线方程)
1.点斜式方程中的点只要是这条直线上的点,哪一个都可以.
2.当直线与轴平行或重合时,方程可简写为.特别地,轴的方程是;当直线与轴平行或重合时,不能应用点斜式方程.此时可将方程写成.特别地,轴的方程是.
【即学即练1】(23-24高二上·湖北荆州·期末)已知直线l的斜率为,且过点,则直线l在y轴上的截距是 .
知识点02:直线的斜截式方程
已知条件(使用前提)
直线的斜率为且在轴上的纵截距为(已知斜率+纵截距)
图示
点斜式方程形式
适用条件
斜率存在(注直线若斜率不存在不可使用该形式直线方程)
1.直线的斜截式方程是直线的点斜式方程的特殊情况.
2.截距是一个实数,它是直线与坐标轴交点的横坐标或纵坐标,可以为正数、负数和0.当直线过原点时,它在轴上的截距和在轴上的截距都为0.
3.由直线的斜截式方程可直接得到直线的斜率和在轴上的截距,如直线的斜率,在轴上的截距为.
【即学即练2】(23-24高二上·浙江台州·期末)直线的斜率等于( )
A. B.1 C.2 D.
题型01直线的点斜式方程
【典例1】(23-24高二上·四川达州·期末)经过点且倾斜角为的直线方程是( )
A. B. C. D.
【典例2】(2024高二下·上海·专题练习)已知两点、,则直线的斜截式方程是 .
【典例3】(23-24高二上·全国·课后作业)已知,,则过的中点且倾斜角为,直线的点斜式方程是 .
【变式1】(2024高二上·广东)经过点,倾斜角是的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(23-24高二上·江苏宿迁·期中)经过点,斜率为3的直线方程为 .
【变式3】(23-24高二上·新疆乌鲁木齐·期中)已知斜率为2的直线经过点,则直线的方程为 .
题型02直线的斜截式方程
【典例1】(23-24高二上·福建龙岩·阶段练习)已知直线,若直线的倾斜角,求实数的取值范围
【典例2】(2024高二·江苏·专题练习)已知A(4,6),B(﹣3,﹣1),C(4,﹣5)三点.
(1)求经过点A且与直线BC平行的直线l的点斜式方程;
(2)求经过点A且与直线BC垂直的直线m的斜截式方程.
【变式1】(23-24高二·全国·课后作业)倾斜角为60°,与y轴的交点到坐标原点的距离为3的直线的斜截式方程是 .
题型03直线的图象
【典例1】(23-24高二上·广东惠州·期末)已知直线的方程是,的方程是(,),则下列图形中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【典例2】(多选)(23-24高二上·甘肃白银·期中)同一坐标系中,直线与大致位置正确的是( )
A. B.
C. D.
【典例3】(23-24高二上·山东泰安·阶段练习)直线:与直线:在同一平面直角坐标系内的图象只可能是 (填写正确的序号).
【变式1】(23-24高二下·河南平顶山·阶段练习)直线l1:y=ax+b与直线l2:y=bx+a(ab≠0,a≠b)在同一平面直角坐标系内的图象只可能是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(23-24高二·全国·课后作业)下列选项中,在同一直角坐标系中,表示直线y=ax与y=x+a正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式3】(多选)(23-24高二上·贵州遵义·阶段练习)直线:与:在同一平面直角坐标系内的位置可能是( )
A. B.
C. D.
题型04直线的位置关系的应用
【典例1】(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线,若,则a=( )
A.0 B.
C.1 D.±1
【典例2】(23-24高二上·全国·课后作业)与直线垂直,且在y轴上的截距为4的直线的斜截式方程为 ;它与y轴的交点为 .
【典例3】(23-24高二上·湖北十堰·期中)已知中,点,点,点.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)求角平分线所在直线的方程.
【典例4】(23-24高二上·福建泉州·阶段练习)已知两点,.
(1)求线段的垂直平分线;
(2)直线过点且与线段有交点,求直线的倾斜角的取值范围.
【变式1】(多选)(23-24高二上·陕西西安·期末)若直线,则( )
A. B.
C. D.
【变式2】(23-24高二上·四川成都·阶段练习)已知过点和点的直线为,:,:,若,,则的值为 .
【变式3】(23-24高二上·北京丰台·期中)在中,,,.
(1)求边所在直线的方程;
(2)求边上的中线所在直线的方程.
【变式4】(23-24高二上·江西九江·阶段练习)已知的三个顶点分别为,,,求边上的中线所在直线的方程.
