内容正文:
第02讲 直线的方程
题型梳理
易错分析
易错点一 忽略直线截距均为0的特殊情况致误
题型方法
题型一 直线的点斜式方程
题型二 直线的斜截式方程
题型三 直线的两点式方程
题型四 直线的截距式方程
题型五 直线的一般式方程
题型六 方程含参数的直线过定点问题
知识清单
知识点1 截距
我们把直线l与y轴的交点(0,b)的纵坐标b称为直线l在y轴上的截距;直线l与x轴的交点(a,0)的横坐标a称为直线l在x轴上的截距. (不是距离,可正、可负、可为0)
知识点2 直线的方程
名称
方程形式
已知条件
适用范围
点斜式方程
y-y1=k(x-x1)
直线上一定点(x1,y1),斜率k
不垂直于x轴的直线
斜截式方程
y=kx+b
斜率k,直线在y轴上的截距b
不垂直于x轴的直线
两点式方程
=
(x1≠x2,y1≠y2)
直线上两点(x1,y1),(x2,y2)
不垂直于x轴和y轴的直线
截距式方程
+=1
(a≠0,b≠0)
直线在x轴、y轴上的非零截距a,b
不垂直于x轴和y轴,且不过原点的直线
一般式方程
Ax+By+C=0
(A,B不全为0)
系数A,B,C
任何位置的直线
注:几种特殊的直线:
(1)x轴:y=0;
(2)y轴:x=0;
(3)平行于x轴的直线:y=b(b≠0);
(4)平行于y轴的直线:x=a(a≠0);
(5)过原点的直线:y=kx或x=0.
知识点3 直线方程的合理选择和求解
1. 直线方程的合理选择
(1)已知一点的坐标,求过该点的直线方程,一般选取点斜式方程,再由其他条件确定直线的斜率. 注意斜率不存在的情况.
(2)已知直线的斜率,一般选用斜截式方程,再由其他条件确定直线的截距.
(3)已知两点坐标,一般选用两点式方程或点斜式方程,若两点是直线与坐标轴的交点,则选用截距式方程.
2. 求直线方程的两种方法
(1)直接法:根据已知条件选择适当的直线方程形式,直接写出直线方程,选择时应注意各种形式方程的适用范围,必要时进行分类讨论.
(2)待定系数法:先设含有参数的直线方程,然后根据条件列出方程(组),求出参数,最后将其代入得到直线方程.
注意:
①在求直线方程时,通常将结果化为一般式方程.
②一般式方程的写法要求:
(i)x的系数为非负数;
(ii)x,y的系数都为整数;
(iii)各项系数没有公约数.
知识点4 利用直线方程中系数的几何意义解决相关问题
1. 对于含参数的直线方程,一般将方程整理成点斜式或斜截式,然后利用系数的几何意义,结合图形探求和证明过定点问题.
2. 根据斜截式方程中k,b的几何意义,可确定函数图象的位置分布.
易错分析
【易错点一】忽略直线截距均为0的特殊情况致误
【例1】(24-25高二上·江苏连云港·期中)已知直线过点,且在轴与轴上的截距互为相反数,则直线的方程为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】设所求直线的横截距为,分和讨论,设出直线方程,将点代入,求出即可得出答案.
【详解】设所求直线的横截距为,
当时,可设直线为,将点代入,可得,
所以直线方程为,
当时,可设直线为,将点代入,可得,
所以直线方程为,
综上,直线的方程为或.
故选:C.
【举一反三】【变式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
【答案】C
【分析】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.
【详解】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2】(23-24高二上·江苏南京·阶段练习)若直线过点,且在两坐标轴上的截距互为相反数,则直线的方程为 .
【答案】或
【分析】分截距为0和不为0两种情况,设出方程,代入求解即可.
【详解】当截距为0时,设直线的方程为,
将代入得,,解得,
故直线的方程为,
当截距不为0时,设直线的方程为,
将代入得,,解得,
故直线的方程为,
故直线的方程为或.
故答案为:或
【变式3】(24-25高二上·江苏扬州·期中)已知点,直线:.
(1)求过点且垂直于的直线方程;
(2)求过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据条件设出所求直线方程,将点的坐标代入即可;
(2)当所求直线的截距为0时,由条件求出方程;当截距不为0时,由条件设直线方程为,然后将点坐标代入即可.
