内容正文:
专题12 直线的方程(七大题型,65题)
目录
题型一:直线的点斜式方程 1
题型二:直线的两点式方程 4
题型三:直线的一般式方程及辨析 6
题型四:直线一般式方程与其他形式之间的转换 6
题型五:由一般式方程判断直线的平行与垂直 7
题型六:由两条直线平行/垂直求方程 8
题型七:直线过定点 10
一、题型一:直线的点斜式方程
1.(23-24高二上·湖北武汉·期中)一束光线从点射出,沿倾斜角为的直线射到轴上,经轴反射后,反射光线所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
2.(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 .
3.(23-24高二上·上海·期末)已知直线过点.
(1)若直线过点,求直线的方程;
(2)若直线在轴和轴上的截距相等,求直线的方程.
4.(多选)(23-24高二上·四川眉山·阶段练习)直线和直线,下列说法正确的是( )
A.当时,或;
B.当时,;
C.当时,过直线与的交点且平行于的直线方程为:
D.当时,直线关于对称的直线方程为:
5.(24-25高二上·上海·随堂练习)已知直线不过第一象限,则实数t的取值范围为 .
6.(24-25高二上·上海·课后作业)一条光线从点射出,经过x轴上的点P反射后,通过点,求反射光线所在直线的一般式方程.
7.(23-24高二上·江苏南京·开学考试)如图,在同一直角坐标系中,表示直线与正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(23-24高二上·广东广州·期中)在平面直角坐标系中,已知平行四边形的三个顶点坐标:,,.
(1)求点的坐标,并证明平行四边形为矩形;
(2)求边所在的直线方程及的内角平分线所在的直线方程.
9.(多选)(23-24高二上·湖南常德·期中)直线,的图象可能是( )
A. B.
C. D.
10.(23-24高二上·北京大兴·期中)已知中,点,点,点.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)求角平分线所在直线的方程.
11.(22-23高二上·广东东莞·阶段练习)已知四边形的四个顶点坐标分别为,,,.
(1)试判断四边形的形状,并给出证明;
(2)求平分线所在直线的方程.
12.(23-24高二上·河南南阳·阶段练习)已知点,,是的三个顶点.
(1)求三边的中点及、边的中线;
(2)求边的上高所在直线.
13.(23-24高二上·广东广州·期中)已知点,若直线与线段AB(含端点)有公共点,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
14.(24-25高二上·吉林·阶段练习)直线经过点,且它的一个方向向量为,则直线的方程为 .
15.(23-24高二上·河南郑州·阶段练习)已知直线与曲线相交,交点依次为,若,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
二、题型二:直线的两点式方程
16.(23-24高二上·重庆沙坪坝·阶段练习)过点作直线,若经过点和,且均为正整数,则这样的直线可以作出( ),
A.条 B.条 C.条 D.无数条
17.(23-24高二上·陕西榆林·阶段练习)直线经过点,在轴上的截距为,在轴上的截距为,且满足,则直线的斜率为( )
A.2 B. C. D.或
18.(23-24高二上·黑龙江大庆·阶段练习)已知直线经过第一、二、三象限且斜率小于1,那么下列不等式中正确的是( )
A. B. C. D.
19.(23-24高二上·江苏徐州·阶段练习)若过点的直线与坐标轴交于两点,围成三角形的面积为16,则符合条件的直线的条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
20.(23-24高二上·天津南开·阶段练习)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
21.(24-25高二上·湖南岳阳·开学考试)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
22.(23-24高二上·河南濮阳·阶段练习)瑞士数学家欧拉在《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上.这条直线被称为欧拉线.已知的顶点,,,若直线:与的欧拉线平行,则实数的值为( )
A. B. C. D.3
23.(多选)(23-24高二上·四川宜宾·阶段练习)下列说法中错误的是( )
A.直线方程的截距式可表示除过原点外的所有直线
B.与是直线的截距式方程
C.直线方程的斜截式都可以化为截距式
D.在轴、轴上的截距分别是2、的直线方程为
24.(23-24高二上·贵州遵义·阶段练习)某公园的示意图为如图所示的六边形,其中,,,,且,米,米.若计划在该公园内建一个有一条边在上的矩形娱乐健身区域,则该娱乐健身区域面积(单位:平方米)的最大值为 .
25.(23-24高二上·广东广州·期末)已知直线过点且与x轴、y轴分别交于两点,O为坐标原点,则的最小值为 .
26.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)已知直线过点,根据下列条件分别求出直线的方程.
(1)在轴、轴上的截距互为相反数;
(2)与两条坐标轴在第一象限所围成的三角形面积最小.
27.(23-24高二上·安徽·期末)已知直线过点.
(1)若直线在轴上的截距、在轴上的截距的满足,求直线的方程;
(2)若直线与两坐标轴的正半轴分别交于,两点,为坐标原点,当的面积最小时,求直线的方程.
28.(23-24高二上·江苏南京·开学考试)已知直线过点,且与轴、轴的正半轴分别交于两点,为坐标原点.
(1)当时,求直线的方程;
(2)当的面积为时,求直线的方程.
29.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线的斜率为2.
(1)求;
(2)若直线,且与两坐标轴围成的三角形的面积为4,求直线的方程.
30.(23-24高二上·山西·开学考试)已知的三个顶点分别为,,.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)求边上的中线所在直线的方程.
三、题型三:直线的一般式方程及辨析
31.(23-24高二上·河北沧州·期末)已知直线方程为,则其倾斜角为( )
A. B. C. D.
32.(多选)(2025·浙江·模拟预测)已知正方形ABCD在平面直角坐标系xOy中,且AC:,则直线AB的方程可能为( )
A. B.
C. D.
33.(2024高二上·江苏·专题练习)过坐标原点作直线:的垂线,垂足为,则的取值范围是 .
