内容正文:
1.2:直线的方程
【考点归纳】
考点一:直线点斜式方程有关的问题
考点二:直线的两点式方程有关问题
考点三:直线和坐标轴围成的面积问题
考点四:直线的一般式方程问题
考点五:直线的一般式方程判断直线平行或者垂直问题
考点六:直线过定点问题
考点七:直线方程的综合性问题
【知识梳理】
知识点一: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l与y轴交点(0,b)的纵坐标b叫做直线l在y轴上的截距
知识点二: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
知识点三: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.
(1)若直线的斜率k存在.直线可表示成y=kx+b,可转化为kx+(-1)y+b=0,这是关于x,y的二元一次方程.
(2)若直线的斜率k不存在,方程可表示成x-a=0,它可以认为是关于x,y的二元一次方程,此时方程中y的系数为0.
考点四: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
考点五:直线各种形式方程的互化
【题型探究】
题型一:直线点斜式方程有关的问题
1.(23-24高二上·江苏淮安)经过点,倾斜角为的直线方程为( )
A. B.
C. D.
2.(22-23高二下·安徽芜湖·期末)经过点,倾斜角为的直线的点斜式方程为( )
A. B..
C. D.
3.(22-23高二上·贵州贵阳·阶段练习)的三个顶点、、,则边上的中线所在直线方程为( )
A. B.
C. D.
题型二:直线的两点式方程有关问题
4.(21-22高二·全国)经过两点的直线方程都可以表示为( )
A.=
B.=
C.
D.=
5.(21-22高二上·江苏苏州·阶段练习)已知M(3,),A(1,2),B(3,1),则过点M和线段AB的中点的直线方程为( )
A.4x+2y﹣5=0 B.4x﹣2y﹣5=0 C.x+2y﹣5=0 D.x﹣2y﹣5=0
6.(22-23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.
题型三:直线和坐标轴围成的面积问题
7.(23-24高二上·河北邯郸·阶段练习)直线的倾斜角是直线倾斜角的一半,且直线与坐标轴所围成的三角形的面积为,则直线的方程可能是( )
A. B.
C. D.
8.(23-24高二上·四川成都·期中)直线过点,则直线与轴、轴的正半轴围成的三角形的面积最小值为( )
A.9 B.12 C.18 D.24
9.(23-24高二上·四川眉山·阶段练习)已知直线l过点,且分别与x轴的负半轴、y轴的正半轴交于A,B两点,O为原点,则面积最小值为 .
题型四:直线的一般式方程问题
10.(23-24高二上·广东·期末)已知直线的方程为,则该直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
11.(23-24高二上·广东肇庆·期末)直线l:与y轴的交点为A,把直线l绕着点A逆时针旋转得到直线,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
12.(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.
题型五:直线的一般式方程判断直线平行或者垂直问题
13.(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
14.(23-24高二上·江苏镇江·期中)已知直线,,若,则实数( )
A.2 B. C. D.
15.(21-22高二上·福建福州·阶段练习)已知直线,,,则“”的必要不充分条件是( )
A. B.
C.或 D.
题型六:直线过定点问题
16.(23-24高二上·北京西城·期中)任意的,直线恒过定点( )
A. B. C. D.
17.(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
18.(23-24高二上·河北张家口·阶段练习)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.
题型七:直线方程的综合性问题
19.(2024高二上·全国)根据下列条件求直线的一般式方程.
(1)直线的斜率为,且经过点;
(2)斜率为,且在轴上的截距为;
(3)经过两点, ;
(4)在轴上的截距分别为.
20.(2024高二上·全国·专题练习)已知ABC的三个顶点坐标分别为.
(1)求BC边上的中线AD所在直线方程;
(2)求BC边上的高AE所在直线方程.
21.(22-23高二上·安徽马鞍山·阶段练习)已知直线过定点.
(1)求过点且在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线方程;
(2)若直线交轴正半轴于点,交轴负半轴于点,的面积为(为坐标原点),求的最小值并求此时直线的方程.
【高分演练】
一、单选题
22.(24-25高二上·全国)过点,的直线方程是( )
A. B.
C. D.
23.(24-25高二上·上海·随堂练习)下列四个命题:其中正确命题的个数是( )
①经过定点的直线都可以用方程表示;
②经过任意两个不同的点,的直线都可以用方程表示;
③两点式适用于不垂直于x轴和y轴的直线;
④经过定点的直线都可以用方程表示.