【详解】(1)设过点且垂直于的直线方程为,
则,,
所以过点且垂直于的直线方程为;
(2)当直线的截距为0时,直线方程为,即;
当直线的截距不为0时,可设直线方程为,
将点代入可得,解得,
因此所求直线方程为,即.
故所求直线方程为或.
题型方法
【题型一】直线的点斜式方程
【例1】(24-25高二上·江苏南京·期中)过两点和的直线在x轴上的截距为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由点斜式写出直线方程,然后令可得结论.
【详解】直线的斜率,∴直线的方程为,即,
令,解得,∴直线在x轴上的截距为,
故选:A.
解题技巧
求直线的点斜式方程的步骤及注意点
(1)求直线的点斜式方程的步骤:定点(x1,y1)→定斜率k→写出方程y-y1=k(x-x1).
(2)点斜式方程y-y1=k(x-x1)可表示过点P(x1,y1)的所有直线,但x=x1除外
【举一反三】【变式1】(23-24高二上·江苏苏州·阶段练习)过点且斜率为的直线的点斜式方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据点斜式公式带入条件即可.
【详解】将,斜率为带入直线方程点斜式,得.
故选:B.
【变式2】(21-22高二上·江苏宿迁·期中)与直线的斜率相等,且过点的直线方程为
【答案】
【分析】求出所求直线的斜率,利用点斜式可得出所求直线的方程.
【详解】直线的斜率为,故所求直线方程为,即.
故答案为:.
【变式3】(2023高二上·江苏·专题练习)已知直线l过点,并且倾斜角是直线的倾斜角的2倍,求直线l的点斜式方程.
【答案】
【分析】由题意可求出直线的倾斜角,即可求得其斜率,继而可得答案.
【详解】∵直线的斜率为,
∴直线的倾斜角为,
∵直线l的倾斜角是直线的倾斜角的2倍,
∴直线l的倾斜角为,即直线l的斜率为,
又直线l过点,
∴直线l的点斜式方程为.
【题型二】直线的斜截式方程
【例2】(24-25高二上·江苏淮安·阶段练习)已知直线斜率为,在轴上的截距为,则直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由斜截式直接求直线方程即可.
【详解】由直线斜率为,在轴上的截距为,即,,
则直线方程为:,即,
故选:D.
解题技巧
求直线的斜截式方程的策略
(1)斜截式方程的应用前提是直线的斜率存在.
(2)直线的斜截式方程y=kx+b中只有两个参数,因此要确定直线方程只需两个独立条件即可.
【举一反三】【变式1】(23-24高二上·江苏常州·期中)若直线的倾斜角为,在轴上的截距为,则( )
A., B., C., D.,
【答案】D
【分析】根据斜率和倾斜角的关系以及直线的斜截式方程求解即可.
【详解】直线,即,
故选:D
【变式2】(2023高二上·江苏·专题练习)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
【分析】直线l的斜截式方程为,求出直线在坐标轴上的截距,表示出三角形面积,解出的值得方程.
【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.
【变式3】(2023高二上·江苏·专题练习)已知直线的倾斜角为,与轴的交点到坐标原点的距离为,求直线的斜截式方程.
【答案】或
【分析】求出直线的斜率及其在轴上的截距,即可得出直线的斜截式方程.
【详解】解:因为直线的倾斜角为,则直线的斜率为,
因为直线与轴的交点到坐标原点的距离为,
所以,直线在轴上的截距为,
故直线的斜截式方程为或.
【题型三】直线的两点式方程
【例3】(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.
解题技巧
利用两点式求直线的方程
(1)首先要判断是否满足两点式方程的适用条件,若满足即可考虑用两点式求方程.
(2)在斜率存在的情况下,也可以先应用斜率公式求出斜率,再用点斜式写方程
【举一反三】【变式1】(24-25高二上·江苏南通·期中)经过与两点的直线方程为 .
【答案】
【分析】利用两点式方程可得直线的方程.
【详解】由题意可知,经过与两点的直线方程为,即.
故答案为:.
【变式2】(21-22高二·江苏)已知直线分别经过下面两点,用两点式方程求直线的方程:
(1)A(3, 1), B(2, -3);
(2)A(2, 1), B(0, -3);
(3)A(0, 5), B(4, 0).
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】根据直线的两点式方程的求法即可求得答案.
【详解】(1)直线的两点式方程为.
(2)直线的两点式方程为.
(3)直线的两点式方程为.
