内容正文:
第08讲 直线的点斜式方程和直线的两点式方程(4个知识点+3个要点+1个易错点+6种题型+过关检测)
知识点1:直线的点斜式方程
我们把方程y-y0=k(x-x0)称为过点P0(x0,y0),斜率为k的直线l的方程.
方程y-y0=k(x-x0)由直线上一个定点(x0,y0)及该直线的斜率k确定,我们把它叫做直线的点斜式方程,简称点斜式.
注意点:
(1)点斜式应用的前提是直线的斜率存在,若斜率不存在,则不能应用此式.
(2)当直线与x轴平行或重合时,方程可简写为y=y0.特别地,x轴的方程是y=0;当直线与y轴平行或重合时,不能应用点斜式方程.此时可将方程写成x=x0.特别地,y轴的方程是x=0.
知识点2:直线的斜截式方程
1.直线l与y轴的交点(0,b)的纵坐标b叫做直线l在y轴上的截距.
2.把方程y=kx+b叫做直线的斜截式方程,简称斜截式.
注意点:
(1)直线的斜截式方程是直线的点斜式方程的特殊情况;由直线的斜截式方程可直接得到直线的斜率和在y轴上的截距.
(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x轴上的截距和在y轴上的截距都为0.
知识点3:直线的两点式方程
经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2)的直线方程 =,我们把它叫做直线的两点式方程,简称两点式.
注意点:
(1)当经过两点(x1,y1),(x2,y2)的直线斜率不存在(x1=x2)或斜率为0(y1=y2)时,不能用两点式方程表示.
(2)两点式方程与这两个点的顺序无关.
(3)方程中等号两边表达式中分子之比等于分母之比,也就是同一条直线的斜率相等.
知识点4:直线的截距式方程
我们把方程+=1叫做直线的截距式方程,简称截距式.直线与x轴的交点(a,0)的横坐标a叫做直线在x轴上的截距,此时直线在y轴上的截距是b.
注意点:
(1)如果已知直线在两坐标轴上的截距,可以直接代入截距式求直线的方程,与坐标轴平行和过原点的直线都不能用截距式表示.
(2)将直线的方程化为截距式后,可以观察出直线在x轴和y轴上的截距,这一点常被用来作图.
要点1:直线恒过定点问题
求直线过定点的策略
(1)将方程化为点斜式,求得定点的坐标;
(2)将方程变形,把x,y看作参数的系数,因为此式子对于任意的参数值都成立,故需系数为零,解方程组可得x,y的值,即得直线过的定点坐标.
要点2:直线的图形特征问题
求直线图象有关问题的策略
(1)将直线方程化为斜截式,找到直线的斜率和截距;
(2)通过研究直线斜率和截距的数值特征确定直线的图象特征,
要点3:灵活选用直线方程的不同形式求方程
直线方程的选择技巧
(1)已知一点的坐标,求过该点的直线方程,一般选取点斜式方程,再由其他条件确定直线的斜率.
(2)若已知直线的斜率,一般选用直线的斜截式,再由其他条件确定直线的一个点或者截距.
(3)若已知两点坐标,一般选用直线的两点式方程,若两点是与坐标轴的交点,就用截距式方程.
(4)不论选用怎样的直线方程,都要注意各自方程的限制条件,对特殊情况下的直线要单独讨论解决.
题型1:直线的点斜式方程
【例题1】(23-24高二上·贵州遵义·阶段练习)过点且斜率为的直线的点斜式方程为( )
A. B.
C. D.
【变式1】(24-25高二上·上海·课后作业)直线绕点逆时针旋转90°后得直线l,则直线l的点斜式方程为 .
【变式2】(23-24高二上·全国·课后作业)求经过点,倾斜角是直线倾斜角的2倍的直线的点斜式方程.
【变式3】(24-25高二上·全国·课堂例题)根据条件写出下列直线的点斜式方程:
(1)经过点,斜率;
(2)经过点,倾斜角为.
题型2:直线的斜截式方程
【例题2】(2021高二上·全国·专题练习)下面四个直线方程中,是直线的斜截式方程的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】(2022高二·全国·专题练习)经过点,且倾斜角为的直线的斜截式方程为 .
