内容正文:
第09讲 直线的一般式方程(4个知识点+2个要点+1个易错点+4种题型+过关检测)
知识点1: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.
知识点2:直线的一般式方程与其他形式方程的互化
1、一般式方程的桥梁作用:直线的点斜式、斜截式、两点式和截距式方程四种形式之间的互化,一般要利用一般式方程作为桥梁,现将一种形式的方程化为一般式方程,然后将一般式方程转化为另一种形式.
2、一般式化为斜截式的步骤
(1)移项得;
(2)当时,得斜截式方程.
3、一般式化为截距式的步骤
(1)把常数项移到方程右边,得;
(2)当,方程两边同时除以,得;
(3)化为截距式方程:.
知识点3:直线系方程
(1)平行直线系:与直线垂直的直线方程可设为
(2)垂直直线系:与直线垂直的直线方程可设为
知识点4:直线的方向向量
设A,B为直线上的两点,则就是这条直线的方向向量.一条直线的方向向量有无数个,且都是非零共线向量。
要点1:选择恰当形式确定直线方程
名称
方程
适用范围
点斜式
y-y1=k(x-x1)
不能表示与x轴垂直的直线
斜截式
y=kx+b
不能表示与x轴垂直的直线
两点式
=
不能表示与坐标轴垂直的直线
截距式
+=1
不能表示与坐标轴垂直和过原点的直线
一般式
Ax+By+C=0
(A2+B2≠0)
适合所有的直线
要点2:利用直线的一般式方程判断两直线的位置关系
若两条直线的方程是用一般式给出的,设直线的方程分别为,,
则可以在条件允许时将两方程化为斜截式方程,从而得出两直线平行与垂直的结论如下:
(1)若,当斜率存在时,;当斜率不存在时,且.
即,且或.
(2)若,当斜率存在时,;当斜率不存在时,或.即
题型1:直线一般式方程的应用
【例题1】(23-24高二上·河南信阳·期末)直线在y轴上的截距为( )
A. B. C.1012 D.2024
【变式1】(23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习)过点,倾斜角为的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(23-24高二上·上海奉贤·阶段练习)若直线和直线斜率互为相反数,则 .
【变式3】(24-25高二上·全国·课前预习)写出满足下列条件的直线的方程.
(1)经过点和;
(2)平行于向量,并且经过点.
题型2:直线的位置关系的应用
【例题2】(23-24高二上·甘肃·期末)若直线和直线平行,则( )
A.或 B.或
C. D.
【变式1】(23-24高二上·福建福州·期末)若直线与直线垂直,则实数a的取值是( )
A.或 B.
C. D.
【变式2】(22-23高二上·福建泉州·阶段练习)已知直线l1:ax+2y-3=0,l2:3x+(a+1)y-a=0,若l1⊥l2则a的值为 .
【变式3】(23-24高二上·山东·阶段练习)求满足以下条件的参数的值.
(1)若直线:和直线:平行,求m的值.
(2)已知直线经过点,,直线经过点,,若,求a的值.
题型3:过定点的直线系
【例题3】(23-24高二上·江苏南京·期末)方程所表示的直线( )
A.恒过点 B.恒过点
C.恒过点和点 D.恒过点和点
【变式1】(24-25高二上·上海·课堂例题)已知直线l:,则下列说法不正确的是( )
A.直线l恒过点
B.若直线l与y轴的夹角为30°,则或
C.直线l的斜率可以等于0
D.若直线l在两坐标轴上的截距相等,则或
【变式2】(24-25高二上·江苏)直线恒过定点
【变式3】(23-24高二上·甘肃庆阳·阶段练习)已知直线过定点.
(1)求点的坐标;
(2)若直线在轴和轴上的截距相等,求的值.
题型4:直线的方程在三角形中的应用
【例题4】(22-23高二上·天津南开·期中)已知三角形ABC的三个顶点分别为,,,则AB边上的中线所在直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【变式1】(2024高二上·全国·专题练习)的三个顶点为,则AC边上的中线所在直线的方程为 .