34.(24-25高二上·上海·课后作业)设直线l的方程为.
(1)若l在两坐标轴上的截距相等,求l的方程;
(2)是否存在实数a,使直线l不经过第二象限?若存在,求实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
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.
四、题型四:直线一般式方程与其他形式之间的转换
36.(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
37.(多选)(24-25高二上·山西晋中·阶段练习)直线l过点,倾斜角为,且,则直线l经过点( )
A. B.
C. D.
38.(24-25高二上·江苏无锡·阶段练习)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
39.(24-25高二上·山东临沂·阶段练习)过点与轴、轴正半轴围成的三角形面积最小时的直线一般式方程为 .
40.(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.
五、题型五:由一般式方程判断直线的平行与垂直
41.(23-24高二上·河北石家庄·阶段练习)若直线与平行,则 ( )
A.1 B. C.1或 D.
42.(21-22高二上·辽宁·期中)直线:与直线:(实数a为参数)的位置关系是( )
A.与相交 B.与平行
C.与重合 D.与的位置关系与a的取值有关
43.(23-24高二上·浙江·期中)设,若过定点A的动直线和过定点B的动直线交于点,则的最大值是( )
A. B.2 C.3 D.5
44.(22-23高二上·福建三明·阶段练习)已知,若过定点的动直线:和过定点的动直线:交于点(与,不重合),则的最大值为( )
A. B. C. D.5
45.(多选)(22-23高二上·广东佛山·期中)已知直线的一个方向向量为,且经过点,则下列结论中正确的是( )
A.的倾斜角等于 B.在轴上的截距等于
C.与直线垂直 D.与直线平行
46.(多选)(22-23高二上·湖南株洲·期末)已知直线:,则下列结论正确的是( )
A.直线在两坐标轴上的截距均为1
B.向量是直线的一个法向量
C.过点与直线平行的直线方程为
D.若直线m:,则
47.(23-24高二上·宁夏银川·阶段练习)在平面直角坐标系中,设,为不同的两点,直线l的方程为,设,其中a,b,c均为实数,下列四个说法中:
①存在实数δ,使点N在直线l上;
②若,则过M,N两点的直线与直线l重合;
③若,则直线l经过线段的中点;
所有结论正确的说法的序号是 .
48.(23-24高二上·四川达州·阶段练习)直线与直线相交于点,对任意实数,直线分别恒过定点,则的最大值为
49.(23-24高二上·河北邢台·阶段练习)设,则直线与围成的三角形的面积的最大值为 .
50.(22-23高二上·湖南邵阳·期中)已知直线;直线.
(1)若,求实数的值;
(2)若,且它们之间的距离为,求直线的斜截式方程.
六、题型六:由两条直线平行/垂直求方程
51.(23-24高二上·四川成都·阶段练习)集合,集合,从A,B中各任意取一个数相加为,则直线与直线平行的概率为( )
A. B. C. D.
52.(23-24高二上·广东江门·期末)过点与平行的直线方程是( )
A. B.
C. D.
53.(24-25高二上·江西南昌·阶段练习)已知中有,,且,则边上的中线所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
54.(多选)(24-25高二上·吉林长春·阶段练习)已知直线,下列选项正确的是( )
A.过点且垂直于直线的直线方程为
B.直线过定点
C.当时,
D.当时,
55.(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.
56.(23-24高二上·安徽·阶段练习)已知的三个顶点是,,.
(1)求BC边上的高所在直线的方程;
(2)若直线过点C,且点A,B到直线的距离相等,求直线的方程.
57.(23-24高二上·陕西西安·期中)(1)已知向量,.若,求实数,的值.
(2)直线经过点,且与直线垂直,求直线的方程.
(3)求过两条直线和的交点,且与平行的直线方程.
58.(23-24高二上·广东东莞·期中)已知直线:(,均为不等于0的实常数),直线:.
(1)若,求的值;
(2)若当时,过定点,为原点,,求的值.
59.(24-25高二上·吉林长春·阶段练习)(1)已知点,求线段的垂直平分线的方程;
(2)求经过点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
60.(23-24高二下·上海·期中)已知点,.
(1)设,若直线与直线垂直,求的值;
(2)求过点且与直线夹角的余弦值为的直线方程.
七、题型七:直线过定点
61.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)过定点A的直线与过定点B的直线交于点与A、B不重合,则面积的最大值为( )
A. B. C.2 D.4
62.(2024高二上·江苏·专题练习)已知直线,若直线l不经过第三象限,则k的最大值是 .
63.(24-25高二上·河南漯河·阶段练习)设直线l的方程为
(1)求证:无论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A,B,当面积最小时,求的周长;
(3)当直线l在两坐标轴上的截距均为整数且斜率为正值时,求直线l的方程.
64.(24-25高二上·宁夏石嘴山·阶段练习)已知一条动直线,
(1)求直线恒过的定点的坐标;
(2)若直线不经过第二象限,求m的取值范围;
(3)若直线与x、y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,的面积为6,求直线的方程.
65.(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.
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专题12 直线的方程(七大题型,65题)
目录
题型一:直线的点斜式方程 1
题型二:直线的两点式方程 12
题型三:直线的一般式方程及辨析 22
题型四:直线一般式方程与其他形式之间的转换 25
题型五:由一般式方程判断直线的平行与垂直 29
题型六:由两条直线平行/垂直求方程 36
题型七:直线过定点 42
一、题型一:直线的点斜式方程
1.(23-24高二上·湖北武汉·期中)一束光线从点射出,沿倾斜角为的直线射到轴上,经轴反射后,反射光线所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】先求得入射光线所在直线与轴的交点,进而求得反射光线所在直线方程.
