内容正文:
第02讲 直线的方程
【苏教版2019】
模块一
直线的点斜式、斜截式方程
1.直线的点斜式方程
(1)直线的点斜式方程的定义:
设直线l经过一点,斜率为k,则方程叫作直线l的点斜式方程.
(2)点斜式方程的使用方法:
①已知直线的斜率并且经过一个点时,可以直接使用该公式求直线方程.
②当已知直线的倾斜角时,若直线的倾斜角,则直线的斜率不存在,其方程不能用点斜式表示,但因为l上每一个点的横坐标都等于x1,所以直线方程为x= x1;若直线的倾斜角,则直线的斜率,直线的方程为.
【注】(1)点斜式方程是由直线上一点和斜率确定的,点斜式的前提是直线的斜率存在.点斜式不能表示平行于y轴的直线,即斜率不存在的直线.
(2)当直线的倾斜角为0°时,直线方程为y=y1.
2.直线的斜截式方程
(1)直线的斜截式方程的定义:
设直线l的斜率为k,在y轴上的截距为b,则直线方程为y=kx+b,这个方程叫作直线l的斜截式方程.
(2)斜截式方程的使用方法:
已知直线的斜率以及直线在y轴上的截距时,可以直接使用该公式求直线方程.
【注】(1)b为直线在y轴上截距,截距可以取一切实数,即可以为正数、零、负数.
(2)斜截式方程可由过点(0,b)的点斜式方程得到.
(3)斜截式的前提是直线的斜率存在.斜截式不能表示平行于y轴的直线,即斜率不存在的直线.
【题型1 直线的点斜式方程及辨析】
【例1】(24-25高二上·河南郑州·期末)过点,且倾斜角为的直线方程为( )
A. B. C. D.
【变式1.1】(24-25高二上·甘肃白银·期末)若直线过点且与斜率为4的直线垂直,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【变式1.2】(24-25高二上·山东东营·期末)经过点,倾斜角为的直线方程是( )
A. B. C. D.
【变式1.3】(24-25高二上·四川达州·期末)经过点且倾斜角为的直线方程是( )
A. B. C. D.
【题型2 直线的斜截式方程及辨析】
【例2】(24-25高二·全国·课后作业)下面四个直线方程中,可以看作是直线的斜截式方程的是( )
A.x=3 B.y=-5
C.2y=x D.x=4y-1
【变式2.1】(24-25高二上·重庆南岸·期中)经过点,且倾斜角为的直线的斜截式方程为( )
A. B. C. D.
【变式2.2】(24-25高二上·全国·课后作业)与直线垂直,且在x轴上的截距为2的直线的斜截式方程为( )
A. B.
C. D.
【变式2.3】(24-25高二上·四川南充·开学考试)与直线垂直,且在轴上的截距为4的直线的斜截式方程是( )
A.
B.或
C.
D.或
模块二
直线的两点式、截距式方程
1.直线的两点式方程
(1)直线的两点式方程的定义:
设直线l经过两点 (),则方程叫作直线l的两点式方程.
(2)两点式方程的使用方法:
①已知直线上的两个点,且时,可以直接使用该公式求直线方程.
②当时,直线方程为 (或).
③当时,直线方程为 (或).
【注】(1)这个方程由直线上两点确定;
(2)当直线没有斜率()或斜率为0()时,不能用两点式求出它的方程.
2.直线的截距式方程
(1)直线的截距式方程的定义:
设直线l在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b,且a≠0,b≠0,则方程叫作直线l的截距式方程.
(2)直线的截距式方程的适用范围:
选用截距式方程的条件是a≠0,b≠0,即直线l在两条坐标轴上的截距非零,所以截距式方程不能表示
过原点的直线,也不能表示与坐标轴平行(或重合)的直线.
(3)截距式方程的使用方法:
①已知直线在x轴上的截距、y轴上的截距,且都不为0时,可以直接使用该公式求直线方程.
②已知直线在x轴上的截距、y轴上的截距,且都为0时,可设直线方程为y=kx,利用直线经过的点的
坐标求解k,得到直线方程.
【注】(1)截距式的条件是a≠0,b≠0,即截距式方程不能表示过原点的直线以及不能表示与坐标轴平行
的直线.
(2)求直线在坐标轴上的截距的方法:令x=0,得直线在y轴上的截距;令y=0,得直线在x轴上的截距.
【题型3 直线的两点式方程及辨析】
【例3】(24-25高二上·宁夏石嘴山·阶段练习)过,的直线方程是( )
A. B. C. D.
【变式3.1】(24-25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.
【变式3.2】(24-25高二上·河北邢台·阶段练习)下列直线方程是两点式方程的是( )
A. B.
C. D.
【变式3.3】(25-26高二·全国·课后作业)经过两点、的直线方程都可以表示为( )
A. B.
C. D.
【题型4 直线的截距式方程及辨析】
【例4】(24-25高二上·河南·期中)过点且在两坐标轴上截距相等的直线的方程是( )
A. B.
C.或 D.或
【变式4.1】(24-25高二上·江苏无锡·期中)经过点且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程是( )
A. B.
C.或 D.或
【变式4.2】(2025高三·全国·专题练习)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
【变式4.3】(24-25高二上·四川眉山·期中)已知直线在轴上的截距是轴上截距的倍,则的值为( )
A. B. C. D.
模块三
直线的一般式方程
1.直线的一般式方程
(1)直线的一般式方程的定义:
在平面直角坐标系中,任何一个关于x,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)叫作直线的一般式方程.