【变式2】(23-24高二上·四川成都·期中)已知的两顶点坐标为,,是边的中点,是边上的高.
(1)求所在直线的方程;
(2)求高所在直线的方程.
【变式3】(23-24高二上·甘肃定西·阶段练习)已知的三个顶点的坐标分别为,,求:
(1)边所在直线的一个方向向量;
(2)边的中垂线的一般式方程.
易错点:对直线平行与垂直时的斜率关系理解有误
【例题1】已知直线与平行,求的值.
【变式1】(22-23高二上·山西运城·期末)已知直线:与:平行,则实数a的值为( )
A.或2 B.0或2 C. D.2
【变式2】(22-23高三上·江西新余·期末)已知直线:与直线;相互平行,则实数的值是( )
A. B.1 C. D.或1
【变式3】(22-23高二上·山西·期中)已知直线经过点,且在两坐标轴上的截距互为相反数且均不为0.
(1)求直线的一般式方程;
(2)若直线与直线平行,求m的值.
一、单选题
1.(23-24高二上·江苏扬州·阶段练习)已知直线过点且与直线平行,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二上·新疆昌吉·阶段练习)经过点且斜率为的直线方程是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高二上·福建泉州·期中)的三个顶点坐标为,,,下列说法中正确的是( )
A.边与直线平行
B.边上的高所在的直线的方程为
C.过点且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程为
D.过点且平分面积的直线与边相交于点
4.(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
5.(23-24高二上·山东济宁·期中)若,,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
6.(23-24高二上·甘肃白银·期末)若直线不经过第一象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(23-24高二上·内蒙古锡林郭勒盟·期末)设点,直线:,当点到的距离最大时,直线的斜率为( )
A. B. C. D.
8.(23-24高二上·吉林长春·期末)直线与直线平行,则的值为( )
A. B. C.1 D.2
二、多选题
9.(23-24高二上·甘肃定西·阶段练习)过点且在两坐标轴上的截距都是非负整数的直线可以是( )
A. B.
C. D.
10.(22-23高二上·云南玉溪·期中)已知为任意实数,当变化时,关于方程的说法正确的是( )
A.该方程表示的直线恒过点
B.当且仅当时,该方程表示的直线垂直于轴
C.若直线与平行,则或3
D.若直线与直线垂直,则
11.(23-24高二上·安徽六安·期末)已知直线:和直线:,下列说法正确的是( )
A.始终过定点 B.若,则或
C.若,则或2 D.当时,始终不过第三象限
三、填空题
12.(23-24高二下·上海·期中)若直线和直线垂直,则 .
13.(2024高二上·全国·专题练习)不论m,n取什么值,直线必过一定点为 .
14.(24-25高二上·上海·课后作业)已知直线l的一个方向向量为,若l过点,则直线l的方程为 .
四、解答题
15.(2023高二上·江苏·专题练习)求过点,且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线的方程.
16.(23-24高二上·浙江嘉兴·阶段练习)已知点和直线.
(1)若直线经过点P,且,求直线的方程;
(2)若直线经过点P,且在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程.
17.(23-24高二上·全国·期末)设直线的方程为.
(1)若在两坐标轴上的截距相等,求的方程;
(2)若不经过第二象限,求实数a的取值范围.
18.(21-22高二上·上海静安·期末)已知直线和,
(1)若与平行,求的值;
(2)若与垂直,求的值.
19.(23-24高二上·重庆永川·阶段练习)已知的三个顶点分别为.
(1)求边所在直线的方程;
(2)求边上的高所在直线的方程.
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第09讲 直线的一般式方程(4个知识点+2个要点+1个易错点+4种题型+过关检测)
知识点1: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.
