内容正文:
2025年暑假新高二数学常考题型归纳
【2.2直线的方程】
总览
题型梳理
【知识点总览】
1.直线的点斜式方程
【知识点的认识】
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.
2.直线的斜截式方程
【知识点的认识】
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.
3.直线的两点式方程
【知识点的认识】
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:两点式适用于与两坐标轴不垂直的直线.
特别地:①当x1=x2时,直线l的方程为x=x1;
②当y1=y2时,直线l的方程为y=y1.
4.直线的截距式方程
【知识点的认识】
直线的截距式方程:
若直线l与x轴交点为(a,0),与y轴交点为(0,b),其中a≠0,b≠0,a为直线l在x轴上的截距,b为直线l在y轴上的截距,由两点式:可推得直线的斜截距方程为:.
#注意:斜截式适用于与两坐标轴不垂直且不过原点的直线.
5.直线的一般式方程与直线的性质
【知识点的认识】
直线方程表示的是只有一个自变量,自变量的次数为一次,且因变量随着自变量的变化而变化.直线的一般方程的表达式是ay+bx+c=0.
1、两条直线平行与垂直的判定
对于两条不重合的直线l1、l2,其斜率分别为k1、k2,有:
(1)l1∥l2⇔k1=k2;(2)l1⊥l2⇔k1•k2=﹣1.
2、直线的一般式方程:
(1)一般式:Ax+By+C=0,注意A、B不同时为0.直线一般式方程Ax+By+C=0(B≠0)化为斜截式方程yx,表示斜率为,y轴上截距为的直线.
(2)与直线l:Ax+By+C=0平行的直线,可设所求方程为Ax+By+C1=0;与直线Ax+By+C=0垂直的直线,可设所求方程为Bx﹣Ay+C1=0.
(3)已知直线l1,l2的方程分别是:l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0),则两条直线的位置关系可以如下判别:
①l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0;
②l1∥l2⇔A1B2﹣A2B1=0,A1C2﹣A2B1≠0;
③l1与l2重合⇔A1B2﹣A2B1=0,A1C2﹣A2B1=0;
④l1与l2相交⇔A1B2﹣A2B1≠0.
如果A2B2C2≠0时,则l1∥l2⇔;l1与l2重合⇔;l1与l2相交⇔.
6.恒过定点的直线
【知识点的认识】
﹣定点:直线总是通过一个固定的点(x1,y1)的方程形式为:
a(x﹣x1)+b(y﹣y1)=0
其中a和b是直线的方向向量分量.
【解题方法点拨】
﹣求方程:
1.已知定点:将定点(x1,y1)代入直线方程.
2.确定直线:确定直线方向向量,代入标准方程形式.
3.标准方程:得到直线方程如:
a(x﹣x1)+b(y﹣y1)=0
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:直线的点斜式方程】
例题精选
【例题1】(24-25高二下·安徽·阶段练习)直线经过点,倾斜角是直线的倾斜角的,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【例题2】(24-25高二下·河南·阶段练习)若直线的方向向量为,且经过点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【例题3】(24-25高二下·上海宝山·期末)经过点且斜率为1的直线方程为 .
相似练习
【相似题1】(24-25高二上·云南红河·阶段练习)过点且倾斜角为的直线方程为 .
【相似题2】(24-25高二上·福建龙岩·期末)已知的三个顶点分别是,,,则边上的中线所在直线方程为 .
【相似题3】(24-25高二上·上海·阶段练习)直线l的倾斜角为,且,若l过点,则直线l的方程为 .
【题型2:直线的斜截式方程】
例题精选
【例题1】(24-25高二上·甘肃白银·期末)过点且斜率为2的直线与坐标轴围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【例题2】(2023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.
【例题3】(23-24高二上·内蒙古赤峰·期末)纵截距为4,与两坐标轴围成的三角形面积为10的直线的一般式方程为 .
相似练习
【相似题1】(2024高二·全国·专题练习)已知直线l的斜率为,且和两坐标轴围成面积为3的三角形,求l的斜截式方程.
【相似题2】(23-24高二上·安徽·阶段练习)已知直线的方程为.
(1)若与直线垂直,求实数的值;
(2)当与两坐标轴的正半轴所围成的三角形面积最小时,求的方程
【题型3:直线的两点式方程】
例题精选
【例题1】(24-25高二上·全国·随堂练习)过点,的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【例题2】多选题(24-25高二上·山西·阶段练习)下列说法中不正确的是( )
A.若直线的倾斜角越大,则直线的斜率就越大
B.若直线过点,且它的倾斜角为45°,则这条直线必过点
C.过,两点的直线的方程为
D.直线在轴上的截距为2
【例题3】(24-25高二上·江苏南通·期中)经过与两点的直线方程为 .
相似练习
【相似题1】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线的两点式方程为,则的斜率为 .
【相似题2】(23-24高二下·全国·课堂例题)【思考】过点 和 的直线能用两点式表示吗?为什么?过点的直线呢?
