内容正文:
2.2.3 直线的一般式方程
【知识梳理】
· 考点一、直线的一般式方程
· 考点二:直线一般方程和其他形式的转化
· 考点三:一般式下直线的平行与垂直的问题
· 考点四:由两条直线平行或垂直求直线方程
· 考点五:直线过定点问题
· 考点六:直线一般方程的综合问题
【知识梳理】
知识点一 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.
知识点二 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
知识点三 直线各种形式方程的互化
知识点四 一般式下直线的平行与垂直
设直线l1与l2的方程分别为A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0),
则l1∥l2⇔l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.
【例题详解】
题型一、直线的一般式方程
1.(23-24高二上·新疆昌吉)经过点且斜率为的直线方程是( )
A. B.
C. D.
2.(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.
3.(23-24高二上·广东汕头·期末)已知直线的倾斜角为,则( )
A. B. C. D.
题型二:直线一般方程和其他形式的转化
4.(23-24高二上·湖北·期末)过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
5.(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.
6.(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.
题型三:一般式下直线的平行与垂直的问题
7.(23-24高三上·山东青岛·期末)“”是“直线与平行”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
8.(23-24高二下·河南·开学考试)已知直线,䒴,,则( )
A.或 B. C.或 D.
9.(20-21高二上·青海西宁·期末)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
题型四:由两条直线平行或垂直求直线方程
10.(23-24高二上·湖南长沙·期末)已知直线与直线的交点为.
(1)求过点且与直线垂直的直线方程;
(2)求过点且与直线平行的直线方程.
11.(23-24高二上·广东珠海·期末)已知的三个顶点是,,.
(1)求边上的中线的直线方程;
(2)求边上的高的直线方程
(3)求AC边的垂直平分线
12.(23-24高二上·北京石景山·期末)菱形的顶点的坐标分别为边所在直线过点.
(1)求边所在直线的方程;
(2)求对角线所在直线的方程.
题型五:直线过定点问题
13.(23-24高二上·北京西城·期中)任意的,直线恒过定点( )
A. B. C. D.
14.(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
15.(23-24高二上·广东中山·阶段练习)已知直线的方程为:.
(1)求证:不论为何值,直线必过定点;
(2)过点引直线交坐标轴正半轴于两点,当面积最小时,求的周长.
题型六:直线一般方程的综合问题
16.(23-24高二上·湖北武汉·期中)已知的三个顶点是,,,求下列直线的方程(用一般式表示).
(1)边上的中线所在直线的方程;
(2)边上的高所在直线的方程;
(3)边上的垂直平分线所在直线的方程.
17.(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.
18.(23-24高二上·湖北襄阳·阶段练习)设直线l的方程为.
(1)求证:不论a为何值,直线l必过一定点P;
(2)若直线l分别与x轴正半轴,y轴正半轴交于点,,当面积最小时,求此时的直线方程;
(3)当直线l在两坐标轴上的截距均为正整数且a也为正整数时,求直线l的方程.
【高分演练】
一、单选题
19.(24-25高二上·江苏徐州)过点且斜率为1的直线方程是( )
A. B.
C. D.
20.(23-24高二下·山西长治·阶段练习)已知直线与直线平行,则( )
A. B. C. D.
21.(23-24高二下·湖南常德·开学考试)已知直线l过点,且与直线及x轴围成等腰三角形,则l的方程为( )
A. B.
C. D.或
22.(23-24高二上·江苏南京·开学考试)已知直线:和直线:,则“”是“”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
23.(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.
24.(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
25.(2024高二上·全国·专题练习)已知直线和以,为端点的线段相交,则实数k的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
26.(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
27.(23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末)已知直线:,其中,则下列说法正确的有( )
A.直线过定点 B.若直线与直线平行,则
C.当时,直线的倾斜角为 D.当时,直线在两坐标轴上的截距相等
28.(23-24高二上·浙江宁波·期末)已知直线的方程为,直线的方程为,( )
A.则直线的斜率为 B.若,则
C.若,则或 D.直线过定点
29.(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
三、填空题
30.(24-25高二上·湖南衡阳·开学考试)对任意的实数,直线所过的定点为 .
31.(24-25高二上·全国·课前预习)已知的三个顶点分别是,,,则边上的高所在直线的方程为 .
32.(24-25高二上·上海·课后作业)已知直线:与直线:互相垂直,实数k的值为 .
33.(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
34.(23-24高二上·浙江嘉兴)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.
35.(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.
36.(2024高二·全国)
(1)已知直线l的一般式方程为,请把一般式方程写成为斜截式和截距式方程,并指出斜率和它在坐标轴上的截距;
(2)根据下列各条件写出直线的方程,并且化成一般式.
