内容正文:
第一章第02讲 直线的方程
课程标准
学习目标
通过对直线的方程的学习,培养逻辑推理、数学运算的数学素养.
1.了解直线方程的六种形式解题方法.(难点)
2.掌握直线方程的六种形式并会应用.(重点)
知识点01.直线的点斜式方程
设P(x,y)是直线l上不同于P0的任意一点.
方程y﹣y0=k(x﹣x0)是由直线上一点和直线的斜率确定的,所以叫做直线的点斜式方程.
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=y1.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=x1.特别地,y轴的方程是x=0.
【即学即练1】(2022秋•浦东新区校级期末)过点,倾斜角为的直线方程为
A. B. C. D.
知识点02.直线的斜截式方程
1.直线在y轴上的截距
一条直线与y轴交点的纵坐标,叫做这条直线在y轴上的截距.(注意:截距是坐标概念,不是距离)
2.直线的斜截式方程
已知直线l的斜率为k,在y轴上的截距是b,则直线l的斜截式方程为y=kx+b.
由于这个方程是由直线的斜率和直线在y轴上的截距确定的,所以叫做直线的斜截式方程.
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纵截距.
(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.
(3)斜截式方程与一次函数的解析式相同,都是y=kx+b的形式,但有区别:当k≠0时,y=kx+b为一次函数;当k=0时,y=b,不是一次函数.故一次函数y=kx+b(k≠0)一般可看成一条直线的斜截式方程.
【即学即练2】(2022春•黄浦区校级月考)已知直线在在轴上的截距为4,倾斜角为,且,则直线的斜截式方程为 .
知识点03.直线的两点式方程
经过直线上两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2)的直线方程叫做直线的两点式方程,简称两点式.
=(x1≠x2,y1≠y2)
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
【即学即练3】已知直线l经过两点A(a,0),B(0,b)(如图),其中a≠0,b≠0,求直线l的方程.
知识点04.直线的截距式方程
方程+=1,其中b称为直线在y轴上的截距,a称为直线在x轴上的截距.这个方程由直线在x轴和y轴上的非零截距所确定,所以这个方程也叫作直线的截距式方程.
注意:斜截式适用于与两坐标轴不垂直且不过原点的直线.
注意点:
(1)如果已知直线在两坐标轴上的非零截距,可以直接代入截距式求直线的方程.与坐标轴平行或重合,以及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.
【即学即练4】(2023春•宝山区期末)已知直线,.
(1)若,求实数的值;
(2)若直线在两个坐标轴上的截距相等,求实数的值.
知识点05.直线的一般式方程
1、定义:关于、的二元一次方程(其中、不同时为0)叫做直线的一般式方程,简称一般式。
2、适用范围:平面直角坐标系中,任何一条直线都可用一般式表示。
3、系数的几何意义:当时,(斜率),(轴上的截距)
当时,则(轴上的截距),此时斜率不存在。
4.直线的一般式方程与其他形式方程的互化
注意点:
(1)直线的一般式方程是关于x,y的二元一次方程,方程中等号的左侧自左向右一般按x,y,常数的先后顺序排列,x的系数一般不为分数和负数.
(2)当A≠0,B=0时,直线与x轴垂直,即直线与y轴平行或重合.
(3)当A=0,B≠0时,直线与y轴垂直,即直线与x轴平行或重合.
【即学即练5】(2023春•普陀区校级期中)若,,且,则经过,、,的直线的一般方程为 .
知识点06.直线的点法式方程
1.直线的法向量
(1)一般地,与直线上任意一个向量都垂直的非零向量叫做该直线的法向量
(2)以直线l的一般式方程ax+by+c=0(a、b不同时为零)的一次项系数为坐标的向量=(a,b)是l的一个法向量
2.直线的点法式方程
如果知道了直线l上的一个点M(xo,yo)和的一个法向量=(a,b),那么平面上一点P(x,y)在直线l上的充要条件是,或用向量数量积写成.因为向量,所以平面上一点P(x,y)在直线l上的充要条件变成了a(x-xo)+b(y-yo)=0,这个方程称为直线的 点法式方程
【即学即练6】(2023秋•奉贤区校级期中)已知经过点的直线的一个法向量为,则的点法式方程为 .
题型一:直线的点斜式方程
1.(2023秋•浦东新区校级期中)直线过点且倾斜角为,则直线的方程为 .