【变式3】(21-22高二·江苏)根据下列条件,分别写出直线的方程:
(1)在x轴、y轴上的截距分别是3,;
(2)过点,且在y轴上的截距为6;
(3)过点,且在x轴上的截距为3.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】根据直线两点式方程的求法即可求得答案.
【详解】(1)由题意,直线过点,所以由直线的两点式方程可得;
(2)由题意,直线过点和(0,6),所以由直线的两点式方程可得;
(3)由题意,直线过点和(3,0),所以由直线的两点式方程可得.
【题型四】直线的截距式方程
【例4】(22-23高二上·江苏淮安·期中)过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】根据给定条件,按直线是否过原点,结合直线的截距式方程求解作答.
【详解】依题意,直线过原点时,直线方程为,即,
当直线不过原点时,设直线方程为,则,解得,直线方程为,
所以所求直线方程为或.
故选:C
解题技巧
截距式方程应用的注意事项
(1)如果问题中涉及直线与坐标轴相交,则可考虑选用截距式方程,用待定系数法确定其系数即可.
(2)选用截距式方程时,必须首先考虑直线是否过原点以及是否与两坐标轴垂直.
(3)要注意截距式方程的逆向应用
【举一反三】【变式1】(21-22高二上·江苏苏州·期中)经过点,并且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线的条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】分两种情况:过原点和不过原点进行讨论,结合直线的截距式方程解题﹒
【详解】直线经过原点时满足条件,此时直线方程为,即;
若直线不经过原点时满足条件,设直线方程为:,
把点代入可得:,解得.
∴直线方程为:,即.
综上可得满足条件的直线的条数为2.
故选:B
【变式2】(24-25高二上·江苏淮安·期中)已知直线l过点,且与两条坐标轴的正半轴围成一个等腰直角三角形,则直线l的方程为 .
【答案】
【分析】设出截距式方程,代入已知点坐标求解.
【详解】由题意设直线方程为,且,
又直线过点,则,,
所以直线方程为,即.
故答案为:.
【变式3】(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
【题型五】直线的一般式方程
【例5】(24-25高二上·江苏无锡·阶段练习)直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将一般式方程整理为斜截式方程可得直线斜率,由斜率和倾斜角关系求得倾斜角.
【详解】由得:,
所以直线的斜率为,
直线的倾斜角为.
故选:D
解题技巧
求直线的一般式方程的策略
在求直线方程时,设一般式方程有时并不简单,常用的还是根据给定条件选出四种特殊形式之一求方程,然后转化为一般式.
【举一反三】【变式1】(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)直线分别交轴和于两点,若是线段的中点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由是线段的中点,可得两点坐标,后可得直线方程.
【详解】由题意,设因为是线段的中点,则,
解得,所以则直线l的方程为,即
故选:C.
【变式2】(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)直线与轴交于点,将绕点顺时针旋转得到直线,则直线的一般式方程为 .
【答案】
【分析】求出点坐标,由直线的倾斜角得出旋转后直线的倾斜角,由斜截式得直线方程,再整理即得.
【详解】在中令得,所以,
又直线的斜率为,倾斜角为,将绕点顺时针旋转得到直线的倾斜角为,
所以直线的斜率为,直线方程为,
一般式为.
故答案为:.
【变式3】(23-24高二上·江苏)求经过直线,的交点P,且经过点的直线的一般方程.
【答案】
【分析】先求出交点,再由两点式求出直线的方程.
【详解】联立,得,即,
又因为直线经过点,
由两点式得,即.
【题型六】方程含参数的直线过定点问题
【例6】(24-25高二上·江苏扬州·期中)对于任意的实数,直线恒过定点( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分离参数,联立方程组可得解.
【详解】直线,
即,
令,解得,
即直线恒过定点,
故选:B.
【举一反三】【变式1】(24-25高二上·江苏扬州·期末)已知直线,与圆交于,两点,则长的最小值为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】C
【分析】由圆的方程求得圆心和半径,由直线过定点,易得弦心距的最大值,可得的最小值.
【详解】由圆,可得圆心、半径为,
直线过定点,要使弦长最小,只有弦心距最大,
弦心距的最大值为,
所以弦的的最小值为.
故选:C.
【变式2】(21-22高二上·江苏南京·阶段练习)若直线:恒过定点,则定点坐标为 .
【答案】
【分析】首先整理可得,解方程组即可得解.
【详解】由可得:
,
所以,
解得,所以定点坐标为,
故答案为:.