A夯实基础 B能力提升
A夯实基础
1.(23-24高二上·全国·课后作业)过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二上·河南郑州·期末)过点,且倾斜角为的直线方程为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·四川攀枝花·期末)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二上·辽宁大连·期末)已知直线l的倾斜角为,且过点,则它在y轴上的截距为( )
A.2 B. C.4 D.
5.(23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习)直线l的方向向量,且过点,则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
6.(23-24高三上·内蒙古巴彦淖尔·期末)已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(1,0),B(5,2),,则AB边上的高CD所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
7.(23-24高一上·陕西西安·期末)直线经过点,它的倾斜角是直线的倾斜角的2倍,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
8.(2024高二·全国)已知点,过点P向直线:和:作垂线,垂足分别为点M,N,则线段MN的长是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(23-24高二上·全国·课后作业)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
10.(23-24高二上·江苏苏州·期中)直线l经过点,在x轴上的截距的取值范围是,则其斜率的可能的值是( )
A. B. C. D.e
三、填空题
11.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线与两坐标轴围成的三角形面积为6,则值是 .
12.(23-24高二上·全国·课后作业)经过点,且与直线平行的直线的斜截式方程为 ;与直线垂直的直线的点斜式方程为 .
四、解答题
13.(2024高二上·全国·专题练习)如图,在两条互相垂直的道路,的一角有一个电线杆,电线杆底部到道路的垂直距离为4米,到道路的垂直距离为3米,现在要过电线杆的底部靠近道路的一侧修建一条人行直道,使得人行道与两条垂直的道路围成的直角三角形的面积最小,则人行道的长度为多少米.
14.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线l的方程是.
(1)求直线l的斜率和倾斜角;
(2)求过点且与直线l平行的直线的方程.
B能力提升
1.(2024高二·全国)已知两点,,动点在线段AB上运动,则xy的最大值为( )
A. B. C.3 D.4
2.(23-24高二·全国·单元测试)已知直线:,直线是直线绕点逆时针旋转得到的直线,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高二上·山西·开学考试)已知直线经过点,且,两点到直线的距离相等,则直线的方程为 .
4.(23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习)已知直线经过点.
(1)若不过原点且在两坐标轴上截距和为零,求的点斜式方程;
(2)设的斜率与两坐标轴的交点分别为、B,当的面积最小时,求的斜截式方程.
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第03讲 2.2.1直线的点斜式方程和斜截式方程
课程标准
学习目标
①掌握确定直线的几何要素。
②掌握直线
的点斜式与斜截式方程的确定。
③解决与直线的点斜式、斜截式有关的
问题.。
通过本节课的学习,要求按题给的条件利用点斜式、斜截式方程的要求求解直线的方程,并能解决与之有关的直线方程的问题.
知识点01:直线的点斜式方程
已知条件(使用前提)
直线过点和斜率(已知一点+斜率)
图示
点斜式方程形式
适用条件
斜率存在(注直线若斜率不存在不可使用该形式直线方程)
1.点斜式方程中的点只要是这条直线上的点,哪一个都可以.
2.当直线与轴平行或重合时,方程可简写为.特别地,轴的方程是;当直线与轴平行或重合时,不能应用点斜式方程.此时可将方程写成.特别地,轴的方程是.
【即学即练1】(23-24高二上·湖北荆州·期末)已知直线l的斜率为,且过点,则直线l在y轴上的截距是 .
【答案】
【分析】利用点斜式求直线方程,再转化为斜截式方程,即可得出直线在轴上的截距.
【详解】由点斜式方程得,转化为斜截式方程可得,
所以该直线在轴上的截距为.
故答案为:.
知识点02:直线的斜截式方程
已知条件(使用前提)
直线的斜率为且在轴上的纵截距为(已知斜率+纵截距)
图示
点斜式方程形式
适用条件
斜率存在(注直线若斜率不存在不可使用该形式直线方程)
1.直线的斜截式方程是直线的点斜式方程的特殊情况.
2.截距是一个实数,它是直线与坐标轴交点的横坐标或纵坐标,可以为正数、负数和0.当直线过原点时,它在轴上的截距和在轴上的截距都为0.
3.由直线的斜截式方程可直接得到直线的斜率和在轴上的截距,如直线的斜率,在轴上的截距为.
【即学即练2】(23-24高二上·浙江台州·期末)直线的斜率等于( )
A. B.1 C.2 D.
【答案】C
【分析】由斜截式判定直线斜率即可.