【分析】倾斜角为的直线,斜率为,
所以入射光线为,
令,解得,所以入射光线与轴的交点为,
反射光线的斜率为,则反射光线的方程为.
故选:D
2.(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.
3.(23-24高二上·上海·期末)已知直线过点.
(1)若直线过点,求直线的方程;
(2)若直线在轴和轴上的截距相等,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据直线过两点求出斜率,由点斜式方程求出直线方程;
(2)设出直线的点斜式方程,列式运算即可得出直线方程.
【详解】(1)由直线过点,,所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,即.
(2)直线过点,在轴和轴上的截距相等,
设直线的方程为,,
令得,令得,则,
解得或,
所以直线的方程为或.
4.(多选)(23-24高二上·四川眉山·阶段练习)直线和直线,下列说法正确的是( )
A.当时,或;
B.当时,;
C.当时,过直线与的交点且平行于的直线方程为:
D.当时,直线关于对称的直线方程为:
【答案】BD
【分析】
对于A、B选项,根据两条直线互相平行和垂直的充要条件即可判断;对于C选项,求出直线的点斜式方程即可判断;对于D选项,先求出两条直线的交点,再求出直线关于的对称点,根据直线上的两点即可求出直线方程,进一步判断即可.
【详解】对于A:当时,有,此方程无解,故A错误;
对于B:令,解得,此时,,,故B正确;
对于C:当时,,,联立,得直线与的交点为,平行于的直线斜率为1,
故过直线与的交点且平行于的直线方程为:,故C错误;
对于D:当时,直线与的交点为,易知点在直线上,
设该点关于直线的对称点为,
则,解得,
所以,因为,所以,
所以所求直线方程为,即,故D正确.
故选:BD.
5.(24-25高二上·上海·随堂练习)已知直线不过第一象限,则实数t的取值范围为 .
【答案】
【分析】分析得到直线经过的象限,结合一次函数的性质求解即可.
【详解】当时,,故直线不过原点,
则直线一定通过三个象限,
而直线不过第一象限,故其必过第二,三,四象限,
得到,解得.
故答案为:
6.(24-25高二上·上海·课后作业)一条光线从点射出,经过x轴上的点P反射后,通过点,求反射光线所在直线的一般式方程.
【答案】.
【分析】先求出A关于x轴的对称点,再根据两点求斜率,最后应用点斜式求方程即可.
【详解】点关于轴的对称点为,
则反射光线经过、两点,,
由点斜式得反射光线所在直线方程为,化简为一般式方程为.
7.(23-24高二上·江苏南京·开学考试)如图,在同一直角坐标系中,表示直线与正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由与中同号,分类讨论递增与递减,得到结果.
【详解】当时,直线过原点,且单调递增,
直线单调递增,且纵截距为正数,
没有符合的图象.
当时,直线过原点,且单调递减,
直线单调递增,且纵截距为负数,
C选项符合.
故选:C
8.(23-24高二上·广东广州·期中)在平面直角坐标系中,已知平行四边形的三个顶点坐标:,,.
(1)求点的坐标,并证明平行四边形为矩形;
(2)求边所在的直线方程及的内角平分线所在的直线方程.
【答案】(1); 证明见解析;
(2);
【分析】(1)利用平行四边形对边为相等向量求出点的坐标,再有斜率之积证明垂直;
(2)先根据两点求出方程,再求出的角平分线所在直线的斜率,最后由点斜式写出直线方程.
【详解】(1)如图所示,
因为四边形是平行四边形,所以,
设,则,解得,所以,
又因为,所以,所以,
所以四边形是矩形;
(2),所以直线,
即 ;
设的角平分线与轴交于点,求得,
所以,又为角平分线,所以,
所以倾斜角,
所以斜率,
所以直线,即.
9.(多选)(23-24高二上·湖南常德·期中)直线,的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】分析两直线的斜率以及在轴上的截距,可得出、的符号,即可得出合适的选项.
【详解】直线的斜率为,该直线在轴上的截距为,
直线的斜率为,该直线在轴上的截距为,
对于A选项,由直线的图象可得,由直线的图象可得,即,A不满足条件;
对于B选项,由直线的图象可得,由直线的图象可得,即,B满足条件;
对于C选项,由直线的图象可得,由直线的图象可得,即,C满足条件;
对于D选项,由直线的图象可得,由直线的图象可得,即,D不满足条件.
故选:BC.
10.(23-24高二上·北京大兴·期中)已知中,点,点,点.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)求角平分线所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用直线的垂直关系求出边上的高所在直线的斜率,进而得出答案;
(2)由得,所以角平分线的倾斜角为,求出的斜率,进而可得出答案.
【详解】(1)因为点,点,所以边所在直线斜率,
所以边上的高所在直线的斜率,且过点.
所以边上的高所在直线的方程为.
(2)由得,所以角平分线的倾斜角为,
所以角平分线所在直线的斜率.
又因为角平分线过点,
所以角平分线所在直线的方程为.
11.(22-23高二上·广东东莞·阶段练习)已知四边形的四个顶点坐标分别为,,,.
(1)试判断四边形的形状,并给出证明;
(2)求平分线所在直线的方程.
【答案】(1)直角梯形;证明见解析;
(2).
【分析】(1)利用,,得出四边形一组对边平行,另一组对边不平行,从而判断四边形是平行四边形,再根据,得出一组邻边互相垂直,进而证出四边形是直角梯形;
(2)利用到角公式,代入斜率即可求出角平分线所在直线的斜率,再根据点斜式,求出角平分线所在直线方程.
【详解】(1)由已知可判断四边形是直角梯形,
证明如下:因为,,,.