2.(23-24高二上·上海浦东新·阶段练习)已知线段的端点,,直线:与线段相交,则的取值范围是 .
3.写出满足下列条件的直线的点斜式方程:
(1)经过点,斜率为3;
(2)经过点,倾斜角是;
(3)经过点,倾斜角是.
4.已知在第一象限的中,A(1,1),B(5,1),且∠CAB=60°,∠CBA=45°,求边AB,AC和BC
所在直线的点斜式方程.
题型二:直线的斜截式方程
5.(23-24高二上·上海奉贤·阶段练习)过点且与直线垂直的直线的斜截式方程是 .
6.已知直线l的斜率为,且与两坐标轴围成的三角形的面积为4,求直线l的斜截式方程.
7.已知直线l与直线y=-2x+3的斜率相同,且在y轴上的截距为5,求直线l的斜截式方程,并画出图形.
题型三:直线的点斜式与斜截式方程的应用
8.已知的顶点为,,,
(Ⅰ)求AB边上的中线CM所在直线的方程;
(Ⅱ)AB边上的高线CH所在直线的方程
9.求适合下列条件的直线方程:
经过点,倾斜角等于直线的倾斜角的倍;
经过点,且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形.
题型四:直线的两点式与截距式方程
10.(2022春•浦东新区校级期中)已知点,,则线段的方程是 .
11.(2023春•徐汇区校级期中)已知直线在轴上的截距为3,在轴上的截距为,则的方程 .
12.(2023春•浦东新区校级期中)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,求的值.
题型五:直线的一般式方程
13.(2023春•杨浦区校级期中)直线关于点对称的直线的一般式方程为 .
14.根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程:
(1)斜率是,且经过点A(5,3);
(2)经过A(-1,5),B(2,-1)两点;
(3)在x轴、y轴上的截距分别为-3,-1;
(4)经过点B(4,2),且平行于x轴.
15.已知的顶点,,直线的斜率为.
(1)求过点,且在两坐标轴上截距相等的直线的一般式方程;
(2)求角的角平分线所在直线的一般式方程.
题型六:直线的一般式方程的应用
16.(2022春•黄浦区校级月考)将直线绕其与轴的交点逆时针旋转得直线,则与两坐标轴所围成的三角形面积大小为 .
17.(2023春•杨浦区校级期中)在中,顶点的坐标为,的平分线所在直线的方程为,且边上的中线所在直线的方程为.
(1)求点的坐标;
(2)求边所在直线的一般式方程.
题型七:直线的点法式方程
18.(2021春•普陀区校级期中)过点且以为法向量的直线方程为 .
19.(2023春•浦东新区校级期中)过点,且一个法向量为的直线的点法式方程是 .
一.填空题
1.(2023秋•嘉定区校级期末)已知直线与直线具有相同的法向量,且经过点,则直线的一般式方程为 .
2.(2023秋•闵行区校级期末)已知直线与平行,则 .
3.(2023秋•虹口区校级期末)已知点与点关于直线对称,则直线的方程为 .
4.(2023秋•浦东新区校级期末)已知直线,,若,则的值为 .
5.(2023秋•虹口区校级期末)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为,河岸线所在直线方程为,若将军从点处出发,并假定将军只要到达军营所在区域即回到军营,则“将军饮马”的最短总路程为 .
二.选择题
6.(2023春•杨浦区校级期末)已知常数,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
7.(2023春•浦东新区期中)若直线经过点、,则以下不是直线的方程的为
A. B. C. D.
8.(2023春•闵行区校级月考)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
9.(2023春•徐汇区校级期中)直线关于直线对称的直线方程为
A. B. C. D.
三.解答题
10.(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.
11.已知直线:,直线:.
(1)若直线在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程;
(2)若,求直线的方程.
12.(2023春•宝山区期末)已知直线,.
(1)若,求实数的值;
(2)若直线在两个坐标轴上的截距相等,求实数的值.
13.(2023秋•闵行区校级期末)已知,.
(1)求线段垂直平分线所在直线方程.
(2)若直线过,且、到直线距离相等,求方程.
14.(2023秋•普陀区校级期末)已知,设直线,直线.
(1)若,求的值;
(2)当与相交时,求交点的坐标(用表示),并证明点恒在一条定直线上.
15.在平面直角坐标系中,为坐标原点,过点作直线分别与轴正半轴、轴正半轴交于点.