知识点2:直线的一般式方程与其他形式方程的互化
1、一般式方程的桥梁作用:直线的点斜式、斜截式、两点式和截距式方程四种形式之间的互化,一般要利用一般式方程作为桥梁,现将一种形式的方程化为一般式方程,然后将一般式方程转化为另一种形式.
2、一般式化为斜截式的步骤
(1)移项得;
(2)当时,得斜截式方程.
3、一般式化为截距式的步骤
(1)把常数项移到方程右边,得;
(2)当,方程两边同时除以,得;
(3)化为截距式方程:.
知识点3:直线系方程
(1)平行直线系:与直线垂直的直线方程可设为
(2)垂直直线系:与直线垂直的直线方程可设为
知识点4:直线的方向向量
设A,B为直线上的两点,则就是这条直线的方向向量.一条直线的方向向量有无数个,且都是非零共线向量。
要点1:选择恰当形式确定直线方程
名称
方程
适用范围
点斜式
y-y1=k(x-x1)
不能表示与x轴垂直的直线
斜截式
y=kx+b
不能表示与x轴垂直的直线
两点式
=
不能表示与坐标轴垂直的直线
截距式
+=1
不能表示与坐标轴垂直和过原点的直线
一般式
Ax+By+C=0
(A2+B2≠0)
适合所有的直线
要点2:利用直线的一般式方程判断两直线的位置关系
若两条直线的方程是用一般式给出的,设直线的方程分别为,,
则可以在条件允许时将两方程化为斜截式方程,从而得出两直线平行与垂直的结论如下:
(1)若,当斜率存在时,;当斜率不存在时,且.
即,且或.
(2)若,当斜率存在时,;当斜率不存在时,或.即
题型1:直线一般式方程的应用
【例题1】(23-24高二上·河南信阳·期末)直线在y轴上的截距为( )
A. B. C.1012 D.2024
【答案】B
【分析】利用截距的定义,结合直线方程即可得解.
【详解】因为,令,得,
所以直线在y轴上的截距为.
故选:B.
【变式1】(23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习)过点,倾斜角为的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】首先求出直线的斜率,再利用点斜式求出直线方程.
【详解】由倾斜角为知,直线的斜率为,又直线过点,
所以直线方程为,化简得.
故选:C.
【变式2】(23-24高二上·上海奉贤·阶段练习)若直线和直线斜率互为相反数,则 .
【答案】或0
【分析】分,和,根据两直线的斜率互为相反数求解.
【详解】解:当,即时,,,不符合题意;
当,即时,,不符合题意;
当时,直线和直线斜率互为相反数,
所以,解得或,
故答案为:或0
【变式3】(24-25高二上·全国·课前预习)写出满足下列条件的直线的方程.
(1)经过点和;
(2)平行于向量,并且经过点.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)得到直线方向向量,进而取得法向量,再用一般式解题;
(2)先得到直线斜率,再用点斜式,最后化为一般式即可.
【详解】(1)由已知条件可知直线的一个方向向量,
直线的一个法向量.
因此可设直线的一般式方程为,
代入,得,
所求直线的方程为.
(2)所求直线平行于向量,
所求直线的斜率为.
又直线经过点,
所求直线的方程为,整理得.
题型2:直线的位置关系的应用
【例题2】(23-24高二上·甘肃·期末)若直线和直线平行,则( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】C
【分析】根据两条直线平行求出的值,验证即可.
【详解】直线和直线平行,
,解得或,
当时,两条直线重合;
当时,两条直线平行.
综上,.
故选:C.
【变式1】(23-24高二上·福建福州·期末)若直线与直线垂直,则实数a的取值是( )
A.或 B.
C. D.
【答案】A
【分析】由两直线垂直的条件,列方程求实数a的值.
【详解】直线与直线垂直,
则有,解得或,
故选:A.
【变式2】(22-23高二上·福建泉州·阶段练习)已知直线l1:ax+2y-3=0,l2:3x+(a+1)y-a=0,若l1⊥l2则a的值为 .