【相似题3】判断题(23-24高二下·全国·随堂练习)方程和方程适用的范围相同.( )
【题型4:直线的截距式方程】
例题精选
【例题1】(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.
【例题2】多选题(24-25高三上·河南·阶段练习)经过点且在两坐标轴上的截距的绝对值相等的直线方程可能为( )
A. B.
C. D.
【例题3】(24-25高二下·上海·阶段练习)直线过且在两坐标轴上截距相等,则直线的方程为 .
相似练习
【相似题1】(2025高三·全国·专题练习)已知直线过点,且分别与轴,轴的正半轴交于两点,当最小时,则直线的方程为 .
【相似题2】(24-25高二上·广东广州·期中)直线l过点且在两坐标轴上的截距相等,则直线l的方程为 .
【相似题3】(24-25高二上·甘肃嘉峪关·阶段练习)已知直线经过点.
(1)若不过原点且在两坐标轴上截距和为零,求的方程;
(2)设的斜率与两坐标轴的交点分别为,当的面积最小时,求的斜截式方程.
【题型5:直线的一般方程】
例题精选
【例题1】(24-25高二上·宁夏吴忠·期中)若直线的截距式方程化为斜截式方程为,化为一般式方程为,则( )
A. B. C. D.
【例题2】(2025·广西桂林·一模)已知直线的一个方向向量为,则过点且与垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【例题3】(2025·山东济南·模拟预测)已知直线与直线,若,则
相似练习
【相似题1】(24-25高二下·上海·期中)已知直线,,若 ,则
【相似题2】(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 .
【相似题3】(24-25高二下·上海杨浦·期中)直线的斜率为 .
【题型6:直线的定点问题】
例题精选
【例题1】(24-25高二下·上海静安·期中)直线必过定点( )
A. B. C. D.
【例题2】(24-25高三下·北京·开学考试)已知直线恒过点P,则过点P并与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【例题3】多选题(24-25高二上·云南曲靖·期末)已知过定点A的直线与过定点B的直线相交于点,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
相似练习
【相似题1】(23-24高二上·甘肃白银·期中)在直线方程中,当k变化时,可得无数条直线,这些直线恒过的定点是 .
【相似题2】(2025高三下·全国·专题练习)直线过定点 ,倾斜角的最小值是 .
【相似题3】(24-25高二上·北京·期中)动直线与一点.当点到直线的距离最大时,直线的方程为 .
【题型7:由几何关系求直线方程】
例题精选
【例题1】(24-25高三上·天津静海·阶段练习)已知的顶点,高所在直线方程为,角的平分线所在直线方程为.求:点的坐标 ;边所在直线方程 .
【例题2】(23-24高二上·海南三亚·期中)已知的顶点为,,,求:
(1)边AC上的中线所在直线的方程;
(2)边AC上的高所在直线的方程;
【例题3】(24-25高二上·山东威海·期中)如图,在菱形中,.
(1)求所在直线的方程;
(2)求所在直线的倾斜角;
(3)求所在直线的方程.
相似练习
【相似题1】(24-25高二上·重庆·期中)已知的三个顶点分别是,,.
(1)求边上的高所在的直线方程;
(2)求边上的中线所在的直线方程;
(3)求角平分线所在的直线方程.
【相似题2】(24-25高二上·河南·阶段练习)已知的顶点,顶点在轴上,边上的高所在的直线方程为边上的中线所在的直线方程为.
(1)求直线的方程;
(2)求的值.
【相似题3】(24-25高二上·江苏苏州·期中)已知的三个顶点是,求:
(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)的角平分线所在直线的方程.
【课后强化练习】
一、单选题
1.(24-25高二下·安徽·阶段练习)若直线经过点且与直线垂直,则的方程为( )
A. B. C. D.
2.(2025·上海·模拟预测)“”是“直线与直线相互平行”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
3.(24-25高二下·北京·期中)以为端点的线段的垂直平分线的方程为( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高二下·上海杨浦·期中)若直线经过第一、二、四象限,则( )
A.且 B.且
C.且 D.且
5.(24-25高二下·广东·阶段练习)直线的斜率为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·贵州黔南·阶段练习)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.(24-25高二上·甘肃金昌·期中)已知直线,则( )
A.不过原点 B.在轴上的截距为
C.的斜率为 D.与坐标轴围成的三角形的面积为3
8.(24-25高二上·福建福州·期末)已知点,,,则( )
A.是直角三角形
B.边上的高所在直线的方程是
C.的面积是1
D.边上的中线所在直线的方程是
9.(24-25高二上·新疆博尔塔拉·期末)已知直线,下列结论正确的有( )
A.直线l恒过点
B.当时,直线l的倾斜角为
C.直线l与直线垂直
D.当时,直线l在两坐标轴上的截距相等
10.(24-25高二上·四川眉山·期末)下列说法中,正确的是( )
A.直线的一个方向向量为
B.,,三点共线
C.直线(其中)必过定点
D.经过点,倾斜角为的直线方程为
三、填空题
11.(24-25高二下·湖北荆州·阶段练习)过点且在坐标轴上的截距相等的直线的斜率是 .