【详解】由直线的斜截式可知的斜率为.
故选:C
题型01直线的点斜式方程
【典例1】(23-24高二上·四川达州·期末)经过点且倾斜角为的直线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出直线斜率,利用点斜式求出直线方程,得到答案.
【详解】直线斜率,故直线方程为,即.
故选:A
【典例2】(2024高二下·上海·专题练习)已知两点、,则直线的斜截式方程是 .
【答案】
【分析】直接利用两点的坐标求出直线的方程,进一步转换为斜截式.
【详解】已知两点、,故直线的斜率,
则方程为:,整理得,
转化为直线的斜截式为.
故答案为:.
【典例3】(23-24高二上·全国·课后作业)已知,,则过的中点且倾斜角为,直线的点斜式方程是 .
【答案】
【分析】求出中点坐标和斜率后,根据点斜式可得结果.
【详解】设的中点为,则,
又斜率,
所以直线的点斜式方程为.
故答案为:
【变式1】(2024高二上·广东)经过点,倾斜角是的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用直线的点斜式即可得解.
【详解】因为直线的倾斜角为,所以其斜率为,
又经过点,则所求直线为.
故选:B.
【变式2】(23-24高二上·江苏宿迁·期中)经过点,斜率为3的直线方程为 .
【答案】
【分析】直接由直线方程点斜式的定义即可得解.
【详解】由题意经过点,斜率为3的直线方程为,整理得.
故答案为:.
【变式3】(23-24高二上·新疆乌鲁木齐·期中)已知斜率为2的直线经过点,则直线的方程为 .
【答案】
【分析】根据直线点斜式方程,直线斜率为且过点时,直线方程为,代入题中已知即可得出答案.
【详解】已知直线斜率为2且经过点,
由直线点斜式方程得直线的方程为:,即.
故答案为:.
题型02直线的斜截式方程
【典例1】(23-24高二上·福建龙岩·阶段练习)已知直线,若直线的倾斜角,求实数的取值范围
【答案】
【分析】根据直线斜率与倾斜角的之间的关系,结合正切函数的性质进行求解即可.
【详解】由直线的方程可知该直线的斜率为,
所以有,
因为,
所以,
因此实数的取值范围为,
故答案为:
【典例2】(2024高二·江苏·专题练习)已知A(4,6),B(﹣3,﹣1),C(4,﹣5)三点.
(1)求经过点A且与直线BC平行的直线l的点斜式方程;
(2)求经过点A且与直线BC垂直的直线m的斜截式方程.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)由题可求直线BC的斜率,再写出直线的点斜式方程;
(2)先求出所求直线的斜率为,再写出直线的斜截式方程.
【详解】(1)由题得直线BC的斜率为,所以经过点A且与直线BC平行的直线l的点斜式方程为:;
(2)由题得直线BC的斜率为,所以所求直线的斜率为.
所以直线的方程为,即,
所以经过点A且与直线BC垂直的直线m的斜截式方程.
【变式1】(23-24高二·全国·课后作业)倾斜角为60°,与y轴的交点到坐标原点的距离为3的直线的斜截式方程是 .
【答案】或
【分析】求得斜率,根据题意,求得直线在y轴上的截距是或,即可求得直线的方程.
【详解】因为直线的倾斜角是,所以斜率,
又因为直线与y轴的交点到坐标原点的距离为3,
所以直线在y轴上的截距是或,
所以所求直线的斜截式方程是或.
故答案为:或.
题型03直线的图象
【典例1】(23-24高二上·广东惠州·期末)已知直线的方程是,的方程是(,),则下列图形中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由图象判断参数范围,根据参数范围是否矛盾即可得答案.
【详解】对于A,由的图象知,,由的图象知,,故A正确;
对于B,由的图象知,,由的图象知,,矛盾,故B错误;
对于C,由的图象知,,由的图象知,,矛盾,故C错误;
对于D,由的图象知,,由的图象知,,矛盾,故D错误.
故选:A
【典例2】(多选)(23-24高二上·甘肃白银·期中)同一坐标系中,直线与大致位置正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】结合各选项分析直线的斜率与在轴上的截距,从而得以判断.
【详解】因为,,
对于A,由图可得直线的斜率,在轴上的截距;
而的斜率,矛盾,故A错误;
对于B,由图可得直线的斜率,在轴上的截距;
而的斜率,在轴上的截距,即,符合题意,故B正确;
对于C,由图可得直线的斜率,在轴上的截距;
而的斜率,在轴上的截距,即,符合题意,故C正确.
