内容正文:
2024-2025学年《解题秘籍》高二数学同步知识·题型精讲精练讲义(人教A版2019选择性必修第一册)
2.2直线的方程9题型分类
一、直线的点斜式方程
直线的点斜式方程和斜截式方程:
类别
点斜式
斜截式
适用范围
斜率存在
已知条件
点P(x0,y0)和斜率k
斜率k和在y轴上的截距b
图示
方程
y-y0=k(x-x0)
y=kx+b
截距
直线与y轴交点(0,b)的纵坐标b叫做直线在y轴上的截距
二、直线的两点式方程
直线的两点式方程和截距式方程:
名称
两点式
截距式
条件
两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)
(x1≠x2,y1≠y2)
在x,y轴上的截距分别为a,b
(a≠0,b≠0)
示意图
方程
=
+=1
适用范围
斜率存在且不为0
斜率存在且不为0,不过原点
三、直线的一般式方程
1.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.
2.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
3.直线各种形式方程的互化:
(一)
直线的点斜式方程
1.直线的点斜式方程:
过点P(x0,y0)且斜率为k的直线的方程:y-y0=k(x-x0).
2.两种特殊的直线:
(1)垂直于x轴的直线:如图,过定点,倾斜角为90°,斜率不存在,没有点斜式,其方程为或.
(2)平行于x轴(或与x轴重合)的直线:如图,过定点,倾斜角为0°,斜率为0,其点斜式方程为.
3.求直线的点斜式方程的步骤及注意点
(1)求直线的点斜式方程的步骤:定点(x0,y0)→定斜率k→写出方程y-y0=k(x-x0).
(2)点斜式方程y-y0=k(x-x0)可表示过点P(x0,y0)的所有直线,但x=x0除外.
题型1:求直线的点斜式方程
1-1.(2024高二上·全国·课后作业)过点且与过点和的直线平行的直线方程为 .
1-2.(2024高二下·安徽池州·阶段练习)过点且倾斜角为150°的直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
1-3.(2024高二上·全国·课后作业)点在直线l上的射影为,则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
1-4.(2024高二·全国·课后作业)已知直线l经过点P且倾斜角为α,求直线l的点斜式方程.
(1)P(2,3),;
(2)P(-2,-1),;
(3)P(-5,-1),.
(二)
直线的斜截式方程
1.直线的斜截式方程:
斜率为k且在y轴上的截距为b的直线方程:y=kx+b.
2.(1)直线的斜截式是直线点斜式的特例.
(2)一条直线与轴的交点为的纵坐标叫做直线在轴上的截距.
特别的,倾斜角为直角的直线没有斜截式方程.
3.求直线的斜截式方程的策略:
(1)斜截式方程的应用前提是直线的斜率存在.
(2)直线的斜截式方程y=kx+b中只有两个参数,因此要确定直线方程只需两个独立条件即可.
题型2:求直线的斜截式方程
2-1.(2024高二上·安徽安庆·阶段练习)已知直线的倾斜角为,且在轴上的截距为,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
2-2.(2024高二上·全国·课前预习)写出下列直线的斜截式方程:
(1)斜率是,在轴上的截距是;
(2)倾斜角为,在轴上的截距是;
(3)倾斜角为,在轴上的截距是.
2-3.(2024高二·江苏·假期作业)根据条件写出下列直线的斜截式方程:
(1)斜率为2,在y轴上的截距是5;
(2)倾斜角为150°,在y轴上的截距是-2;
(3)倾斜角为60°,与y轴的交点到坐标原点的距离为3.
2-4.(2024高一下·上海杨浦·期末)直线l:绕着点逆时针旋转与直线重合,则的斜截式方程是 .
2-5.(2024高二·全国·课后作业)若直线l的方程中,,,则此直线必不经过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
2-6.(2024高二·全国·课后作业)已知直线l与直线互相垂直,直线l与直线在y轴上的截距相等,则直线l的方程为 .
2-7.(2024高二·全国·课后作业)已知,,则下列直线的方程不可能是的是( )
A. B.
C. D.
(三)
直线的两点式方程
1.直线的两点式方程:
过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线方程:=.
2.(1)与坐标轴垂直的直线没有两点式方程.
(2)两点式变形为,其可以表示任何直线.
3.利用两点式求直线的方程:
(1)首先要判断是否满足两点式方程的适用条件,然后代入两点式.
(2)若满足即可考虑用两点式求方程.在斜率存在的情况下,也可以先应用斜率公式求出斜率,再用点斜式写方程.
题型3:求直线的两点式方程
3-1.(2024高二上·浙江温州·期末)过两点,的直线在轴上的截距为( )
A. B. C. D.
3-2.(2024高二上·浙江)已知A(-3,2),B(5,-4),C(0,-2),在△ABC中,
(1)求BC边所在的直线方程;
(2)求BC边上的中线所在直线的方程.
3-3.(2024高二·江苏·课后作业)已知直线分别经过下面两点,用两点式方程求直线的方程:
(1)A(3, 1), B(2, -3);
(2)A(2, 1), B(0, -3);
(3)A(0, 5), B(4, 0).
3-4.(2024高一·全国·课后作业)已知点A(3,2),B(-1,4),则过点C(2,5)且过线段AB的中点的直线方程为
(四)
直线的截距式方程
1. 直线的截距式方程:在x,y轴上的截距分别为a,b(其中a≠0,b≠0)的直线方程:
+=1.
2.截距的概念:
(1)横截距:直线与x轴交点的横坐标;在直线方程中,令y=0,解出x;
(2)纵截距:直线与y轴交点的横坐标;在直线方程中,令x=0,解出y.
3.截距式方程应用的注意事项
(1)如果问题中涉及直线与坐标轴相交,则可考虑选用截距式直线方程,用待定系数法确定其系数即可.
(2)选用截距式直线方程时,必须首先考虑直线能否过原点以及能否与两坐标轴垂直.
(3)要注意截距式直线方程的逆向应用.
题型4:求直线的截距式方程
4-1.(2024高三·全国·专题练习)过点(2,1)且在x轴上截距与在y轴上截距之和为6的直线方程为 .
4-2.(2024高二上·全国·课后作业)过点且在两坐标轴上的截距相等的直线方程是( )
A. B. C.D.或
4-3.(2024高二·全国·课后作业)求过点,且在轴上的截距是轴上的截距的2倍的直线的方程.
(五)
直线的一般式方程
1.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.
2.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.
3.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.
4.利用一般式解决直线平行与垂直问题的策略
直线l1:A1x+B1y+C1=0,直线l2:A2x+B2y+C2=0,
(1)若l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0且B1C2-B2C1≠0(或A1C2-A2C1≠0).
(2)若l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.
题型5:求直线的一般式方程
5-1.(2024高一·全国·课后作业)△ABC的三个顶点分别为A(0,4)、B(-2,6)、C(-8,0).
(1)分别求边AC和AB所在直线的方程;
(2)求AC边上的中线BD所在直线的方程;
(3)求AC边的中垂线所在直线的方程;
(4)求AC边上的高所在直线的方程;
(5)求经过两边AB和AC的中点的直线方程.
5-2.(2024高二上·辽宁锦州·阶段练习)根据下列各条件分别写出直线的方程,并化成一般式.
(1)斜率是,且经过点;
(2)在轴和轴上的截距分别是和;
(3)经过点,;
(4)经过点,且一个方向向量为.
5-3.(2024高二下·上海宝山·期末)若,,则直线不经过第象限( )
A.一 B.二 C.三 D.四
5-4.(2024高二下·上海)如果且,那么直线不经过第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
5-5.(2024高二上·全国·课后作业)已知直线在x轴的截距大于在y轴的截距,则A、B、C应满足条件( )
A. B. C. D.
题型6:由一般式方程判断直线的平行、垂直
6-1.(湖北省宜昌市部分示范高中教学协作体2023-2024学年高二上学期期中理科数学试题)若直线和直线平行,则的值为( )
A. B. C.或 D.
6-2.(2024高二下·海南·学业考试)若直线与平行,则实数的值为( )
A. B. C. D.
6-3.(2024高二下·湖北孝感·期中)“”是“直线与直线互相垂直”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
6-4.(2024高二上·福建福州·期末)若直线与直线平行,则m的值为( )
A.2 B. C.2或 D.或
6-5.(2024高二上·福建)“”是“直线和直线平行且不重合”的( ).
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
6-6.(2024高二下·上海黄浦·阶段练习)直线与直线垂直,则的值为( )
A. B.1 C. D.9
6-7.(2024高二上·安徽·阶段练习)已知直线与直线互相垂直,垂足为.则等于( )
A. B. C. D.
题型7:由两条直线平行、垂直求直线方程
7-1.(2024高二·贵州贵阳·阶段练习)过点且垂直于直线的直线方程为( )
A. B.
C. D.
7-2.(2024高二下·上海浦东新·期中)过点且与直线平行的直线方程为 .
7-3.(2024高二上·四川凉山·期末)已知直线l过点,且与直线平行,则直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
7-4.(2024高二下·新疆伊犁·期中)过点且垂直于直线 的直线方程为( )
A. B.
C. D.
题型8:直线与坐标轴围成三角形的面积问题
8-1.(2024高二·全国·课后作业)求过点,且与两坐标轴围成的三角形的面积是的直线的方程.