【变式3】(23-24高二上·江苏扬州·阶段练习)已知直线.
(1)当直线在x轴上的截距是它在上的截距3倍时,求实数的值;
(2)求直线所过定点的坐标.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)先求出且,再求出直线l在x轴上的截距,在y上的截距,列出方程,求出a的值;
(2)由直线过定点的求法,列出关于的方程组即可求解.
【详解】(1)由条件知,且,
在直线l的方程中,令得,令得,
∴,解得:,或,
经检验,,均符合要求.
(2)
,
所以直线所过定点的坐标为.
好题必刷
一、单选题
1.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)在平面直角坐标系中,直线,则直线过( )
A.一、二、三象限 B.一、二、四象限 C.二、三、四象限 D.一、三、四象限
【答案】D
【分析】求出直线l在x轴和y轴上的截距,即可判断直线所过象限,从而得解
【详解】解:直线在x轴上截距为2,y轴上截距为-3,
所以直线l过一、三、四象限.
故选:D.
2.(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:.
3.(24-25高二上·江苏镇江·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】D
【分析】在用截距式求直线方程时需要讨论解决是否为0,截距为0则过原点;截距不为0用截距式设出方程后带点即可.
【详解】设直线在两坐标轴上的截距分别为:,,则
①,则直线过原点,则直线方程为:
②则,则设直线方程为:,即,则,∴直线方程为:
综上所述:该直线方程为或
故选:D
4.(24-25高二上·江苏扬州·期中)经过点的直线在轴上的截距是( )
A.-10 B.10 C. D.
【答案】A
【分析】利用两点式直线方程,令,来求直线在轴上的截距.
【详解】由两点式直线方程得:,
整理得:,再令,解得,
故选:A.
5.(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)斜率为,且经过点的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据直线的点斜式方程求解即可.
【详解】所求直线方程为,即.
故选:B.
6.(22-23高二上·江苏常州·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】D
【分析】求出直线l过的定点,设为P,求出,结合图象,即可确定答案.
【详解】由可得,
即直线过定点,设为P,
结合,则,
直线与线段AB(含端点)有公共点,
则或,即或,
故m的范围为,
故选:D
二、多选题
7.(24-25高二上·江苏淮安·阶段练习)下列结论正确的是( )
A.直线l过点,倾斜角为90°,则其方程是
B.方程与方程可表示同一直线
C.直线l过点,斜率为0,则其方程是
D.所有的直线都有点斜式和斜截式方程
【答案】AC
【分析】由斜率,倾斜角,点斜式与斜截式概念判断各选项正误;
【详解】A选项,因倾斜角为90°,则直线斜率不存在,又直线
过点,则其方程是,故A正确;
B选项,方程与方程y-2=k(x+1)相比,不含点,
故B错误;
C选项,因直线斜率为0,则直线形式为,又l过点,
则其方程是,故C正确;
D选项,对于斜率不存在的直线,不存在相应的点斜式和斜截式方程,故D错误.
故选:AC
8.(24-25高二上·江苏连云港·期中)设直线过两点和,则( )
A.直线的斜率为 B.直线的倾斜角为
C.直线在轴上的截距为 D.直线在轴上的截距为
【答案】BC
【分析】先根据条件表示出直线方程,然后逐一分析每个选项.
【详解】根据斜率公式,,故A错误,
设直线倾斜角为,由倾斜角的定义,,且,则,B正确,
根据点斜式方程,直线的方程可写作,即,
令,则,令,则,
故直线在轴上的截距为,在轴上的截距为,C正确,D错误.
故选:BC
9.(21-22高二上·江苏南通·阶段练习)直线,下列图象中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】根据斜率和截距对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】直线,
A选项,由图可知:,所以A选项错误.
B选项,由图可知:,所以B选项正确.
C选项,由图可知:,所以C选项正确.
D选项,由图可知:,所以D选项错误.
故选:BC
三、填空题
10.(24-25高二上·江苏·期中)过点,斜率为所在直线的点斜式方程为 .
【答案】
【分析】直接根据点斜式方程的定义得到答案.
【详解】根据点斜式方程的定义,所求的方程为.
故答案为:.
11.(23-24高二上·江苏南通·期末)直线经过的定点坐标为 .
【答案】
【分析】把方程化为关于的等式,然后由恒等式知识求解.
【详解】已知直线方程化为,
由得,所以直线过定点.