由斜率公式得,,,,
所以,,即且不平行,
所以四边形是梯形,
又因为,所以,
综上,四边形是直角梯形;
(2)根据题意,设的内角平分线所在直线的斜率为k,
则有,即,
整理得,,解得或,
又由的内角平分线所在直线的斜率k应在、的斜率之间,
所以,
则的平分线所在的直线方程为,
即.
12.(23-24高二上·河南南阳·阶段练习)已知点,,是的三个顶点.
(1)求三边的中点及、边的中线;
(2)求边的上高所在直线.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)利用中点坐标公式可求出三边的中点坐标,然后再分别求出边、边上中线斜率,利用直线点斜式求出中线方程;
(2)先求出边的斜率从而求解出其高所在直线的斜率,再用直线的点斜式求出高所在直线方程.
【详解】(1)由题知:,,,设三边上的中点分别为:,
所以:边上中点:,边上的中点:,
边上的中点:,
所以:边中线为:;
所以:边的中线斜率为:,得边的中线方程为:,即:.
(2)由题知:边的斜率为:,所以:边上的高所在直线的斜率为:,
又因为高所在直线过点,所以:上的高所在直线方程为:,即:.
13.(23-24高二上·广东广州·期中)已知点,若直线与线段AB(含端点)有公共点,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据已知条件及直线的点斜式方程求出定点,直线与线段有交点,结合图形可得直线斜率的范围,利用直线的斜率公式即可求解.
【详解】由,得,
所以直线l的方程恒过定点,斜率为.
因为,,
所以,.
由题意可知,作出图形如图所示,
由图象可知,或,
所以实数m的取值范围为.
故选:B.
14.(24-25高二上·吉林·阶段练习)直线经过点,且它的一个方向向量为,则直线的方程为 .
【答案】
【分析】根据点斜式求直线方程.
【详解】因为直线的一个方向向量为,所以直线的斜率为,
直线的方程为,即,
故答案为:.
15.(23-24高二上·河南郑州·阶段练习)已知直线与曲线相交,交点依次为,若,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,探讨函数的对称性求出点坐标,再怀线段长建立方程组,借助函数单调性及奇偶性求出点即可得解.
【详解】令,由,
得曲线关于点对称,且在上单调递增,
由直线与曲线依次交于点,,得点,
由消去y得,即,
令,则,
则函数为偶函数,又函数在上单调递增,
,有,则,
即函数在上单调递增,而在上单调递增,则在上单调递增,
而,于是的解为或,则点,
所以直线的方程为,即.
故选:A
【点睛】结论点睛:函数的定义域为D,,
(1)存在常数a,b使得,则函数图象关于点对称.
(2)存在常数a使得,则函数图象关于直线对称.
二、题型二:直线的两点式方程
16.(23-24高二上·重庆沙坪坝·阶段练习)过点作直线,若经过点和,且均为正整数,则这样的直线可以作出( ),
A.条 B.条 C.条 D.无数条
【答案】B
【分析】假设直线截距式方程,代入已知点坐标可得之间关系,根据为正整数可分析得到结果.
【详解】均为正整数,可设直线,
将代入直线方程得:,
当时,,方程无解,,
,,,或,
或,即满足题意的直线方程有条.
故选:B.
17.(23-24高二上·陕西榆林·阶段练习)直线经过点,在轴上的截距为,在轴上的截距为,且满足,则直线的斜率为( )
A.2 B. C. D.或
【答案】C
【分析】由题意设直线的方程为,列出关于的方程组,求解即可.
【详解】由题意设直线的方程为,则①,
又,∴②,
由①②解得,或,,
又由知,则,,
则直线的斜率为.
故选:C.
18.(23-24高二上·黑龙江大庆·阶段练习)已知直线经过第一、二、三象限且斜率小于1,那么下列不等式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意首先确定,的范围,然后逐一考查所给命题的真假即可.
【详解】已知直线经过第一、二、三象限,则直线在轴上的截距,在轴上的截距,
由直线的斜率小于1,可知,结合可得,
对于A,由绝对值的性质可知,故选项A错误,
对于B,由幂函数的单调性可知,故选项B错误,
对于C,由不等式的性质,可得,,则,故选项C错误,
对于D,,,则,故选项D正确.
故选:D
19.(23-24高二上·江苏徐州·阶段练习)若过点的直线与坐标轴交于两点,围成三角形的面积为16,则符合条件的直线的条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】由题意可设直线的方程为:,则满足关系式,化简得,对进行分类讨论即可求解.
【详解】由题意直线显然不过原点,所以不妨设直线:,,
又点在直线上,所以,,
又三角形的面积为16,所以,,
所以,整理得;
当时,方程变为,解得或满足题意,
将和分别代入,解得对应的分别为;
当时,方程变为,解得或满足题意,
将和分别代入,解得对应的分别为;
综上所述:满足题意的直线为:,共有4条.
故选:D.
20.(23-24高二上·天津南开·阶段练习)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】当直线过原点时在两坐标轴上的截距都为,满足题意,
又因为直线过点,所以直线的斜率为,
所以直线方程为,即,
当直线不过原点时,设直线方程为,
因为点在直线上,
所以,解得,
所以直线方程为,
故所求直线方程为或.故C项正确.
故选:C.
21.(24-25高二上·湖南岳阳·开学考试)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】D
【分析】分直线过原点和不过原点两种情况讨论,结合直线的截距式即可得解.
【详解】当直线过原点时在两坐标轴上的截距都为,满足题意,
又因为直线过点,所以直线的斜率为,
所以直线方程为,即,
当直线不过原点时,设直线方程为,
因为点在直线上,
所以,解得,
所以直线方程为,
故所求直线方程为或.故D项正确.
故选:D
22.(23-24高二上·河南濮阳·阶段练习)瑞士数学家欧拉在《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上.这条直线被称为欧拉线.已知的顶点,,,若直线:与的欧拉线平行,则实数的值为( )
A. B. C. D.3
【答案】C
【分析】根据三角形顶点坐标得出重心与外心, 求出三角形欧拉线,根据直线平行得解.