【变式2】(2021高二上·全国·专题练习)已知直线的斜率与直线的斜率相等,且直线与直线在轴上的截距相等,求直线的斜截式方程.
【变式3】(23-24高二上·全国·课后作业)写出满足下列条件的直线的斜截式方程:
(1)斜率是,在y轴上的截距是;
(2)倾斜角是,在y轴上的截距是5.
题型3:点斜式方程和斜截式方程的应用
【例题3】(21-22高二上·四川南充·阶段练习)若直线不过第三象限,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式1】(21-22高二上·山东枣庄·阶段练习)已知直线经过点,且与直线垂直,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(23-24高二上·海南海口·阶段练习)已知直线过点,且与直线垂直,则直线在轴上的截距为 .
【变式3】(22-23高二上·全国·课后作业)已知直线不经过第一象限,求实数k的取值范围.
题型4:直线的两点式方程
【例题4】(高二上·吉林长春·阶段练习)过点和点的直线的两点式方程是
A. B. C. D.
【变式1】(21-22高二上·上海金山·阶段练习)已知,,则直线的两点式方程为 .
【变式2】(21-22高二·全国·课后作业)在中,已知点,,.求边上中线所在直线的两点式方程.
【变式3】(21-22高二上·全国·课后作业)求经过下列两点的直线的两点式方程.
(1),;
(2),.
题型5:直线的截距式方程
【例题5】(高二·全国·课后作业)已知三顶点坐标,为的中点,为的中点,则中位线所在直线的截距式方程为 ( )
A. B.
C. D.
【变式1】(23-24高二上·安徽·阶段练习)过点且在x轴上的截距是在y轴上截距的2倍的直线的方程为 .
【变式2】(2024高二上·全国·专题练习)求经过点的直线的两点式方程,并把它化成点斜式、斜截式和截距式.
【变式3】(23-24高二上·陕西西安·阶段练习)已知直线经过点.
(1)若的斜率为2,求的斜截式方程;
(2)若在轴上的截距为6,求的截距式方程.
题型6:直线方程的综合应用
【例题6】(23-24高二上·天津和平·期中)经过点且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程是( )
A. B.
C.或 D.或
【变式1】(22-23高二上·湖北武汉·期中)在下列四个命题中,正确的是( )
A.若直线的倾斜角越大,则直线斜率越大
B.过点的直线方程都可以表示为:
C.经过两个不同的点,的直线方程都可以表示为:
D.经过点且在轴和轴上截距都相等的直线方程为
【变式2】(23-24高二上·广东东莞·阶段练习)已知直线经过点,斜率为2.
(1)求直线的截距式方程.
(2)若直线与垂直,且,在y轴上的截距相等,求的截距式方程.
【变式3】(22-23高二上·江苏)在中,边上的高所在直线的方程为,的平分线所在直线方程为,若点的坐标为.
(1)求点和点的坐标;
(2)求边上的高所在的直线的斜截式方程.
易错点:忽略直线截距可正、可负、可为0的情况而致误
【例题1】直线过点,且它在轴上的截距是它在轴上的截距的3倍,求直线的方程.
【变式1】(23-24高二上·云南昆明·阶段练习)经过点,并且在两坐标轴上的截距相等的直线有( )条.
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式2】(22-23高二上·江西抚州·期中)已知直线经过点,且在,轴上的截距相等,则直线的方程为 .
【变式3】(23-24高二上·重庆江津·期中)已知直线l过点.
(1)若直线l与垂直,求直线l的一般式方程;
(2)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求直线l的一般式方程.
一、单选题
1.(24-25高二上·全国·课后作业)经过点且斜率为2的直线的方程为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·全国·随堂练习)过点,的直线方程是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·全国·课后作业)直线与在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高二上·河南南阳·期中)已知直线过点,且倾斜角为,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
5.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线不经过第一象限,且,,均不为零,则有( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二上·浙江金华·期中)已知直线,当满足一定条件时,它们的图形可能是图中的( )
A. B.
C. D.
7.(23-24高二上·福建莆田·期中)已知直线方程为,则该直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
8.(23-24高二上·北京顺义·期中)过点的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A. B.