故答案为:.
12.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)已知,,,中的三个点在直线上,则 .
【答案】6
【分析】由可得在同一条直线上,利用点斜式可求得该直线,然后检验B不在该直线上,即可得到直线,即可求得答案
【详解】由题意可得,,且直线有公共点,
所以在同一条直线上,
所以该直线为,即,
由于不满足,故直线为,
所以,所以
故答案为:6
13.(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.
四、解答题
14.(2023高二上·江苏·专题练习)设直线l的方程为,若直线l在x轴和y轴上的截距相等,试求m的值.
【答案】
【分析】先求出直线的横纵截距,再构建方程,解之即可.
【详解】因为直线l的方程为,
即,
由题意可知:,即,
即直线l的方程为,
所以,当时,,
当时,,
由直线l在x轴和y轴上的截距相等,可知,
解得.
15.(2023高二上·江苏·专题练习)已知ABC的三个顶点分别为.
(1)求边AB所在直线的方程;
(2)求边AC上的中线BD所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用直线方程的两点式求解;
(2)先求得AC的中点,再由点B的坐标,利用直线方程的两点式求解.
【详解】(1)解:由两点式得边AB所在直线的方程为,
即.
(2)由题意,得点D的坐标为,
由两点式,得BD所在直线的方程为,
即.
16.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)根据下列条件分别求直线l的方程:
(1)直线过点,直线l在x轴、y轴上的截距之和等于0;
(2)直线l经过点,并且与两坐标轴围成的三角形的面积为
【答案】(1)或
(2)或
【分析】(1)①当直线l经过原点时,直线l的方程为;②当直线l经不过原点时,设直线l的方程为,代点求得a的值,得出直线方程.
(2)设直线l方程为,由l与两坐标轴围成的三角形的面积为1,可得,解得k的值,得出直线方程.
【详解】(1)①当直线l经过原点时,在x轴、y轴上的截距之和等于0,
此时直线l的方程为,即;
②当直线l经不过原点时,设直线l的方程为,
在直线l上,
,,即.
综上,直线l的方程为或.
(2)由题意,斜率k存在,设直线方程为,
令得,令,得,
又由l与两坐标轴围成的三角形的面积为1,
可得,解得或,
直线l的方程为或,
综上所述,直线l的方程为或.
17.(24-25高二上·江苏扬州·期中)已知直线经过点.
(1)若直线与两坐标轴围成的三角形的面积为,求直线的方程;
(2)若直线在轴上的截距是在轴上的截距的倍,求直线的方程.
【答案】(1)或
(2)或
【分析】(1)利用截距式,设直线的方程为,再根据面积和经过的得到方程组,解出即可;
(2)分直线过原点和不过原点讨论即可.
【详解】(1)由题意可设直线的方程为,
代入有,又由题意得,则,
联立解得或,
则直线的方程为或,
即或.
(2)当直线经过原点时,则,则,即;
当直线不经过原点时,设,代入,则有,解得,
即.
综上所述直线的方程为或.
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第02讲 直线的方程
题型梳理
易错分析
易错点一 忽略直线截距均为0的特殊情况致误
题型方法
题型一 直线的点斜式方程
题型二 直线的斜截式方程
题型三 直线的两点式方程
题型四 直线的截距式方程
题型五 直线的一般式方程
题型六 方程含参数的直线过定点问题
知识清单
知识点1 截距
我们把直线l与y轴的交点(0,b)的纵坐标b称为直线l在y轴上的截距;直线l与x轴的交点(a,0)的横坐标a称为直线l在x轴上的截距. (不是距离,可正、可负、可为0)
知识点2 直线的方程
名称
方程形式
已知条件
适用范围
点斜式方程
y-y1=k(x-x1)
直线上一定点(x1,y1),斜率k
不垂直于x轴的直线
斜截式方程
y=kx+b
斜率k,直线在y轴上的截距b
不垂直于x轴的直线
两点式方程
=
(x1≠x2,y1≠y2)
直线上两点(x1,y1),(x2,y2)
不垂直于x轴和y轴的直线
截距式方程
+=1
(a≠0,b≠0)
直线在x轴、y轴上的非零截距a,b
不垂直于x轴和y轴,且不过原点的直线
一般式方程
Ax+By+C=0
(A,B不全为0)
系数A,B,C
任何位置的直线
注:几种特殊的直线:
(1)x轴:y=0;
(2)y轴:x=0;
(3)平行于x轴的直线:y=b(b≠0);
(4)平行于y轴的直线:x=a(a≠0);
(5)过原点的直线:y=kx或x=0.