【答案】/-0.4
【分析】由两一般式直线垂直条件可得答案.
【详解】因两直线互相垂直,则,得.
故答案为:.
【变式3】(23-24高二上·山东·阶段练习)求满足以下条件的参数的值.
(1)若直线:和直线:平行,求m的值.
(2)已知直线经过点,,直线经过点,,若,求a的值.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)由两直线平行,根据平行的判定求的值即可.
(2)当两直线的斜率都存在时,由斜率之积等于求解;若一条直线的斜率不存在,由另一条直线的斜率为0求解.
【详解】(1)直线和直线平行,
,解得或,
当时,直线:和直线:平行,
当时,直线:和直线:重合,
所以;
(2)由题意,知直线的斜率一定存在,直线的斜率可能不存在.
当直线的斜率不存在时,,即,此时,则,满足题意.
当直线的斜率存在时,,
由斜率公式,得.
由,知,即,解得.
综上所述,或.
题型3:过定点的直线系
【例题3】(23-24高二上·江苏南京·期末)方程所表示的直线( )
A.恒过点 B.恒过点
C.恒过点和点 D.恒过点和点
【答案】A
【分析】将方程化为,令的系数等于0,即可得到答案.
【详解】,,
令,解得,
即方程所表示的直线恒过定点.
故选:.
【变式1】(24-25高二上·上海·课堂例题)已知直线l:,则下列说法不正确的是( )
A.直线l恒过点
B.若直线l与y轴的夹角为30°,则或
C.直线l的斜率可以等于0
D.若直线l在两坐标轴上的截距相等,则或
【答案】C
【分析】将方程化为判断直线过定点,判断A的正误;利用倾斜角和斜率的关系判断B的正误;讨论和时直线的斜率和截距情况,判断CD的正误.
【详解】直线的方程可化为,
所以直线过定点,故A正确;
因为直线与轴的夹角为,
所以直线的倾斜角为或,
而直线的斜率为,所以或,
所以或,故B正确;
当时,直线,斜率不存在,
当时,直线的斜率为,
不可能等于,故C错误;
当时,直线在轴上的截距不存在,
当时,令,得,
令,得,令,
得,故D选项正确.
故选:C.
【变式2】(24-25高二上·江苏)直线恒过定点
【答案】
【分析】整理直线方程,列出方程组,求出定点坐标即得.
【详解】直线,化为,
令,解得,
所以直线恒过定点,
故答案为:
【变式3】(23-24高二上·甘肃庆阳·阶段练习)已知直线过定点.
(1)求点的坐标;
(2)若直线在轴和轴上的截距相等,求的值.
【答案】(1)
(2)或2
【分析】(1)利用直线求定点的方法直接列方程求解即可.
(2)首先得出,然后根据截距相等列方程求解即可.
【详解】(1)直线,
则,
定点.
(2)由直线在轴和轴上的截距相等,显然不为0(否则直线在坐标轴上的截距不相等,与题意矛盾),
令,可得,
令,可得,
由直线在轴和轴上的截距相等,有,解得或2,
故或2.
题型4:直线的方程在三角形中的应用
【例题4】(22-23高二上·天津南开·期中)已知三角形ABC的三个顶点分别为,,,则AB边上的中线所在直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先求出的中点,再用两点式求AB边上的中线所在直线的方程
【详解】边的中点为,
∴边上的中线所在直线的方程,即.
故选:C
【变式1】(2024高二上·全国·专题练习)的三个顶点为,则AC边上的中线所在直线的方程为 .
【答案】
【分析】求出线段中点坐标,由两点式写出直线方程,再化简即得.
【详解】,,∴边中点为,
∴中线方程为,即.
故答案为:.
【变式2】(23-24高二上·四川成都·期中)已知的两顶点坐标为,,是边的中点,是边上的高.
(1)求所在直线的方程;
(2)求高所在直线的方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由条件结合中点坐标公式求的坐标,利用点斜式求直线方程,再化为一般式即可;
(2)根据垂直直线的斜率关系求直线的斜率,利用点斜式求直线方程,再化为一般式即可.