C.或 D.或
二、多选题
9.(24-25高二上·全国·课后作业)(多选)经过点,且与两坐标轴围成等腰直角三角形的直线方程为( )
A. B. C. D.
10.(2024高二上·全国·专题练习)下列说法不正确的是( )
A.过任意两点,的直线方程可以写成
B.若直线在x轴和y轴上的截距相等,则直线的斜率为﹣1
C.若直线的斜率为1,则直线在x轴和y轴上的截距之和为0
D.若直线与两坐标轴围成的三角形是等腰直角三角形,则直线的斜率为1
11.(23-24高二上·四川宜宾·期末)下列说法正确的有( )
A.直线在轴上的截距为2
B.过点且与直线垂直的直线方程是
C.两条平行直线与之间的距离为
D.经过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程为
三、填空题
12.(24-25高二上·全国·课前预习)如果直线既不平行于轴也不平行于轴,则且,两点式方程可以写成 .
13.(21-22高二上·辽宁铁岭·期末)已知直线的倾斜角是,且过点,则直线在y轴上的截距是 .
14.(23-24高二上·北京东城·期末)直线:的斜率为 ;过点且垂直于的直线方程是 .
四、解答题
15.(2023高二上·江苏·专题练习)已知直线的倾斜角为,在轴上的截距是,求直线的斜截式方程;
16.(24-25高二上·上海·课堂例题)已知的三个顶点坐标为,,,M为AB的中点,N为AC的中点,求中位线MN所在直线的两点式方程.
17.(2023高二上·江苏·专题练习)求过点,且在两坐标轴上的截距相等的直线l的方程.
18.(23-24高二上·海南省直辖县级单位·阶段练习)已知的三个顶点是,,
(1)求边所在直线的方程;
(2)求边中线所在直线的方程;
19.(23-24高二上·广东佛山·阶段练习)已知的顶点,线段的中点为,且.
(1)求的值;
(2)求边上的中线所在直线的方程.
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第08讲 直线的点斜式方程和直线的两点式方程(4个知识点+3个要点+1个易错点+6种题型+过关检测)
知识点1:直线的点斜式方程
我们把方程y-y0=k(x-x0)称为过点P0(x0,y0),斜率为k的直线l的方程.
方程y-y0=k(x-x0)由直线上一个定点(x0,y0)及该直线的斜率k确定,我们把它叫做直线的点斜式方程,简称点斜式.
注意点:
(1)点斜式应用的前提是直线的斜率存在,若斜率不存在,则不能应用此式.
(2)当直线与x轴平行或重合时,方程可简写为y=y0.特别地,x轴的方程是y=0;当直线与y轴平行或重合时,不能应用点斜式方程.此时可将方程写成x=x0.特别地,y轴的方程是x=0.
知识点2:直线的斜截式方程
1.直线l与y轴的交点(0,b)的纵坐标b叫做直线l在y轴上的截距.
2.把方程y=kx+b叫做直线的斜截式方程,简称斜截式.
注意点:
(1)直线的斜截式方程是直线的点斜式方程的特殊情况;由直线的斜截式方程可直接得到直线的斜率和在y轴上的截距.
(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x轴上的截距和在y轴上的截距都为0.
知识点3:直线的两点式方程
经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2)的直线方程 =,我们把它叫做直线的两点式方程,简称两点式.
注意点:
(1)当经过两点(x1,y1),(x2,y2)的直线斜率不存在(x1=x2)或斜率为0(y1=y2)时,不能用两点式方程表示.
(2)两点式方程与这两个点的顺序无关.
(3)方程中等号两边表达式中分子之比等于分母之比,也就是同一条直线的斜率相等.
知识点4:直线的截距式方程
我们把方程+=1叫做直线的截距式方程,简称截距式.直线与x轴的交点(a,0)的横坐标a叫做直线在x轴上的截距,此时直线在y轴上的截距是b.
注意点:
(1)如果已知直线在两坐标轴上的截距,可以直接代入截距式求直线的方程,与坐标轴平行和过原点的直线都不能用截距式表示.
(2)将直线的方程化为截距式后,可以观察出直线在x轴和y轴上的截距,这一点常被用来作图.