8-2.(2024高一下·江苏扬州·期中)如图所示,已知是以AB为底边的等腰三角形,点,,点C在直线:上.
(1)求AB边上的高CE所在直线的方程;
(2)设直线CD与y轴交于点,求的面积.
8-3.(2024高二·全国·课后作业)在平面直角坐标系内,经过点的直线分别与轴、轴的正半轴交于,两点,则面积最小值为 .
8-4.(2024高一下·湖南长沙·期末)过点P(1,1)作直线l,与两坐标轴相交所得三角形面积为1,则直线l有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
8-5.(2024高三·全国·对口高考)已知直线:,则与已知直线l平行且与两坐标轴围成的三角形的面积为6的直线方程为 .
(六)
直线过定点问题
解决直线过定点问题的思路,把平面上过定点的直线的全体称为中心直线系.定点的确定方法:把含参直线方程化为直线系过定点问题:
解含参数的直线恒过定点问题的策略:
(1)方法一:任给直线中的参数赋两个不同的值,得到两条不同的直线,然后验证这两条直线的交点就是题目中含参数直线所过的定点,从而问题得解.
(2)方法二:含有一个参数的二元一次方程若能整理为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0,其中λ是参数,这就说明了它表示的直线必过定点,其定点可由方程组解得.若整理成y-y0=k(x-x0)的形式,则表示的所有直线必过定点(x0,y0).
,求解,即可得出定点坐标.
题型9:直线的恒过定点问题
9-1.(2024高一下·浙江宁波·期中)已知点.若直线与线段相交,则的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.
9-2.(2024高二上·全国·课后作业)不论m取何值,直线都过定点( )
A. B. C. D.
9-3.(2024高二上·全国·课后作业)直线,当变动时,所有直线恒过定点坐标为( )
A. B. C. D.
9-4.(2024·吉林通化·模拟预测)若直线恒过点A,点A也在直线上,其中均为正数,则的最大值为( )
A. B. C.1 D.2
9-5.(2024高二上·福建福州·期中)已知直线方程:,若不经过第二象限,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
9-6.(2024高一上·河南周口·阶段练习)不论为何实数,直线恒通过一个定点,这个定点的坐标是( )
A. B.
C. D.
一、单选题
1.(2024高二上·全国·课后作业)过两点的直线方程为( )
A. B.
C. D.
2.(2024高二上·广西河池·阶段练习)过点在两坐标轴上的截距相等的直线方程是( )
A. B.
C.或 D.或
3.(2024高二上·湖南·阶段练习)已知直线过点,,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
4.(2024高二·江苏·课后作业)过两点和的直线在y轴上的截距为( )
A. B. C. D.
5.(2024高二·全国·课后作业)过两点的直线方程是( )
A. B.
C. D.
6.(2024高二上·全国·课后作业)直线l过点,则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
7.(2024高二上·山东枣庄·期末)过点且与直线平行的直线方程是( )
A. B.
C. D.
8.(2024高二下·湖北·阶段练习)直线与直线垂直,则等于( )
A. B. C. D.
9.(广西南宁市第二十六中学等3校2023-2024学年高二下学期开学联合调研测试数学试题)直线过点且与直线垂直,则的方程是( )
A. B.
C. D.
10.(2024高二上·全国·课后作业)经过点,且与直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
11.(2024高二下·天津北辰·阶段练习)过点且平行于直线的直线方程为( )
A.B. C. D.
12.(2024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
13.(2024高二上·广东肇庆·期末)“”是“直线与直线平行”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
14.(2024高二上·河北唐山·期中)直线l:的斜率和在x轴上的截距分别为( )
A.,3 B., C.,3 D.,
15.(2024高二上·江苏苏州·期末)直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
16.(2024高二下·新疆塔城·开学考试)过点且斜率为的直线的方程是( )
A. B.
C. D.
17.(2024高二上·广东江门·期末)直线(不同时为0),则下列选项正确的是( )
A.无论取任何值,直线都存在斜率 B.当,且时,直线只与轴相交
C.当,或时,直线与两条坐标轴都相交 D.当,且,且时,直线是轴所在直线
18.(2024高二上·全国·课后作业)经过点,且平行于直线的直线方程为( )
A. B. C. D.
19.(2024·北京丰台·二模)“”是“直线与直线相互垂直”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
20.(2024高二上·上海宝山·期末)已知与是直线(为常数)上两个不同的点,则关于和的交点情况是( )
A.无论,,如何,总有唯一交点 B.存在,,使之有无穷多个交点
C.无论,,如何,总是无交点 D.存在,,使之无交点
二、多选题
21.(2024高一下·江苏盐城·阶段练习)下列说法错误的是( )
A.过定点的直线都可用方程表示
B.过定点的直线都可用方程表示
C.过任意两个点,的直线都可用方程
表示
D.不过原点的直线都可用方程表示
22.(2024高二上·全国·专题练习)下列说法正确的是( )
A.=k不能表示过点M(x1,y1)且斜率为k的直线方程
B.在x轴,y轴上的截距分别为a,b的直线方程为
C.直线y=kx+b与y轴的交点到原点的距离为b
D.过两点A(x1,y1)B(x2,y2)的直线方程为
23.(2024高二上·江苏扬州·期中)下列说法正确的是( )
A.直线与两坐标轴围成的三角形的面积是
B.若三条直线不能构成三角形,则实数的取值集合为
C.经过点且在轴和轴上截距都相等的直线方程为或
D.过两点的直线方程为
24.(2024高二上·江苏徐州·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.点斜式可以表示任何直线
B.过、两点的直线方程为
C.直线与直线相互垂直.
D.直线在轴上的截距为
三、填空题
25.(2024高三·全国·课后作业)经过点和点的直线方程是 .
26.(2024高二·江苏·假期作业)不论取何值时,直线恒过第 象限.
27.(2024高二上·全国·课后作业)倾斜角为,且过点的直线斜截式方程为 .
28.(2024高二上·全国·专题练习)若直线过点且与两坐标轴所围成的三角形的面积为,则这样的直线有 条.
29.(2024高二·全国·课后作业)若直线l与两坐标轴围成一个等腰直角三角形,且此三角形的面积为18,则直线l的方程为 .
30.(2024高一上·广东广州·期末)求过点,并且在两轴上的截距相等的直线方程 .
31.(2024高二下·上海闵行·阶段练习)过点,且在两坐标轴上截距相等的直线一般式方程是 .
32.(2024高二下·上海普陀·期中)若,且,则经过的直线的一般方程为
33.(2024高二上·重庆长寿·期末)经过点且与直线垂直的直线方程是 .(用一般式表示)
34.(2024·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知直线,若直线l在两坐标轴上的截距相等,则实数k的值为 ;若直线l不经过第三象限,则k的取值范围是 .
四、解答题
35.(2024高二·全国·专题练习)根据下列条件写出直线方程,并化为一般式:在轴上的截距分别为,.
36.(2024高二上·山东济宁·期中)已知的顶点分别为,求:
(1)直线AB的方程
(2)AB边上的高所在直线的方程
37.(2024高二上·全国·课后作业)已知直线l经过点,,求直线l的方程,并求直线l在y轴上的截距.
38.(2024高二下·湖北宜昌·阶段练习)设直线的方程为.
(1)若在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程;
(2)若与两坐标轴围成的三角形的面积为1,求a的值.
39.(2024高二下·上海·课后作业)直线过点,且与两轴围成的三角形面积为4,求直线的方程.
40.(2024高二上·全国·课后作业)已知直线l的斜率为-1,且它与两坐标轴围成的三角形的面积为,求直线l的方程.
41.(2024高一下·安徽·阶段练习)已知点A(5,1)关于x轴的对称点为B(x1,y1),关于原点的对称点为C(x2,y2).
(1)求△ABC中过AB,BC边上中点的直线方程;
(2)求△ABC的面积.
42.(2024高二·全国·专题练习)的三个顶点是,,,求:边BC上的中线所在直线的方程;
43.(2024高二上·湖北·阶段练习)已知直线.
(1)若直线l不经过第四象限,求k的取值范围;
(2)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,求面积的最小值;
(3)已知,若点P到直线的距离为d,求d最大时直线的方程.
44.(2024高二上·河北邢台·阶段练习)已知直线:,.
(1)证明直线过定点,并求出点的坐标;
(2)在(1)的条件下,若直线过点,且在轴上的截距是在轴上的截距的,求直线的方程;
(3)若直线不经过第四象限,求的取值范围.
45.(2024高一下·山东滨州·阶段练习)已知直线与垂直,求.
46.(2024高二上·福建福州·期中)已知直线过点.
(1)若直线在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程;
(2)若与轴正半轴的交点为,与轴正半轴的交点为,求(为坐标原点)面积的最小值.
47.(2024高二上·湖北武汉·期末)已知直线方程为.
(1)若直线的倾斜角为,求的值;
(2)若直线分别与轴、轴的负半轴交于、两点,为坐标原点,求面积的最小值及此时直线的方程.