对于方程Ax+By+C=0(A,B不全为0):
当B≠0时,方程Ax+By+C=0可以写成y=x,它表示斜率为,在y轴上的截距为的直线.特别地,当A=0时,它表示垂直于y轴的直线.
当B=0时,A≠0,方程Ax+By+C=0可以写成x=,它表示垂直于x轴的直线.
(2)一般式方程的使用方法:
直线的一般式方程是直线方程中最为一般的表达式,它适用于任何一条直线.
2.辨析直线方程的五种形式
方程形式
直线方程
局限性
选择条件
点斜式
不能表示与x轴垂直的直线
①已知斜率;②已知
一点
斜截式
y=kx+b
不能表示与x轴垂直的直线
①已知在y轴上的截距;②已知斜率
两点式
不能表示与x轴、
y轴垂直的直线
①已知两个定点;②已知两个截距
截距式
不能表示与x轴垂直、与y轴垂直、过原点的直线
①已知两个截距;②已知直线与两条坐标轴围成的三角形的面积
一般式
Ax+By+C=0
(A,B不全为0)
表示所有的直线
求直线方程的最后结果均可以化为一般式方程
3.求直线方程的一般方法
(1)直接法
直线方程形式的选择方法:
①已知一点常选择点斜式;
②已知斜率选择斜截式或点斜式;
③已知在两坐标轴上的截距用截距式;
④已知两点用两点式,应注意两点横、纵坐标相等的情况.
(2)待定系数法
先设出直线的方程,再根据已知条件求出未知系数,最后代入直线方程.
利用待定系数法求直线方程的步骤:①设方程;②求系数;③代入方程得直线方程.
若已知直线过定点,则可以利用直线的点斜式求方程,也可以利用斜截式、
截距式等求解(利用点斜式或斜截式时要注意斜率不存在的情况).
【题型5 直线的一般式方程】
【例5】(2025高二上·全国·专题练习)过点和,的直线的一般式方程为( )
A. B.
C. D.
【变式5.1】(24-25高二上·北京通州·期中)已知直线经过点,且斜率为2,则直线的一般式方程为( )
A. B. C. D.
【变式5.2】(2025高二上·全国·专题练习)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.
【变式5.3】(24-25高二上·湖北·期中)求分别满足下列条件的直线的一般式方程.
(1)斜率是,且与两坐标轴围成的三角形的面积是6;
(2)经过点,且在两坐标轴上的截距的绝对值相等.
【题型6 直线一般式方程与其他形式之间的互化】
【例6】(24-25高二上·安徽淮北·期中)根据条件写出下列直线的方程,并化成一般式:
(1)直线的斜率为,在轴上的截距是;
(2)直线的倾斜角是直线的倾斜角的一半,且过点.
【变式6.1】(24-25高二上·湖北武汉·阶段练习)求分别满足下列条件的直线l的方程,化成一般形式.
(1)经过点,且与x轴垂直;
(2)斜率为-4,在y轴上的截距为7;
(3)经过,两点.
【变式6.2】(24-25高二上·河南南阳·阶段练习)根据下列条件,写出下列直线方程的一般式:
(1)经过点,且倾斜角为
(2)经过点,且一个方向向量为
(3)在中,点,求边上中线所在直线的方程
【变式6.3】(2025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
【题型7 直线过定点问题】
【例7】(2025高二·全国·专题练习)直线,当变动时,所有直线都通过定点( )
A. B. C. D.
【变式7.1】(24-25高二上·四川宜宾·期中)无论为何值,直线都过一个定点,则该定点为( )
A. B. C. D.
【变式7.2】(24-25高二上·广东清远·期中)若直线的斜率,那么该直线不经过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【变式7.3】(24-25高二上·北京昌平·期中)已知直线, 则下述论断正确的是( )
A.直线不可能经过坐标原点 B.直线的斜率可能为0
C.直线的倾斜角不可能是 D.直线恒过定点
【题型8 直线与坐标轴围成三角形问题】
【例8】(24-25高二上·辽宁辽阳·期末)直线与两坐标轴围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【变式8.1】(24-25高二上·四川凉山·开学考试)经过点,且与两坐标轴围成的三角形的面积为5的直线方程是( )
A.或
B.或
C.或
D.或
【变式8.2】(24-25高二上·江苏常州·期中)过点的直线l与两坐标轴的正半轴分别交于A,B两点.当的面积最小时,l的方程为( )
A. B.
C. D.
【变式8.3】(2025高二·江苏·专题练习)直线l的倾斜角是直线倾斜角的一半,且直线l与坐标轴所围成的三角形的面积为10,则直线l的方程可能是( )
A. B.
C. D.
【题型9 直线方程的综合应用】
【例9】(24-25高二上·广东·期中)已知点,直线,若位于直线的两侧,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式9.1】(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
【变式9.2】(23-24高二上·上海嘉定·期末)已知方程().