知识点3 直线方程的合理选择和求解
1. 直线方程的合理选择
(1)已知一点的坐标,求过该点的直线方程,一般选取点斜式方程,再由其他条件确定直线的斜率. 注意斜率不存在的情况.
(2)已知直线的斜率,一般选用斜截式方程,再由其他条件确定直线的截距.
(3)已知两点坐标,一般选用两点式方程或点斜式方程,若两点是直线与坐标轴的交点,则选用截距式方程.
2. 求直线方程的两种方法
(1)直接法:根据已知条件选择适当的直线方程形式,直接写出直线方程,选择时应注意各种形式方程的适用范围,必要时进行分类讨论.
(2)待定系数法:先设含有参数的直线方程,然后根据条件列出方程(组),求出参数,最后将其代入得到直线方程.
注意:
①在求直线方程时,通常将结果化为一般式方程.
②一般式方程的写法要求:
(i)x的系数为非负数;
(ii)x,y的系数都为整数;
(iii)各项系数没有公约数.
知识点4 利用直线方程中系数的几何意义解决相关问题
1. 对于含参数的直线方程,一般将方程整理成点斜式或斜截式,然后利用系数的几何意义,结合图形探求和证明过定点问题.
2. 根据斜截式方程中k,b的几何意义,可确定函数图象的位置分布.
易错分析
【易错点一】忽略直线截距均为0的特殊情况致误
【例1】(24-25高二上·江苏连云港·期中)已知直线过点,且在轴与轴上的截距互为相反数,则直线的方程为( )
A. B.
C.或 D.或
【举一反三】【变式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2】(23-24高二上·江苏南京·阶段练习)若直线过点,且在两坐标轴上的截距互为相反数,则直线的方程为 .
【变式3】(24-25高二上·江苏扬州·期中)已知点,直线:.
(1)求过点且垂直于的直线方程;
(2)求过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程.
题型方法
【题型一】直线的点斜式方程
【例1】(24-25高二上·江苏南京·期中)过两点和的直线在x轴上的截距为( )
A. B. C. D.
解题技巧
求直线的点斜式方程的步骤及注意点
(1)求直线的点斜式方程的步骤:定点(x1,y1)→定斜率k→写出方程y-y1=k(x-x1).
(2)点斜式方程y-y1=k(x-x1)可表示过点P(x1,y1)的所有直线,但x=x1除外
【举一反三】【变式1】(23-24高二上·江苏苏州·阶段练习)过点且斜率为的直线的点斜式方程为( )
A. B.
C. D.
【变式2】(21-22高二上·江苏宿迁·期中)与直线的斜率相等,且过点的直线方程为
【变式3】(2023高二上·江苏·专题练习)已知直线l过点,并且倾斜角是直线的倾斜角的2倍,求直线l的点斜式方程.
【题型二】直线的斜截式方程
【例2】(24-25高二上·江苏淮安·阶段练习)已知直线斜率为,在轴上的截距为,则直线方程为( )
A. B. C. D.
解题技巧
求直线的斜截式方程的策略
(1)斜截式方程的应用前提是直线的斜率存在.
(2)直线的斜截式方程y=kx+b中只有两个参数,因此要确定直线方程只需两个独立条件即可.
【举一反三】【变式1】(23-24高二上·江苏常州·期中)若直线的倾斜角为,在轴上的截距为,则( )
A., B., C., D.,
【变式2】(2023高二上·江苏·专题练习)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.
【变式3】(2023高二上·江苏·专题练习)已知直线的倾斜角为,与轴的交点到坐标原点的距离为,求直线的斜截式方程.
【题型三】直线的两点式方程
【例3】(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
解题技巧
利用两点式求直线的方程
(1)首先要判断是否满足两点式方程的适用条件,若满足即可考虑用两点式求方程.
(2)在斜率存在的情况下,也可以先应用斜率公式求出斜率,再用点斜式写方程
【举一反三】【变式1】(24-25高二上·江苏南通·期中)经过与两点的直线方程为 .
【变式2】(21-22高二·江苏)已知直线分别经过下面两点,用两点式方程求直线的方程:
(1)A(3, 1), B(2, -3);
(2)A(2, 1), B(0, -3);
(3)A(0, 5), B(4, 0).