A.0 B.1 C.2 D.3
24.(23-24高二下·江苏南京·阶段练习)已知直线在x轴和y轴上的截距之和为1,则实数m的值是( ).
A.-2 B.- C. D.2
25.(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.
26.(23-24高二上·安徽安庆·阶段练习)当直线过点,当取得最小值时,直线的方程为:( )
A. B. C. D.
27.(23-24高二上·上海·期末)已知直线,直线,则是直线的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.即不充分也不必要条件
28.(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
29.(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.
二、多选题
30.(23-24高二上·浙江舟山·期末)下列说法正确的是( )
A.直线的倾斜角为
B.直线与两坐标轴围成的三角形的面积是2
C.过点的直线在两坐标轴上的截距之和为,则该直线方程为
D.过两点的直线方程为
31.(23-24高二上·广东潮州·期末)已知直线,下列结论正确的是( )
A.直线在轴上的截距为 B.当时,直线的倾斜角为
C.当时,直线的斜率不存在 D.直线的斜率为
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
33.(23-24高二上·广西南宁·期末)下列说法错误的有( )
A.若,则直线l:的斜率大于0
B.过点且斜率为的直线的点斜式方程为
C.斜率为,在y轴上的截距为3的直线方程为
D.经过点且在x轴和y轴上截距(截距均不为0)相等的直线方程为
三、填空题
34.(24-25高二上·江苏)直线恒过定点
35.(24-25高二上·上海·课后作业)已知直线经过点,且倾斜角等于直线的倾斜角的一半,则直线的点斜式方程为 .
36.(24-25高二上·上海·课堂例题)下列关于直线方程的说法正确的是 .①直线的倾斜角可以是;②直线l过点,并且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为;③过点的直线的直线方程还可以写成;④经过,两点的直线方程可以表示为.
37.(24-25高二上·上海·随堂练习)下列说法正确的是 .
①直线恒过定点;
②直线在y轴上的截距为1;
③直线的倾斜角为150°;
④已知直线l过点,且在x,y轴上截距相等,则直线l的方程为.
四、解答题
38.(24-25高二上·全国·课前预习)根据下列条件分别写出直线的一般式方程.
(1)经过两点,;
(2)经过点,斜率为;
(3)经过点,平行于轴;
(4)斜率为2,在轴上的截距为1.
39.(24-25高二上·全国·课堂例题)直线过点,且与轴的正半轴、轴的正半轴分别交于,两点,为坐标原点.是否存在这样的直线同时满足下列条件?
(1)的面积为6;
(2)的周长为12.
若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
40.(24-25高二上·上海·课后作业)若直线l的一般式方程为,直线l经过点,求直线l在x轴和y轴上的截距之和的最小值,并求此时a的值.
41.(23-24高一下·浙江宁波·期末)已知直线.
(1)求证:直线过定点;
(2)若直线不经过第二象限,求实数的取值范围;
(3)若直线与两坐标轴的正半轴围成的三角形面积最小,求的方程.
42.(23-24高二下·上海静安)设直线l的方程为.
(1)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求直线l的方程;
(2)若,直线l与x、y轴分别交于M、N两点,求△OMN面积取最值时,直线l的方程.
2
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1.2:直线的方程
【考点归纳】
考点一:直线点斜式方程有关的问题
考点二:直线的两点式方程有关问题
考点三:直线和坐标轴围成的面积问题
考点四:直线的一般式方程问题
考点五:直线的一般式方程判断直线平行或者垂直问题
考点六:直线过定点问题
考点七:直线方程的综合性问题
【知识梳理】
知识点一: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l与y轴交点(0,b)的纵坐标b叫做直线l在y轴上的截距
知识点二: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
知识点三: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.
(1)若直线的斜率k存在.直线可表示成y=kx+b,可转化为kx+(-1)y+b=0,这是关于x,y的二元一次方程.
(2)若直线的斜率k不存在,方程可表示成x-a=0,它可以认为是关于x,y的二元一次方程,此时方程中y的系数为0.
考点四: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
考点五:直线各种形式方程的互化
【题型探究】
题型一:直线点斜式方程有关的问题
1.(23-24高二上·江苏淮安)经过点,倾斜角为的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据倾斜角求出斜率,然后由点斜式可得.
【详解】因为倾斜角为,所以斜率,
又直线经过点,所以由点斜式可得直线的方程为:,即.