【详解】由的顶点,知,
的重心为,即,
因为,所以三角形为直角三角形,
所以外心为斜边中点, 即,
所以可得的欧拉线方程,即,
因为与平行,
所以,解得.
故选:C.
23.(多选)(23-24高二上·四川宜宾·阶段练习)下列说法中错误的是( )
A.直线方程的截距式可表示除过原点外的所有直线
B.与是直线的截距式方程
C.直线方程的斜截式都可以化为截距式
D.在轴、轴上的截距分别是2、的直线方程为
【答案】ABC
【分析】利用直线方程的截距式、斜截式运算分析即可得解..
【详解】解:对于选项A,直线方程的截距式为,其中,
不能表示过原点的直线,也不能表示与坐标轴平行的直线,故A错误;
对于选项B,直线方程的截距式为,其中,
而与不是直线的截距式方程,故B错误;
对于选项C,直线方程的斜截式包含在轴上的截距为0的情况,
而此类不能化为截距式,比如,故C错误;
对于选项D,直线方程的截距式为,其中,
、是直线在轴、轴上的截距,
所以在轴、轴上的截距分别是2、的直线方程为,故D正确.
故选:ABC.
24.(23-24高二上·贵州遵义·阶段练习)某公园的示意图为如图所示的六边形,其中,,,,且,米,米.若计划在该公园内建一个有一条边在上的矩形娱乐健身区域,则该娱乐健身区域面积(单位:平方米)的最大值为 .
【答案】
【分析】以所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系,利用直线方程得出,,再由面积公式结合二次函数的性质求解.
【详解】以所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系,娱乐健身区域为矩形.
由题可知,直线的方程为,直线的方程为.
设,其中,则,,
则,,
四边形的面积.
当时,取得最大值.
故答案为:
25.(23-24高二上·广东广州·期末)已知直线过点且与x轴、y轴分别交于两点,O为坐标原点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】先表示出直线的截距式,利用直线过点,得到,借助基本不等式,即可求得最小值.
【详解】直线与与x轴、y轴分别交于,
可设直线的截距式,直线过点,,且,
,
当且仅当,即时,取得最小值.
故答案为:.
26.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)已知直线过点,根据下列条件分别求出直线的方程.
(1)在轴、轴上的截距互为相反数;
(2)与两条坐标轴在第一象限所围成的三角形面积最小.
【答案】(1)或;
(2)
【分析】(1)分直线过原点和不过原点两种情况求直线方程;
(2)写出直线的截距式方程,代入点得,利用不等式即可求解取最值时的,.
【详解】(1)①当直线经过原点时,在轴、轴上的截距互为相反数都等于0,此时直线的方程为,
②当直线不经过原点时,设直线的方程为
在直线上,,,即.
综上所述直线的方程为或
(2)由题意可知直线与两坐标轴均交于正半轴,故设直线方程为,将代入可得,
故,故,当且仅当,即时等号成立,
故此时面积最小为,
故直线方程为,即
27.(23-24高二上·安徽·期末)已知直线过点.
(1)若直线在轴上的截距、在轴上的截距的满足,求直线的方程;
(2)若直线与两坐标轴的正半轴分别交于,两点,为坐标原点,当的面积最小时,求直线的方程.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)分直线过原点和不过原点,利用截距式直线方程解题即可;
(2)利用点斜式直线方程以及基本不等式解题即可.
【详解】(1)根据题意:直线在轴上的截距是在轴上的截距的3倍,
当直线不过原点时,设直线为,
将代入可得,
所以直线的方程为;
当直线过原点时,直线的斜率为,
所以直线的方程为即.
综上,直线的方程为或;
(2)设直线的方程为,
所以,,
所以,
当且仅当时,,(舍),
所以直线的方程为即.
28.(23-24高二上·江苏南京·开学考试)已知直线过点,且与轴、轴的正半轴分别交于两点,为坐标原点.
(1)当时,求直线的方程;
(2)当的面积为时,求直线的方程.
【答案】(1);
(2)或
【分析】(1)设直线的截距式为,由题意列出方程组,求出截距即可得解;
(2)利用截距表示出三角形面积,再联立方程求出截距,即可得解.
【详解】(1)设直线的方程为,且
由,得,由直线过点,得,解得,
所以直线的方程为.
(2)设直线的方程为,且直线不经过原点,
由题意知,,,解得或,
所以直线的方程为或.
29.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线的斜率为2.
(1)求;
(2)若直线,且与两坐标轴围成的三角形的面积为4,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)根据直线过点,再由斜率公式计算即可;
(2)根据直线,设直线方程为,再计算直线与轴的交点坐标,然后根据面积求解即可.
【详解】(1)易知直线过点,
则直线的斜率为,
解得.
(2)由题可知直线的斜率为2,
故设直线的方程为.
易知直线与轴的交点坐标分别为,,
则直线与两坐标轴围成的三角形的面积为,
解得.
所以直线的方程为或.
30.(23-24高二上·山西·开学考试)已知的三个顶点分别为,,.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)求边上的中线所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求得直线的斜率,利用点斜式求得边上的高所在直线的方程.
(2)先求得点坐标,再根据两点式求得边上的中线所在直线的方程.
【详解】(1),所以直线的斜率为,
所以直线的方程为
(2)线段的中点,
所以直线所在直线方程为.
三、题型三:直线的一般式方程及辨析
31.(23-24高二上·河北沧州·期末)已知直线方程为,则其倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由直线方程可得斜率,根据斜率与倾斜角的关系即可求倾斜角大小.
【详解】由题知直线斜率为,若直线的倾斜角为,则,
∵,∴,
故选:D.