12.(24-25高二下·上海·阶段练习)设,则过线段的中点,且与垂直的直线方程为 .
四、解答题
13.(24-25高二上·四川绵阳·阶段练习)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)求角A的内角平分线所在的直线方程
14.(24-25高二上·宁夏吴忠·期中)据下列条件分别写出直线的方程.并化为一般式方程.
(1)求经过点,且与直线平行的直线方程;
(2)已知点,.求线段的垂直平分线的方程;
(3)求经过点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
15.(24-25高二下·湖南株洲·开学考试)分别求符合下列条件的直线的方程
(1)过点且倾斜角为
(2)过点且与直线平行
(3)过点且在两坐标轴上的截距相等
16.(23-24高二上·河南安阳·阶段练习)三角形的三个顶点是.
(1)求边上的高所在直线的方程.
(2)求边的垂直平分线的方程.
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$$2025年暑假新高二数学常考题型归纳
【2.2直线的方程】
总览
题型梳理
【知识点总览】
1.直线的点斜式方程
【知识点的认识】
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.
2.直线的斜截式方程
【知识点的认识】
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.
3.直线的两点式方程
【知识点的认识】
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:两点式适用于与两坐标轴不垂直的直线.
特别地:①当x1=x2时,直线l的方程为x=x1;
②当y1=y2时,直线l的方程为y=y1.
4.直线的截距式方程
【知识点的认识】
直线的截距式方程:
若直线l与x轴交点为(a,0),与y轴交点为(0,b),其中a≠0,b≠0,a为直线l在x轴上的截距,b为直线l在y轴上的截距,由两点式:可推得直线的斜截距方程为:.
#注意:斜截式适用于与两坐标轴不垂直且不过原点的直线.
5.直线的一般式方程与直线的性质
【知识点的认识】
直线方程表示的是只有一个自变量,自变量的次数为一次,且因变量随着自变量的变化而变化.直线的一般方程的表达式是ay+bx+c=0.
1、两条直线平行与垂直的判定
对于两条不重合的直线l1、l2,其斜率分别为k1、k2,有:
(1)l1∥l2⇔k1=k2;(2)l1⊥l2⇔k1•k2=﹣1.
2、直线的一般式方程:
(1)一般式:Ax+By+C=0,注意A、B不同时为0.直线一般式方程Ax+By+C=0(B≠0)化为斜截式方程yx,表示斜率为,y轴上截距为的直线.
(2)与直线l:Ax+By+C=0平行的直线,可设所求方程为Ax+By+C1=0;与直线Ax+By+C=0垂直的直线,可设所求方程为Bx﹣Ay+C1=0.
(3)已知直线l1,l2的方程分别是:l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0),则两条直线的位置关系可以如下判别:
①l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0;
②l1∥l2⇔A1B2﹣A2B1=0,A1C2﹣A2B1≠0;
③l1与l2重合⇔A1B2﹣A2B1=0,A1C2﹣A2B1=0;
④l1与l2相交⇔A1B2﹣A2B1≠0.
如果A2B2C2≠0时,则l1∥l2⇔;l1与l2重合⇔;l1与l2相交⇔.
6.恒过定点的直线
【知识点的认识】
﹣定点:直线总是通过一个固定的点(x1,y1)的方程形式为:
a(x﹣x1)+b(y﹣y1)=0
其中a和b是直线的方向向量分量.
【解题方法点拨】
﹣求方程:
1.已知定点:将定点(x1,y1)代入直线方程.
2.确定直线:确定直线方向向量,代入标准方程形式.
3.标准方程:得到直线方程如:
a(x﹣x1)+b(y﹣y1)=0
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:直线的点斜式方程】
例题精选
【例题1】(24-25高二下·安徽·阶段练习)直线经过点,倾斜角是直线的倾斜角的,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先求出倾斜角,再根据点斜式方程即可求出其方程.
【详解】因为直线的倾斜角为,所以直线的方程为,即,
故选:A.
【例题2】(24-25高二下·河南·阶段练习)若直线的方向向量为,且经过点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据方向向量求出斜率,再由点斜式求出直线方程.
【详解】因为直线的方向向量为,所以直线的斜率,
所以直线方程为,化简可得.
故选:A
【例题3】(24-25高二下·上海宝山·期末)经过点且斜率为1的直线方程为 .
【答案】
【分析】根据直线方程的点斜式可直接求解
【详解】因为直线经过点且斜率为1,
所以,即,
故答案为:.
相似练习
【相似题1】(24-25高二上·云南红河·阶段练习)过点且倾斜角为的直线方程为 .
【答案】/
【分析】根据直线的倾斜角及其所过点的坐标求出直线的方程.
【详解】由于过的直线倾斜角为,即直线垂直于轴,所以其直线方程为.
故答案为:.
【相似题2】(24-25高二上·福建龙岩·期末)已知的三个顶点分别是,,,则边上的中线所在直线方程为 .
【答案】
【分析】根据中点坐标以及中点坐标公式即可根据点斜式方程求解.