故选:D
2.(22-23高二下·安徽芜湖·期末)经过点,倾斜角为的直线的点斜式方程为( )
A. B..
C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,由直线得点斜式方程,代入计算,即可得到结果.
【详解】因为倾斜角为,则斜率,且过点,
则,即.
故选:A
3.(22-23高二上·贵州贵阳·阶段练习)的三个顶点、、,则边上的中线所在直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】求出线段的中点的坐标,可求出直线的斜率,再利用点斜式可得出直线的方程.
【详解】因为的三个顶点、、,则线段的中点为,
所以,,
所以,边上的中线所在直线方程为,即.
故选:A.
题型二:直线的两点式方程有关问题
4.(21-22高二·全国)经过两点的直线方程都可以表示为( )
A.=
B.=
C.
D.=
【答案】C
【分析】利用直线方程的两点式即可得出.
【详解】当时,由两点式可得直线方程为:=,
化为:,
对于或时上述方程也成立,
因此直线方程为:.
故选:C.
5.(21-22高二上·江苏苏州·阶段练习)已知M(3,),A(1,2),B(3,1),则过点M和线段AB的中点的直线方程为( )
A.4x+2y﹣5=0 B.4x﹣2y﹣5=0 C.x+2y﹣5=0 D.x﹣2y﹣5=0
【答案】B
【分析】求出线段AB的中点坐标,再根据直线的两点式方程即可的解.
【详解】解:因为A(1,2),B(3,1),
所以线段AB的中点坐标为,
所以过点M和线段AB的中点的直线方程为,
即.
故选:B.
6.(22-23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.
题型三:直线和坐标轴围成的面积问题
7.(23-24高二上·河北邯郸·阶段练习)直线的倾斜角是直线倾斜角的一半,且直线与坐标轴所围成的三角形的面积为,则直线的方程可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由斜率的几何意义结合二倍角公式可以先求出所求直线的斜率,再结合已知条件即可求出直线方程.
【详解】由题意不妨设直线与直线的斜率分别为,倾斜角分别为,
而,,又由二倍角公式,
所以有,整理得,解得或(舍去),
所以设直线的方程为,
则直线与坐标轴分别交于,
所以由题意直线与坐标轴所围成的三角形的面积为,
解得,所以设直线的方程为,
当时,它可以变形为.
故选:C.
8.(23-24高二上·四川成都·期中)直线过点,则直线与轴、轴的正半轴围成的三角形的面积最小值为( )
A.9 B.12 C.18 D.24
【答案】B
【分析】利用截距式设直线的方程得到,然后利用基本不等式求最值即可.
【详解】设直线:,,
因为直线过点,所以,即,
所以,解得,当且仅当,即,时等号成立,
则直线与轴、轴的正半轴围城的三角形面积.
故选:B.
9.(23-24高二上·四川眉山·阶段练习)已知直线l过点,且分别与x轴的负半轴、y轴的正半轴交于A,B两点,O为原点,则面积最小值为 .
【答案】24
【分析】根据题意,设直线的方程为,分别表示出坐标,结合三角形的面积公式代入计算,再由基本不等式即可得到结果.
【详解】
由题意可知,直线的斜率存在且不为0,设直线的斜率为,
则直线的方程为,
因为直线分别与x轴的负半轴、y轴的正半轴交于A,B两点,所以,
令,则,即,
令,则,即,
所以
其中,当且仅当时,即时,等号成立,
所以,即面积最小值为.
故答案为:
题型四:直线的一般式方程问题
10.(23-24高二上·广东·期末)已知直线的方程为,则该直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出斜率即可得倾斜角.
【详解】直线的方程为,即,
方程斜率为,所以倾斜角为.
故选:D.
11.(23-24高二上·广东肇庆·期末)直线l:与y轴的交点为A,把直线l绕着点A逆时针旋转得到直线,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设直线l:的倾斜角为,可得,从而利用两角和的正切公式求出直线的斜率,由直线的点斜式方程,即可得答案.
【详解】设直线l:的倾斜角为,则,
由题意可得,直线的倾斜角为,
则直线的斜率为,
所以直线的方程为,即,
故选:C
12.(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.
题型五:直线的一般式方程判断直线平行或者垂直问题
13.(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
14.(23-24高二上·江苏镇江·期中)已知直线,,若,则实数( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】由两直线垂直的关系求解.
【详解】因为,所以.