①斜率是,经过点;
②经过点,平行于x轴;
③在x轴和y轴上的截距分别是,;
④经过两点
37.(22-23高二上·安徽马鞍山)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.
38.(23-24高二上·江苏无锡)如图,平面直角坐标系内,为坐标原点,点在轴正半轴上,点B在第一象限内,.
(1)若,求的面积的最大值和取得面积最大值时的直线的方程;
(2)设,若,求证:直线过一定点,并求出此定点的坐标.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$
2.2.3 直线的一般式方程
【知识梳理】
· 考点一、直线的一般式方程
· 考点二:直线一般方程和其他形式的转化
· 考点三:一般式下直线的平行与垂直的问题
· 考点四:由两条直线平行或垂直求直线方程
· 考点五:直线过定点问题
· 考点六:直线一般方程的综合问题
【知识梳理】
知识点一 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.
知识点二 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
知识点三 直线各种形式方程的互化
知识点四 一般式下直线的平行与垂直
设直线l1与l2的方程分别为A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0),
则l1∥l2⇔l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.
【例题详解】
题型一、直线的一般式方程
1.(23-24高二上·新疆昌吉)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.
2.(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.
3.(23-24高二上·广东汕头·期末)已知直线的倾斜角为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先确定,再根据同角三角函数基本关系式,即可求解.
【详解】由条件可知,,则,
所以,解得:,,
故选:A
题型二:直线一般方程和其他形式的转化
4.(23-24高二上·湖北·期末)过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据两直线互相垂直可得所求直线的斜率,利用直线的点斜式方程即得.
【详解】由直线可得其斜率为:,则与其垂直的直线斜率为,
故过点且与直线垂直的直线方程为,即:.
故选:C.
5.(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
6.(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.
题型三:一般式下直线的平行与垂直的问题
7.(23-24高三上·山东青岛·期末)“”是“直线与平行”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】C
【分析】根据直线平行的条件,判断“”和“直线与平行”之间的逻辑关系,即可得答案.
【详解】当时,直线与平行;
当直线与平行时,
有且,解得,
故“”是“直线与平行”的充要条件,
故选:C
8.(23-24高二下·河南·开学考试)已知直线,䒴,,则( )
A.或 B. C.或 D.
【答案】B
【分析】由两直线平行和垂直的条件,列方程求解.
【详解】已知直线,
由,得,且,解得,
由,得,故.
故选:B.
9.(20-21高二上·青海西宁·期末)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】A
【分析】根据两直线互相垂直求出的值,从而判断结论.
【详解】因为直线与直线互相垂直,
所以,
解得或,
所以是直线与直线互相垂直的充分不必要条件.
故选:A.
题型四:由两条直线平行或垂直求直线方程
10.(23-24高二上·湖南长沙·期末)已知直线与直线的交点为.
(1)求过点且与直线垂直的直线方程;
(2)求过点且与直线平行的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出交点,后依据垂直求出所求直线的斜率,再求方程即可.
(2)结合求出的交点,后依据平行求出所求直线的斜率,再求方程即可.
【详解】(1)联立方程与,解得,,故,
而的斜率为,故所求直线斜率为,
则所求直线方程为,化简得.
(2)易知的斜率为,故所求直线斜率为,
则所求直线方程为,化简得.
11.(23-24高二上·广东珠海·期末)已知的三个顶点是,,.
(1)求边上的中线的直线方程;
(2)求边上的高的直线方程
(3)求AC边的垂直平分线
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)求出中点,则可得到中线的直线方程;
(2)根据直线垂直得到高的斜率,则得到边上的高的直线方程;
(3)求出AC的中点,再根据斜率垂直则得到斜率,即可得到直线方程.
【详解】(1),,由中点坐标公式得中点为,
又,由直线方程的两点式得边上的中线的直线方程为,
整理得:.
(2),,则,所以边上的高的直线的斜率为,
又,则边上的高的直线方程为,
整理得:.
(3)因为,,则其中点坐标为,
而,则AC边的垂直平分线的斜率为1,其方程为:,
即.
12.(23-24高二上·北京石景山·期末)菱形的顶点的坐标分别为边所在直线过点.
(1)求边所在直线的方程;
(2)求对角线所在直线的方程.
【答案】(1)BC所在直线方程为,AD所在直线方程为
(2)
【分析】(1)求出,由点斜式求出直线方程;
(2)求出的中点坐标,再根据垂直关系得到,利用点斜式写出直线方程,得到答案.
【详解】(1)由菱形的性质可知 ,则.
所以边所在直线的方程为,即;
边所在直线的方程为,即.