(1)求该方程表示直线的条件;
(2)当为何实数时,方程表示的直线斜率不存在?求出此时的直线方程;
(3)直线是否过定点,若存在直线过定点,求出此定点,若不存在,说明理由.
【变式9.3】(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.
一、单选题
1.(24-25高二上·黑龙江牡丹江·阶段练习)在轴与轴上截距分别为的直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·福建泉州·期末)倾斜角为的直线过点,则的方程为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·重庆·期末)过、两点的直线方程是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高二上·浙江嘉兴·期末)经过点且倾斜角为的直线方程是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·广东梅州·期末)已知直线经过点,且倾斜角为45°,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·浙江台州·期末)已知直线的一般式方程为,则( )
A.直线的截距式方程为
B.直线的截距式方程为
C.直线的斜截式方程为
D.直线的斜截式方程为
7.(24-25高二上·贵州黔东南·期末)已知直线的倾斜角为,且过点,则在直线上的点是( )
A. B. C. D.
8.(24-25高二上·河北邯郸·期末)已知直线l过原点O,将直线l绕点O顺时针旋转后,恰与y轴重合,则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(24-25高二上·浙江杭州·期末)下列说法正确的有( )
A.直线倾斜角越大,斜率越大
B.过点的直线方程是
C.经过点且在x轴和y轴上截距相等的直线有2条
D.直线在y轴上的截距是
10.(24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期末)下列说法正确的是( )
A.若直线经过第一、二、四象限,则点在第三象限
B.直线过定点
C.斜率为,在轴上的截距为的直线的方程为
D.过点且斜率为的直线的点斜式方程为
11.(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
三、填空题
12.(24-25高二上·上海·期末)对任意实数,直线总经过定点 .(写出该定点坐标)
13.(24-25高二上·湖北·期中)经过点,且在轴上的截距为轴上截距的2倍的直线方程为 .
14.(24-25高二下·上海·期中)直线 经过平面直角坐标系的第一、第二与第四象限,则实数 的取值范围是 .
四、解答题
15.(24-25高二上·云南文山·期末)写出满足下列条件的直线的方程.
(1)在y轴上的截距是2,且与x轴平行;
(2)经过点,且与轴垂直;
(3)斜率是,在y轴上的截距是7;
16.(24-25高三上·云南文山·期末)已知直线.
(1)求恒过的定点的坐标;
(2)若经过点,求直线的方程.
17.(24-25高二上·陕西渭南·阶段练习)根据下列条件,写出直线方程的一般式:
(1)经过点,且倾斜角为;
(2)经过点和点
(3)经过点,在x,y轴上有相等的截距.
18.(24-25高二上·浙江·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知直线过点.
(1)若直线又过点,求直线的方程;
(2)若直线与轴的正半轴,轴的正半轴分别交于,两点,求面积的最小值.
19.(24-25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.
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第02讲 直线的方程
【苏教版2019】
模块一
直线的点斜式、斜截式方程
1.直线的点斜式方程
(1)直线的点斜式方程的定义:
设直线l经过一点,斜率为k,则方程叫作直线l的点斜式方程.
(2)点斜式方程的使用方法:
①已知直线的斜率并且经过一个点时,可以直接使用该公式求直线方程.
②当已知直线的倾斜角时,若直线的倾斜角,则直线的斜率不存在,其方程不能用点斜式表示,但因为l上每一个点的横坐标都等于x1,所以直线方程为x= x1;若直线的倾斜角,则直线的斜率,直线的方程为.
【注】(1)点斜式方程是由直线上一点和斜率确定的,点斜式的前提是直线的斜率存在.点斜式不能表示平行于y轴的直线,即斜率不存在的直线.
(2)当直线的倾斜角为0°时,直线方程为y=y1.
2.直线的斜截式方程
(1)直线的斜截式方程的定义:
设直线l的斜率为k,在y轴上的截距为b,则直线方程为y=kx+b,这个方程叫作直线l的斜截式方程.
(2)斜截式方程的使用方法:
已知直线的斜率以及直线在y轴上的截距时,可以直接使用该公式求直线方程.
【注】(1)b为直线在y轴上截距,截距可以取一切实数,即可以为正数、零、负数.
(2)斜截式方程可由过点(0,b)的点斜式方程得到.
(3)斜截式的前提是直线的斜率存在.斜截式不能表示平行于y轴的直线,即斜率不存在的直线.
【题型1 直线的点斜式方程及辨析】
【例1】(24-25高二上·河南郑州·期末)过点,且倾斜角为的直线方程为( )
A. B. C. D.
【解题思路】倾斜角为的直线斜率不存在,可解.
【解答过程】过点,且倾斜角为的直线垂直于轴,
其方程为.
故选:B.
【变式1.1】(24-25高二上·甘肃白银·期末)若直线过点且与斜率为4的直线垂直,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据直线垂直的斜率关系求出斜率,然后可得直线方程.
【解答过程】因为直线与斜率为4的直线垂直,
所以直线的斜率为,
又直线过点,
所以直线的方程为,即.
故选:A.
【变式1.2】(24-25高二上·山东东营·期末)经过点,倾斜角为的直线方程是( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据直线倾斜角和斜率关系可求得斜率,再利用直线的点斜式方程即可求得结果.