故选:C
15.(21-22高二上·福建福州·阶段练习)已知直线,,,则“”的必要不充分条件是( )
A. B.
C.或 D.
【答案】C
【分析】直线,平行的充要条件是“”,进而可得答案.
【详解】解:直线,,
若,则,解得:或
当时,与重合,故“” “”,
故“”的必要不充分条件是“或”,
故选:C.
题型六:直线过定点问题
16.(23-24高二上·北京西城·期中)任意的,直线恒过定点( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将直线方程整理成斜截式,即可得定点.
【详解】因为,即,
所以直线恒过定点.
故选:C.
17.(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:.
18.(23-24高二上·河北张家口·阶段练习)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】
求出直线恒过的定点,根据斜率公式即可求解.
【详解】由直线,
变形可得,由,解得,
可得直线恒过定点,
则,
又直线的斜率为,
若直线与线段有公共点,则直线斜率的取值范围为.
故选:A.
题型七:直线方程的综合性问题
19.(2024高二上·全国)根据下列条件求直线的一般式方程.
(1)直线的斜率为,且经过点;
(2)斜率为,且在轴上的截距为;
(3)经过两点, ;
(4)在轴上的截距分别为.
【答案】(1)(2)(3)(4)
【分析】(1)先由点斜式求方程,再化为一般式;
(2)先求斜截式方程,再化为一般式;
(3)先求直线的两点式方程,再化为一般式;
(4)先求直线的截距式方程,再化为一般式.
【详解】(1)因为,且经过点,
由直线的点斜式方程可得,
整理可得直线的一般式方程为.
(2)由直线的斜率,且在轴上的截距为
得直线的斜截式方程为.
整理可得直线的一般式方程为.
(3)由直线的两点式方程可得,
整理得直线的一般式方程为
(4)由直线的截距式方程可得,
整理得直线的一般式方程为
20.(2024高二上·全国·专题练习)已知ABC的三个顶点坐标分别为.
(1)求BC边上的中线AD所在直线方程;
(2)求BC边上的高AE所在直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用中点坐标公式及直线的两点式即可求解;
(2)利用两点的斜率公式及直线垂直的条件,结合直线的点斜式即可求解.
【详解】(1)由题意可知,作出图形如图所示
因为,所以BC的中点为,
因为在BC边上的中线上,
所以所求直线方程为,即.
即BC边上的中线所在直线的方程为.
(2)由题意可知,作出图形如图所示
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.
即BC边上的高所在直线的方程为.
21.(22-23高二上·安徽马鞍山·阶段练习)已知直线过定点.
(1)求过点且在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线方程;
(2)若直线交轴正半轴于点,交轴负半轴于点,的面积为(为坐标原点),求的最小值并求此时直线的方程.
【答案】(1)或或
(2)最小值为24,直线
【分析】(1)求出直线过的定点,分,和两种情况,当,时,设的方程为,根据点在直线上求出直线方程,若,求出直线方程,若,求出直线方程,当,根据直线过原点,且过点求出直线的方程;
(2)求出直线交轴的正半轴的点,交轴的负半轴的点,求出的面积,根据基本不等式求出的最小值时的值.
【详解】(1)直线,则直线过定点,
①当,时,设的方程为.
点在直线上,.
若,则,
直线的方程为,
若,则,,
直线的方程为;
②当时,直线过原点,且过点,
直线的方程为,
综上所述,所求直线的方程为或或;
(2)令,则;令,则,
直线交轴的正半轴于点,交轴的负半轴于点,,
为坐标原点,设的面积为,
则,
当且仅当时,即时取等号,
故的最小值为24,此时,
直线.
【高分演练】
一、单选题
22.(24-25高二上·全国)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.
23.(24-25高二上·上海·随堂练习)下列四个命题:其中正确命题的个数是( )
①经过定点的直线都可以用方程表示;
②经过任意两个不同的点,的直线都可以用方程表示;
③两点式适用于不垂直于x轴和y轴的直线;
④经过定点的直线都可以用方程表示.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】由直线方程的四种特殊形式的适用范围逐一核对四个命题得答案.
【详解】①经过定点的直线当斜率存在时可以用方程表示,当斜率不存在时用方程,①错误;
②经过任意两个不同的点,白的直线都可以用方程表示,②错误;
③两点式适用于不垂直于x轴和y轴的直线;③正确;
④经过定点且垂直于轴的直线不能用方程表示,④错误;
故选:B.