32.(多选)(2025·浙江·模拟预测)已知正方形ABCD在平面直角坐标系xOy中,且AC:,则直线AB的方程可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】由正方形的特征可知,直线与直线夹角为,由直线斜率利用两角差的正切公式求出直线的斜率,对照选项即可判断.
【详解】设直线的倾斜角为,直线的倾斜角为,
直线斜率为2,有,则.
依题意有或,
当时,,即,
解得,即直线的斜率为-3,C选项中的直线斜率符合;
当时,,即,
解得,即直线的斜率为,B选项中的直线斜率符合.
故选:BC
33.(2024高二上·江苏·专题练习)过坐标原点作直线:的垂线,垂足为,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据给定条件,将表示成的函数,求出函数的值域即可.
【详解】依题意,,直线的方向向量,则有,
解得,
因此,
因当时,取最小值,
则有,
所以的取值范围是.
故答案为:
34.(24-25高二上·上海·课后作业)设直线l的方程为.
(1)若l在两坐标轴上的截距相等,求l的方程;
(2)是否存在实数a,使直线l不经过第二象限?若存在,求实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)或.
(2)存在,.
【分析】(1)确定,再分别求出直线在轴上的截距,列出方程求解即得.
(2)化直线方程为点斜式,由直线不过第二象限,列出不等式组并求解即得.
【详解】(1)当时,直线平行于轴,在轴上无截距,不合题意,
则,直线在轴上的截距分别为,
依题意,,解得或,
当时,直线的方程为,当时,直线的方程为,
所以直线的方程为或.
(2)假设存在实数,使直线不经过第二象限,
而直线的方程化为,
则有,解得,
所以存在实数使直线不经过第二象限,的取值范围为.
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:.
四、题型四:直线一般式方程与其他形式之间的转换
36.(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
37.(多选)(24-25高二上·山西晋中·阶段练习)直线l过点,倾斜角为,且,则直线l经过点( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】由二倍角的正切公式求斜率,再由点斜式得到直线的方程,代入点的坐标验证可得.
【详解】因为,所以,
则直线l斜率为,又直线l过点,
所以直线l方程为,即.
对方程,
令,得,故A正确;
令,得,故B正确;
令,得,故C正确;
将点代入方程左式得,故D错误.
故选:ABC.
38.(24-25高二上·江苏无锡·阶段练习)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
【答案】或
【分析】根据两坐标轴上的截距之和为零,先设直线方程,再根据点在线上求参即可得出直线方程.
【详解】因为直线在两坐标轴上的截距之和为零
所以设直线方程为或,
再因为直线过点可得,
,可得.
所以直线方程为或.
故答案为:或.
39.(24-25高二上·山东临沂·阶段练习)过点与轴、轴正半轴围成的三角形面积最小时的直线一般式方程为 .
【答案】
【分析】可设直线方程为,由题意得到,再利用基本不等式得到,进而求出,从而得出结果.
【详解】由题可设直线方程为,又直线过点,
得到,又三角形面积为,
又,得到,当且仅当,即时取等号,
又,得到,所以直线方程为,即,
故答案为:.
40.(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.
五、题型五:由一般式方程判断直线的平行与垂直
41.(23-24高二上·河北石家庄·阶段练习)若直线与平行,则 ( )
A.1 B. C.1或 D.
【答案】C
【分析】根据两直线平行可得,解得或,检验均符合题意,得到结果.
【详解】直线与平行,所以,即,解得或,
当时,直线为;为,两直线不重合.
当时,直线为;为,两直线不重合.
所以或.
故选:C
42.(21-22高二上·辽宁·期中)直线:与直线:(实数a为参数)的位置关系是( )
A.与相交 B.与平行
C.与重合 D.与的位置关系与a的取值有关
【答案】B
【分析】根据直线平行的充要条件判定即可.
【详解】由:,
可得,
因为且,
所以与平行
故选:B
43.(23-24高二上·浙江·期中)设,若过定点A的动直线和过定点B的动直线交于点,则的最大值是( )
A. B.2 C.3 D.5
【答案】A
【分析】先确定两直线所过的定点、的坐标,然后根据两直线的位置关系可判断它们垂直,结合基本不等式求解即可.
【详解】依题意,直线过定点,直线可整理为,故直线过定点,
又因为直线和直线始终垂直,为两直线交点,
所以,
则,
由基本不等式可得,
当且仅当时取等号,所以的最大值是.
故选:A.
44.(22-23高二上·福建三明·阶段练习)已知,若过定点的动直线:和过定点的动直线:交于点(与,不重合),则的最大值为( )
A. B. C. D.5
【答案】C
【分析】首先确定定点和定点的坐标,再判定两条直线是垂直关系,从而得到为定值,利用三角函数求解最值即可.
【详解】根据题意:
动直线:过定点,
动直线:过定点,
,
直线:和直线:满足:,
,
直线与直线交于点,
,
,
为直角三角形,且,
设,则,,
,
,
,
当即时,的最大值为.
故选:C.
45.(多选)(22-23高二上·广东佛山·期中)已知直线的一个方向向量为,且经过点,则下列结论中正确的是( )
A.的倾斜角等于 B.在轴上的截距等于
C.与直线垂直 D.与直线平行
【答案】CD
【分析】
根据题意求出直线的方程,然后逐个分析判断即可.