【详解】的中点坐标为,
则,故边上的中线所在直线方程为,
即,
故答案为:
【相似题3】(24-25高二上·上海·阶段练习)直线l的倾斜角为,且,若l过点,则直线l的方程为 .
【答案】或
【分析】根据给定条件,求出直线l的斜率,再利用直线的点斜式方程求解即得.
【详解】由直线l的倾斜角为,且,得,则,
因此直线l的斜率,直线l的方程为或,
所以直线l的方程为或.
故答案为:或
【题型2:直线的斜截式方程】
例题精选
【例题1】(24-25高二上·甘肃白银·期末)过点且斜率为2的直线与坐标轴围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用点斜式求得直线的方程,求得直线与坐标轴的交点坐标,从而求得三角形的面积.
【详解】依题意得直线的方程为,即,
则直线与坐标轴的交点分别为,
所以.
故选:B
【例题2】(2023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.
【答案】C
【分析】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.
【详解】,
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
【例题3】(23-24高二上·内蒙古赤峰·期末)纵截距为4,与两坐标轴围成的三角形面积为10的直线的一般式方程为 .
【答案】或.
【分析】先设直线的截距式,结合已知条件求出直线方程后,化为一般式即可.
【详解】由题意可设直线方程为,
则,即,
所以直线方程为或,
所以直线的一般式方程或.
故答案为:或.
相似练习
【相似题1】(2024高二·全国·专题练习)已知直线l的斜率为,且和两坐标轴围成面积为3的三角形,求l的斜截式方程.
【答案】或
【分析】根据直线的斜距式方程,可得轴上的交点,即可根据三角形面积即可求解.
【详解】设直线方程为,则时,时,.
由已知可得,
即,∴.
故所求直线方程为或
【相似题2】(23-24高二上·安徽·阶段练习)已知直线的方程为.
(1)若与直线垂直,求实数的值;
(2)当与两坐标轴的正半轴所围成的三角形面积最小时,求的方程
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据两直线垂直斜率关系求参;
(2)先求出直线在坐标轴的截距,再结合面积公式应用基本不等式求最小值即可.
【详解】(1)由已知得的斜率为,
因为与直线垂直,所以,
解得.
(2)令,得,令,得,
由且,解得.
所以与两坐标轴的正半轴所围成的三角形的面积
令,则,所以,
所以
当且仅当,即时取等号,此时三角形面积最小
此时的方程为 ,即.
【题型3:直线的两点式方程】
例题精选
【例题1】(24-25高二上·全国·随堂练习)过点,的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】直接利用直线方程的两点式写出直线方程即可.
【详解】因为直线过点,,所以直线方程为,
故选:B.
【例题2】多选题(24-25高二上·山西·阶段练习)下列说法中不正确的是( )
A.若直线的倾斜角越大,则直线的斜率就越大
B.若直线过点,且它的倾斜角为45°,则这条直线必过点
C.过,两点的直线的方程为
D.直线在轴上的截距为2
【答案】ACD
【分析】根据倾斜角与斜率关系,点斜式,斜截式,两点式判断各项正误即可.
【详解】对于A,当倾斜角为锐角,斜率为正;当倾斜角为钝角时,斜率为负,故A错误;
对于B,直线方程为,即,显然在直线上,故B正确;
对于C,当或时不能使用两点式写方程,故C错误;
对于D,直线,令,,
则直线在轴上的截距为,故D错误.
故选:ACD.
【例题3】(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:.
相似练习
【相似题1】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线的两点式方程为,则的斜率为 .
【答案】
【分析】对原方程进行代数变形即可得到答案.
【详解】原方程即为,此即,所以的斜率为.
故答案为:.
【相似题2】(23-24高二下·全国·课堂例题)【思考】过点 和 的直线能用两点式表示吗?为什么?过点的直线呢?
【答案】不能,理由见解析
【分析】由直线两点式定义可完成判断.
【详解】不能,两点式不能表示斜率为0和斜率不存在的直线,而过点 和 的直线斜率不存在,过点的直线斜率为0,故无法用两点式表示相关直线.
【相似题3】判断题(23-24高二下·全国·随堂练习)方程和方程适用的范围相同.( )
【答案】错误
【分析】根据两点式成立的条件即可得出结论.
【详解】方程成立的前提是且,
而方程适用于所有的方程.
所以错误.
故答案为:错误.
【题型4:直线的截距式方程】
例题精选
【例题1】(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.
【答案】C
【分析】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.
【详解】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.
【例题2】多选题(24-25高三上·河南·阶段练习)经过点且在两坐标轴上的截距的绝对值相等的直线方程可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】分直线过原点和不过原点两种情况,结合条件求直线方程.
【详解】若直线过原点,直线方程为;
若直线的斜率为1,直线方程为;若直线的斜率为,直线方程为.
故直线方程为或或.
故选:ABD.
【例题3】(24-25高二下·上海·阶段练习)直线过且在两坐标轴上截距相等,则直线的方程为 .
【答案】或
【分析】可用截距式设直线方程,代入点即可得到答案(注意讨论截距等于0的情况).