48.(2024高一上·内蒙古呼和浩特·期末)已知一条动直线,
(1)求证:直线l恒过定点,并求出定点的坐标;
(2)若直线l与、轴的正半轴分别交于、两点,为坐标原点,是否存在直线l同时满足下列条件:①的周长为;②的面积为.若存在,求出方程;若不存在,请说明理由.
49.(2024高三·全国·专题练习)已知直线过点,且分别与轴的正半轴、轴的正半轴交于两点,为原点,当面积最小时,求直线的方程.
50.(2024高二上·全国·专题练习)已知直线的方程为:.
(1)求证:不论为何值,直线必过定点;
(2)过点引直线,使它与两坐标轴的负半轴所围成的三角形面积最小,求的方程.
51.(2024高二·全国·课后作业)过点作直线l分别交x轴、y轴的正半轴于A,B两点.
(1)求的最小值,及此时直线l的截距式方程;
(2)求的最小值,及此时直线l的截距式方程.
52.(2024高二下·上海金山·期中)已知直线l:,
(1)直线过定点P,求点P坐标;
(2)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,O为坐标原点,设三角形的面积为4,求出直线l方程.
53.(2024高二下·湖南常德·期中)已知直线的方程为.
(1)求直线过的定点P 的坐标;
(2)直线与x 轴正半轴和y 轴正半轴分别交于点A,B ,当面积最小时,求直线的方程;
54.(2024高二上·全国·课后作业)当直线方程的系数A,B,C满足什么条件时,该直线分别具有以下性质?
(1)过坐标原点;
(2)与两条坐标轴都相交;
(3)只与x轴相交;
(4)是x轴所在直线;
(5)设为直线上一点,证明:这条直线的方程可以写成.
55.(2024高二·江苏·假期作业)已知直线和直线都过点,求过点和点的直线方程.
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2.2直线的方程9题型分类
一、直线的点斜式方程
直线的点斜式方程和斜截式方程:
类别
点斜式
斜截式
适用范围
斜率存在
已知条件
点P(x0,y0)和斜率k
斜率k和在y轴上的截距b
图示
方程
y-y0=k(x-x0)
y=kx+b
截距
直线与y轴交点(0,b)的纵坐标b叫做直线在y轴上的截距
二、直线的两点式方程
直线的两点式方程和截距式方程:
名称
两点式
截距式
条件
两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)
(x1≠x2,y1≠y2)
在x,y轴上的截距分别为a,b
(a≠0,b≠0)
示意图
方程
=
+=1
适用范围
斜率存在且不为0
斜率存在且不为0,不过原点
三、直线的一般式方程
1.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.
2.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
3.直线各种形式方程的互化:
(一)
直线的点斜式方程
1.直线的点斜式方程:
过点P(x0,y0)且斜率为k的直线的方程:y-y0=k(x-x0).
2.两种特殊的直线:
(1)垂直于x轴的直线:如图,过定点,倾斜角为90°,斜率不存在,没有点斜式,其方程为或.
(2)平行于x轴(或与x轴重合)的直线:如图,过定点,倾斜角为0°,斜率为0,其点斜式方程为.
3.求直线的点斜式方程的步骤及注意点
(1)求直线的点斜式方程的步骤:定点(x0,y0)→定斜率k→写出方程y-y0=k(x-x0).
(2)点斜式方程y-y0=k(x-x0)可表示过点P(x0,y0)的所有直线,但x=x0除外.
题型1:求直线的点斜式方程
1-1.(2024高二上·全国·课后作业)过点且与过点和的直线平行的直线方程为 .
【答案】
【分析】根据斜率公式求出斜率,再由点斜式可得结果.
【详解】,
由点斜式得,即.
故答案为:.
1-2.(2024高二下·安徽池州·阶段练习)过点且倾斜角为150°的直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据倾斜角求出直线的斜率,结合直线的点斜式方程即可求解.
【详解】依题意,直线l的斜率,
故直线l的方程为,
即,
故选:B.
1-3.(2024高二上·全国·课后作业)点在直线l上的射影为,则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据求出直线l的斜率,再运用点斜式直线方程求解.
【详解】由题意,,,
由点斜式直线方程得直线l的方程为:,即;
故选:C.
1-4.(2024高二·全国·课后作业)已知直线l经过点P且倾斜角为α,求直线l的点斜式方程.
(1)P(2,3),;
(2)P(-2,-1),;
(3)P(-5,-1),.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】由直线倾斜角求斜率,点斜式求直线方程.
【详解】(1)直线倾斜角,则直线斜率,直线l经过点,直线l的点斜式方程为.
(2)直线倾斜角,则直线斜率,直线l经过点,直线l的点斜式方程为.
(3)直线倾斜角,直线斜率不存在,直线l经过点,直线l的方程为.
(二)
直线的斜截式方程
1.直线的斜截式方程:
斜率为k且在y轴上的截距为b的直线方程:y=kx+b.
2.(1)直线的斜截式是直线点斜式的特例.
(2)一条直线与轴的交点为的纵坐标叫做直线在轴上的截距.
特别的,倾斜角为直角的直线没有斜截式方程.
3.求直线的斜截式方程的策略:
(1)斜截式方程的应用前提是直线的斜率存在.
(2)直线的斜截式方程y=kx+b中只有两个参数,因此要确定直线方程只需两个独立条件即可.
题型2:求直线的斜截式方程
2-1.(2024高二上·安徽安庆·阶段练习)已知直线的倾斜角为,且在轴上的截距为,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】首先求出直线的斜率,再根据斜截式计算可得;
【详解】解:因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率,
又直线在轴上的截距为,所以直线的方程为;
故选:C
2-2.(2024高二上·全国·课前预习)写出下列直线的斜截式方程:
(1)斜率是,在轴上的截距是;
(2)倾斜角为,在轴上的截距是;
(3)倾斜角为,在轴上的截距是.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用直线方程的斜截式,即得解;
(2)利用倾斜角和斜率的关系,求解斜率,再结合直线方程的斜截式,即得解;
(3)利用倾斜角和斜率的关系,求解斜率,再结合直线方程的斜截式,即得解
【详解】(1)
(2)因为,所以.
(3)因为,所以.
2-3.(2024高二·江苏·假期作业)根据条件写出下列直线的斜截式方程:
(1)斜率为2,在y轴上的截距是5;
(2)倾斜角为150°,在y轴上的截距是-2;
(3)倾斜角为60°,与y轴的交点到坐标原点的距离为3.
【答案】(1)y=2x+5
(2)y=-x-2
(3)y=x+3或y=x-3
【分析】(1)由直线的斜截式可得直线方程;
(2)由已知求得直线的斜率,再由直线的斜截式可得直线方程.
(3)由已知求得直线的斜率和直线在y轴上的截距,再由直线的斜截式求得直线的方程.
【详解】(1)由直线方程的斜截式可知,所求直线的斜截式方程为y=2x+5.
(2)由于直线的倾斜角为150°,所以斜率k=tan 150°=-,
故所求直线的斜截式方程为y=-x-2.
(3)因为直线的倾斜角为60°,所以斜率k=tan 60°=.
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b=3或b=-3,
故所求直线的斜截式方程为y=x+3或y=x-3.
2-4.(2024高一下·上海杨浦·期末)直线l:绕着点逆时针旋转与直线重合,则的斜截式方程是 .
【答案】
【分析】先找到直线的斜率,再由直线过点求出直线方程.
【详解】设直线l的倾斜角为,则,则,
所以直线,
故答案为:.
2-5.(2024高二·全国·课后作业)若直线l的方程中,,,则此直线必不经过( )
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】根据直线的斜率及截距即可求解.
【详解】由,,,
知直线斜率,在轴上截距为,
所以此直线必不经过第三象限.
故选:C
2-6.(2024高二·全国·课后作业)已知直线l与直线互相垂直,直线l与直线在y轴上的截距相等,则直线l的方程为 .
【答案】
【分析】由两条直线垂直,斜率之积为-1,可得直线l的斜率.再由直线在y轴上的截距为6,可得直线l截距为6,由斜截式可得结果.
【详解】因为直线l与直线垂直,所以直线l的斜率.
又因为直线在y轴上的截距为6,所以直线l在y轴上的截距为6,
所以直线l的方程为.
故答案为:
【点睛】本题考查了直线方程的斜截式,考查了运算求解能力,属于基础题目.
2-7.(2024高二·全国·课后作业)已知,,则下列直线的方程不可能是的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据直线斜率与轴上的截距的关系判断选项即可得解.
【详解】,
直线的方程在轴上的截距不小于2,且当时,轴上的截距为2,
故D正确,当时,, 故B不正确,当时,或,由图象知AC正确.
故选:B
(三)
直线的两点式方程
1.直线的两点式方程:
过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线方程:=.
2.(1)与坐标轴垂直的直线没有两点式方程.
(2)两点式变形为,其可以表示任何直线.
3.利用两点式求直线的方程:
(1)首先要判断是否满足两点式方程的适用条件,然后代入两点式.
(2)若满足即可考虑用两点式求方程.在斜率存在的情况下,也可以先应用斜率公式求出斜率,再用点斜式写方程.
题型3:求直线的两点式方程
3-1.(2024高二上·浙江温州·期末)过两点,的直线在轴上的截距为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由两点式得出直线方程,令,即可解出直线在轴上的截距.