(2)线段的中点为,
由菱形的几何性质可知,且为的中点,则,
所以对角线所在直线的方程为,即.
题型五:直线过定点问题
13.(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.
14.(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:.
15.(23-24高二上·广东中山·阶段练习)已知直线的方程为:.
(1)求证:不论为何值,直线必过定点;
(2)过点引直线交坐标轴正半轴于两点,当面积最小时,求的周长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)将直线方程改写成形式,解方程组即可得解.
(2)设直线的方程为,求出点坐标,表示出面积,利用基本不等式求出面积的最小值得解.
【详解】(1)证明:由可得:,
令,
所以直线过定点.
(2)由(1)知,直线恒过定点,
由题意可设直线的方程为,设直线与轴,轴正半轴交点为,
令,得;令,得,
所以面积 ,
当且仅当,即时,面积最小,
此时,,,
的周长为.
所以当面积最小时,的周长为.
题型六:直线一般方程的综合问题
16.(23-24高二上·湖北武汉·期中)已知的三个顶点是,,,求下列直线的方程(用一般式表示).
(1)边上的中线所在直线的方程;
(2)边上的高所在直线的方程;
(3)边上的垂直平分线所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)先求出AB的中点坐标,再结合直线的两点式方程,即可求解.
(2)根据已知条件,结合直线垂直的性质,以及直线的点斜式方程,即可求解.
(3)根据已知条件,结合垂直的性质,先求出垂直平分线的斜率,结合AC的中点,列点斜式方程,即可求解.
【详解】(1)由已知,得的中点的坐标为,又因为AB上的中线过,
所以直线的方程为,即.
(2)边所在直线的斜率,
因为边上的高与垂直,所以边上的高所在直线的斜率为,
又边上的高经过点,所以边上的高所在的直线方程为,
即.
(3)由已知,得直线AC的斜率为,的中点的坐标为,
所以边AC上的垂直平分线所在直线斜率为,
所以边AC上的垂直平分线所在直线方程为,即.
17.(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,取最小值,
此时直线的方程为,即.
18.(23-24高二上·湖北襄阳·阶段练习)设直线l的方程为.
(1)求证:不论a为何值,直线l必过一定点P;
(2)若直线l分别与x轴正半轴,y轴正半轴交于点,,当面积最小时,求此时的直线方程;
(3)当直线l在两坐标轴上的截距均为正整数且a也为正整数时,求直线l的方程.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3).
【分析】(1) 因为,,通过化简得,结合过定点列方程组,解出方程组的解即可得到定点坐标.
(2) 令得,,令可得,.因为,点A,B分别在x,y轴的正半轴上,所以得到的取值范围,再利用均值不等式求出的值即可得到直线方程.
(3) 由(2)可知直线l分别与x,y 轴的正半轴相交,所以,,均为正整数且a也为正整数求得. 将的值代入原方程即可.
【详解】(1)由得,则,解得,
∴不论a为何值,直线l必过一定点;
(2)由,
当时,,当时,,
又由,得,
,
当且仅当,即时,取等号.
,,
∴直线方程为.
(3)直线l在两坐标轴上的截距均为正整数,即,均为正整数,而a也为正整数,
,,
∴直线l的方程为.
【高分演练】
一、单选题
19.(24-25高二上·江苏徐州)过点且斜率为1的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由直线方程的点斜式可直接写出方程,化简即可.
【详解】根据题意可得直线为,化简得.
故选:D
20.(23-24高二下·山西长治·阶段练习)已知直线与直线平行,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用两直线平行列式计算即可.
【详解】由题意可知,,所以,且.
故选:B.
21.(23-24高二下·湖南常德·开学考试)已知直线l过点,且与直线及x轴围成等腰三角形,则l的方程为( )
A. B.
C. D.或
【答案】D
【分析】根据直线所过点、倾斜角以及等腰三角形等知识求得正确答案.
【详解】设,直线过和,
当时,直线、直线与轴围成的三角形是不是等腰三角形.所以直线的斜率存在.
设关于轴的对称点为,
当直线过两点时,,三角形是等腰三角形,
同时由于直线的斜率为,倾斜角为,所以三角形是等边三角形,
所以,此时直线的方程为,即,
设直线与轴相交于点,如图所示,若,
则,所以直线,也即直线的斜率为,
对应方程为,即,
综上直线方程为或,
故选:D
22.(23-24高二上·江苏南京·开学考试)已知直线:和直线:,则“”是“”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】根据直线平行求得或,再结合包含关系分析充分、必要条件.
【详解】若,则,解得或,
若,则直线:、直线:,可知;
若,则直线:、直线:,可知;
综上所述:或.