【解答过程】由倾斜角为可得,直线斜率为
由直线的点斜式方程得直线方程为;
即.
故选:C.
【变式1.3】(24-25高二上·四川达州·期末)经过点且倾斜角为的直线方程是( )
A. B. C. D.
【解题思路】求出直线斜率,利用点斜式求出直线方程,得到答案.
【解答过程】直线斜率,故直线方程为,即.
故选:A.
【题型2 直线的斜截式方程及辨析】
【例2】(24-25高二·全国·课后作业)下面四个直线方程中,可以看作是直线的斜截式方程的是( )
A.x=3 B.y=-5
C.2y=x D.x=4y-1
【解题思路】根据直线的斜截式方程的知识确定正确选项.
【解答过程】直线的斜截式方程为,
所以B选项是斜截式方程,ACD选项不是斜截式方程.
故选:B.
【变式2.1】(24-25高二上·重庆南岸·期中)经过点,且倾斜角为的直线的斜截式方程为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据倾斜角求出斜率,写出点斜式方程,化为斜截式可得答案.
【解答过程】斜率,
点斜式方程为,
斜截式方程为.
故选:A.
【变式2.2】(24-25高二上·全国·课后作业)与直线垂直,且在x轴上的截距为2的直线的斜截式方程为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】首先根据垂直关系确定所求直线的斜率,设出直线方程后再根据横截距确定与x轴的交点坐标,进而求得待定系数,确定答案.
【解答过程】因为所求的直线与直线垂直,所以,得.
设所求直线为,又因为所求直线在x轴上的截距为2即过点,
求得,所以所求直线的斜截式方程为,
故选:B.
【变式2.3】(24-25高二上·四川南充·开学考试)与直线垂直,且在轴上的截距为4的直线的斜截式方程是( )
A.
B.或
C.
D.或
【解题思路】将直线化为斜截式方程,可得出斜率,从而得与直线垂直的直线斜率,再根据所求直线在轴上的截距为4,即可得出所求直线的斜截式方程.
【解答过程】解:由于直线,即,可知斜率,
则与直线垂直的直线斜率为,
由于所求直线在轴上的截距为4,
则所求直线的斜截式方程是.
故选:A.
模块二
直线的两点式、截距式方程
1.直线的两点式方程
(1)直线的两点式方程的定义:
设直线l经过两点 (),则方程叫作直线l的两点式方程.
(2)两点式方程的使用方法:
①已知直线上的两个点,且时,可以直接使用该公式求直线方程.
②当时,直线方程为 (或).
③当时,直线方程为 (或).
【注】(1)这个方程由直线上两点确定;
(2)当直线没有斜率()或斜率为0()时,不能用两点式求出它的方程.
2.直线的截距式方程
(1)直线的截距式方程的定义:
设直线l在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b,且a≠0,b≠0,则方程叫作直线l的截距式方程.
(2)直线的截距式方程的适用范围:
选用截距式方程的条件是a≠0,b≠0,即直线l在两条坐标轴上的截距非零,所以截距式方程不能表示
过原点的直线,也不能表示与坐标轴平行(或重合)的直线.
(3)截距式方程的使用方法:
①已知直线在x轴上的截距、y轴上的截距,且都不为0时,可以直接使用该公式求直线方程.
②已知直线在x轴上的截距、y轴上的截距,且都为0时,可设直线方程为y=kx,利用直线经过的点的
坐标求解k,得到直线方程.
【注】(1)截距式的条件是a≠0,b≠0,即截距式方程不能表示过原点的直线以及不能表示与坐标轴平行
的直线.
(2)求直线在坐标轴上的截距的方法:令x=0,得直线在y轴上的截距;令y=0,得直线在x轴上的截距.
【题型3 直线的两点式方程及辨析】
【例3】(24-25高二上·宁夏石嘴山·阶段练习)过,的直线方程是( )
A. B. C. D.
【解题思路】直接利用直线方程的两点式写出直线方程即可
【解答过程】因为所求直线过点,,
所以,即.
故选:B.
【变式3.1】(24-25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.
【解题思路】由两点式得出直线方程,令,即可解出直线在轴上的截距.
【解答过程】过两点,的直线的为,
令,解得:,
故选:A.
【变式3.2】(24-25高二上·河北邢台·阶段练习)下列直线方程是两点式方程的是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】
利用直线方程的相应形式对各个选项逐个判断即可.
【解答过程】对于选项A:是斜截式方程,故A错误;
对于选项B:是点斜式方程,故B错误;
对于选项C:是截距式方程,故C错误;
对于选项D:是两点式方程,故D正确;
故选:D.
【变式3.3】(25-26高二·全国·课后作业)经过两点、的直线方程都可以表示为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据两点式直线方程即可求解.
【解答过程】当经过、的直线不与轴平行时,所有直线均可以用,
由于可能相等,所以只有选项C满足包括与轴平行的直线.
故选:C.
【题型4 直线的截距式方程及辨析】
【例4】(24-25高二上·河南·期中)过点且在两坐标轴上截距相等的直线的方程是( )
A. B.
C.或 D.或
【解题思路】通过直线过原点,和不过原点两种情况讨论即可.
【解答过程】当直线过原点时,其方程是,符合题意;
当直线不过原点时,设直线方程为,代入,
可得:,解得:,所以方程是.