对于D,由图可得直线的斜率,在轴上的截距;
而的斜率,矛盾,故D错误.
故选:BC.
【典例3】(23-24高二上·山东泰安·阶段练习)直线:与直线:在同一平面直角坐标系内的图象只可能是 (填写正确的序号).
【答案】④
【分析】根据直线方程斜截式与图像的关系进行判断即可.
【详解】对于①,由得,,而由得,,矛盾,故①错误;
对于②,由得,,而由得,,矛盾,故②错误;
对于③,由得,,而由得,,矛盾,故③错误;
对于④,由得,,由得,,故④正确.
故答案为:④.
【变式1】(23-24高二下·河南平顶山·阶段练习)直线l1:y=ax+b与直线l2:y=bx+a(ab≠0,a≠b)在同一平面直角坐标系内的图象只可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据直线的斜率和纵截距的正负进行判断.
【详解】对B,斜率为正,在轴上的截距也为正,故不可能有斜率为负的情况.故B错.
当时, 和斜率均为正,且截距均为正.仅D选项满足.
故选:D
【变式2】(23-24高二·全国·课后作业)下列选项中,在同一直角坐标系中,表示直线y=ax与y=x+a正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分别讨论时直线y=ax与y=x+a的倾斜角和在轴上的截距,从而可判断出选项.
【详解】①当a>0时,直线y=ax的倾斜角为锐角,
直线y=x+a的倾斜角为锐角,且在y轴上的截距为,a>0,所以选项A,B都不成立;
②当a=0时,直线y=ax的倾斜角为0°,所以A,B,C,D都不符合;
③当a<0时,直线y=ax的倾斜角为钝角,
直线y=x+a的倾斜角为锐角,且在y轴上的截距为,a<0,所以只有C成立.
故选:C.
【变式3】(多选)(23-24高二上·贵州遵义·阶段练习)直线:与:在同一平面直角坐标系内的位置可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】对于A选项,利用两条直线斜率和截距的大小关系进行判定;对于B选项当时,符合题意;对于C选项,当或时,符合题意;对于D选项,根据一条直线斜率不存在即可判断.
【详解】对于A选项,两条直线的斜率和截距均大于0,且其中一条直线的斜率和截距均大于另一条直线的斜率和截距,不符合题意,A不正确.
对于B选项,当时,符合题意,B正确.
对于C选项,当或时,符合题意,C正确.
对于D选项,其中一条直线斜率不存在,不符合题意,D不正确.
故选:
题型04直线的位置关系的应用
【典例1】(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线,若,则a=( )
A.0 B.
C.1 D.±1
【答案】B
【分析】由斜率相等、截距不相等得出的值.
【详解】因为,所以,所以,
又,两直线l1与l2不能重合,
则,即,故.
故选:B
【典例2】(23-24高二上·全国·课后作业)与直线垂直,且在y轴上的截距为4的直线的斜截式方程为 ;它与y轴的交点为 .
【答案】
【分析】根据与直线垂直,求出斜率,再根据在y轴上的截距为4,求出直线方程.
【详解】设所求直线斜率为k,则,
即,又在y轴上的截距为4,
则直线为,与y轴交点为.
故答案为:;.
【典例3】(23-24高二上·湖北十堰·期中)已知中,点,点,点.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)求角平分线所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,求得,得到边上的高所在直线的斜率,结合直线的点斜式方程,即可求解;
(2)根据题意,得到角平分线的倾斜角为,求得,结合直线的点斜式方程,即可求解.
【详解】(1)解:因为点,点,所以边所在直线斜率,
所以边上的高所在直线的斜率,且过点,
所以边上的高所在直线的方程为.
(2)解:由,可得,所以角平分线的倾斜角为,
所以角平分线所在直线的斜率,且过点,
所以角平分线所在直线l的方程为.
【典例4】(23-24高二上·福建泉州·阶段练习)已知两点,.
(1)求线段的垂直平分线;
(2)直线过点且与线段有交点,求直线的倾斜角的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据中点坐标和垂直的斜率关系,根据点斜式即可求解,
(2)求出的斜率进而得其倾斜角,即可求解的倾斜角.
【详解】(1),的中点为 且,
所以线段的垂直平分线方程为,即
(2)直线的斜率分别为
因此直线的倾斜角分别为
所以直线与线段有交点,则倾斜角的范围为
【变式1】(多选)(23-24高二上·陕西西安·期末)若直线,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】找到斜率之间的关系,即可判断平行与垂直.