要点1:直线恒过定点问题
求直线过定点的策略
(1)将方程化为点斜式,求得定点的坐标;
(2)将方程变形,把x,y看作参数的系数,因为此式子对于任意的参数值都成立,故需系数为零,解方程组可得x,y的值,即得直线过的定点坐标.
要点2:直线的图形特征问题
求直线图象有关问题的策略
(1)将直线方程化为斜截式,找到直线的斜率和截距;
(2)通过研究直线斜率和截距的数值特征确定直线的图象特征,
要点3:灵活选用直线方程的不同形式求方程
直线方程的选择技巧
(1)已知一点的坐标,求过该点的直线方程,一般选取点斜式方程,再由其他条件确定直线的斜率.
(2)若已知直线的斜率,一般选用直线的斜截式,再由其他条件确定直线的一个点或者截距.
(3)若已知两点坐标,一般选用直线的两点式方程,若两点是与坐标轴的交点,就用截距式方程.
(4)不论选用怎样的直线方程,都要注意各自方程的限制条件,对特殊情况下的直线要单独讨论解决.
题型1:直线的点斜式方程
【例题1】(23-24高二上·贵州遵义·阶段练习)过点且斜率为的直线的点斜式方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据直线的点斜式方程形式,可直接得到结果.
【详解】过点且斜率为的直线的点斜式方程为,
故选:
【变式1】(24-25高二上·上海·课后作业)直线绕点逆时针旋转90°后得直线l,则直线l的点斜式方程为 .
【答案】
【分析】根据直线互相垂直求直线的斜率,再代入点斜式方程,即可求解.
【详解】由两直线互相垂直,可知,直线的斜率为,
所以直线的点斜式方程为.
故答案为:
【变式2】(23-24高二上·全国·课后作业)求经过点,倾斜角是直线倾斜角的2倍的直线的点斜式方程.
【答案】
【分析】根据直线斜率与倾斜角的关系,结合点斜式方程求解即可.
【详解】因为直线的斜率为,所以该直线倾斜角为,
所以所求直线的倾斜角为,其斜率为,
所以所求直线的点斜式方程为.
【变式3】(24-25高二上·全国·课堂例题)根据条件写出下列直线的点斜式方程:
(1)经过点,斜率;
(2)经过点,倾斜角为.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题中给出的点和斜率即可利用直线的点斜式方程求得答案;
(2)先根据倾斜角求出直线的斜率,再根据直线的点斜式方程求得答案.
【详解】(1)由点斜式方程可知,所求直线的点斜式方程为.
(2)由题意知,直线的斜率,
故所求直线的点斜式方程为.
题型2:直线的斜截式方程
【例题2】(2021高二上·全国·专题练习)下面四个直线方程中,是直线的斜截式方程的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由直线斜截式方程形式可直接得到结果.
【详解】直线斜截式方程形式为,可知B中直线为斜截式方程.
故选:B.
【变式1】(2022高二·全国·专题练习)经过点,且倾斜角为的直线的斜截式方程为 .
【答案】
【分析】由倾斜角为可得斜率为1,用点斜式写出直线方程再化成斜截式方程即可.
【详解】解:因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率,
所以直线的方程为,即,
故答案为:.
【变式2】(2021高二上·全国·专题练习)已知直线的斜率与直线的斜率相等,且直线与直线在轴上的截距相等,求直线的斜截式方程.
【答案】.
【分析】由已知的直线方程可确定斜率和在轴上的截距,由此可得斜截式方程.
【详解】直线可化为:,的斜率为;
直线可化为:,在轴上的截距为;
直线的斜截式方程为:.
【变式3】(23-24高二上·全国·课后作业)写出满足下列条件的直线的斜截式方程:
(1)斜率是,在y轴上的截距是;
(2)倾斜角是,在y轴上的截距是5.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据斜截式直接列出方程;
(2)由倾斜角得出直线斜率,再列出斜截式方程.
【详解】(1)因为直线的斜率是,在轴上的截距是,所以该直线的斜截式方程为.
(2)因为直线的倾斜角为,所以该直线的斜率为,
又因为直线在轴上的截距为5,
所以该直线的斜截式方程为.