【详解】(1)因为是边的中点,所以,
所以直线的斜率,
所以所在直线的方程为:,即,
(2)因为是边AB的中点,所以,
因为是边上的高,
所以,所以,
所以,
因此高所在直线的方程为:,即.
【变式3】(23-24高二上·甘肃定西·阶段练习)已知的三个顶点的坐标分别为,,求:
(1)边所在直线的一个方向向量;
(2)边的中垂线的一般式方程.
【答案】(1)(答案不唯一)
(2)
【分析】(1)即为边所在直线的一个方向向量;
(2)求出线段的中点坐标,再求出的斜率,即可得到所求直线的斜率,再由点斜式求出直线方程.
【详解】(1)因为,,所以边所在直线的一个方向向量为;
(2)设线段的中点为,则点,即,
又,所以边的中垂线的斜率,
则可得中垂线的方程为,
整理得边的中垂线的一般式方程是.
易错点:对直线平行与垂直时的斜率关系理解有误
【例题1】已知直线与平行,求的值.
【解析】当,即时,直线与的斜率均不存在,此时两直线的方程为与,所以//.
当时,此时两条直线的方程为与.
由//得,解得,
经检验知,此时有.
所以当//时,或.
【变式1】(22-23高二上·山西运城·期末)已知直线:与:平行,则实数a的值为( )
A.或2 B.0或2 C. D.2
【答案】C
【分析】根据直线平行的条件列出方程,即可得出结果.
【详解】若两直线斜率都不存在,直线中,直线中,
所以没有实数a能同时满足两条直线斜率均不存在;
若两条直线都有斜率,两直线平行斜率相等,得
,解得或,经过验证:时两直线重合,舍去,
所以,
故选:C
【变式2】(22-23高三上·江西新余·期末)已知直线:与直线;相互平行,则实数的值是( )
A. B.1 C. D.或1
【答案】A
【分析】根据两条直线平行,斜率相等求解即可.
【详解】因为直线:的斜率,斜率存在,且,
所以直线;的斜率存在,且,
化简得:,解得或.
当时,直线:,直线;,此时.
当时,直线:,直线;,此时重合,舍去.
所以.
故选:A
【变式3】(22-23高二上·山西·期中)已知直线经过点,且在两坐标轴上的截距互为相反数且均不为0.
(1)求直线的一般式方程;
(2)若直线与直线平行,求m的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意设直线方程的截距式方程,将点代入计算即可;
(2)由(1)知直线的斜率存在且不为0,所以利用两直线平行的性质求解出参数,注意讨论即可.
【详解】(1)由题意设直线方程为:
将点代入得:
所以直线方程为:
所以直线l的一般式方程为:
(2)由(1)知直线l的斜率存在且不为0,
所以若直线与直线平行
则
所以或
当时,直线满足题意
当时,直线与直线重合不满足题意
所以
一、单选题
1.(23-24高二上·江苏扬州·阶段练习)已知直线过点且与直线平行,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据直线平行,令直线为,再由所过的点求参数,即可得方程.
【详解】令直线为,且过点,
所以,即,故直线的方程为.
故选:C
2.(23-24高二上·新疆昌吉·阶段练习)经过点且斜率为的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用直线的点斜式方程即可得解.
【详解】因为直线经过点且斜率为,
所以直线方程为,即.
故选:D.
3.(23-24高二上·福建泉州·期中)的三个顶点坐标为,,,下列说法中正确的是( )
A.边与直线平行
B.边上的高所在的直线的方程为
C.过点且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程为
D.过点且平分面积的直线与边相交于点
【答案】B
【分析】求出,即可判断A,利用点斜式求出边上的高的方程,即可判断B,分过原点和不过原点两种情况讨论即可判断C,求出边的中点坐标,即可判断D.