【详解】因为直线的一个方向向量为,
所以直线的斜率为,
因为直线经过点,
所以直线的方程为,即
对于A,设直线的倾斜角为,则,
因为,所以,所以A错误,
对于B,当时,,得,
所以直线在轴上的截距等于,所以B错误,
对于C,因为直线的斜率为,且,
所以直线与直线垂直,所以C正确,
对于D,因为直线的斜率为,且在轴上的截距为,
而直线的斜率为,且在轴上的截距为,
所以直线与直线平行,所以D正确,
故选:CD
46.(多选)(22-23高二上·湖南株洲·期末)已知直线:,则下列结论正确的是( )
A.直线在两坐标轴上的截距均为1
B.向量是直线的一个法向量
C.过点与直线平行的直线方程为
D.若直线m:,则
【答案】BCD
【分析】根据直线截距的概念判断A即可;根据直线方向向量与法向量的关系判断B即可;根据直线与直线的位置关系求解方程求解直线方程即可判断C;根据一般式两直线垂直的充要条件判断D即可.
【详解】解:对于A,令,则,令,则,直线在两坐标轴上的截距均为,故A错误;
对于B,因为直线的方向向量为或,则,所以向量是直线的一个法向量;故B正确.
对于C,设与直线平行的直线方程为(),因为直线过,所以,所以过点与直线平行的直线方程为,故C正确.
对于D,直线:的斜率为1,直线的斜率为,斜率,所以两直线垂直,故D正确.
故选:BCD.
47.(23-24高二上·宁夏银川·阶段练习)在平面直角坐标系中,设,为不同的两点,直线l的方程为,设,其中a,b,c均为实数,下列四个说法中:
①存在实数δ,使点N在直线l上;
②若,则过M,N两点的直线与直线l重合;
③若,则直线l经过线段的中点;
所有结论正确的说法的序号是 .
【答案】③
【分析】根据题意对一一分析,逐一验证即可.
【详解】对于①,化为:,
即点不在直线上,因此①不正确;
对于②,,则,
即过两点的直线与直线的斜率相等,
又点不在直线上,因此两条直线平行,故②错误;
对于③,,则,
化为,
因此直线经过线段的中点,故③正确.
故答案为:③.
【点睛】结论点睛:利用一般式方程判定直线的平行与垂直:
已知直线和直线.
(1)且;
(2).
48.(23-24高二上·四川达州·阶段练习)直线与直线相交于点,对任意实数,直线分别恒过定点,则的最大值为
【答案】4
【分析】根据直线恒过定点的求法求出两直线恒过的定点,即的坐标,根据直线的方程计算得出两直线垂直,即,即可得出,即可根据基本不等式得出答案.
【详解】直线化为,
当,得,即直线恒过点,即点,
直线化为,
当,得,即直线恒过点,即点,
且两条直线满足,
,即,
,
,当且仅当时,等号成立,
的最大值为4.
故答案为:4.
49.(23-24高二上·河北邢台·阶段练习)设,则直线与围成的三角形的面积的最大值为 .
【答案】2
【分析】由直线方程确定直线,且直线过定点,直线过定点,定点都在直线上,这样设直线交于,得出三条直线围成直角,利用基本不等式可得的最大值,从而得三角形面积最大值.
【详解】由题知直线,且直线过定点,直线过定点,点在直线上.
设直线交于,则三条直线围成的三角形为,且,
所以.
因为,
所以,当且仅当时,等号成立,
所以,所以.
故答案为:2.
50.(22-23高二上·湖南邵阳·期中)已知直线;直线.
(1)若,求实数的值;
(2)若,且它们之间的距离为,求直线的斜截式方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)由,得到,即可求解;
(2)由,求得,再结合两平行线间的距离公式,求得的值即可求解.
【详解】(1)由题意,直线,,
因为,可得,解得.
(2)由直线,,
因为,可得,可得,
此时直线,
又由间的距离为,
根据两平行线间的距离公式,可得,解得或.
所以直线的斜截式方程为或.
六、题型六:由两条直线平行/垂直求方程
51.(23-24高二上·四川成都·阶段练习)集合,集合,从A,B中各任意取一个数相加为,则直线与直线平行的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先根据直线平行,求的值,再利用古典概型概率公式,即可求解.
【详解】从A,B中各任意取一个数相加,有种情况,
当直线,则,则,
当时,从中取一个数相加为的有,2种情况,
当时,从中取一个数相加为的有,2种情况,
所以满足条件的有4种情况,
所以满足条件的概率.
故选:B
52.(23-24高二上·广东江门·期末)过点与平行的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据直线与平行设出直线方程,根据过点即可求解.
【详解】设直线方程为,因为直线过点,
所以,所以直线方程为.
故选C.
53.(24-25高二上·江西南昌·阶段练习)已知中有,,且,则边上的中线所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由已知求得的中点坐标,再求出与垂直的直线的斜率,由直线方程的点斜式得答案.
【详解】由,可知边上的中线即为边的垂直平分线,
由,,可得边的中点为,又,
所以边上的中线所在直线的斜率为,
所以边上的中线所在直线方程为,即.
故选:D.
54.(多选)(24-25高二上·吉林长春·阶段练习)已知直线,下列选项正确的是( )
A.过点且垂直于直线的直线方程为
B.直线过定点
C.当时,
D.当时,
【答案】AD
【分析】利用垂直关系求出直线方程判断A;求出直线所过的定点判断B;求出直线斜率判断垂直或平行判断CD.
【详解】对于A,设垂直于直线的直线方程为,
将点代入得,因此所求直线方程为,A正确;
对于B,直线的方程化为:,
由,得,因此直线过定点,B错误;
对于C,当时,直线的斜率为,而直线的斜率为,,与不垂直,C错误;
对于D,当时,直线的斜率为,等于直线的斜率,又直线在上的截距分别为,因此,D正确.
故选:AD
55.(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.
56.(23-24高二上·安徽·阶段练习)已知的三个顶点是,,.
(1)求BC边上的高所在直线的方程;
(2)若直线过点C,且点A,B到直线的距离相等,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)求出直线BC的斜率,则可求出直线的斜率,再利用点斜式可求出直线的方程;
(2)由题意分直线与AB平行和直线通过AB的中点两种情况求解.