题型3:点斜式方程和斜截式方程的应用
【例题3】(21-22高二上·四川南充·阶段练习)若直线不过第三象限,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据直线不过第三象限求得的取值范围.
【详解】过点,若直线不过第三象限,则.
故选:B
【变式1】(21-22高二上·山东枣庄·阶段练习)已知直线经过点,且与直线垂直,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由直线垂直可得直线的斜率,再由点斜式方程即可得解.
【详解】因为直线的斜率为,直线与该直线垂直,
所以直线的斜率,
又直线经过点,所以直线的方程为即.
故选:D.
【变式2】(23-24高二上·海南海口·阶段练习)已知直线过点,且与直线垂直,则直线在轴上的截距为 .
【答案】
【分析】由垂直关系求得直线的斜率,再由点斜式写出方程,化为斜截式即可求.
【详解】由直线,得,
设直线的斜率为,则由直线与直线垂直,
则,则直线为,即,
即直线在轴上的截距为.
故答案为:
【变式3】(22-23高二上·全国·课后作业)已知直线不经过第一象限,求实数k的取值范围.
【答案】
【分析】先根据一次函数的图像不过第一象限列出关于k的不等式,求出k的取值范围即可.
【详解】由题意知,该直线在y轴上的截距不大于零,且斜率不大于零,
即,得.
所以k的取值范围是.
题型4:直线的两点式方程
【例题4】(高二上·吉林长春·阶段练习)过点和点的直线的两点式方程是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,,当 ,时,直线的两点式方程为,将点和点代入即可得解.
【详解】解:因为所求直线过点和点,根据直线的两点式方程可得:
所求直线方程为.
故选B.
【点睛】本题考查了直线的两点式方程,属基础题.
【变式1】(21-22高二上·上海金山·阶段练习)已知,,则直线的两点式方程为 .
【答案】
【分析】直接由直线的两点式方程公式得出答案.
【详解】当直线过两点,时,其两点式方程为,
则直线的两点式方程为,
故答案为:.
【变式2】(21-22高二·全国·课后作业)在中,已知点,,.求边上中线所在直线的两点式方程.
【答案】
【分析】先求得线段BC的中点D的坐标,再代入直线的两点式方程即可解决.
【详解】因为,,所以线段BC的中点D的坐标为.
又BC边上的中线经过点,
所以BC边上中线的两点式方程为.
【变式3】(21-22高二上·全国·课后作业)求经过下列两点的直线的两点式方程.
(1),;
(2),.
【答案】(1);(2);
【分析】根据直线的两点式方程求解即可.
【详解】因为直线的两点式方程为:,
因为,,
所以直线的两点式方程:;
因为,,
所以直线的两点式方程:;
题型5:直线的截距式方程
【例题5】(高二·全国·课后作业)已知三顶点坐标,为的中点,为的中点,则中位线所在直线的截距式方程为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由中点坐标公式得到点的坐标,即可得到直线的两点式方程,由两点式方程转化为截距式方程即可.
【详解】解:因为三顶点坐标为,
又为的中点,为的中点,由中点坐标公式可得:,
则直线的两点式方程为:,故截距式方程为.
故选:A
【变式1】(23-24高二上·安徽·阶段练习)过点且在x轴上的截距是在y轴上截距的2倍的直线的方程为 .
【答案】或
【分析】根据题意设直线方程为,求截距,列式求解即可.
【详解】由题意可知:直线斜率存在且不为0,设直线方程为,
令,解得;令,解得;
可得,解得或,
所以直线方程为或.
故答案为:或.
【变式2】(2024高二上·全国·专题练习)求经过点的直线的两点式方程,并把它化成点斜式、斜截式和截距式.
【答案】答案见解析
【分析】直接由直线的两点式写出,并转化为其它式.
【详解】过A,B两点的直线的两点式方程是.
化为点斜式为:,
斜截式为:,
截距式为:.
【变式3】(23-24高二上·陕西西安·阶段练习)已知直线经过点.
(1)若的斜率为2,求的斜截式方程;
(2)若在轴上的截距为6,求的截距式方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用点斜式得到直线的方程,再转换为斜截式;
(2)利用截距式得到直线的方程;
【详解】(1)由题意得的方程为,其斜截式方程为.