(1)当斜率为2时,求的一般式方程;
(2)求面积的最小值时直线的方程.
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第一章第02讲 直线的方程
课程标准
学习目标
通过对直线的方程的学习,培养逻辑推理、数学运算的数学素养.
1.了解直线方程的六种形式解题方法.(难点)
2.掌握直线方程的六种形式并会应用.(重点)
知识点01.直线的点斜式方程
设P(x,y)是直线l上不同于P0的任意一点.
方程y﹣y0=k(x﹣x0)是由直线上一点和直线的斜率确定的,所以叫做直线的点斜式方程.
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=y1.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=x1.特别地,y轴的方程是x=0.
【即学即练1】(2022秋•浦东新区校级期末)过点,倾斜角为的直线方程为
A. B. C. D.
【解答】解:直线的斜率为,
故直线方程为,即.
故选:.
知识点02.直线的斜截式方程
1.直线在y轴上的截距
一条直线与y轴交点的纵坐标,叫做这条直线在y轴上的截距.(注意:截距是坐标概念,不是距离)
2.直线的斜截式方程
已知直线l的斜率为k,在y轴上的截距是b,则直线l的斜截式方程为y=kx+b.
由于这个方程是由直线的斜率和直线在y轴上的截距确定的,所以叫做直线的斜截式方程.
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纵截距.
(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.
(3)斜截式方程与一次函数的解析式相同,都是y=kx+b的形式,但有区别:当k≠0时,y=kx+b为一次函数;当k=0时,y=b,不是一次函数.故一次函数y=kx+b(k≠0)一般可看成一条直线的斜截式方程.
【即学即练2】(2022春•黄浦区校级月考)已知直线在在轴上的截距为4,倾斜角为,且,则直线的斜截式方程为 .
【解答】解:直线在在轴上的截距为4,倾斜角为,且,
,斜率,
直线的斜截式方程为,
故答案为:.
知识点03.直线的两点式方程
经过直线上两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2)的直线方程叫做直线的两点式方程,简称两点式.
=(x1≠x2,y1≠y2)
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
【即学即练3】已知直线l经过两点A(a,0),B(0,b)(如图),其中a≠0,b≠0,求直线l的方程.
解 直线l经过两点A(a,0),B(0,b),其中a≠0,b≠0,由直线的两点式方程,得直线l的方程为=,
即+=1.
知识点04.直线的截距式方程
方程+=1,其中b称为直线在y轴上的截距,a称为直线在x轴上的截距.这个方程由直线在x轴和y轴上的非零截距所确定,所以这个方程也叫作直线的截距式方程.
注意:斜截式适用于与两坐标轴不垂直且不过原点的直线.
注意点:
(1)如果已知直线在两坐标轴上的非零截距,可以直接代入截距式求直线的方程.与坐标轴平行或重合,以及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.
【即学即练4】(2023春•宝山区期末)已知直线,.
(1)若,求实数的值;
(2)若直线在两个坐标轴上的截距相等,求实数的值.
【解答】解:(1)直线,.
则,解得或,
当时,直线,重合,
当时,直线,不重合,符合题意,
故;
(2)当,即时,,满足直线在两个坐标轴上的截距相等;
当且时,
则直线在轴上的截距为,在轴上的截距为,
由题意可知,,解得,
综上所述,或.
知识点05.直线的一般式方程
1、定义:关于、的二元一次方程(其中、不同时为0)叫做直线的一般式方程,简称一般式。
2、适用范围:平面直角坐标系中,任何一条直线都可用一般式表示。
3、系数的几何意义:当时,(斜率),(轴上的截距)
当时,则(轴上的截距),此时斜率不存在。
4.直线的一般式方程与其他形式方程的互化
注意点:
(1)直线的一般式方程是关于x,y的二元一次方程,方程中等号的左侧自左向右一般按x,y,常数的先后顺序排列,x的系数一般不为分数和负数.
(2)当A≠0,B=0时,直线与x轴垂直,即直线与y轴平行或重合.
(3)当A=0,B≠0时,直线与y轴垂直,即直线与x轴平行或重合.
【即学即练5】(2023春•普陀区校级期中)若,,且,则经过,、,的直线的一般方程为 .
【解答】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:.