【详解】因为,,,
所以直线的斜率,而直线的斜率为,两直线不平行,故A错误;
边上高所在直线斜率为,直线方程为,即,故B正确;
过且在两坐标轴上的截距相等的直线不过原点时方程为,过原点时方程为,故C错误;
过点且平分面积的直线过边中点,而的中点坐标为,故D错误.
故选:B.
4.(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.
5.(23-24高二上·山东济宁·期中)若,,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】D
【分析】将直线方程一般式转化为斜截式,从而求得正确答案.
【详解】依题意,,,则,
直线可化为,
其中,
所以直线不经过第四象限.
故选:D
6.(23-24高二上·甘肃白银·期末)若直线不经过第一象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先将直线化为斜截式,从而得到关于的不等式组,由此得解.
【详解】直线方程可化为,因为直线不经过第一象限,
所以,解得.
所以实数的取值范围是.
故选:C.
7.(23-24高二上·内蒙古锡林郭勒盟·期末)设点,直线:,当点到的距离最大时,直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】整理直线的方程,可得直线恒过点,当时,点到的距离最大时,即可求解.
【详解】∵直线:,
∴可将直线方程变形为,
由,解得,
由此可得直线恒过点,
当时,点到的距离最大时,
,则由,得.
故选:A.
8.(23-24高二上·吉林长春·期末)直线与直线平行,则的值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】先根据求解出的值,然后再进行检验是否重合,由此求解出的值.
【详解】因为,所以,解得或,
当时,,,此时重合,舍去;
当时,,,此时满足,
故选:D.
二、多选题
9.(23-24高二上·甘肃定西·阶段练习)过点且在两坐标轴上的截距都是非负整数的直线可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】根据各选项直线方程判断是否过点,以及求出其在两坐标轴上的截距.
【详解】对于A:因为,所以过点,
且在两坐标轴上的截距都是,符合题意,故A正确;
对于B:因为,所以过点,
令,解得,即直线在轴上的截距为,不符合题意,故B错误;
对于C:因为,所以过点,
令得,令得,
所以直线在两坐标轴上的截距都是,符合题意,故C正确;
对于D:因为,所以过点,
令得,令得,
所以直线在轴上的截距为,在轴上的截距为,符合题意,故D正确.
故选:ACD
10.(22-23高二上·云南玉溪·期中)已知为任意实数,当变化时,关于方程的说法正确的是( )
A.该方程表示的直线恒过点
B.当且仅当时,该方程表示的直线垂直于轴
C.若直线与平行,则或3
D.若直线与直线垂直,则
【答案】ABD
【分析】根据经过两条直线交点的直线系方程的相关性质即可逐项判断求解.
【详解】.
对于选项A:由得,联立两个方程解得x=y=1,故该方程表示的直线恒过定点(1,1),故A正确;
对于选项B:若表示垂直于y轴的直线,则2+λ=0,且1-2λ≠0,即λ=-2,故B正确;
对于选项C:若直线与平行,
则,且,解得,当时,两直线重合,故C错误;
对于选项D:若直线与直线垂直,
则直线的斜率为1,即,解得,故D正确.
故选:ABD.
11.(23-24高二上·安徽六安·期末)已知直线:和直线:,下列说法正确的是( )
A.始终过定点 B.若,则或
C.若,则或2 D.当时,始终不过第三象限
【答案】ACD
【分析】选项A可由含参直线的定点坐标求法可得;选项B当时,,重合;选项C由一般方程垂直时系数关系可得;选项D化为斜截式后,由斜率和和轴上的截距可判断.
【详解】选项A::,令,得,过点,A正确;
选项B:当时,,重合,故B错误;
选项C:当时,由,得或2,故C正确;
选项D:当时,:始终过,斜率为负,不会过第三象限,故D正确.
故选:ACD
三、填空题
12.(23-24高二下·上海·期中)若直线和直线垂直,则 .
【答案】
【分析】利用两直线垂直斜率乘积为计算可得.