【详解】过两点,的直线的为,
令,解得:,
故选:A.
3-2.(2024高二上·浙江)已知A(-3,2),B(5,-4),C(0,-2),在△ABC中,
(1)求BC边所在的直线方程;
(2)求BC边上的中线所在直线的方程.
【答案】(1)2x+5y+10=0
(2)10x+11y+8=0
【分析】(1)根据两点式求解即可;
(2)根据中点坐标公式可得BC的中点,再根据两点式可得BC边上的中线所在直线的方程.
【详解】(1)BC边过两点B(5,-4),C(0,-2),
由两点式,得=,即2x+5y+10=0,
故BC边所在的直线方程为2x+5y+10=0.
(2)设BC的中点为M(a,b),
则a==,b==-3,所以,
又BC边的中线过点A(-3,2),
所以=,即10x+11y+8=0,
所以BC边上的中线所在直线的方程为10x+11y+8=0.
3-3.(2024高二·江苏·课后作业)已知直线分别经过下面两点,用两点式方程求直线的方程:
(1)A(3, 1), B(2, -3);
(2)A(2, 1), B(0, -3);
(3)A(0, 5), B(4, 0).
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】根据直线的两点式方程的求法即可求得答案.
【详解】(1)直线的两点式方程为.
(2)直线的两点式方程为.
(3)直线的两点式方程为.
3-4.(2024高一·全国·课后作业)已知点A(3,2),B(-1,4),则过点C(2,5)且过线段AB的中点的直线方程为
【答案】
【分析】由两点的坐标可求出中点坐标,与点C横纵坐标均不相同,所以代入两点式,求出直线方程.
【详解】A、B中点坐标为,与点C横纵坐标均不相同,代入两点式得:,
化简得:.
【点睛】本题考查中点坐标的求法以及两点式方程的求法,代入时注意符号不要出错,注意两点式求直线方程的约束条件.
(四)
直线的截距式方程
1. 直线的截距式方程:在x,y轴上的截距分别为a,b(其中a≠0,b≠0)的直线方程:
+=1.
2.截距的概念:
(1)横截距:直线与x轴交点的横坐标;在直线方程中,令y=0,解出x;
(2)纵截距:直线与y轴交点的横坐标;在直线方程中,令x=0,解出y.
3.截距式方程应用的注意事项
(1)如果问题中涉及直线与坐标轴相交,则可考虑选用截距式直线方程,用待定系数法确定其系数即可.
(2)选用截距式直线方程时,必须首先考虑直线能否过原点以及能否与两坐标轴垂直.
(3)要注意截距式直线方程的逆向应用.
题型4:求直线的截距式方程
4-1.(2024高三·全国·专题练习)过点(2,1)且在x轴上截距与在y轴上截距之和为6的直线方程为 .
【答案】x+y-3=0或x+2y-4=0
【分析】直线的斜率存在且不为0,设出直线截距式方程,利用已知条件求出截距就能得到直线方程.
【详解】由题意可直线的斜率存在且不为0,设直线方程为,
则有,解得a=b=3,或a=4,b=2.
直线方程为x+y-3=0或x+2y-4=0.
故答案为:x+y-3=0或x+2y-4=0
4-2.(2024高二上·全国·课后作业)过点且在两坐标轴上的截距相等的直线方程是( )
A. B. C.D.或
【答案】D
【分析】根据直线的截距式方程分析运算,注意讨论截距是否为0.
【详解】设直线在x,y轴上的截距分别为,则,
若,即直线过原点,设直线为,
代入,即,解得,
故直线方程为;
若,设直线为,
代入,即,解得,
故直线方程为,即;
综上所述:直线方程为或.
故选:D.
4-3.(2024高二·全国·课后作业)求过点,且在轴上的截距是轴上的截距的2倍的直线的方程.
【答案】或.
【分析】当纵截距为0时,设直线方程为y=kx,代入点(5,2)求得k的值,.当纵截距不为0时,设直线的截距式方程,代入点(5,2)求解.
【详解】①当直线在两坐标轴上的截距均为0时,因为直线过点,
所以直线的方程为;
②当直线在两坐标轴上的截距均不为0时,设直线在轴上的截距为,
则在轴上的截距为,则直线的方程为,
又直线过点,
∴,
解得,
∴直线的方程为.
综上;直线的方程为或.
【点睛】本题主要考查直线的斜截式方程和截距式方程,属于基础题.
(五)
直线的一般式方程
1.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.
2.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.
3.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.
4.利用一般式解决直线平行与垂直问题的策略
直线l1:A1x+B1y+C1=0,直线l2:A2x+B2y+C2=0,
(1)若l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0且B1C2-B2C1≠0(或A1C2-A2C1≠0).
(2)若l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.
题型5:求直线的一般式方程
5-1.(2024高一·全国·课后作业)△ABC的三个顶点分别为A(0,4)、B(-2,6)、C(-8,0).
(1)分别求边AC和AB所在直线的方程;
(2)求AC边上的中线BD所在直线的方程;
(3)求AC边的中垂线所在直线的方程;
(4)求AC边上的高所在直线的方程;
(5)求经过两边AB和AC的中点的直线方程.
【答案】(1)x-2y+8=0. x+y-4=0.(2)2x-y+10=0.(3)2x+y+6=0.(4)2x+y-2=0.(5)x-y+6=0
【详解】试题分析:(1)利用截距式得AC方程,利用两点式得AB方程;(2)先确定AC边中点坐标,再由两点式得BD的方程;(3)由中垂线几何性质可知:AC的中垂线斜率及AC的中点的坐标,再由点斜式得直线方程;(4)由高的定义得高所在直线的斜率,再由点斜式得直线方程;(5)得到两边的中点坐标,再由两点式得直线的方程.
试题解析:
(1)由A(0,4),C(-8,0)可得直线AC的截距式方程为+=1,
即x-2y+8=0.
由A(0,4),B(-2,6)可得直线AB的两点式方程为=,即x+y-4=0.
(2)设AC边的中点为D(x,y),由中点坐标公式可得x=-4,y=2,所以直线BD的两点式方程为=,即2x-y+10=0.
(3)由直线AC的斜率为kAC==,故AC边的中垂线的斜率为k=-2.又AC的中点D(-4,2),
所以AC边的中垂线方程为y-2=-2(x+4),
即2x+y+6=0.
(4)AC边上的高线的斜率为-2,且过点B(-2,6),所以其点斜式方程为y-6=-2(x+2),即2x+y-2=0.
(5)AB的中点M(-1,5),AC的中点D(-4,2),
∴直线DM方程为=,
即x-y+6=0.
点睛:直线方程共五种形式,合理选择方程形式求直线方程.
当知道定点或斜率时一般选择点斜式,注意点斜式的局限性,不包含过此点垂直x轴的情况;当知道两点时,一般选择两点式,当知道直线的两个截距或求与x,y轴围成三角形面积时,一般选择截距式.
5-2.(2024高二上·辽宁锦州·阶段练习)根据下列各条件分别写出直线的方程,并化成一般式.
(1)斜率是,且经过点;
(2)在轴和轴上的截距分别是和;
(3)经过点,;
(4)经过点,且一个方向向量为.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)根据直线方程的点斜式即可得解;
(2)根据直线方程的截距式即可得解;
(3)根据直线方程的两点式即可得解;
(4)首先根据方向方程可得直线斜率,再根据点斜式即可得解.
【详解】(1)根据点斜式可得直线方程为:,
化简可得;
(2)根据截距式可得:,
化简可得;
(3)根据两点式可得:,
整理可得;
(4)由直线的方向向量为可得直线的斜率,
所以所求直线方程为即.
5-3.(2024高二下·上海宝山·期末)若,,则直线不经过第象限( )
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】D
【分析】将直线方程化为,由斜率以及纵截距的正负判断即可.
【详解】依题意、、均不为,所以直线可化为,
因为,,所以,,
所以直线的斜率为正,纵截距为正,
即直线通过第一、二、三象限,不通过第四象限.
故选:D
5-4.(2024高二下·上海)如果且,那么直线不经过第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】C
【分析】由且,确定直线的斜率以及它在y轴上的截距的符号,即可得结论.
【详解】∵且,则
∴,,
∴直线,即直线的斜率小于零,在y轴上的截距大于零,
故直线经过第一、第二、第四象限,不经过第三象限,
故选:C.
5-5.(2024高二上·全国·课后作业)已知直线在x轴的截距大于在y轴的截距,则A、B、C应满足条件( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分别令、得直线在y轴、x轴上的截距,再由在x轴的截距大于在y轴的截距可得答案.
【详解】由已知,
令得直线在y轴的截距为,
令得直线在x轴的截距为,
由直线在x轴的截距大于在y轴的截距可得,
即.
故选:D.
题型6:由一般式方程判断直线的平行、垂直
6-1.(湖北省宜昌市部分示范高中教学协作体2023-2024学年高二上学期期中理科数学试题)若直线和直线平行,则的值为( )
A. B. C.或 D.
【答案】A
【分析】由题知两直线平行,直接列出()即可求得
【详解】直线和直线平行,
可得,得.
故选:A.