【详解】(1)因为,所以BC边上的高所在直线的斜率为,
所以BC边上的高所在直线的方程,
即.
(2)因为点A, B到直线的距离相等,所以直线与AB平行或通过AB的中点,
①当直线与AB平行,
因为,且过点C,
所以方程为,即.
②当直线通过AB的中点,
所以,
所以的方程为,即.
综上:直线的方程为或.
57.(23-24高二上·陕西西安·期中)(1)已知向量,.若,求实数,的值.
(2)直线经过点,且与直线垂直,求直线的方程.
(3)求过两条直线和的交点,且与平行的直线方程.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】(1)根据向量平行列方程,从而求得.
(2)根据直线垂直求得直线的斜率,进而求得直线的方程.
(3)先求得直线和的交点,然后利用待定系数法求得正确答案.
【详解】(1)由于,所以,解得.
(2)直线的斜率为,
所以直线的方程为.
(3)由解得,
设所求直线方程为,代入得,
故所求直线方程为.
58.(23-24高二上·广东东莞·期中)已知直线:(,均为不等于0的实常数),直线:.
(1)若,求的值;
(2)若当时,过定点,为原点,,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)按题意列方程即可.
(2)由“ 过定点”列方程即可求解.
【详解】(1)由有
解得
(2)时
按整理得
令得,故
的斜率,故
解得
59.(24-25高二上·吉林长春·阶段练习)(1)已知点,求线段的垂直平分线的方程;
(2)求经过点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
【答案】(1);(2)或
【分析】(1)利用中点坐标公式求的中点坐标,利用斜率公式求的斜率,再求的垂直平分线的斜率,利用点斜式可得结论;
(2)分别在所求直线过原点时和不过原点条件下,求直线的斜率,利用点斜式求直线方程.
【详解】(1)因为,
所以线段的中点为,
所以直线的垂直平分线的斜率为,
故线段的垂直平分线的方程为,即.
(2)①当直线过原点时,所求直线在两坐标轴上的截距相等,其斜率为,
故所求直线方程为,即;
②当直线不过原点时,
由改直线过点,且在两坐标轴上的截距相等可得改直线的斜率为,
所求直线方程为:,即,
由①②知所求直线方程为或.
60.(23-24高二下·上海·期中)已知点,.
(1)设,若直线与直线垂直,求的值;
(2)求过点且与直线夹角的余弦值为的直线方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据直线垂直即可求解;
(2)先对用正弦定理,得到的正弦值,对用正弦定理,得到,设出交点求解二次方程即可求解.
【详解】(1)直线的斜率为,因为直线与直线垂直,
所以,所以;
(2)
如图点为过点且与直线夹角的余弦值为的直线与直线的交点,
点为直线与轴的交点,点为直线与直线的交点,
点为过点作轴的垂线交直线的交点,,,
设夹角为,因为,所以,
因为,,
所以在中,,所以,
因为,所以在中,,
所以,所以,易知,
设交点坐标为,所以,
所以或,所以交点坐标为或,
所以直线方程为或,
即或.
七、题型七:直线过定点
61.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)过定点A的直线与过定点B的直线交于点与A、B不重合,则面积的最大值为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】C
【分析】由题意可知,先求出动直线经过定点,再结合垂直条件应用基本不等式求出面积的最大值.
【详解】由题意可知,动直线经过定点,
动直线即,经过点定点,
过定点A的直线与过定点B的直线始终垂直,P又是两条直线的交点,
有,
故,当且仅当时取等号,
所以面积的最大值为
故选:
62.(2024高二上·江苏·专题练习)已知直线,若直线l不经过第三象限,则k的最大值是 .
【答案】0
【分析】根据题意求出直线过定点,数形结合得解.
【详解】直线的方程可化为,
令,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.
所以的最大值为.
故答案为:0.
63.(24-25高二上·河南漯河·阶段练习)设直线l的方程为
(1)求证:无论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A,B,当面积最小时,求的周长;
(3)当直线l在两坐标轴上的截距均为整数且斜率为正值时,求直线l的方程.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3),,,,
【分析】(1)变形方程为,依题意列出方程组,解出即可;
(2)求得轴截距后,表示出的面积,利用基本不等式求得最值,进一步计算即可;
(3)根据截距为整数且斜率为正值,求得的值,即可得到所求直线方程.
【详解】(1)由得,
令,解得,
所以不论为何值,直线必过一定点.
(2)由,
令,得,
令,得,
由,解得,
,
当且仅当,即时等号成立,
此时,,
所以得周长为.
(3)直线在两坐标轴上的截距均为整数,即,均为整数,
所以,均为整数,又斜率为正值即,即,
,
所以直线的方程为,,,.
64.(24-25高二上·宁夏石嘴山·阶段练习)已知一条动直线,
(1)求直线恒过的定点的坐标;
(2)若直线不经过第二象限,求m的取值范围;
(3)若直线与x、y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,的面积为6,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)将直线整理成直线系方程,求出定点坐标即可;
(2)由直线不经过第二象限,分类整合求出m的取值范围即可.
(3)由题意设出直线的截距式方程,代入定点,解出方程再化成一般式即可.
【详解】(1)由题意,
整理得,所以不管取何值时,
直线恒过定点的坐标满足方程组,解得,
即
(2)由上问可知直线恒过定点,当,直线斜率不存在时,
此时直线是,显然满足题意;
当时,由直线不经过第二象限,直线与轴有交点时,
则纵截距小于或等于零即可,令,则,
即 ,解得;
综上所述:
(3)设直线方程为,则,
由直线恒过定点,得,
由整理得:,
解得或,
所以直线方程为:或,
即或.
65.(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.
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