知识点06.直线的点法式方程
1.直线的法向量
(1)一般地,与直线上任意一个向量都垂直的非零向量叫做该直线的法向量
(2)以直线l的一般式方程ax+by+c=0(a、b不同时为零)的一次项系数为坐标的向量=(a,b)是l的一个法向量
2.直线的点法式方程
如果知道了直线l上的一个点M(xo,yo)和的一个法向量=(a,b),那么平面上一点P(x,y)在直线l上的充要条件是,或用向量数量积写成.因为向量,所以平面上一点P(x,y)在直线l上的充要条件变成了a(x-xo)+b(y-yo)=0,这个方程称为直线的 点法式方程
【即学即练6】(2023秋•奉贤区校级期中)已知经过点的直线的一个法向量为,则的点法式方程为 .
【解答】解:直线的一个法向量为,且经过点,
则的点法式方程为:.
故答案为:.
题型一:直线的点斜式方程
1.(2023秋•浦东新区校级期中)直线过点且倾斜角为,则直线的方程为 .
【解答】解:直线过点且倾斜角为,则斜率不存在,
故直线的方程为,
故答案为:
2.(23-24高二上·上海浦东新·阶段练习)已知线段的端点,,直线:与线段相交,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】
由已知,直线:,
∴直线过定点,且斜率为,
由已知,直线的斜率,直线的斜率,
∵直线与线段相交,
∴直线的斜率的取值范围是.
故答案为:
3.写出满足下列条件的直线的点斜式方程:
(1)经过点,斜率为3;
(2)经过点,倾斜角是;
(3)经过点,倾斜角是.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题意可知,将和斜率3直接代入直线点斜式方程可得,
直线的点斜式方程为;
(2)由倾斜角是可得直线斜率,
将代入点斜式方程即为
(3)由倾斜角是可得直线斜率,
将代入点斜式方程即为
4.已知在第一象限的中,A(1,1),B(5,1),且∠CAB=60°,∠CBA=45°,求边AB,AC和BC
所在直线的点斜式方程.
【解析】由A(1,1),B(5,1)可知边AB所在直线的斜率为0,故边AB所在直线的方程为y-1=0.
由AB∥x轴,且在第一象限,知边AC所在直线的斜率kAC=tan 60°=,边BC所在直线的斜率kBC=tan(180°-45°)=-1,
所以,边AC所在直线的方程为y-1=(x-1),边BC所在直线的方程为y-1=-(x-5).
题型二:直线的斜截式方程
5.(23-24高二上·上海奉贤·阶段练习)过点且与直线垂直的直线的斜截式方程是 .
【答案】
【详解】因为直线与直线垂直,所以,解得,所以直线的方程为,化简可得.
故答案为:
6.已知直线l的斜率为,且与两坐标轴围成的三角形的面积为4,求直线l的斜截式方程.
【答案】或
【详解】设直线方程为,则令得;令得,
由题意得,即,所以,
所以直线l的方程为或.
7.已知直线l与直线y=-2x+3的斜率相同,且在y轴上的截距为5,求直线l的斜截式方程,并画出图形.
【解析】因为直线l与直线y=-2x+3的斜率相同,所以直线l的斜率为-2.
又直线l在y轴上的截距为5,所以直线l的斜截式方程为y=-2x+5.
在直线l上取一点(1,3),作出图形如图所示.
题型三:直线的点斜式与斜截式方程的应用
8.已知的顶点为,,,
(Ⅰ)求AB边上的中线CM所在直线的方程;
(Ⅱ)AB边上的高线CH所在直线的方程
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).
【详解】
(Ⅰ)AB中点M的坐标是,
∴,
∴中线CM所在直线的方程是,
即中线CM所在直线的方程是,
(Ⅱ)∵,
,
∴高线CH所在直线方程为,
即.
9.求适合下列条件的直线方程:
经过点,倾斜角等于直线的倾斜角的倍;
经过点,且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形.
【答案】(1)(2)或
【详解】
(1)已知,
直线方程为化简得
(2)由题意可知,所求直线的斜率为.
又过点,由点斜式得,
所求直线的方程为或
题型四:直线的两点式与截距式方程
10.(2022春•浦东新区校级期中)已知点,,则线段的方程是 .
【解答】解:点,,则线段的方程是,即,
故答案为:.
11.(2023春•徐汇区校级期中)已知直线在轴上的截距为3,在轴上的截距为,则的方程 .