【点睛】本题考查了已知两直线平行求参的问题,注意要排除两直线重合的情况,属于基础题.
6-2.(2024高二下·海南·学业考试)若直线与平行,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】易知两直线斜率存在,利用两直线平行斜率相等即可求得的值.
【详解】由可知,其斜率为,
又两直线平行,所以可得,解得.
故选:B
6-3.(2024高二下·湖北孝感·期中)“”是“直线与直线互相垂直”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
【解析】利用两直线垂直时它们的一般方程的系数间的关系可求的值.
【详解】若直线与直线互相垂直,
则,解得.
所以“”是“直线与直线互相垂直”的充要条件,选C.
【点睛】如果直线,,
(1)若,则;
(2)若,则且或;
(2)若重合,则,,.
6-4.(2024高二上·福建福州·期末)若直线与直线平行,则m的值为( )
A.2 B. C.2或 D.或
【答案】B
【分析】根据直线的平行可列出方程,求得m的值,验证直线是否重合,即得答案.
【详解】由题意知直线与直线平行,
而直线的斜率为,
则直线必有斜率,即,则,
故,解得或,
当时,直线与直线重合,不合题意;
当时,直线与直线平行,符合题意,
故,
故选:B
6-5.(2024高二上·福建)“”是“直线和直线平行且不重合”的( ).
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】C
【分析】分充分性和必要性两方面计算可得.
【详解】当时,两直线分别为:,,
∴两直线斜率相等且,
∴两条直线平行且不重合;
若两直线平行且不重合,则,∴,综上所述,是两直线平行且不重合的充要条件,
故选:C.
【点晴】此题考充要条件的判断方法和直线平行的条件和结论,属于基础题.
6-6.(2024高二下·上海黄浦·阶段练习)直线与直线垂直,则的值为( )
A. B.1 C. D.9
【答案】B
【分析】利用直线的一般式方程判定直线垂直的条件进行求解.
【详解】由题意,得,解得.
故选:B.
6-7.(2024高二上·安徽·阶段练习)已知直线与直线互相垂直,垂足为.则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由两直线垂直得,进而根据垂足是两条直线的交点代入计算即可得答案.
【详解】由两直线垂直得,解得,
所以原直线直线可写为,
又因为垂足为同时满足两直线方程,
所以代入得,
解得,
所以,
故选:D
题型7:由两条直线平行、垂直求直线方程
7-1.(2024高二·贵州贵阳·阶段练习)过点且垂直于直线的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设垂直于直线的直线为,代入点得的值,即得解.
【详解】设垂直于直线的直线为,
代入点得,
则所求直线为.
故选:A.
7-2.(2024高二下·上海浦东新·期中)过点且与直线平行的直线方程为 .
【答案】
【分析】根据直线平行,设所求直线为,由点在直线上求参数,即可得直线方程.
【详解】令所求直线为,且在直线上,
所以,即,故所求直线为.
故答案为:
7-3.(2024高二上·四川凉山·期末)已知直线l过点,且与直线平行,则直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】通过平行可设直线l的方程为,再把点代入即可解得即可求出结果
【详解】设与直线即平行的直线l的方程为,
把点代入可得,解得.
因此直线l的方程为
故选:D
7-4.(2024高二下·新疆伊犁·期中)过点且垂直于直线 的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据两直线垂直关系,设出所求直线方程,代入,即可求解.
【详解】设所求的直线方程为,
代入方程解得,
所求的直线方程为.
故选:B.
题型8:直线与坐标轴围成三角形的面积问题
8-1.(2024高二·全国·课后作业)求过点,且与两坐标轴围成的三角形的面积是的直线的方程.
【答案】或.
【分析】由题可设直线的方程,故有,解方程得得或,进而可得直线的方程.
【详解】解:由题意知直线不过原点,且在两坐标轴上的截距都存在,
设其方程为.
由题意得,即或,
对于方程组,该方程组无解;
对于方程组,解得或
∴直线的方程为或.
【点睛】本题考查直线的截距式方程,考查运算能力,是基础题.
8-2.(2024高一下·江苏扬州·期中)如图所示,已知是以AB为底边的等腰三角形,点,,点C在直线:上.
(1)求AB边上的高CE所在直线的方程;
(2)设直线CD与y轴交于点,求的面积.
【答案】(1);(2)1.
【分析】(1)根据中点坐标公式求出点坐标,根据得出直线斜率,最后根据点斜式可得直线方程;
(2)联立直线方程求出点坐标,通过两点式得出的方程,求出点到的距离以及的长,最后求面积即可.
【详解】(1)因为是以AB为底边的等腰三角形,
所以E为AB的中点,所以,
因为,所以
所以直线CE:,即
所以AB边上的高CE所在直线的方程为;
(2),解得,所以,
所以直线AC:,即,
又因为,所以点D到直线AC的距离,
又,所以.
【点睛】本题主要考查了直线方程的求法,点到直线的距离公式的应用,属于基础题.
8-3.(2024高二·全国·课后作业)在平面直角坐标系内,经过点的直线分别与轴、轴的正半轴交于,两点,则面积最小值为 .
【答案】12
【分析】设直线的方程,由过点可得,然后结合基本不等式即可得出答案.
【详解】设直线的方程,由过点可得,则有;;;
解得:,当且仅当:时,,时取等号;
所以
故答案为:12
8-4.(2024高一下·湖南长沙·期末)过点P(1,1)作直线l,与两坐标轴相交所得三角形面积为1,则直线l有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】B
【分析】由题意设直线的方程为,然后求出直线与坐标轴的交点坐标,再由直线与两坐标轴相交所得三角形面积为1,列方程可求出的值,从而可得直线的条数
【详解】由题意可知,直线的斜率存在,则设直线的方程为,
令,解得;令,解得.
,
化为,即①,②,
由于方程①,方程②无解,可得两个方程共有2个不同的解.
因此直线共有2条.
故选:B.
8-5.(2024高三·全国·对口高考)已知直线:,则与已知直线l平行且与两坐标轴围成的三角形的面积为6的直线方程为 .
【答案】
【分析】根据平行关系可设直线为,计算与两坐标交点,根据面积公式求即可.
【详解】
由题意可设方程为:,
令,得,
令,得,
由题意知:,
得,
故直线方程为:,
故答案为:
(六)
直线过定点问题
解决直线过定点问题的思路,把平面上过定点的直线的全体称为中心直线系.定点的确定方法:把含参直线方程化为直线系过定点问题:
解含参数的直线恒过定点问题的策略:
(1)方法一:任给直线中的参数赋两个不同的值,得到两条不同的直线,然后验证这两条直线的交点就是题目中含参数直线所过的定点,从而问题得解.
(2)方法二:含有一个参数的二元一次方程若能整理为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0,其中λ是参数,这就说明了它表示的直线必过定点,其定点可由方程组解得.若整理成y-y0=k(x-x0)的形式,则表示的所有直线必过定点(x0,y0).
,求解,即可得出定点坐标.
题型9:直线的恒过定点问题
9-1.(2024高一下·浙江宁波·期中)已知点.若直线与线段相交,则的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.
【答案】D
【分析】求出直线所过定点坐标,设定点是,求出斜率,由图形可得结论.
【详解】由已知直线恒过定点,
如图所示,若与线段相交,则,
因为,
所以.
故选:D.
9-2.(2024高二上·全国·课后作业)不论m取何值,直线都过定点( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意整理得,令,求解即可得定点.
【详解】因为,整理得,
令,解得,
所以直线过定点.
故选:B.
9-3.(2024高二上·全国·课后作业)直线,当变动时,所有直线恒过定点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】整理所得直线方程为,根据题意,即可求得结果.
【详解】把直线方程整理为,
令,故,所以直线恒过定点为.
故选:C.
9-4.(2024·吉林通化·模拟预测)若直线恒过点A,点A也在直线上,其中均为正数,则的最大值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】根据直线的定点可得,进而可得,结合基本不等式运算求解.
【详解】因为,则,
令,解得,
即直线恒过点.
又因为点A也在直线上,则,
可得,且,
则,即,当且仅当时,等号成立
所以的最大值为.
故选:B.
9-5.(2024高二上·福建福州·期中)已知直线方程:,若不经过第二象限,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先把直线的方程化为斜截式,分和两类讨论.当时,符合直线不经过第二象限;当时,则满足斜率大于0且截距大于或等于0,解出值,结合两类的结果即可得到的取值范围.
【详解】由得.
当时,,此时不经过第二象限,
所以.
当时,若不经过第二象限,则,解得.
所以,的取值范围为.
故选:C
9-6.(2024高一上·河南周口·阶段练习)不论为何实数,直线恒通过一个定点,这个定点的坐标是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】直线恒过定点,即与参数k无关,原直线方程整理为,令k的系数为0,解方程即可得解.
【详解】原方程可化为,由直线恒过定点可知,
,解得,所以直线恒过定点
故选:B
一、单选题
1.(2024高二上·全国·课后作业)过两点的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据斜率公式求得直线的斜率,结合点斜式方程,即可求解.
【详解】由两点,可得过两点的直线的斜率为,
又由直线的点斜式方程,可得,即.
故选:B.