故选:C.
【变式4.1】(24-25高二上·江苏无锡·期中)经过点且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程是( )
A. B.
C.或 D.或
【解题思路】设直线在轴上的截距为,分别在,条件下利用待定系数法求直线方程即可.
【解答过程】设直线在轴上的截距为,
当时,所求直线的方程可设为,
因为直线过点,
所以,故,即直线方程为,
当时,可设直线方程为,
由直线过点可得,,
所以,故直线方程为.
所以经过点且在两坐标轴上的截距互为相反数
的直线方程是或.
故选:C.
【变式4.2】(2025高三·全国·专题练习)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
【解题思路】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.
【解答过程】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.
【变式4.3】(24-25高二上·四川眉山·期中)已知直线在轴上的截距是轴上截距的倍,则的值为( )
A. B. C. D.
【解题思路】依题意可得,分和两种情况讨论即可,求出直线在两坐标轴上的截距,结合题意可得出关于实数的等式,解之即可.
【解答过程】依题意可得,
当时,直线为,此时横纵截距都等于,满足题意;
当时,将直线的方程化为截距式方程可得,
直线在轴上的截距为,在轴上截距,
则,得或(舍去).
综上所述,的值为或.
故选:C.
模块三
直线的一般式方程
1.直线的一般式方程
(1)直线的一般式方程的定义:
在平面直角坐标系中,任何一个关于x,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)叫作直线的一般式方程.
对于方程Ax+By+C=0(A,B不全为0):
当B≠0时,方程Ax+By+C=0可以写成y=x,它表示斜率为,在y轴上的截距为的直线.特别地,当A=0时,它表示垂直于y轴的直线.
当B=0时,A≠0,方程Ax+By+C=0可以写成x=,它表示垂直于x轴的直线.
(2)一般式方程的使用方法:
直线的一般式方程是直线方程中最为一般的表达式,它适用于任何一条直线.
2.辨析直线方程的五种形式
方程形式
直线方程
局限性
选择条件
点斜式
不能表示与x轴垂直的直线
①已知斜率;②已知
一点
斜截式
y=kx+b
不能表示与x轴垂直的直线
①已知在y轴上的截距;②已知斜率
两点式
不能表示与x轴、
y轴垂直的直线
①已知两个定点;②已知两个截距
截距式
不能表示与x轴垂直、与y轴垂直、过原点的直线
①已知两个截距;②已知直线与两条坐标轴围成的三角形的面积
一般式
Ax+By+C=0
(A,B不全为0)
表示所有的直线
求直线方程的最后结果均可以化为一般式方程
3.求直线方程的一般方法
(1)直接法
直线方程形式的选择方法:
①已知一点常选择点斜式;
②已知斜率选择斜截式或点斜式;
③已知在两坐标轴上的截距用截距式;
④已知两点用两点式,应注意两点横、纵坐标相等的情况.
(2)待定系数法
先设出直线的方程,再根据已知条件求出未知系数,最后代入直线方程.
利用待定系数法求直线方程的步骤:①设方程;②求系数;③代入方程得直线方程.
若已知直线过定点,则可以利用直线的点斜式求方程,也可以利用斜截式、
截距式等求解(利用点斜式或斜截式时要注意斜率不存在的情况).
【题型5 直线的一般式方程】
【例5】(2025高二上·全国·专题练习)过点和,的直线的一般式方程为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据题意,利用直线的截距式方程求得直线的方程,再化为一般式方程,即可求解.
【解答过程】由直线过点和,可得直线的截距式得直线方程为,
整理得,即直线的一般式方程为.
故选:C.
【变式5.1】(24-25高二上·北京通州·期中)已知直线经过点,且斜率为2,则直线的一般式方程为( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用直线的点斜式方程写出方程,再化成一般式即可.
【解答过程】因直线经过点,且斜率为2,则直线方程为:,化简得:,
所以直线的一般式方程为.
故选:C.
【变式5.2】(2025高二上·全国·专题练习)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.
【解题思路】(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.
【解答过程】(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.
【变式5.3】(24-25高二上·湖北·期中)求分别满足下列条件的直线的一般式方程.
(1)斜率是,且与两坐标轴围成的三角形的面积是6;
(2)经过点,且在两坐标轴上的截距的绝对值相等.
【解题思路】(1)设出直线方程,得到与两坐标轴的交点坐标,根据面积列出方程,求出答案;
(2)分截距为0和截距不为0两种情况,设出直线方程,待定系数法求出直线方程.
【解答过程】(1)设直线的方程为.
令,得.令,得,
,解得.
直线的方程为,化为一般式为.
(2)设直线在轴、轴上的截距分别为.
当时,直线的方程为.
直线过点,
,
又,
故,解得或
直线的方程为或;
当时,设直线方程为,
直线过原点且过点,故,解得,
直线的方程为.
综上所述,直线的方程为或或.
【题型6 直线一般式方程与其他形式之间的互化】
【例6】(24-25高二上·安徽淮北·期中)根据条件写出下列直线的方程,并化成一般式:
(1)直线的斜率为,在轴上的截距是;
(2)直线的倾斜角是直线的倾斜角的一半,且过点.