【详解】设的斜率分别为,
结合题意易得:,
因为,所以
因为且,所以.
故选:BD.
【变式2】(23-24高二上·四川成都·阶段练习)已知过点和点的直线为,:,:,若,,则的值为 .
【答案】
【分析】由平行、垂直直线的斜率关系求解即可.
【详解】因为,所以,解得,
又,所以,解得,
所以.
故答案为:.
【变式3】(23-24高二上·北京丰台·期中)在中,,,.
(1)求边所在直线的方程;
(2)求边上的中线所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用两点之间的斜率公式求出斜率,然后利用直线的点斜式方程求解即可;
(2)利用中点坐标公式和斜率公式结合直线的点斜式方程求解即可.
【详解】(1)因为,,
所以边所在直线的斜率.
又因为该直线过点,
所以边所在直线的方程为:,
即.
(2)设边上的中点为,则直线即为边上的中线.
因为,,
所以,又因为
所以直线的斜率.
又因为该直线过点,
所以直线的方程为:,
即.
【变式4】(23-24高二上·江西九江·阶段练习)已知的三个顶点分别为,,,求边上的中线所在直线的方程.
【答案】
【分析】求得两点的中点坐标,求出边上的中线所在直线的斜率,即可得答案.
【详解】,,
的中点为,
又,
由斜率公式可知,边上的中线所在直线的斜率,
边上的中线所在直线的方程为,
即直线的方程为:.
A夯实基础 B能力提升
A夯实基础
1.(23-24高二上·全国·课后作业)过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
先求得所求直线的斜率,再根据点斜式求得正确答案.
【详解】直线的斜率为
由垂直关系可得垂线的斜率为,
又垂线过点,
垂线方程为
故选:D
2.(23-24高二上·河南郑州·期末)过点,且倾斜角为的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】倾斜角为的直线斜率不存在,可解.
【详解】过点,且倾斜角为的直线垂直于轴,
其方程为.
故选:B
3.(23-24高二上·四川攀枝花·期末)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用直线斜截式方程及斜率的定义即可求解.
【详解】由直线,得直线的斜率为,
设直线的倾斜角为,
所以,
所以直线的倾斜角为.
故选:A.
4.(23-24高二上·辽宁大连·期末)已知直线l的倾斜角为,且过点,则它在y轴上的截距为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】A
【分析】由倾斜角求出斜率,再用点斜式写出直线方程,最后求出截距即可.
【详解】由题意可知直线的斜率,
所以直线方程为,即,
所以它在y轴上的截距为,
故选:A.
5.(23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习)直线l的方向向量,且过点,则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据方向向量可求出直线的斜率,利用点斜式方程即可求得直线的方程.
【详解】由直线l的方向向量可得直线l的斜率为,
所以直线l的方程为,即.
故选:D.
6.(23-24高三上·内蒙古巴彦淖尔·期末)已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(1,0),B(5,2),,则AB边上的高CD所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出的斜率,根据两直线垂直的性质,得出直线的斜率,从而得出直线的方程.
【详解】解:因为,
所以,
所以直线为:,即.
故选:C.
7.(23-24高一上·陕西西安·期末)直线经过点,它的倾斜角是直线的倾斜角的2倍,则直线的方程是( )
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.
故选:D.
8.(2024高二·全国)已知点,过点P向直线:和:作垂线,垂足分别为点M,N,则线段MN的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意得到四点共圆,且圆的直径为OP,且此圆也为的外接圆,由正弦定理进行求解.
【详解】如图,∵,,
∴四点共圆,且圆的直径为OP,且此圆也为的外接圆,
设半径为,则,
在中,由正弦定理得,
∴,
又,的倾斜角分别是,
∴,而,
∴.
故选:C
二、多选题
9.(23-24高二上·全国·课后作业)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】BC
【分析】根据直线方程逐项判断.
【详解】对于A,将代入,可知不满足方程,故A不正确;
对于B,由,知直线l的斜率为,故B正确;
对于C,设直线l的倾斜角为α,则,可得,故C正确;
对于D,由,令,可得直线l在轴上的截距为-1,故D不正确.
故选:BC
10.(23-24高二上·江苏苏州·期中)直线l经过点,在x轴上的截距的取值范围是,则其斜率的可能的值是( )
A. B. C. D.e
【答案】ACD
【分析】设直线l的方程,求出在x轴上的截距,根据截距范围列不等式求解即可.