【详解】设直线的截距为a,
情况一:截距非零()
此时直线方程为截距式:,代入点 :
因此直线方程为:;
情况二:截距为零()
此时直线过原点,设方程为:,
代入点 :,
因此直线方程为.
故答案为: 或 .
相似练习
【相似题1】(2025高三·全国·专题练习)已知直线过点,且分别与轴,轴的正半轴交于两点,当最小时,则直线的方程为 .
【答案】
【分析】把共线的线段之积转化为向量之积,从而用坐标来进行计算,最后利用代换1法,结合基本不等式即可求最小值.
【详解】设,则,则直线的方程为,所以.
,
当且仅当时等号成立,此时直线的方程为.
故答案为:.
【相似题2】(24-25高二上·广东广州·期中)直线l过点且在两坐标轴上的截距相等,则直线l的方程为 .
【答案】或
【分析】利用直线的截距式方程分别讨论截距是否为0即可得出结果.
【详解】当截距均为0时,即过,此时直线l的方程为;
当截距不为0时,设直线l的方程为,
满足,解得,此时直线l的方程为;
综上可得直线l的方程为或.
故答案为:或
【相似题3】(24-25高二上·甘肃嘉峪关·阶段练习)已知直线经过点.
(1)若不过原点且在两坐标轴上截距和为零,求的方程;
(2)设的斜率与两坐标轴的交点分别为,当的面积最小时,求的斜截式方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设的点斜式方程为,求出两坐标轴上的截距,求出,即可得解;
(2)求出两坐标轴上的截距,再根据的面积结合基本不等式求出的面积最小时的值,即可得解.
【详解】(1)由题意知,的斜率存在且不为0,
设斜率为,则的点斜式方程为,
则它在两坐标轴上截距分别为和,
所以,解得(此时直线过原点,舍去)或,
所以的点斜式方程为,即;
(2)由(1)知,,,
所以的面积,
当且仅当即时,等号成立,
的点斜式方程为,
所以的斜截式方程为.
【题型5:直线的一般方程】
例题精选
【例题1】(24-25高二上·宁夏吴忠·期中)若直线的截距式方程化为斜截式方程为,化为一般式方程为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将化为一般式,结合条件有,且,即可求解.
【详解】易知,由,得到,
由已知一般式方程为,所以有,
则,解得,
又,,
所以,则,
故选:A.
【例题2】(2025·广西桂林·一模)已知直线的一个方向向量为,则过点且与垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】据直线方向向量求出斜率,由两直线位置关系求与垂直的直线斜率,点斜式表达方程即可得解.
【详解】的方向向量为,则斜率为,因为直线与垂直,所以斜率为
又过点,所以直线方程为,整理可得.
故选:D.
【例题3】(2025·山东济南·模拟预测)已知直线与直线,若,则
【答案】
【分析】根据可得出关于的等式,计算可解得的值.
【详解】若,则,
所以或.
当时,,重合;当时,符合题意.
故答案为:
相似练习
【相似题1】(24-25高二下·上海·期中)已知直线,,若 ,则
【答案】
【分析】根据一般式直线方程的形式,根据平行关系,列式求解.
【详解】由条件可知,,
,得,或,
当时,两直线重合,不满足条件,当时,满足上面不等式,成立.
故答案为:
【相似题2】(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 .
【答案】
【分析】由条件转化为关于直线特征的不等式,即可求解.
【详解】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:
【相似题3】(24-25高二下·上海杨浦·期中)直线的斜率为 .
【答案】
【分析】将直线的一般式转换成斜截式即可求解.
【详解】由直线可得,则其斜率为.
故答案为:.
【题型6:直线的定点问题】
例题精选
【例题1】(24-25高二下·上海静安·期中)直线必过定点( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将直线分离参数为,令,可得定点.
【详解】根据题意,直线,
即,
令,得,
故直线必过定点.
故选:B
【例题2】(24-25高三下·北京·开学考试)已知直线恒过点P,则过点P并与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据直线恒过定点问题、两直线的位置关系和直线的点斜式方程计算即可求解.
【详解】由,得,
令,解得,所以该直线恒过定点.
由,得,即该直线的斜率为,
所以过点且与直线垂直的直线的斜率为,
其方程为,即.
故选:A
【例题3】多选题(24-25高二上·云南曲靖·期末)已知过定点A的直线与过定点B的直线相交于点,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】由直线方程可得直线恒过定点可判断AB;由两直线垂直的充要条件可判断C;由基本不等式可判断D.
【详解】对于A,直线恒过定点,故A正确,
对于B,因为,所以直线恒过定点,故B错误;
对于C,又因为,所以,故C正确;
对于D,因为,所以,在直角三角形中,
由勾股定理可得:,
所以,当且仅当时取等,故D正确.
故选:ACD.
相似练习
【相似题1】(23-24高二上·甘肃白银·期中)在直线方程中,当k变化时,可得无数条直线,这些直线恒过的定点是 .
【答案】
【分析】将直线方程变形为点斜式,即可得到直线恒过的定点.