【详解】易知直线的斜率为,
直线的斜率为,
由两直线垂直可得,解得.
故答案为:
13.(2024高二上·全国·专题练习)不论m,n取什么值,直线必过一定点为 .
【答案】
【分析】分别令和,求出对应的值,即是直线必过的定点.
【详解】由题意,在
令,解得,
不论m,n取什么值,直线必过一定点.
故答案为:
14.(24-25高二上·上海·课后作业)已知直线l的一个方向向量为,若l过点,则直线l的方程为 .
【答案】
【分析】根据方向向量求出直线的斜率,再点斜式写出方程,最后化简为一般方程即可.
【详解】根据直线l的方向向量可得直线的斜率为,又因为,
所以直线l的方程为,即得.
故答案为:.
四、解答题
15.(2023高二上·江苏·专题练习)求过点,且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线的方程.
【答案】或
【分析】当直线在两坐标轴上的截距互为相反数且不为0时,设直线的方程为,代入点坐标可得答案;②当直线过原点时,设直线的方程为,代入点坐标可得答案.
【详解】①当直线在两坐标轴上的截距互为相反数且不为0时,
可设直线的方程为,
又过点,所以,解得,
所以直线的方程为,即;
②当直线在两坐标轴上的截距互为相反数且为0时,即直线过原点时,
设直线的方程为,因为过点,所以,解得,
直线的方程为,即.
综上,直线的方程为或.
16.(23-24高二上·浙江嘉兴·阶段练习)已知点和直线.
(1)若直线经过点P,且,求直线的方程;
(2)若直线经过点P,且在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)和
【分析】(1)根据直线垂直的斜率关系,即可由点斜式求解,
(2)根据分类讨论,结合截距式即可代入点求解.
【详解】(1)由直线l的方程可知它的斜率为,因为,所以直线的斜率为2.
又直线经过点,所以直线的方程为:,即;
(2)若直线经过原点,设直线方程为,
代入可得,
若直线不经过原点,设直线方程为,
代入可得,故直线方程为.
综上,直线的方程为和.
17.(23-24高二上·全国·期末)设直线的方程为.
(1)若在两坐标轴上的截距相等,求的方程;
(2)若不经过第二象限,求实数a的取值范围.
【答案】(1)或;
(2).
【分析】(1)根据给定条件,求出直线在x轴、y轴上的截距,再列式求解即得.
(2)直线过的定点在第四象限,由直线的斜率大于等于0,求出a的范围.
【详解】(1)直线:在y上的截距为,
由在两坐标轴上的截距相等,知,且直线在x轴上的截距为,
于是,解得或,
所以直线的方程为或.
(2)直线:,由,得,即直线过定点,
显然点P在第四象限,要使直线不经过第二象限,而直线的斜率存在,
因此直线的斜率不小于0,即,解得,
所以实数a的取值范围是.
18.(21-22高二上·上海静安·期末)已知直线和,
(1)若与平行,求的值;
(2)若与垂直,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据列出关于m的式子可求;
(2)根据列出方程可求.
【详解】(1)解:当时,与平行,
解得时,与平行.
(2)解:当时,即时,与垂直,
解得时,与垂直.
19.(23-24高二上·重庆永川·阶段练习)已知的三个顶点分别为.
(1)求边所在直线的方程;
(2)求边上的高所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由两点式可得BC边所在直线的方程;
(2)因为BC边上的高所在直线与直线BC垂直,由直线BC的斜率,可得BC边上的高所在直线的斜率,再由点斜式可得BC边上的高的直线方程.
【详解】(1)因为,
则所求直线方程为,即,
所以BC边所在直线的方程为.
(2)因为,所以直线BC的斜率为,
因为BC边上的高所在直线与直线BC垂直,所以BC边上的高所在直线的斜率为.
因为在BC边上的高上,所以所求直线方程为,
即BC边上的高所在直线的方程为.
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