24.(23-24高二下·江苏南京·阶段练习)已知直线在x轴和y轴上的截距之和为1,则实数m的值是( ).
A.-2 B.- C. D.2
【答案】D
【分析】分别求出直线在x轴和y轴上的截距,由题意列式求解,即得答案.
【详解】对于直线,令,则,
令,则,故,则,
故选:D
25.(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
26.(23-24高二上·安徽安庆·阶段练习)当直线过点,当取得最小值时,直线的方程为:( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由已知得,根据基本不等式“”的代换可得的最小值,即取最小值时与的值,进而得解.
【详解】由直线过点,
则,所以,
当且仅当,即时,等号成立,
所以直线方程为,即.
故选:C.
27.(23-24高二上·上海·期末)已知直线,直线,则是直线的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.即不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】充分性与必要性分析即可.
【详解】充分性:若,则,则直线,充分性满足;
必要性:若直线,则,
当时,不成立,则必要性不满足,
所以是直线的充分不必要条件.
故选:A
28.(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
29.(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.
二、多选题
30.(23-24高二上·浙江舟山·期末)下列说法正确的是( )
A.直线的倾斜角为
B.直线与两坐标轴围成的三角形的面积是2
C.过点的直线在两坐标轴上的截距之和为,则该直线方程为
D.过两点的直线方程为
【答案】AB
【分析】求出直线的斜率判断A;求出直线的横纵截距计算判断B;举例说明判断CD.
【详解】对于A,直线的斜率为,其倾斜角为,A正确;
对于B,直线交轴分别于点,
该直线与坐标轴围成三角形面积为,B正确;
对于C,过点与原点的直线在两坐标轴上的截距都为0,符合题意,
即过点且在两坐标轴上的截距之和为的直线可以是直线,C错误;
对于D,当时的直线或当时的直线方程不能用表示出,D错误.
故选:AB
31.(23-24高二上·广东潮州·期末)已知直线,下列结论正确的是( )
A.直线在轴上的截距为 B.当时,直线的倾斜角为
C.当时,直线的斜率不存在 D.直线的斜率为
【答案】AC
【分析】利用给定的直线方程,结合截距、斜率、倾斜角的意义逐项分析判断即得.
【详解】直线,当时,,则直线在轴上的截距为,A正确;
当时,直线的斜率为,倾斜角为,B错误;
当时,直线垂直于x轴,其斜率不存在,C正确,D错误.
故选:AC
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.
33.(23-24高二上·广西南宁·期末)下列说法错误的有( )
A.若,则直线l:的斜率大于0
B.过点且斜率为的直线的点斜式方程为
C.斜率为,在y轴上的截距为3的直线方程为
D.经过点且在x轴和y轴上截距(截距均不为0)相等的直线方程为
【答案】ACD
【分析】由直线的点斜式方程,截距式方程,斜截式方程判断选项的正误.
【详解】对于A,,则直线l:的斜率为,A错误;
对于B,过点且斜率为的直线的点斜式方程为,B正确;
对于C,斜率为,在y轴上的截距为3的直线方程为,C错误;
对于D,截距不为0时,设在x轴和y轴上截距相等的直线方程为,
将代入,即,,即得,
所以经过点且在x轴和y轴上截距相等的直线方程为,D错误.
故选 :ACD.
三、填空题
34.(24-25高二上·江苏·开学考试)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:
35.(24-25高二上·上海·课后作业)已知直线经过点,且倾斜角等于直线的倾斜角的一半,则直线的点斜式方程为 .
【答案】
【分析】由直线可知该直线的斜率,由斜率计算出倾斜角,可得直线的倾斜角,继而可得直线的斜率,即可得出直线的点斜式方程.
【详解】设直线的倾斜角为,
则斜率,又,故,
设直线的的倾斜角为,则,
直线的斜率,
又直线经过点,
则直线的点斜式方程为:.
故答案为:.
36.(24-25高二上·上海·课堂例题)下列关于直线方程的说法正确的是 .①直线的倾斜角可以是;②直线l过点,并且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为;③过点的直线的直线方程还可以写成;④经过,两点的直线方程可以表示为.
【答案】①③
【分析】当可知直线倾斜角为,知①正确;分别讨论直线过坐标原点和不过坐标原点两种情况,可知②错误;根据和可整理得到③正确;当或时,两点式方程无法应用,知④错误.