2.(2024高二上·广西河池·阶段练习)过点在两坐标轴上的截距相等的直线方程是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】按截距为0和不为0分类讨论分别求得符合题意的直线方程
【详解】当截距时,设直线方程为,
将,代入得,∴方程为
当截距时,过原点和点的直线方程为
又且在两坐标轴上的截距相等,
∴过点A且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为和
故选:D.
3.(2024高二上·湖南·阶段练习)已知直线过点,,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据两点的坐标和直线的两点式方程计算化简即可.
【详解】由直线的两点式方程可得,
直线l的方程为,即.
故选:C.
4.(2024高二·江苏·课后作业)过两点和的直线在y轴上的截距为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出直线方程,令x=0,即可求出纵截距.
【详解】由题可知直线方程为:,即,
令x=0,则,故直线在y轴上的截距为.
故选:C.
5.(2024高二·全国·课后作业)过两点的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据直线的截距式方程运算求解.
【详解】由题意可知:直线在x,y轴上的截距分别为,
根据直线的截距式可知直线方程为:.
故选:C.
6.(2024高二上·全国·课后作业)直线l过点,则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据直线的两点式方程运算求解.
【详解】因为,则线l的方程为,整理得,
所以直线l的方程为.
故选:D.
7.(2024高二上·山东枣庄·期末)过点且与直线平行的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设所求直线方程为,将点的坐标代入所求直线方程,求出的值,即可得解.
【详解】设过点且与直线平行的直线方程是,
将点的坐标代入直线的方程得,解得,
故所求直线方程为,即.
故选:A.
8.(2024高二下·湖北·阶段练习)直线与直线垂直,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用平面内两直线垂直,得,解之即可.
【详解】因为直线与直线垂直,
所以,解得.
故选:B
9.(广西南宁市第二十六中学等3校2023-2024学年高二下学期开学联合调研测试数学试题)直线过点且与直线垂直,则的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】求出直线的斜率,然后利用点斜式可写出直线的方程,化为一般式可得出答案.
【详解】直线的斜率为,则直线的斜率为,
因此,直线的方程为,即.
故选:C.
10.(2024高二上·全国·课后作业)经过点,且与直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,设出所求的直线方程,利用待定系数法求解作答.
【详解】设与直线垂直的直线方程为,于是,解得,
所以所求的直线方程为.
故选:A
11.(2024高二下·天津北辰·阶段练习)过点且平行于直线的直线方程为( )
A.B. C. D.
【答案】A
【分析】先设出平行于直线的直线系方程,再将点代入方程,进而求得所求直线的方程.
【详解】平行于直线的直线方程可设为
又所求直线过点
则,解之得,
则所求直线为
故选:A
12.(2024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
13.(2024高二上·广东肇庆·期末)“”是“直线与直线平行”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】A
【分析】由两直线平行得出的值,再结合充分条件和必要条件的定义判断即可.
【详解】若直线与直线平行,则有解得或,所以当时,直线与直线平行,当直线与直线平行时,或.
故选:A
14.(2024高二上·河北唐山·期中)直线l:的斜率和在x轴上的截距分别为( )
A.,3 B., C.,3 D.,
【答案】B
【分析】由可得,据此可得答案.
【详解】,则直线斜率为,
又令,则,故直线在x轴上的截距分别为.
故选:B
15.(2024高二上·江苏苏州·期末)直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由直线方程确定直线的斜率,根据斜率与倾斜角的关系即可得.
【详解】解:直线的方程可化为,可知倾斜角,满足,因此.
故选:B.
16.(2024高二下·新疆塔城·开学考试)过点且斜率为的直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先求出直线的点斜式方程,再化为一般式即可.
【详解】过点且斜率为的直线的方程是,
即.
故选:C
17.(2024高二上·广东江门·期末)直线(不同时为0),则下列选项正确的是( )
A.无论取任何值,直线都存在斜率 B.当,且时,直线只与轴相交
C.当,或时,直线与两条坐标轴都相交 D.当,且,且时,直线是轴所在直线
【答案】D
【分析】结合直线的方程依次分析各选项即可得答案.
【详解】解:对于A选项,当,且时,直线斜率不存在,故错误;
对于B选项,当,且,时,直线只与轴相交;当,且,时,直线与轴重合,故错误;
对于C选项,当,且时,直线与两条坐标轴都相交,故错误;
对于D选项,当,且,且时,直线方程为,即轴所在直线,故正确.
故选:D
18.(2024高二上·全国·课后作业)经过点,且平行于直线的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先设出平行于直线的直线系方程,再将点代入方程,进而求得所求直线的方程.
【详解】平行于直线的直线方程可设为,
又所求直线过点,
则,解之得,
则所求直线为.
故选:A
19.(2024·北京丰台·二模)“”是“直线与直线相互垂直”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】直线与直线相互垂直得到,再利用充分必要条件的定义判断得解.
【详解】因为直线与直线相互垂直,
所以,
所以.
所以时,直线与直线相互垂直,所以“”是“直线与直线相互垂直”的充分条件;
当直线与直线相互垂直时,不一定成立,所以“”是“直线与直线相互垂直”的非必要条件.
所以“”是“直线与直线相互垂直”的充分非必要条件.
故选:A
【点睛】方法点睛:充分必要条件的判定,常用的方法有:(1)定义法;(2)集合法;(3)转化法. 要根据已知条件灵活选择方法求解.
20.(2024高二上·上海宝山·期末)已知与是直线(为常数)上两个不同的点,则关于和的交点情况是( )
A.无论,,如何,总有唯一交点 B.存在,,使之有无穷多个交点
C.无论,,如何,总是无交点 D.存在,,使之无交点
【答案】A
【分析】根据在直线可得,从而可得有唯一交点,从而可得正确的选项.
【详解】因为与是直线(为常数)上两个不同的点,
所以即,
故既在直线上,也在直线上.
因为与是两个不同的点,故、不重合,
故无论,,如何,总有唯一交点.
故选:A.
二、多选题
21.(2024高一下·江苏盐城·阶段练习)下列说法错误的是( )
A.过定点的直线都可用方程表示
B.过定点的直线都可用方程表示
C.过任意两个点,的直线都可用方程
表示
D.不过原点的直线都可用方程表示
【答案】ABD
【解析】根据斜率不存在时不能用点斜式与斜截式表示;截距为零的直线不能用截距式表示;从而可得结果.
【详解】因为直线与轴垂直时不能用点斜式与斜截式表示,所以选项AB不正确;
因为直线与坐标轴垂直时不能与截距式表示,所以选项D不正确;
C选项,过任意两个点,的直线,斜率存在时,方程为,可化为;斜率不存在时,,直线方程为也满足,故C正确;
故选:ABD.
22.(2024高二上·全国·专题练习)下列说法正确的是( )
A.=k不能表示过点M(x1,y1)且斜率为k的直线方程
B.在x轴,y轴上的截距分别为a,b的直线方程为
C.直线y=kx+b与y轴的交点到原点的距离为b
D.过两点A(x1,y1)B(x2,y2)的直线方程为
【答案】AD
【分析】由直线方程的意义判断A.由直线方程的截距式判断B,由直线与的交点及距离的定义判断C,分类讨论确定过两点的直线方程判断D.
【详解】=k表示过点M(x1,y1)且斜率为k的直线去掉点,A正确;
在x轴,y轴上的截距分别为a,b,只有时,直线方程为,B错误;
直线y=kx+b与y轴的交点坐标是,交点到原点的距离为,C错误;
过两点A(x1,y1)B(x2,y2)的直线
当时,直线方程为,变形为,
当时,直线方程为,也适合方程,
所以D正确.
故选:AD.
23.(2024高二上·江苏扬州·期中)下列说法正确的是( )
A.直线与两坐标轴围成的三角形的面积是
B.若三条直线不能构成三角形,则实数的取值集合为
C.经过点且在轴和轴上截距都相等的直线方程为或
D.过两点的直线方程为
【答案】AD
【分析】根据直线的方程即位置关系分别判断.
【详解】A选项:直线与轴和轴的交点分别为和,三角形面积为,A选项正确;
B选项:三条直线不能构成三角形,可得或或直线过点,解得或或,B选项错误;
C选项:当直线经过坐标原点时,,当直线不经过坐标原点时,设直线方程为,代入点,即,解得,故直线为,C选项错误;
D选项:由两点式方程可直接判断D选项正确;
故选:AD.
24.(2024高二上·江苏徐州·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.点斜式可以表示任何直线
B.过、两点的直线方程为
C.直线与直线相互垂直.
D.直线在轴上的截距为
【答案】CD
【分析】利用点斜式方程可判断A选项;利用两点式方程可判断B选项;利用两直线垂直的斜率关系可判断C选项;利用截距的定义可判断D选项.
【详解】对于A选项,点斜式不表示与轴垂直的直线,A错;
对于B选项,过、两点且斜率不为零的直线方程为,B错;
对于C选项,直线的斜率为,直线的斜率为,
所以,,故直线与直线相互垂直,C对;
对于D选项,直线在轴上的截距为,D对.
故选:CD.
三、填空题
25.(2024高三·全国·课后作业)经过点和点的直线方程是 .
【答案】
【分析】根据两点式求得直线方程.
【详解】经过点和点的直线方程是:,
整理得.