【解题思路】(1)利用斜截式方程求解即可;
(2)根据倾斜角的关系求出直线斜率,再将代入即可求解.
【解答过程】(1)因为直线斜率为,在轴上的截距是,
所以由斜截式可得直线方程为,整理得.
(2)因为直线的斜率为,
所以直线的倾斜角为,
所以由题意得所求直线的倾斜角为,则斜率,
设所求直线为,将代入可得,解得,
所以所求直线方程为,整理得.
【变式6.1】(24-25高二上·湖北武汉·阶段练习)求分别满足下列条件的直线l的方程,化成一般形式.
(1)经过点,且与x轴垂直;
(2)斜率为-4,在y轴上的截距为7;
(3)经过,两点.
【解题思路】(1)根据条件直接写出直线方程即可.
(2)由条件利用斜截式求直线的方程,并化为一般式.
(3)由条件利用两点式求直线的方程,并化为一般式.
【解答过程】(1)因为直线经过点,且与x轴垂直,
则直线方程为,即.
(2)由题直线斜率为-4,在y轴上的截距为7,
由直线斜截式方程,得,化成一般式为.
(3)由题直线经过,两点,
由直线两点式方程得,整理得.
【变式6.2】(24-25高二上·河南南阳·阶段练习)根据下列条件,写出下列直线方程的一般式:
(1)经过点,且倾斜角为
(2)经过点,且一个方向向量为
(3)在中,点,求边上中线所在直线的方程
【解题思路】(1)求出直线的斜率,利用直线的斜截式方程求解即得.
(2)利用直线的点斜式方程求解即得.
(3)求出的中点坐标。进而求出斜率,再利用直线的点斜式方程求解即得.
【解答过程】(1)直线倾斜角为,则该直线的斜率,直线方程为,
所以所求直线方程为.
(2)由直线的一个方向向量为,得该直线斜率为,方程为,
所以所求直线方程为.
(3)由点,得边的中点为,
边上中线所在直线的斜率为,该直线方程为,
所以边上中线所在直线的方程为.
【变式6.3】(2025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
【解题思路】(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.
【解答过程】(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:.
【题型7 直线过定点问题】
【例7】(2025高二·全国·专题练习)直线,当变动时,所有直线都通过定点( )
A. B. C. D.
【解题思路】直线方程转化为:,然后令,解方程即可求解.
【解答过程】解:直线方程转化为:,
令,解得,
所以直线过定点,
故选:A.
【变式7.1】(24-25高二上·四川宜宾·期中)无论为何值,直线都过一个定点,则该定点为( )
A. B. C. D.
【解题思路】将直线方程整理成即可求得定点坐标.
【解答过程】将直线方程整理成,
令,解得,即直线经过定点.
故选:C.
【变式7.2】(24-25高二上·广东清远·期中)若直线的斜率,那么该直线不经过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【解题思路】先求得过定点,再依据其斜率,即可得到该直线不经过第三象限.
【解答过程】直线可化为,
则直线过定点,
又直线斜率,
故该直线不经过第三象限.
故选:C.
【变式7.3】(24-25高二上·北京昌平·期中)已知直线, 则下述论断正确的是( )
A.直线不可能经过坐标原点 B.直线的斜率可能为0
C.直线的倾斜角不可能是 D.直线恒过定点
【解题思路】当时,经过坐标原点;若,由斜率判断B;当,斜率不存在,从而判断C;将点代入直线方程判断D.
【解答过程】当时,经过坐标原点,故A错误;
若,直线的斜率存在,且斜率,不可能为0,故B错误;
若,则直线的斜率不存在,此时直线的倾斜角是,故C错误;
将点代入直线方程得:,即直线恒过定点,故D正确;
故选:D.
【题型8 直线与坐标轴围成三角形问题】
【例8】(24-25高二上·辽宁辽阳·期末)直线与两坐标轴围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据直线方程得出与坐标轴交点坐标,即可求出结果.
【解答过程】由题知,
直线与轴交于点,与轴交于点,
所以围成的三角形的面积为.
故选:C.
【变式8.1】(24-25高二上·四川凉山·开学考试)经过点,且与两坐标轴围成的三角形的面积为5的直线方程是( )
A.或
B.或
C.或
D.或
【解题思路】由题意设直线为,根据直线与坐标轴所围成三角形的面积,应用三角形面积公式求参数k,即可确定直线方程.
【解答过程】由题意,直线斜率一定存在,设所求方程为,即.
由,得或.
故所求直线方程为或.
故选:D.
【变式8.2】(24-25高二上·江苏常州·期中)过点的直线l与两坐标轴的正半轴分别交于A,B两点.当的面积最小时,l的方程为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】令直线为,根据已知及基本不等式可得,确定等号成立条件得,即可写出直线方程.
【解答过程】由题设,令直线为,
则,即,
当且仅当时等号成立,此时的面积最小为,
所以直线方程为.
故选:A.
【变式8.3】(2025高二·江苏·专题练习)直线l的倾斜角是直线倾斜角的一半,且直线l与坐标轴所围成的三角形的面积为10,则直线l的方程可能是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据正切的二倍角公式,结合三角形面积公式进行求解即可.