【详解】对于①,当时,直线方程为:,此时直线倾斜角为,①正确;
对于②,当直线过坐标原点时,,此时其在两坐标轴上的截距相等;
当直线不过坐标原点时,设,则,;
综上所述:过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程为:或,②错误;
对于③,在直线上,,
则,,③正确;
对于④,若或,则过两点的直线无法表示为,④错误.
故答案为:①③.
37.(24-25高二上·上海·随堂练习)下列说法正确的是 .
①直线恒过定点;
②直线在y轴上的截距为1;
③直线的倾斜角为150°;
④已知直线l过点,且在x,y轴上截距相等,则直线l的方程为.
【答案】③
【分析】根据直线方程可得直线恒过定点判断①,由直线的斜截式可判断②,根据直线的斜率可判断③,分截距为0或不为0可求出直线方程判断④.
【详解】直线即直线,当时,,
即直线恒过定点,①错误;
直线,即在轴上的截距为,②错误;
直线的斜率为,则倾斜角为150°,③正确;
因为直线过点,且在,轴上截距相等,当截距都为0时,直线方程为,
当截距不为0时,可设直线方程为,则,即,则直线方程为,
所以直线的方程为或,④错误.
故答案为:③.
四、解答题
38.(24-25高二上·全国·课前预习)根据下列条件分别写出直线的一般式方程.
(1)经过两点,;
(2)经过点,斜率为;
(3)经过点,平行于轴;
(4)斜率为2,在轴上的截距为1.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)根据两点式写出方程转化为一般式方程;
(2)根据点斜式写出方程转化为一般式方程;
(3)根据点斜式写出方程转化为一般式方程;
(4)根据点斜式写出方程转化为一般式方程.
【详解】(1)由两点式,得直线的方程为,
即.
(2)由点斜式,得直线的方程为,
即.
(3)由题意知,直线的方程为,
即.
(4)由点斜式,得直线的方程为,
即.
39.(24-25高二上·全国·课堂例题)直线过点,且与轴的正半轴、轴的正半轴分别交于,两点,为坐标原点.是否存在这样的直线同时满足下列条件?
(1)的面积为6;
(2)的周长为12.
若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】存在,.
【分析】设直线的方程为,由直线过点且的面积为6,求出,检验的周长为12即可.
【详解】设直线的方程为,
因为直线过点,所以.①
又,②
联立①②,解得或,
当,时,
,,,,符合条件(2);
当,时,
,,,,不符合条件(2).
所以存在这样的直线同时满足(1),(2),且直线方程为,
即.
40.(24-25高二上·上海·课后作业)若直线l的一般式方程为,直线l经过点,求直线l在x轴和y轴上的截距之和的最小值,并求此时a的值.
【答案】,.
【分析】根据直线经过点得,然后利用基本不等式可得答案.
【详解】由直线的一般式方程,
可知直线在轴上的截距为,在轴上的截距为,
所以直线在轴和轴上的截距之和为.
直线经过点,得.
因此.
因为,
当且仅当时取等号,所以,
此时.
41.(23-24高一下·浙江宁波·期末)已知直线.
(1)求证:直线过定点;
(2)若直线不经过第二象限,求实数的取值范围;
(3)若直线与两坐标轴的正半轴围成的三角形面积最小,求的方程.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)由方程变形可得,列方程组,解方程即可;
(2)数形结合,结合直线图像可得解;
(3)求得直线与坐标轴的交点,可得面积,进而利用二次函数的性质可得最值.
【详解】(1)由,即,
则,解得,
所以直线过定点;
(2)
如图所示,结合图像可知,
当时,直线斜率不存在,方程为,不经过第二象限,成立;
当时,直线斜率存在,方程为,
又直线不经过第二象限,则,解得;
综上所述;
(3)已知直线,且由题意知,
令,得,得,
令,得,得,
则,
所以当时,取最大值,
此时直线的方程为,即.
42.(23-24高二下·上海静安·阶段练习)设直线l的方程为.
(1)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求直线l的方程;
(2)若,直线l与x、y轴分别交于M、N两点,求△OMN面积取最值时,直线l的方程.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)根据题意,求出在两个坐标轴上的截距,求出,表达出来直线方程;(2)由(1)和,利用△OMN面积取最值,求出的值,表达直线方程.
【详解】(1)由,令,令,
由直线方程在两坐标轴上的截距相等,则,解得或,
故直线方程:或
(2)由(1)可知,,
当且仅当,即取等号.
即直线方程:.
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