因为是的真子集,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
23.(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.
24.(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.
25.(2024高二上·全国·专题练习)已知直线和以,为端点的线段相交,则实数k的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意可知直线恒过定点,根据斜率公式结合图象分析求解.
【详解】因为直线恒过定点,如图.
又因为,,所以直线的斜率k的范围为.
故选:C.
二、多选题
26.(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
27.(23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末)已知直线:,其中,则下列说法正确的有( )
A.直线过定点 B.若直线与直线平行,则
C.当时,直线的倾斜角为 D.当时,直线在两坐标轴上的截距相等
【答案】AC
【分析】由直线的点斜式方程可判定A;由两直线平行,斜率相等可判定B;对于C、D,分别求出直线即可判断.
【详解】由已知,直线:,
则直线过定点,A正确;
若直线与直线平行,则,
得,或,B错误;
当时,直线:,则,
所以倾斜角为,C正确;
当时,直线:,其在轴上的截距分别为,
不相等,D错误.
故选:AC.
28.(23-24高二上·浙江宁波·期末)已知直线的方程为,直线的方程为,( )
A.则直线的斜率为 B.若,则
C.若,则或 D.直线过定点
【答案】CD
【分析】根据时,直线的斜率不存在,即可判断A;根据两直线平行的充要条件计算即可判断B;根据两直线垂直的充要条件计算即可判断C;令的系数等于零求出定点即可判断D.
【详解】对于A,当时,直线的斜率不存在,故A错误;
对于B,若,则,解得或,
经检验,两个都符合题意,所以或,故B错误;
对于C,若,则,解得或,故C正确;
对于D,直线的方程化为,
令,解得,
所以直线过定点,故D正确.
故选:CD.
29.(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.
三、填空题
30.(24-25高二上·湖南衡阳·开学考试)对任意的实数,直线所过的定点为 .
【答案】
【分析】将方程化为,列方程求解即可.
【详解】原方程可变形为,
令,解得,
于是有对,都满足方程,
所以这些直线都经过同一定点,该定点的坐标为.
故答案为:.
31.(24-25高二上·全国·课前预习)已知的三个顶点分别是,,,则边上的高所在直线的方程为 .
【答案】
【分析】设边上的高为,利用直线的斜率由垂直关系求出高所在直线的斜率,点斜式求方程.
【详解】设边上的高为,则,所以,
因为,所以,解得,
所以边上的高所在直线的方程为,即.
故答案为:
32.(24-25高二上·上海·课后作业)已知直线:与直线:互相垂直,实数k的值为 .
【答案】1或4
【分析】根据两直线互相垂直的公式,即可求解.
【详解】由,可知,,
解得:或.
故答案为:或
33.(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
34.(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.
35.(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:.
36.(2024高二·全国·专题练习)(1)已知直线l的一般式方程为,请把一般式方程写成为斜截式和截距式方程,并指出斜率和它在坐标轴上的截距;
(2)根据下列各条件写出直线的方程,并且化成一般式.
①斜率是,经过点;
②经过点,平行于x轴;
③在x轴和y轴上的截距分别是,;
④经过两点
【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析
【分析】(1)把直线方程化为斜截式及截距式,即可得到斜率及截距;
(2)分情况根据直线方程的形式,直接写出直线方程并化为一般式即可.
【详解】(1)由l的一般式方程得斜截式方程为:,
截距式方程为:,
由此可知,直线的斜率为,
在x轴、y轴上的截距分别为-3,2.
(2)①由点斜式得,
化为一般式为:.
②由斜截式得,
化为一般式为:.
③由截距式得,
化为一般式为:.
④由两点式得,
化为一般式为:.
37.(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.
38.(23-24高二上·江苏无锡·阶段练习)如图,平面直角坐标系内,为坐标原点,点在轴正半轴上,点B在第一象限内,.
(1)若,求的面积的最大值和取得面积最大值时的直线的方程;
(2)设,若,求证:直线过一定点,并求出此定点的坐标.
【答案】(1),
(2)证明见解析,直线恒过定点.
【分析】(1)设,由距离公式结合基本不等式得出,进而得出的面积的最大值,并由取等条件得出直线AB方程;
(2)讨论直线的斜率,设出直线方程,由得出,进而得出定点.
【详解】(1)设.
由,得,即.
,
当且仅当时取等号.
所以的面积,
当的面积取最大值时,,
直线的方程为: ,即.
(2)
若直线的斜率不存在,有,又,解得,
即直线的方程为;
若直线的斜率存在,则直线的方程,
化简得,
两边同除,又,
所以,整理得,
得过定点所以直线恒过定点.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$