【详解】设直线l的方程为,
令,,
得,解得或,
观察可得ACD符合.
故选:ACD.
三、填空题
11.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线与两坐标轴围成的三角形面积为6,则值是 .
【答案】
【分析】根据题意,分别求得直线在轴的截距,结合三角形的面积公式,即可得到结果.
【详解】对于直线,能与两坐标轴围成三角形,则,
令,得,所以直线与轴交点坐标为,
令,得,所以直线与轴交点坐标为,
所以直线与两坐标轴围成的三角形面积为,
解得.
故答案为:
12.(23-24高二上·全国·课后作业)经过点,且与直线平行的直线的斜截式方程为 ;与直线垂直的直线的点斜式方程为 .
【答案】
【分析】根据平行直线的斜率关系,找到斜率,经过点求出直线方程,改写成斜截式方程即可,根据垂直直线的斜率关系,求出斜率,写出对应的方程,改写成点斜式方程即可.
【详解】设直线的斜率为,
与直线平行的直线的斜率为,
与直线垂直的直线斜率为.
由得,
由两直线平行知.
所以所求直线方程为,即;
由两直线垂直知,
所以与直线垂直的直线的点斜式方程为.
故答案为:;
四、解答题
13.(2024高二上·全国·专题练习)如图,在两条互相垂直的道路,的一角有一个电线杆,电线杆底部到道路的垂直距离为4米,到道路的垂直距离为3米,现在要过电线杆的底部靠近道路的一侧修建一条人行直道,使得人行道与两条垂直的道路围成的直角三角形的面积最小,则人行道的长度为多少米.
【答案】10
【分析】建立平面直角坐标系,设出直线方程为,分别写出点坐标,进而根据三角形面积公式结合均值不等式求解即可.
【详解】如图建立平面直角坐标系,
根据题意设人行道所在直线方程为,
所以,,
所以的面积,
因为,所以,
当且仅当,即时取等号,
此时,,
所以人行道的长度为 米.
14.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线l的方程是.
(1)求直线l的斜率和倾斜角;
(2)求过点且与直线l平行的直线的方程.
【答案】(1)斜率为,倾斜角是60°
(2)
【分析】(1)由直线方程直接求出斜率,进而得到倾斜角;
(2)利用点斜式方程求出直线方程.
【详解】(1)已知直线l:,
所以直线l的斜率,倾斜角是.
(2)过点且与直线l平行的直线的斜率是,
所求直线方程为:,即.
B能力提升
1.(2024高二·全国)已知两点,,动点在线段AB上运动,则xy的最大值为( )
A. B. C.3 D.4
【答案】C
【分析】先写出直线AB的方程;再利用基本不等式即可求解.
【详解】由,可得:,
则直线AB的方程为:,即.
又因为动点在线段AB上运动,
所以,
则,当且仅当,即,时等号成立,
所以.最大值为3.
故选:C.
2.(23-24高二·全国·单元测试)已知直线:,直线是直线绕点逆时针旋转得到的直线,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由正切的和角公式与直线方程的点斜式求解即可
【详解】设直线的倾斜角为,则,
又直线是直线绕点逆时针旋转得到的直线,
所以直线的倾斜角为,
故直线的斜率为,
故直线的方程是,即,
故选:D.
3.(23-24高二上·山西·开学考试)已知直线经过点,且,两点到直线的距离相等,则直线的方程为 .
【答案】或
【分析】根据直线与直线平行,过直线过线段的中点进行分类讨论,从而求得的方程.
【详解】直线的斜率为,
所以过且平行于直线的直线方程为.
线段的中点坐标为,
所以过与线段中点的直线的方程为.
所以直线或符合题意.
故答案为:或
4.(23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习)已知直线经过点.
(1)若不过原点且在两坐标轴上截距和为零,求的点斜式方程;
(2)设的斜率与两坐标轴的交点分别为、B,当的面积最小时,求的斜截式方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设出直线的点斜式方程,利用截距和为零建立斜率的方程,求解斜率即可写出点斜式方程;
(2)先利用截距表示的面积,然后利用基本不等式求解最值,即可得到所求直线的方程.
【详解】(1)由题意知,的斜率存在且不为0,
设斜率为,则的点斜式方程为,则它在两坐标轴上截距分别为和,
所以,解得(此时直线过原点,舍去)或,
所以的点斜式方程为.
(2)由(1)知,,,
所以的面积,
当且仅当即时,等号成立,的点斜式方程为,即,
所以的斜截式方程为.
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