【详解】将直线方程变形为,
由直线方程的点斜式可知直线恒过的定点是.
故答案为:
【相似题2】(2025高三下·全国·专题练习)直线过定点 ,倾斜角的最小值是 .
【答案】
【分析】将直线化为,解方程组可得第一空答案;根据直线斜率的取值范围可得第二空答案.
【详解】直线可以化为,
则令,解得,
即直线过定点,
又直线可化为,,
则倾斜角的最小值是.
故答案为:;
【相似题3】(24-25高二上·北京·期中)动直线与一点.当点到直线的距离最大时,直线的方程为 .
【答案】
【分析】根据分析直线过定点,当直线与直线垂直时,点到直线的距离最大,可得直线及其方程.
【详解】直线方程变形为:,
由解的:,即直线过定点,
当直线与直线垂直时,点到直线的距离最大,又
此时,则,则直线的方程为,即.
故答案为:.
【题型7:由几何关系求直线方程】
例题精选
【例题1】(24-25高三上·天津静海·阶段练习)已知的顶点,高所在直线方程为,角的平分线所在直线方程为.求:点的坐标 ;边所在直线方程 .
【答案】 ; .
【分析】先求出直线的斜率,从而求出直线的方程,由此能求出点坐标;由,,根据夹角公式求出,由此能求出直线的方程.
【详解】∵的顶点,高所在直线方程为,
角的平分线所在直线方程为,
∴直线的斜率,
∴直线的方程为:,即,
联立,得,
∴B点坐标为;
∵,,角的平分线所在直线方程为,
∴,
∴,解得或(舍),
∴直线的方程为:,即.
故答案为:;.
【例题2】(23-24高二上·海南三亚·期中)已知的顶点为,,,求:
(1)边AC上的中线所在直线的方程;
(2)边AC上的高所在直线的方程;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出中点,和 ,运用点斜式得方程;(2)求出,运用点斜式得方程.
【详解】(1)设中点为,所以,即,
所以,直线:,即,
所以边上的中线所在的直线方程为.
(2)由题意得,所以边上高的斜率为,
所以边上高所在直线的方程为:,即.
【例题3】(24-25高二上·山东威海·期中)如图,在菱形中,.
(1)求所在直线的方程;
(2)求所在直线的倾斜角;
(3)求所在直线的方程.
【答案】(1)或)
(2);
(3)(或).
【分析】(1)利用斜率公式求得直线的斜率,再利用点斜式写出直线方程;
(2)在菱形中,由,得到,再结合直线的倾斜角与直线的倾斜角关系求解;
(3)联立直线和直线的方程,求得点D的坐标,再由的斜率与CD的斜率相等求解.
【详解】(1),
所以直线的方程为,
即或);
(2)因为在菱形中,,
所以,由(1)知直线的倾斜角为,
所以直线的倾斜角为,
因为对角线互相垂直,所以直线的倾斜角为;
(3)直线的方程为,
即,
直线的方程为,
即,
联立可得的坐标为,
所以直线的方程为,
即(或).
相似练习
【相似题1】(24-25高二上·重庆·期中)已知的三个顶点分别是,,.
(1)求边上的高所在的直线方程;
(2)求边上的中线所在的直线方程;
(3)求角平分线所在的直线方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用斜率坐标公式及垂直关系求出高所在直线的斜率,再利用直线的点斜式方程求解即得;
(2)求出中点坐标及中线所在直线的斜率,再利用直线的点斜式方程求解即得;
(3)先求出直线的单位向量,结合角平分线求出角平分线所在的直线的方向向量,结合方向向量和直线斜率的关系即可求出斜率,再根据点斜式即可求解.
【详解】(1)直线的斜率,
则边上的高所在的直线斜率为,
直线又过,
所以边上的高所在的直线方程为,
即.
(2)依题意,边的中点,
因此边上的中线所在直线的斜率,
直线又过,
所以边上的中线所在直线的方程为,
即.
(3)由题意知:,
故与同方向的单位向量为:,
与同方向的单位向量为:,
故角平分线所在的直线的方向向量为:,
设角平分线所在的直线的斜率为,
又直线的方向向量可以表示为,
,
直线又过,
故角平分线所在的直线方程为:,
即.
【相似题2】(24-25高二上·河南·阶段练习)已知的顶点,顶点在轴上,边上的高所在的直线方程为边上的中线所在的直线方程为.
(1)求直线的方程;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意可得,即可得,结合点,即可得直线的方程;
(2)设,代入边上的高所在的直线方程可得的值,即可得中点坐标,结合边上的中线所在的直线方程即可得解.
【详解】(1)由边上的高所在的直线方程为,其斜率为,
则,即,又,
则,即;
(2)设,由在上,即,即,
则中点坐标为,故有,即.