故答案为:
26.(2024高二·江苏·假期作业)不论取何值时,直线恒过第 象限.
【答案】四
【分析】化简直线方程为,列方程组,进而求解即可.
【详解】直线可化为,
由,得,
所以直线恒过定点,
因为在第四象限,
故直线恒过第四象限.
故答案为:四.
27.(2024高二上·全国·课后作业)倾斜角为,且过点的直线斜截式方程为 .
【答案】
【分析】先求直线斜率,再利用点斜式方程运算求解.
【详解】因为直线的倾斜角为,则直线的斜率,
所以直线的方程,即.
故答案为:.
28.(2024高二上·全国·专题练习)若直线过点且与两坐标轴所围成的三角形的面积为,则这样的直线有 条.
【答案】
【分析】设直线的截距式为,即可得到,解得即可.
【详解】解:依题意直线在坐标轴上的截距均不为,设直线的截距式为,
∵直线经过点,且与两坐标轴所围成的三角形的面积为,
∴,解得,或,或,
所以直线的条数为条.
故答案为:
29.(2024高二·全国·课后作业)若直线l与两坐标轴围成一个等腰直角三角形,且此三角形的面积为18,则直线l的方程为 .
【答案】或
【分析】由题意可得直线l在两坐标轴上的截距的绝对值相等且不为0,设直线方程为,其中,根据三角形面积即可求解.
【详解】解:因为直线l与两坐标轴围成一个等腰直角三角形,
所以直线l在两坐标轴上的截距的绝对值相等且不为0.
设直线方程为,则.
因为,即,所以,
所以时,,当时,,
所以直线方程为或.
故答案为: 或.
30.(2024高一上·广东广州·期末)求过点,并且在两轴上的截距相等的直线方程 .
【答案】或
【分析】当直线经过原点时,直线的方程直接求出;当直线不经过原点时,设直线的截距式为,把点P的坐标代入即可得出.
【详解】当直线经过原点时,直线的方程为,化为,
当直线不经过原点时,设直线的截距式为,
把点代入可得:,解得,
所以直线的方程为:,
综上所述,所求直线方程为或.
故答案为:或.
31.(2024高二下·上海闵行·阶段练习)过点,且在两坐标轴上截距相等的直线一般式方程是 .
【答案】或
【分析】由题意,根据在坐标轴上的截距相等,分类讨论,即可求解所求直线方程.
【详解】解:由题意,当直线过原点时,此时所求直线方程的斜率,
所以直线方程为,即;
当直线不过原点时,设直线方程为,代入点,
可得,所以直线方程为,
故答案为:或.
32.(2024高二下·上海普陀·期中)若,且,则经过的直线的一般方程为
【答案】
【分析】根据、都在同一直线上,结合两点确定一条直线可知直线的唯一性,即得直线方程.
【详解】若,
则点在直线上,
点在直线上
即、都在同一直线上
因为两点确定一条直线,所以由、确定的直线即为
故答案为:
33.(2024高二上·重庆长寿·期末)经过点且与直线垂直的直线方程是 .(用一般式表示)
【答案】
【分析】根据给定条件,设出所求直线方程,利用待定系数法求解作答.
【详解】设与直线垂直的直线方程为,
于是,解得,
所以所求的直线方程为.
故答案为:
34.(2024·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知直线,若直线l在两坐标轴上的截距相等,则实数k的值为 ;若直线l不经过第三象限,则k的取值范围是 .
【答案】 或; .
【分析】分别令和求出直线在两坐标轴上的截距,利用截距相等解方程求出的值;先分析过定点,然后根据条件结合图示判断出直线斜率满足的不等式,由此求解出的取值范围.
【详解】因为直线l在两坐标轴上的截距相等,所以,
在中,
令,得,令,得,
依题意可得,即,
解得或;
直线的方程可化为,所以,
所以,所以直线过定点,
所以,由直线可得:,
若不经过第三象限,则,
故答案为:或;.
四、解答题
35.(2024高二·全国·专题练习)根据下列条件写出直线方程,并化为一般式:在轴上的截距分别为,.
【答案】
【分析】根据直线的截距式方程运算求解即可.
【详解】由直线的截距式方程可知,所求直线方程,
化为一般式方程为.
36.(2024高二上·山东济宁·期中)已知的顶点分别为,求:
(1)直线AB的方程
(2)AB边上的高所在直线的方程
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由AB的坐标可得斜率,由点斜式方程可写出方程,化为一般式即可;
(2)由垂直关系可得高线的斜率,由高线过点C,同(1)可得.
【详解】(1),,
由点斜式方程可得,
化为一般式可得
(2)由(1)可知,
故AB边上的高线所在直线的斜率为,
又AB边上的高线所在直线过点,
所以方程为,
化为一般式可得.
37.(2024高二上·全国·课后作业)已知直线l经过点,,求直线l的方程,并求直线l在y轴上的截距.
【答案】,.
【分析】根据给定条件,求出直线的斜率,再利用直线点斜式方程求解作答.
【详解】依题意,直线的斜率,
直线的方程为,即,当时,,
所以直线的方程为,直线l在y轴上的截距为.
38.(2024高二下·湖北宜昌·阶段练习)设直线的方程为.
(1)若在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程;
(2)若与两坐标轴围成的三角形的面积为1,求a的值.
【答案】(1)或(2)
【分析】(1)讨论截距是否为0:当截距为0时,过原点,代入可得,进而得直线方程;当截距不为0时,使得截距相等,求得,进而得直线方程;
(2)先求得直线在轴,轴上的截距,结合面积为1,即可解方程求得a的值.
【详解】(1)由题意知,
当直线过原点时,该直线在两条坐标轴上的截距都为0,
此时,直线的方程为;
当直线不过原点时,由截距相等,得,则,
直线的方程为,
综上所述,所求直线的方程为或.
(2)由题意知,直线在轴,轴上的截距分别为、,
,
解得.
【点睛】本题考查了直线方程截距的概念,直线方程的求法,由直线围成图形面积的应用,属于基础题.
39.(2024高二下·上海·课后作业)直线过点,且与两轴围成的三角形面积为4,求直线的方程.
【答案】或
【分析】由题意知,直线的斜率存在且不为0,设直线.求出直线与轴、轴的交点,在根据面积公式计算得,即,再分类讨论计算可得;
【详解】解:由题意知,直线的斜率存在且不为0.设直线.
设此直线与轴、轴的交点分别为,则点的坐标分别为
因此面积为,
即.
若,得,无解;
若,得.
解方程,得或.
所以,直线,即;
或直线,即.
【点睛】本题考查点斜式求直线方程,三角形面积公式的应用,属于基础题.
40.(2024高二上·全国·课后作业)已知直线l的斜率为-1,且它与两坐标轴围成的三角形的面积为,求直线l的方程.
【答案】y=-x+1或y=-x-1.
【分析】先根据题意按点斜式写出直线方程,再分别令,得与坐标轴的交点坐标,根据直角三角形面积公式可得方程,即可求出直线的方程.
【详解】解:设直线l的方程为y=-x+b,则它与两个坐标轴的交点为A(b,0)和B(0,b),所以围成的两个直角边长都为|b|,
故其面积为,
由,解得b=±1,
故所求直线的方程为y=-x+1或y=-x-1.
41.(2024高一下·安徽·阶段练习)已知点A(5,1)关于x轴的对称点为B(x1,y1),关于原点的对称点为C(x2,y2).
(1)求△ABC中过AB,BC边上中点的直线方程;
(2)求△ABC的面积.
【答案】(1)x﹣5y﹣5=0
(2)10
【分析】(1)先求出点的对称点的坐标,再用两点式求出直线的方程.
(2)先判断求出AB和BC的值,判断AB⊥BC,从而求出△ABC的面积.
【详解】(1)∵点A(5,1)关于x轴的对称点为B(x1,y1),∴B(5,﹣1),
又∵点A(5,1)关于原点的对称点为C(x2,y2),∴C(﹣5,﹣1),
∴AB的中点坐标是(5,0),BC的中点坐标是(0,﹣1).
过(5,0),(0,﹣1)的直线方程是,
整理得x﹣5y﹣5=0.
(2)由题意知|AB|=|﹣1﹣1|=2,|BC|=|﹣5﹣5|=10,AB⊥BC,
∴△ABC的面积.
42.(2024高二·全国·专题练习)的三个顶点是,,,求:边BC上的中线所在直线的方程;
【答案】
【分析】先求出的中点,从而可求出边上的中线的斜率,进而可求出边上的中线所在的直线方程
【详解】由,,得的中点为,
所以边上的中线的斜率为,
所以边BC上的中线所在直线的方程为,即;
43.(2024高二上·湖北·阶段练习)已知直线.
(1)若直线l不经过第四象限,求k的取值范围;
(2)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,求面积的最小值;
(3)已知,若点P到直线的距离为d,求d最大时直线的方程.
【答案】(1);(2);(3).
【分析】(1)根据方程可得直线l恒过定点,然后可得答案;
(2)可得,然后利用基本不等式可求出其最小值;
(3)当时,d最大,然后可求出答案.