【解答过程】,
所以直线的斜率为负值,因此直线的倾斜角为钝角,
设直线l的倾斜角为,则
因为,所以或舍去
设直线l的方程为,则直线l与坐标轴的交点分别为,,
由,得,
故直线l的方程可能是,显然ABD不符合,
,或,
故选:C.
【题型9 直线方程的综合应用】
【例9】(24-25高二上·广东·期中)已知点,直线,若位于直线的两侧,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】求出直线所过定点,再由题意转化为直线与线段相交,求出过端点对应的斜率,数形结合得解.
【解答过程】由,可得,
所以直线恒过点,
则,
由题意,直线只需与线段相交(不包括端点)即可,
故的取值范围为.
故选:B.
【变式9.1】(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
【解题思路】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.
【解答过程】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.
【变式9.2】(23-24高二上·上海嘉定·期末)已知方程().
(1)求该方程表示直线的条件;
(2)当为何实数时,方程表示的直线斜率不存在?求出此时的直线方程;
(3)直线是否过定点,若存在直线过定点,求出此定点,若不存在,说明理由.
【解题思路】(1)先令,的系数同时为时得到,即得时方程表示一条直线;
(2)由(1)知时的系数为,方程表示的直线的斜率不存在,即得结果;
(3)分别求出斜率不存在和斜率为时的直线方程,再求出交点坐标,若存在定点,则定点一定是此交点,将交点坐标代入原方程,若方程恒成立,则此点是定点,反之则不是定点.
【解答过程】(1)当,的系数不同时为时,方程表示一条直线,
令,解得或;
令,解得或,
所以,的系数同时为零时,
故若方程表示一条直线,则,
即实数的取值范围为;
(2)当的系数不为,的系数为时斜率不存在,
由(1)知当时,且,方程表示的直线的斜率不存在,
此时直线方程为;
(3)不过定点,证明如下:
证明:当的系数为,的系数不为时斜率为,
由(1)知当时,且,方程表示的直线的斜率为,
此时直线方程为,
由(2)知,直线的斜率不存在时直线方程为,
由得交点为,
若直线过定点,则定点为,
将代入方程,
得,
整理得,解得或,
只有当或时,直线过,
直线不过定点.
【变式9.3】(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.
【解题思路】(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.
【解答过程】(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,
又直线的斜率,
所以不合题意,
则直线方程为.
一、单选题
1.(24-25高二上·黑龙江牡丹江·阶段练习)在轴与轴上截距分别为的直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【解题思路】由截距式确定直线方程即可求解.
【解答过程】由题意可得直线方程为,
化简可得:,
所以,即倾斜角为.
故选:B.
2.(24-25高二上·福建泉州·期末)倾斜角为的直线过点,则的方程为( )
A. B. C. D.
【解题思路】先根据直线的倾斜角求斜率,利用点斜式可得直线方程.
【解答过程】因为直线的倾斜角为,所以其斜率为.
根据点斜式可得直线方程为:,即.
故选:D.
3.(24-25高二上·重庆·期末)过、两点的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】由截距式得到直线方程.
【解答过程】由截距式可得直线方程为,A正确,BCD错误.
故选:A.
4.(24-25高二上·浙江嘉兴·期末)经过点且倾斜角为的直线方程是( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据直线的倾斜角及直线方程即可求解.
【解答过程】根据题意,要求直线的倾斜角为,则该直线与x轴垂直,其斜率不存在,
又由直线过点 ,
则其方程为
故选:.
5.(24-25高二上·广东梅州·期末)已知直线经过点,且倾斜角为45°,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【解题思路】由题意求出直线的斜率,利用点斜式方程即可求得.
【解答过程】由题意知,直线的斜率为1,又经过点,
故直线的方程为,即.
故选:D.
6.(24-25高二上·浙江台州·期末)已知直线的一般式方程为,则( )
A.直线的截距式方程为
B.直线的截距式方程为
C.直线的斜截式方程为
D.直线的斜截式方程为
【解题思路】将直线方程化为截距式、斜截式即可判别.
【解答过程】由得,
直线的截距式方程为:,即.
直线的斜截式方程为:.
故选:A.
7.(24-25高二上·贵州黔东南·期末)已知直线的倾斜角为,且过点,则在直线上的点是( )
A. B. C. D.
【解题思路】先求得直线的方程为,再验证.
【解答过程】解:因为直线的倾斜角为,且过点,
所以直线的方程为,
当时,.
故选:D.
8.(24-25高二上·河北邯郸·期末)已知直线l过原点O,将直线l绕点O顺时针旋转后,恰与y轴重合,则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据倾斜角求出直线斜率得解.
【解答过程】因为y轴的倾斜角为,
所以直线l的倾斜角为,直线斜率,
所以直线l的方程为,
故选:D.
二、多选题
9.(24-25高二上·浙江杭州·期末)下列说法正确的有( )
A.直线倾斜角越大,斜率越大
B.过点的直线方程是
C.经过点且在x轴和y轴上截距相等的直线有2条
D.直线在y轴上的截距是
【解题思路】根据直线倾斜角与斜率的关系可得选项A错误;根据直线两点式方程的限制条件可得选项B错误;计算直线过原点和不过原点时的直线方程可得选项C正确;根据截距的概念可得选项D正确.