【相似题3】(24-25高二上·江苏苏州·期中)已知的三个顶点是,求:
(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)的角平分线所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)对于求边BC上的中线所在直线方程:首先要找到BC中点坐标,根据中点坐标公式,然后利用两点式求直线方程;
(2)对于求边BC上的高所在直线方程:先求BC边的斜率,根据斜率公式,高与BC垂直,两条垂直直线斜率乘积为,再利用点斜式求直线方程;
(3)对于求的角平分线所在直线方程:先求AB和BC边的斜率,根据夹角公式,设角平分线斜率为,求出,再利用点斜式求出直线方程.
【详解】(1)首先求BC中点坐标,已知,
根据中点坐标公式,BC中点,
已知中线过和两点,根据两点式,
即,化简得,整理得.
(2)先求BC边的斜率,已知,
根据斜率公式,
因为高与BC垂直,设高的斜率为,则,解得,
又因为高过点,根据点斜式,整理得.
(3)先求AB边的斜率,BC边的斜率,
设角平分线斜率为,根据夹角公式得,化简
交叉相乘得,
继续化简,即或,
继续化简(舍去),或,即,
因为角平分线的斜率应该在和之间,所以,
又因为角平分线过点,根据点斜式,整理得.
【课后强化练习】
一、单选题
1.(24-25高二下·安徽·阶段练习)若直线经过点且与直线垂直,则的方程为( )
A. B. C. D.
2.(2025·上海·模拟预测)“”是“直线与直线相互平行”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
3.(24-25高二下·北京·期中)以为端点的线段的垂直平分线的方程为( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高二下·上海杨浦·期中)若直线经过第一、二、四象限,则( )
A.且 B.且
C.且 D.且
5.(24-25高二下·广东·阶段练习)直线的斜率为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·贵州黔南·阶段练习)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.(24-25高二上·甘肃金昌·期中)已知直线,则( )
A.不过原点 B.在轴上的截距为
C.的斜率为 D.与坐标轴围成的三角形的面积为3
8.(24-25高二上·福建福州·期末)已知点,,,则( )
A.是直角三角形
B.边上的高所在直线的方程是
C.的面积是1
D.边上的中线所在直线的方程是
9.(24-25高二上·新疆博尔塔拉·期末)已知直线,下列结论正确的有( )
A.直线l恒过点
B.当时,直线l的倾斜角为
C.直线l与直线垂直
D.当时,直线l在两坐标轴上的截距相等
10.(24-25高二上·四川眉山·期末)下列说法中,正确的是( )
A.直线的一个方向向量为
B.,,三点共线
C.直线(其中)必过定点
D.经过点,倾斜角为的直线方程为
三、填空题
11.(24-25高二下·湖北荆州·阶段练习)过点且在坐标轴上的截距相等的直线的斜率是 .
12.(24-25高二下·上海·阶段练习)设,则过线段的中点,且与垂直的直线方程为 .
四、解答题
13.(24-25高二上·四川绵阳·阶段练习)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)求角A的内角平分线所在的直线方程
14.(24-25高二上·宁夏吴忠·期中)据下列条件分别写出直线的方程.并化为一般式方程.
(1)求经过点,且与直线平行的直线方程;
(2)已知点,.求线段的垂直平分线的方程;
(3)求经过点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
15.(24-25高二下·湖南株洲·开学考试)分别求符合下列条件的直线的方程
(1)过点且倾斜角为
(2)过点且与直线平行
(3)过点且在两坐标轴上的截距相等
16.(23-24高二上·河南安阳·阶段练习)三角形的三个顶点是.
(1)求边上的高所在直线的方程.
(2)求边的垂直平分线的方程.
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
C
B
A
C
AC
ABC
AC
ABC
1.A
【分析】利用两直线垂直求出所求直线的斜率,再用点斜式方程即得.
【详解】解析 因为直线与直线垂直,所以的斜率为-2,所以的方程为,即.
故选:A.
2.C
【分析】根据直线平行的条件建立方程求出,再检验即可得解.
【详解】若直线与直线相互平行,
则,即,解得或,
当时,直线与直线相互平行,符合题意;
当时,直线即,
直线,两直线重合,不符合题意;
所以“”是“直线与直线相互平行”的充要条件.
故选:C
3.C
【分析】线段的垂直平分线过线段中点,且斜率与线段所在直线斜率相乘等于,据此即可求出线段垂直平分线方程.
【详解】因为
则,
所以线段AB的中垂线的斜率为,
又线段的中点为,即,
所以线段中垂线方程为:,即.
故选:C.
4.B
【分析】将直线化为斜截式,利用直线过第一、二、四象限,得斜率为负值,纵截距为正值,即可得出结论.
【详解】由题意直线经过第一、二、四象限,
所以直线的斜率为负值,纵截距为正值.
直线方程化为斜截式:,
所以斜率且纵截距,
所以且,
故选:B.
5.A
【分析】化为斜截式得解.
【详解】依题意,直线,故其斜率为.
故选:A.
6.C
【分析】根据直线一般方程确定斜率,再由斜率与倾斜角的关系求倾斜角大小.
【详解】由直线,则斜率为,即为倾斜角的正切值,
结合倾斜角的范围,知倾斜角的大小为.