(2)设的截距式方程为.
由题意得,得,所以的截距式方程为
题型6:直线方程的综合应用
【例题6】(23-24高二上·天津和平·期中)经过点且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】分直线过原点和不过原点两种情况讨论,结合直线的截距式方程即可得解.
【详解】当直线过原点时,方程为,符合题意,
当直线不过原点时,设直线方程为,
则,解得,
所以直线方程为,
综上,所求直线的方程为或.
故选:D.
【变式1】(22-23高二上·湖北武汉·期中)在下列四个命题中,正确的是( )
A.若直线的倾斜角越大,则直线斜率越大
B.过点的直线方程都可以表示为:
C.经过两个不同的点,的直线方程都可以表示为:
D.经过点且在轴和轴上截距都相等的直线方程为
【答案】C
【分析】根据直线倾斜角和斜率的关系,以及点斜式,两点式,截距式方程的适用范围,对每个选项进行逐一分析,即可判断和选择.
【详解】对A:当直线的倾斜角时,倾斜角越大,斜率越大;当时,不存在斜率;
当时,倾斜角越大,斜率越大,故A错误;
对B:当直线斜率不存在时,不可以用表示,故B错误;
对C:经过任意两个不同的点,的直线,当斜率等于零时,,,方程为,能用方程表示;当直线的斜率不存在时,,,方程为,
能用方程表示,故C正确,
对D:经过点且在轴和轴上截距都相等的直线方程为,,故D错误.
故选:C.
【变式2】(23-24高二上·广东东莞·阶段练习)已知直线经过点,斜率为2.
(1)求直线的截距式方程.
(2)若直线与垂直,且,在y轴上的截距相等,求的截距式方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用直线的点斜式方程求出直线的方程,再化成直线的截距式方程即得.
(2)求出直线的斜率及方程,再化成直线的截距式方程即可.
【详解】(1)依题意,直线的方程为:,即,
所以直线的截距式方程为.
(2)由直线与垂直,得直线的斜率为,由(1)知,直线在y轴上的截距为,
于是直线的方程为,即,
所以直线的截距式方程为
【变式3】(22-23高二上·江苏)在中,边上的高所在直线的方程为,的平分线所在直线方程为,若点的坐标为.
(1)求点和点的坐标;
(2)求边上的高所在的直线的斜截式方程.
【答案】(1),.
(2)
【分析】(1)联立方程组求解即可;(2)由(1)得直线的斜率为即可解决.
【详解】(1)由已知应在边上的高所在直线与的角平分线所在直线的交点,
由,
得,故,
由,
所以所在直线方程为,
所在直线方程为,
由,得
所以点和点的坐标为,.
(2)由(1)知所在直线方程为,
所以直线的斜率为,
因为,
所以直线所在的方程为,即,
所以直线的斜截式方程为
易错点:忽略直线截距可正、可负、可为0的情况而致误
【例题1】直线过点,且它在轴上的截距是它在轴上的截距的3倍,求直线的方程.
【错解】设直线的方程为,又直线过点,解得,直线的方程为,即.
【错因分析】忽略横、纵截距都为0的情况
【正解】当直线在轴上的截距不为零时,设直线的方程为,又直线过点,解得,.直线的方程为,即.
当直线在轴上的截距为零时,则直线过原点,设其方程为,直线过点,解得,直线的方程为,即.
综上所述,所求直线的方程为或.
【变式1】(23-24高二上·云南昆明·阶段练习)经过点,并且在两坐标轴上的截距相等的直线有( )条.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】讨论直线在两坐标轴上的截距是否为0,结合直线的截距式方程求解,即可得答案.
【详解】若直线经过原点,则,在坐标轴上的截距均为0,符合题意,
若截距均不为0,则设直线方程为,将代入得,
此时直线方程为,符合题意;
即经过点,并且在两坐标轴上的截距相等的直线有2条
故选:C.
【变式2】(22-23高二上·江西抚州·期中)已知直线经过点,且在,轴上的截距相等,则直线的方程为 .
【答案】或
【分析】分类讨论截距为和不为即可.