【解答】解:直线在轴上的截距为3,在轴上的截距为,
则的方程为,即.
故答案为:.
12.(2023春•浦东新区校级期中)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,求的值.
【解答】解:(1)根据直线的方程为,,
在两坐标轴上的截距相等,
当时,,直线的方程即,它在轴上没有截距,不满足题意.
故.
令,可得直线在轴上的截距为,
令,可得直线在轴上的截距为,
则有,求得或.
(2)若与两坐标轴围成的三角形的面积为1,则,
即,即或,
求得.
题型五:直线的一般式方程
13.(2023春•杨浦区校级期中)直线关于点对称的直线的一般式方程为 .
【解答】解:在线关于点对称的直线上任意取一点,
则关于点对称点在直线上,
故有,化简可得.
故答案为:.
14.根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程:
(1)斜率是,且经过点A(5,3);
(2)经过A(-1,5),B(2,-1)两点;
(3)在x轴、y轴上的截距分别为-3,-1;
(4)经过点B(4,2),且平行于x轴.
解 (1)由点斜式,得直线方程为y-3=(x-5),
即x-y-5+3=0.
(2)由两点式,得直线方程为=,
即2x+y-3=0.
(3)由截距式,得直线方程为+=1,
即x+3y+3=0.
(4)y-2=0.
15.已知的顶点,,直线的斜率为.
(1)求过点,且在两坐标轴上截距相等的直线的一般式方程;
(2)求角的角平分线所在直线的一般式方程.
【答案】(1)或
(2)或
【详解】(1)解:当所求直线过原点时,设直线方程为,
因为直线过点,所以,故方程为,
当所求直线不过原点时,因为所求直线在两坐标轴上截距相等,
所以,设所求直线方程为,
因为直线过点,所以,解得,
所以所求直线方程为
综上,满足条件的直线方程为或.
(2)解:因为的顶点,,直线的斜率为,
所以,直线方程为,直线的倾斜角为,
根据题意,作出其图形,如图,
当点位于直线下方时,,此时其角平分线为,
角平分线的倾斜角为,
所以,角平分线方程为,即;
当点位于直线上方时,,此时其角平分线为,
角平分线的倾斜角为,
所以,角平分线方程为,即.
所以,角的角平分线所在直线的一般式方程为或
题型六:直线的一般式方程的应用
16.(2022春•黄浦区校级月考)将直线绕其与轴的交点逆时针旋转得直线,则与两坐标轴所围成的三角形面积大小为 .
【解答】解:在直线中,令,得,,
令,得,直线与轴交点,,
直线绕其与轴的交点逆时针旋转得直线,
设直线的倾斜角为,则,的倾斜角为,
的斜率,
的方程为,即,
令,得,与轴交点坐标为,,
与两坐标轴所围成的三角形面积为:
.
故答案为:.
17.(2023春•杨浦区校级期中)在中,顶点的坐标为,的平分线所在直线的方程为,且边上的中线所在直线的方程为.
(1)求点的坐标;
(2)求边所在直线的一般式方程.
【解答】解:(1)中,已知点,平分线方程为:,
可设点,故线段的中点,,
边上中线方程为:,
,求得,故点.
(2)设直线的斜率为,则由题意可得,
直线到平分线的角,等于平分线到直线的角,
直线的斜率为,平分线的斜率为2,
,求得,
故直线的方程为,即.
题型七:直线的点法式方程
18.(2021春•普陀区校级期中)过点且以为法向量的直线方程为 .
【解答】解:过点且以为法向量的直线方程的斜率为,
过点且以为法向量的直线方程为:
,整理得:.
故答案为:.
19.(2023春•浦东新区校级期中)过点,且一个法向量为的直线的点法式方程是 .
【解答】解:过点,且一个法向量为,
在此直线上任意取一点,则向量和此法向量垂直,
故有,
故答案为:.
一.填空题
1.(2023秋•嘉定区校级期末)已知直线与直线具有相同的法向量,且经过点,则直线的一般式方程为 .
【解答】解:因为直线与直线具有相同的法向量,所以直线与直线平行,
设直线的方程为,将点代入可得:,
可得,
所以直线的方程为:.
故答案为:.
2.(2023秋•闵行区校级期末)已知直线与平行,则 .
【解答】解:由已知方程可化为,则直线斜率为,
由两直线,平行,则的斜率也存在,且为,
则方程可化为:,
所以有,且,解得.