故选:C
7.AC
【分析】将代入直线方程可判断A;求出直线在轴上的截距可判断B;将直线方程化为斜截式可判断C;将直线方程化为截距式求出三角形的面积可判断D.
【详解】对于A,因为,所以不过原点,故A正确;
对于B,令,得,所以在轴上的截距为,故B错误;
对于C,把化为,所以的斜率为,故C正确;
对于D,把化为,
所以直线与坐标轴围成的三角形的面积为,故D错误.
故选:AC.
8.ABC
【分析】由,可判断A;边上的高斜率为0,可求边上的高所在直线的方程,判断B;求,由直角三角形面积判断C;求出点,中点,再求,即可得边上的中线所在直线的方程,判断D.
【详解】根据题意,,,
则,所以,是直角三角形,A正确;
由,所以边上的高斜率为0,
边上的高则所在直线的方程是,B正确;
由,所以,C正确;
由点,中点,则,
所以边上的中线所在直线的方程是,
即,D错误.
故选:ABC.
9.AC
【分析】根据直线方程确定所过的定点,结合给定参数确定倾斜角、截距判断A、B、D,由直线垂直的判定判断C.
【详解】由,显然直线恒过定点,A对,
当,则直线的斜率为,结合倾斜角的范围,易知倾斜角为,B错,
由与,则,即两直线垂直,C对,
当,则直线可化为,易知在轴上截距分别为,D错.
故选:AC
10.ABC
【分析】对于A:根据直线方向向量的定义分析判断;对于B:根据斜率公式分析判断;对于C:整理可得,根据直线过定点分析求解;对于D:举反例说明即可.
【详解】对于选项A:因为直线的斜率不存在,
所以直线的一个方向向量为,故A正确;
对于选项B:因为,
即,所以,,三点共线,故B正确;
对于选项C:直线即为,
令,解得,
所以直线(其中)必过定点,故C正确;
对于选项D:例如,可知不存在,故D错误;
故选:ABC.
11.或
【分析】分直线过原点和不过原点两种情况求解即可.
【详解】当直线过原点时,在坐标轴上的截距都为0,
此时直线的斜率为:;
当直线不过原点时,设直线的方程为,
则,即,
则直线的方程为,斜率为.
故答案为:或.
12.
【分析】求出线段的中点坐标和斜率,利用点斜式写出直线方程.
【详解】因为,所以线段的中点,
且,
所以与垂直的直线的斜率为,
所以过线段的中点,与垂直的直线方程为,即.
故答案为:.
13.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由中点公式得到中点,再求出边上的中线所在直线的斜率,然后由直线的点斜式方程求出边上的中线所在直线方程;
(2)先由和两点求出直线BC的斜率,由于边与高垂直,则由两直线垂直的结论求出高所在直线的斜率,再结合点,由直线的点斜式方程求出高所在直线方程;
(3)由题可得内角平分线的方向向量,据此可得角平分线斜率,然后由角平分线过点A可得角平分线所在直线方程.
【详解】(1)设边上的中点为D,则D,则中线斜率为,
则由点斜式可得边上的中线的直线方程为:;
(2)由题可得斜率为:,
则边上的高斜率为,又边上的高的直线方程过点A,
则边上的高的直线方程为:;
(3),设,
则,所以为AD的方向向量,则,
所以AD:,整理得
14.(1)
(2)
(3)和
【分析】根据题给条件设直线方程即可.
(1)设与直线平行的直线方程为,代点即可求解.
(2)根据点求中点坐标及其斜率,与线段的垂直的直线的斜率与,点斜式写直线方程即可.
(3)设截距,考虑截距为和不为的情况,根据点斜式写直线方程即可.
【详解】(1)设与直线平行的直线方程为,过,则,则,所以直线的一般方程为.
(2)因为点,,中点为,,
则垂直平分线的斜率,则,
直线方程为,所以直线的一般方程为.
(3)设直线在两坐标轴上的截距为,即直线过
当截距时,直线过,,则,即;
当截距时,直线斜率,则,即.
所以在两坐标轴上的截距相等的直线方程为和.
15.(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)求出斜率,利用直线的点斜式方程求解.
(2)由平行关系设出方程,利用待定系数法求出方程.
(3)按直线是否过原点分类,结合直线的截距式方程求解.
【详解】(1)由直线的倾斜角为,得其斜率,
所以直线的方程为,即.
(2)设与直线平行的直线的方程为,而直线过点,
则,解得,
所以直线的方程为.
(3)当直线过原点时,直线的方程为,即,
当直线不过原点时,设直线的方程为,则,解得,方程为,
所以直线的方程为或.
16.(1)
(2)
【分析】(1)利用两直线垂直求得边上的高所在直线的斜率,结合高线经过点,由点斜式方程即得;
(2)利用两直线垂直求得边垂直平分线的斜率,结合的中点,由点斜式方程即得.
【详解】(1)边所在的直线的斜率,
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.
(2)由(1)得,边所在直线斜率,所以边垂直平分线的斜率为,
的中点坐标为,所以边的垂直平分线方程,即.
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