【详解】(1)直线l的方程为,直线l恒过定点,
∴若直线l不经过第四象限,则,
(2)因为直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,所以
取,,,,
所以,当且仅当时等号成立.
(3)当时,d最大,,可得直线的斜率为,
则直线的方程,即.
44.(2024高二上·河北邢台·阶段练习)已知直线:,.
(1)证明直线过定点,并求出点的坐标;
(2)在(1)的条件下,若直线过点,且在轴上的截距是在轴上的截距的,求直线的方程;
(3)若直线不经过第四象限,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析,点的坐标为
(2)或
(3)
【分析】(1)化简方程为直线系方程的形式,组成方程组解出直线过的点;
(2)根据题意分直线过原点、不过原点讨论,分析解决即可;
(3)分①,②,③,且三种情况进行讨论分析解决.
【详解】(1)证明:整理直线的方程,得,
所以直线过直线与的交点,
联立方程组,
解得,
所以直线过定点,点的坐标为.
(2)当截距为0时,直线的方程为,即,
当截距不为0时,设直线的方程为,
则,
解得,
直线的方程为,即,
故直线的方程为或.
(3)当时,直线的方程为,符合题意;
当时,直线的方程为,不符合题意;
当,且时,,
所以
解得或,
综上所述,当直线不经过第四象限时,
的取值范围是:.
45.(2024高一下·山东滨州·阶段练习)已知直线与垂直,求.
【答案】m=1或m=3
【分析】由直线垂直的性质求解即可.
【详解】因为直线与垂直,
所以,解得m=1或m=3.
46.(2024高二上·福建福州·期中)已知直线过点.
(1)若直线在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程;
(2)若与轴正半轴的交点为,与轴正半轴的交点为,求(为坐标原点)面积的最小值.
【答案】(1)或
(2)12
【分析】(1)分两种情况讨论,当直线过原点,代入求出参数的值,当直线不过原点时,设出直线截距式,代点即可求解;
(2)利用三角面积公式、基本不等式,求得面积的最小值.
【详解】(1)当直线经过原点时,直线的斜率为,所以直线的方程为,即;
当直线不过原点时,设直线的方程为,代入点可得,
所以所求直线方程为,即.
综上可得,所求直线方程为:或.
(2)依题意,设点,(,),直线的方程为,
又点在直线上,于是有,
利用基本不等式,即,当且仅当,时等号成立,
,即的面积的最小值为12.
47.(2024高二上·湖北武汉·期末)已知直线方程为.
(1)若直线的倾斜角为,求的值;
(2)若直线分别与轴、轴的负半轴交于、两点,为坐标原点,求面积的最小值及此时直线的方程.
【答案】(1);
(2)面积的最小值为,此时直线的方程为.
【分析】(1)由直线的斜率和倾斜角的关系可求得的值;
(2)求出点、的坐标,根据已知条件求出的取值范围,求出的面积关于的表达式,利用基本不等式可求得面积的最小值,利用等号成立的条件可求得的值,即可得出直线的方程.
【详解】(1)解:由题意可得.
(2)解:在直线的方程中,令可得,即点,
令可得,即点,
由已知可得,解得,
所以,
,
当且仅当时,等号成立,此时直线的方程为,即.
48.(2024高一上·内蒙古呼和浩特·期末)已知一条动直线,
(1)求证:直线l恒过定点,并求出定点的坐标;
(2)若直线l与、轴的正半轴分别交于、两点,为坐标原点,是否存在直线l同时满足下列条件:①的周长为;②的面积为.若存在,求出方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析,定点;
(2)存在,且直线方程为.
【分析】(1)将直线方程变形为,解方程组,可得定点的坐标;
(2)设点A的坐标为,根据求出的值,可得出点的坐标,进而可求得直线的方程,可求出该直线与轴的交点的坐标,即可求得的周长,即可得解.
【详解】(1)证明:将直线方程变形为,
由,可得,
因此,直线恒过定点.
(2)解:设点A的坐标为,若,则,
则、,直线的斜率为,
故直线的方程为,即,
此时直线与轴的交点为,则,,,
此时的周长为.
所以,存在直线满足题意.
49.(2024高三·全国·专题练习)已知直线过点,且分别与轴的正半轴、轴的正半轴交于两点,为原点,当面积最小时,求直线的方程.
【答案】x+2y-4=0
【分析】方法一:设直线的方程为,则,然后表示出的面积,利用基本不等式可求出其最小值,从而可求出直线的方程,方法二:设直线:,则,然后利用基本不等式可得,从而可求出其最小值,进而可求出直线的方程.
【详解】方法一:由题意可得直线的斜率存在,设直线的方程为,
则,
所以
,
当且仅当,即时,取等号,
故直线的方程为,
即.
方法二:设直线:,
因为直线l过点,
所以,
则,所以,当且仅当时取等号,
所以的最小值为,
此时,故直线的方程为,
即.
50.(2024高二上·全国·专题练习)已知直线的方程为:.
(1)求证:不论为何值,直线必过定点;
(2)过点引直线,使它与两坐标轴的负半轴所围成的三角形面积最小,求的方程.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)列出方程,分别令,可求出定点;
(2)先令令,再表达出三角形面积,最后利用基本不等式求解即可.
【详解】(1)证明:直线的方程为:
提参整理可得:.
令,可得,
不论为何值,直线必过定点.
(2)设直线的方程为.
令 则,
令.则,
直线与两坐标轴的负半轴所围成的三角形面积.
当且仅当,即时,三角形面积最小.
此时的方程为.
51.(2024高二·全国·课后作业)过点作直线l分别交x轴、y轴的正半轴于A,B两点.
(1)求的最小值,及此时直线l的截距式方程;
(2)求的最小值,及此时直线l的截距式方程.
【答案】(1)8,
(2)4,
【分析】(1)根据题意可设直线l的方程为,代入点结合基本不等式可求出结果.
(2)由(1)可得,则可推出,结合基本不等式可求出结果.
【详解】(1)根据题意可设直线l的方程为,则,,
因为直线l过点,所以,
又(当且仅当,即,时取等号),
所以,即,
所以的最小值为8,此时直线l的截距式方程为.
(2)由(1)可知,
所以,则,
所以
,
当且仅当,即时取等号.
所以的最小值为4,此时,,直线l的截距式方程为.
52.(2024高二下·上海金山·期中)已知直线l:,
(1)直线过定点P,求点P坐标;
(2)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,O为坐标原点,设三角形的面积为4,求出直线l方程.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)将变形为,列方程可得直线所过的定点;
(2)求出点,点的坐标,代入三角形的面积,解方程可得.
【详解】解:(1)由,可得,
∴直线:必过直线,的交点,
∴;
(2)∵直线交轴负半轴于点,交轴正半轴于点,
∴,
令,得;令,得,
三角形的面积为,
解得,
∴直线方程为:.
【点睛】本题考查了直线过定点问题,三角形的面积问题,属于中档题.
53.(2024高二下·湖南常德·期中)已知直线的方程为.
(1)求直线过的定点P 的坐标;
(2)直线与x 轴正半轴和y 轴正半轴分别交于点A,B ,当面积最小时,求直线的方程;
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)将直线的方程变形,列出方程组即可求解;
(2)利用直线的截距式方程设出直线的方程,根据(1)的结论及基本不等式,结合三角形的面积公式即可求解.
【详解】(1)由题意,直线的方程可化为,
联立方程组解得,
所以直线过的定点.
(2)设直线 ,则,
由 (1) 知,直线 过的定点,可得,
因为,
所以,解得,
当且仅当且即时,等号成立,
所以面积为 ,
此时对应的直线方程为,即.
54.(2024高二上·全国·课后作业)当直线方程的系数A,B,C满足什么条件时,该直线分别具有以下性质?
(1)过坐标原点;
(2)与两条坐标轴都相交;
(3)只与x轴相交;
(4)是x轴所在直线;
(5)设为直线上一点,证明:这条直线的方程可以写成.
【答案】(1)且不同为
(2)都不为0
(3)且
(4)
(5)证明见解析
【分析】(1)将代入可得答案;
(2)分、讨论,可得答案;
(3)直线只与x轴相交,就是与轴平行、重合均可,根据直线方程可化成形式可得答案;
(4)将直线方程化为可得答案;
(5)将代入直线方程得,再代入直线方程化简可得答案.
【详解】(1)将代入得,
当且不同为方程表示过坐标原点的直线;
(2)直线与两条坐标轴都相交说明横纵截距都存在,
当且时直线过原点满足条件,
当时,令时,令时,
所以都不为0,
综上所述,时直线与两条坐标轴都相交;
(3)直线只与x轴相交,就是与轴平行、重合均可,
因此直线方程可化成形式,
故且;
(4)x轴的方程为,因此方程中时
方程表示的直线是x轴所在直线;
(5)因为为直线上一点,所以,
所以,
所以方程可化为,
即,
所以这条直线的方程可以写成.
55.(2024高二·江苏·假期作业)已知直线和直线都过点,求过点和点的直线方程.
【答案】
【分析】由题意可得,求出过点和点的直线的方程代入化简即可得出答案.
【详解】把坐标代入直线和直线,
得,,
∴,
过点和点的直线的方程是:,
∴,则,
∵,
∴,
∴所求直线方程为.
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