【变式3】(21-22高二·江苏)根据下列条件,分别写出直线的方程:
(1)在x轴、y轴上的截距分别是3,;
(2)过点,且在y轴上的截距为6;
(3)过点,且在x轴上的截距为3.
【题型四】直线的截距式方程
【例4】(22-23高二上·江苏淮安·期中)过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程为( )
A. B.
C.或 D.或
解题技巧
截距式方程应用的注意事项
(1)如果问题中涉及直线与坐标轴相交,则可考虑选用截距式方程,用待定系数法确定其系数即可.
(2)选用截距式方程时,必须首先考虑直线是否过原点以及是否与两坐标轴垂直.
(3)要注意截距式方程的逆向应用
【举一反三】【变式1】(21-22高二上·江苏苏州·期中)经过点,并且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线的条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式2】(24-25高二上·江苏淮安·期中)已知直线l过点,且与两条坐标轴的正半轴围成一个等腰直角三角形,则直线l的方程为 .
【变式3】(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.
【题型五】直线的一般式方程
【例5】(24-25高二上·江苏无锡·阶段练习)直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
解题技巧
求直线的一般式方程的策略
在求直线方程时,设一般式方程有时并不简单,常用的还是根据给定条件选出四种特殊形式之一求方程,然后转化为一般式.
【举一反三】【变式1】(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)直线分别交轴和于两点,若是线段的中点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)直线与轴交于点,将绕点顺时针旋转得到直线,则直线的一般式方程为 .
【变式3】(23-24高二上·江苏)求经过直线,的交点P,且经过点的直线的一般方程.
【题型六】方程含参数的直线过定点问题
【例6】(24-25高二上·江苏扬州·期中)对于任意的实数,直线恒过定点( )
A. B. C. D.
【举一反三】【变式1】(24-25高二上·江苏扬州·期末)已知直线,与圆交于,两点,则长的最小值为( )
A. B.2 C. D.4
【变式2】(21-22高二上·江苏南京·阶段练习)若直线:恒过定点,则定点坐标为 .
【变式3】(23-24高二上·江苏扬州·阶段练习)已知直线.
(1)当直线在x轴上的截距是它在上的截距3倍时,求实数的值;
(2)求直线所过定点的坐标.
好题必刷
一、单选题
1.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)在平面直角坐标系中,直线,则直线过( )
A.一、二、三象限 B.一、二、四象限 C.二、三、四象限 D.一、三、四象限
2.(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
3.(24-25高二上·江苏镇江·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
4.(24-25高二上·江苏扬州·期中)经过点的直线在轴上的截距是( )
A.-10 B.10 C. D.
5.(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)斜率为,且经过点的直线方程为( )
A. B.
C. D.
6.(22-23高二上·江苏常州·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.
二、多选题
7.(24-25高二上·江苏淮安·阶段练习)下列结论正确的是( )
A.直线l过点,倾斜角为90°,则其方程是
B.方程与方程可表示同一直线
C.直线l过点,斜率为0,则其方程是
D.所有的直线都有点斜式和斜截式方程
8.(24-25高二上·江苏连云港·期中)设直线过两点和,则( )
A.直线的斜率为 B.直线的倾斜角为
C.直线在轴上的截距为 D.直线在轴上的截距为
9.(21-22高二上·江苏南通·阶段练习)直线,下列图象中正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
10.(24-25高二上·江苏·期中)过点,斜率为所在直线的点斜式方程为 .
11.(23-24高二上·江苏南通·期末)直线经过的定点坐标为 .
12.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)已知,,,中的三个点在直线上,则 .
13.(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
四、解答题
14.(2023高二上·江苏·专题练习)设直线l的方程为,若直线l在x轴和y轴上的截距相等,试求m的值.
15.(2023高二上·江苏·专题练习)已知ABC的三个顶点分别为.
(1)求边AB所在直线的方程;
(2)求边AC上的中线BD所在直线的方程.
16.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)根据下列条件分别求直线l的方程:
(1)直线过点,直线l在x轴、y轴上的截距之和等于0;
(2)直线l经过点,并且与两坐标轴围成的三角形的面积为
17.(24-25高二上·江苏扬州·期中)已知直线经过点.
(1)若直线与两坐标轴围成的三角形的面积为,求直线的方程;
(2)若直线在轴上的截距是在轴上的截距的倍,求直线的方程.
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