故答案为:1.
3.(2023秋•虹口区校级期末)已知点与点关于直线对称,则直线的方程为 .
【解答】解:点与点关于直线对称,
所以的中点坐标为:,的斜率为:,
所以对称轴的斜率为:1,
所以对称轴方程为:,
即:.
故答案为:.
4.(2023秋•浦东新区校级期末)已知直线,,若,则的值为 .
【解答】解:直线,,,
则,解得,
经检验,时,两直线不重合,
故.
故答案为:.
5.(2023秋•虹口区校级期末)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为,河岸线所在直线方程为,若将军从点处出发,并假定将军只要到达军营所在区域即回到军营,则“将军饮马”的最短总路程为 .
【解答】解:设关于直线的对称点,
设军营所在区域的圆心为,
根据题意,为最短距离,
的中点,,
直线的斜率为1,
由,解得,,
所以,
故答案为:.
二.选择题
6.(2023春•杨浦区校级期末)已知常数,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
【解答】解:,则直线,,
这两条直线的斜率都为,且不重合,则,
反之,若,则,,
当时直线,,
此时两条直线的斜率都为,且不重合,则,
则是的充分不必要条件.
故选:.
7.(2023春•浦东新区期中)若直线经过点、,则以下不是直线的方程的为
A. B. C. D.
【解答】解:直线经过点、,
则直线的斜率为,故选项中的直线不是直线的方程.
故选:.
8.(2023春•闵行区校级月考)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
【解答】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.
故选:.
9.(2023春•徐汇区校级期中)直线关于直线对称的直线方程为
A. B. C. D.
【解答】解:由直线,整理得,
即,故.
故直线关于直线对称的直线方程为.
故选:.
三.解答题
10.(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
【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.
11.已知直线:,直线:.
(1)若直线在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程;
(2)若,求直线的方程.
【答案】(1)或
(2)
【详解】(1)①若直线过原点,则在坐标轴的截距都为,显然满足题意,
此时则,解得,
②若直线不过原点,因为直线在两坐标轴上的截距相等,
则斜率为,解得.
因此所求直线的方程为或
(2)若,则解得或.
当时,直线:,直线:,两直线重合,不满足,故舍去;
当时,直线:,直线:,满足题意;
因此所求直线:
12.(2023春•宝山区期末)已知直线,.
(1)若,求实数的值;
(2)若直线在两个坐标轴上的截距相等,求实数的值.
【解答】解:(1)直线,.
则,解得或,
当时,直线,重合,
当时,直线,不重合,符合题意,
故;
(2)当,即时,,满足直线在两个坐标轴上的截距相等;
当且时,
则直线在轴上的截距为,在轴上的截距为,
由题意可知,,解得,
综上所述,或.
13.(2023秋•闵行区校级期末)已知,.
(1)求线段垂直平分线所在直线方程.
(2)若直线过,且、到直线距离相等,求方程.
【解答】解:(1)易得的中点坐标为,,
所求直线斜率为,
故线段垂直平分线所在直线方程为,即.
(2)直线过,且,,
当直线斜率不存在时,直线为,显然不符合题意,舍去;
当直线斜率存在时,设直线为即,
、到直线距离相等,
,解得或,
直线为或.
14.(2023秋•普陀区校级期末)已知,设直线,直线.
(1)若,求的值;
(2)当与相交时,求交点的坐标(用表示),并证明点恒在一条定直线上.
【解答】(1)解:若两条直线平行,可得,且,
解得,
即的值为;
(2)证明:要使两条直线有交点,则且,时,两条直线重合),
联立,解得,
即交点,,
可得,
即两条直线的交点所在的直线方程为:.
即证明点恒在一条定直线上.
15.在平面直角坐标系中,为坐标原点,过点作直线分别与轴正半轴、轴正半轴交于点.
(1)当斜率为2时,求的一般式方程;
(2)求面积的最小值时直线的方程.
【答案】(1);
(2).
【详解】(1)解:由题意可知,直线的方程:,
即;
(2)解:∵点在第一象限,且直线分别与轴正半轴 、轴正半轴相交,
∴直线的斜率,
则设直线的方程为,,
令,得;令,得.
∴.
∵,∴,
∴,
当且仅当,即时等号成立.
∴面积的最小值为6.
此时直线的方程为,即.
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