【详解】若直线经过原点,则方程为;
若直线不经过原点,设方程为,
故,得,所以方程为.
故答案为:或.
【变式3】(23-24高二上·重庆江津·期中)已知直线l过点.
(1)若直线l与垂直,求直线l的一般式方程;
(2)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求直线l的一般式方程.
【答案】(1);
(2)或
【分析】(1)由垂直斜率关系求得直线的斜率,再由点斜式写出方程;
(2)分别讨论截距为和截距不为,两种情况分类讨论,进而求得直线的方程.
【详解】(1)解:由直线的斜率为,则直线的斜率为,
则直线的方程为,即.
(2)解:当截距为0时,直线的方程为;
当截距不为0时,直线设为,代入,解得,
可得直线的方程为,
综上可得,直线的方程为或
一、单选题
1.(24-25高二上·全国·课后作业)经过点且斜率为2的直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据直线的点斜式方程写出即可.
【详解】由点斜式可得直线的方程为,
化为.
故选:C.
2.(24-25高二上·全国·随堂练习)过点,的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】直接利用直线方程的两点式写出直线方程即可.
【详解】因为直线过点,,所以直线方程为,
故选:B.
3.(24-25高二上·全国·课后作业)直线与在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据直线的斜率判断直线的倾斜角进而判断各个选项;
【详解】易知直线的斜率为,直线的斜率为,
于是两直线的倾斜角同为锐角或者同为钝角,且斜率的绝对值一个大于1,一个小于1,
检验4个选项,知只有B选项满足题意.
故选:B.
4.(23-24高二上·河南南阳·期中)已知直线过点,且倾斜角为,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意结合倾斜角的定义分析求解.
【详解】因为直线过点,且倾斜角为,
可知直线与x轴垂直,所以直线的方程为.
故选:D.
5.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线不经过第一象限,且,,均不为零,则有( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将直线化为,分析即可得出答案.
【详解】由不经过第一象限,且,,均不为零,
化为,
,,
与必然同号,.
故选:D.
6.(23-24高二上·浙江金华·期中)已知直线,当满足一定条件时,它们的图形可能是图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由两直线的解析式可得直线的斜率为a、纵截距为,的斜率为b,纵截距为a,再逐一判断四个选项的正误即可得正确选项.
【详解】选项A,由的图象可知,,,由的图象可知,,,
不成立,A错误;
选项B,由的图象可知,,,由的图象可知,,,
可能成立,B正确;
选项C,由的图象可知,,,由的图象可知,,,
不成立,C错误;
选项D,由的图象可知,,,由的图象可知,,,
不成立,D错误.
故选:B.
7.(23-24高二上·福建莆田·期中)已知直线方程为,则该直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出直线的斜率,进而求出倾斜角即得.
【详解】依题意,直线的斜率为,所以该直线的倾斜角为.
故选:A
8.(23-24高二上·北京顺义·期中)过点的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】分直线过原点和不过原点两种情况讨论,结合直线的截距式即可得解.
【详解】当直线过原点时,方程为,即,
当直线不过原点时,设直线方程为,
则,解得,
所以直线方程为,
综上所求直线方程为或.
故选:C.
二、多选题
9.(24-25高二上·全国·课后作业)(多选)经过点,且与两坐标轴围成等腰直角三角形的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】由题意可知直线的斜率为,分两种情况,由点斜式得到直线方程.
【详解】由题意可知直线的斜率为,
当直线的斜率为1时,直线方程为,化简得;
当直线的斜率为时,直线方程为,化简得.
故选:BC
10.(2024高二上·全国·专题练习)下列说法不正确的是( )
A.过任意两点,的直线方程可以写成
B.若直线在x轴和y轴上的截距相等,则直线的斜率为﹣1
C.若直线的斜率为1,则直线在x轴和y轴上的截距之和为0
D.若直线与两坐标轴围成的三角形是等腰直角三角形,则直线的斜率为1
【答案】ABD
【分析】根据直线的各种位置判断A,由截距的概念、斜率的概率判断BCD.