【解答过程】A.当直线倾斜角为钝角时,直线斜率,当直线倾斜角为锐角时,直线斜率,故A错误.
B.当时,过点的直线方程是,故B错误.
C.当直线过原点时,由直线过点可得直线斜率,故直线方程为.
当直线不过原点时,设直线方程为,
把点代入直线方程得,解得,故直线方程为,
综上得,经过点且在x轴和y轴上截距相等的直线有2条,故C正确.
D.对于直线,令,得,故直线在y轴上的截距是,故D正确.
故选:CD.
10.(24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期末)下列说法正确的是( )
A.若直线经过第一、二、四象限,则点在第三象限
B.直线过定点
C.斜率为,在轴上的截距为的直线的方程为
D.过点且斜率为的直线的点斜式方程为
【解题思路】根据直线的点斜式方程、斜截式方程逐一判断即可.
【解答过程】因为直线经过第一、二、四象限,
所以有,因此点在第二象限,所以选项A不正确;
由,所以直线过定点,
因此选项B正确;
斜率为,在轴上的截距为的直线的方程为,
所以选项C不正确;
过点且斜率为的直线的点斜式方程为,
所以选项D正确,
故选:BD.
11.(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
【解题思路】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.
【解答过程】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.
三、填空题
12.(24-25高二上·上海·期末)对任意实数,直线总经过定点 .(写出该定点坐标)
【解题思路】根据已知直线方程化简列方程组计算求解即可.
【解答过程】由直线,化简可得对任意实数都成立,
所以,所以定点为.
故答案为:.
13.(24-25高二上·湖北·期中)经过点,且在轴上的截距为轴上截距的2倍的直线方程为 或 .
【解题思路】分情况讨论直线是否过原点,然后根据不同情况求出直线方程.
【解答过程】当直线过原点时,因为直线过原点和点,则斜率. 直线方程为,即.
当直线不过原点时,设直线在轴上的截距为,则在轴上的截距为,直线的截距式方程为.
因为直线过点,将点的坐标代入截距式方程. 解得.
所以直线方程为,化为一般式为.
故所求直线方程为或.
故答案为:或.
14.(24-25高二下·上海·期中)直线 经过平面直角坐标系的第一、第二与第四象限,则实数 的取值范围是 .
【解题思路】由条件转化为关于直线特征的不等式,即可求解.
【解答过程】直线的斜率,,直线与轴的交点为,,
由题意可知,,解得:或.
故答案为:.
四、解答题
15.(24-25高二上·云南文山·期末)写出满足下列条件的直线的方程.
(1)在y轴上的截距是2,且与x轴平行;
(2)经过点,且与轴垂直;
(3)斜率是,在y轴上的截距是7;
【解题思路】(1)易知斜率为0,可得直线方程;
(2)易知倾斜角为,可得结果;
(3)利用直线的斜截式方程计算可得结果.
【解答过程】(1)在y轴上的截距是2,且与轴平行,
则所求直线方程为,即
(2)经过点,且与轴垂直,
则直线方程为,即
(3)斜率是,在轴上的截距是7,
则直线方程为,即.
16.(24-25高三上·云南文山·期末)已知直线.
(1)求恒过的定点的坐标;
(2)若经过点,求直线的方程.
【解题思路】(1)整理直线方程,得到关于实数的方程组,求解方程组即可;
(2)根据直线过点,将点代入直线方程,求出,得到直线方程..
【解答过程】(1)由可得,
由解得,所以直线恒过点.
(2)若经过点,所以,解得
所以直线的方程为.
17.(24-25高二上·陕西渭南·阶段练习)根据下列条件,写出直线方程的一般式:
(1)经过点,且倾斜角为;
(2)经过点和点
(3)经过点,在x,y轴上有相等的截距.
【解题思路】(1)由题知直线的斜率为,进而根据斜截式方程求解并化为一般式方程即可;
(2)根据斜率公式得直线斜率为,进而根据点斜式方程求解并化为一般式方程即可;
(3)分截距为0和不为0两种情况求解.
【解答过程】(1)因为直线经过点,且倾斜角为,
所以直线的斜率为,则直线方程为,
所以直线的一般方程为;
(2)因为直线经过点和点,
所以直线斜率为,直线方程为,
所以直线的一般式方程为;
(3)当直线在x,y轴上截距都为0时,
设直线方程为,则,得,
设直线方程为,即;
当直线在x,y轴上截距都不为0时,
由题设直线方程为,
因为直线过点,所以,解得,
所以直线的一般式方程为,
综上所述,所求直线为或.
18.(24-25高二上·浙江·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知直线过点.
(1)若直线又过点,求直线的方程;
(2)若直线与轴的正半轴,轴的正半轴分别交于,两点,求面积的最小值.
【解题思路】(1)由过两点可求直线的斜率,再由点斜式即可求解;
(2)设:,代入,利用基本不等式可得,即可求解面积的最小值.
【解答过程】(1)因为过点,,所以斜率为,
所以:,即;
(2)由题意可知直线的斜率存在且不为0,
设:,
代入得,得,
当且仅当时,等号成立,
所以,所以面积的最小值是8.
19.(24-25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.
【解题思路】(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.
【解答过程】(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,轴正半轴交点分别为,
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.
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