【详解】当或时,直线方程不能写成,故A错误;
当直线过原点时,在x轴和y轴上的截距相等,但斜率不一定为﹣1,故B错误;
设直线在y轴上的截距为b,则直线方程为.令,
得直线在x轴上的截距为,于是,故C正确;
若直线与两坐标轴围成的三角形是等腰直角三角形,则直线的斜率为±1,故D错误.
故选:ABD.
11.(23-24高二上·四川宜宾·期末)下列说法正确的有( )
A.直线在轴上的截距为2
B.过点且与直线垂直的直线方程是
C.两条平行直线与之间的距离为
D.经过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程为
【答案】BC
【分析】结合各个选项所给条件,对各个选项逐一分析判断,即可得出结果.
【详解】对于选项A,因为,令,得到,所以直线在轴上的截距为,故选项A错误,
对于选项B,因为直线的斜率为,
所以过点且与直线垂直的直线方程是,即,故选项B正确,
对于选项C,由得到,所以两平行线间的距离,故选项C正确,
对于选项D,当两坐标轴上截距均为时,直线方程为,所以选项D错误,
故选:BC.
三、填空题
12.(24-25高二上·全国·课前预习)如果直线既不平行于轴也不平行于轴,则且,两点式方程可以写成 .
【答案】
【分析】略
【详解】略
13.(21-22高二上·辽宁铁岭·期末)已知直线的倾斜角是,且过点,则直线在y轴上的截距是 .
【答案】
【分析】先求出斜率,利用点斜式写出直线方程,再得到纵截距.
【详解】直线的倾斜角是,且过点,所以斜率为
故直线的方程为,整理得,
所以直线在y轴上的截距为.
故答案为:.
14.(23-24高二上·北京东城·期末)直线:的斜率为 ;过点且垂直于的直线方程是 .
【答案】
【分析】根据直线的斜截式方程即可求解斜率,根据垂直的斜率关系,结合点斜式即可求解直线方程.
【详解】直线可化为,故斜率为,
过点且垂直于的直线的斜率为1,故方程为,即
故答案为:,
四、解答题
15.(2023高二上·江苏·专题练习)已知直线的倾斜角为,在轴上的截距是,求直线的斜截式方程;
【答案】
【分析】由题意可得斜率,再由直线的斜截式方程即得答案.
【详解】解:因为倾斜角,
所以斜率,
由斜截式可得直线方程为.
16.(24-25高二上·上海·课堂例题)已知的三个顶点坐标为,,,M为AB的中点,N为AC的中点,求中位线MN所在直线的两点式方程.
【答案】
【分析】先利用中点坐标公式求出点,然后可求出MN所在直线的两点式方程.
【详解】解:因为,,,M为AB的中点,N为AC的中点,
所以,,
所以中位线MN所在直线的两点式方程为.
17.(2023高二上·江苏·专题练习)求过点,且在两坐标轴上的截距相等的直线l的方程.
【答案】或
【分析】对截距不为0及为0进行分类,设出直线并代点计算即可得.
【详解】①当截距不为0时,设直线的方程为,
又过点,所以,
解得,所以直线的方程为;
②当截距为0时,设直线的方程为,
又过点,所以,解得,
所以直线的方程为,即;
综上,直线的方程为或.
18.(23-24高二上·海南省直辖县级单位·阶段练习)已知的三个顶点是,,
(1)求边所在直线的方程;
(2)求边中线所在直线的方程;
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)求出直线的斜率,再利用直线的点斜式方程求解即得.
(2)求出边的中点的坐标,进而进出直线的斜率,再利用直线的斜截式方程求解即得.
【详解】(1)依题意,直线的斜率,
所以直线的方程为,即.
(2)依题意,边的中点,而,则直线的斜率,
所以直线的方程为,即.
19.(23-24高二上·广东佛山·阶段练习)已知的顶点,线段的中点为,且.
(1)求的值;
(2)求边上的中线所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据中点坐标公式以及垂直满足的斜率关系即可求解,
(2)根据中点公式以及斜率公式即可根据点斜式求解方程.
【详解】(1)因为,所以的坐标为,
因为,所以,
解得.
(2)设线段的中点为,由(1)知,则,
所以,
所以直线的方程为,化简得,
即边上的中线所在直线的方程为
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