内容正文:
第03讲 2.2.1直线的点斜式方程和斜截式方程
第一部分 思维导图
第二部分 知识梳理
知识点01:直线的点斜式方程
已知条件(使用前提)
直线过点和斜率(已知一点+斜率)
图示
点斜式方程形式
适用条件
斜率存在(注直线若斜率不存在不可使用该形式直线方程)
1.点斜式方程中的点只要是这条直线上的点,哪一个都可以.
2.当直线与轴平行或重合时,方程可简写为.特别地,轴的方程是;当直线与轴平行或重合时,不能应用点斜式方程.此时可将方程写成.特别地,轴的方程是.
【即学即练1】(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.
知识点02:直线的斜截式方程
已知条件(使用前提)
直线的斜率为且在轴上的纵截距为(已知斜率+纵截距)
图示
点斜式方程形式
适用条件
斜率存在(注直线若斜率不存在不可使用该形式直线方程)
1.直线的斜截式方程是直线的点斜式方程的特殊情况.
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,它在轴上的截距和在轴上的截距都为0.
3.由直线的斜截式方程可直接得到直线的斜率和在轴上的截距,如直线的斜率,在轴上的截距为.
【即学即练2】(24-25高二上·山东泰安·期中)直线在轴上的截距是( )
A. B. C. D.
第三部分 题型精讲
题型01直线的点斜式方程
【典例1】(2025高三·全国·专题练习)已知直线的一个方向向量为,若过点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【典例2】(24-25高二上·全国·课后作业)已知平面内两点.
(1)求过点且与直线平行的直线的点斜式方程;
(2)求过点且与直线垂直的直线的点斜式方程.
【变式1】(24-25高二上·吉林·期末)过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【变式2】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线过点,且一个方向向量为,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【变式3】(24-25高二上·全国·课后作业)写出满足下列条件的直线的点斜式方程:
(1)经过点,斜率为;
(2)经过点,倾斜角是;
(3)经过点且与轴垂直.
题型02直线的斜截式方程
【典例1】(24-25高二上·福建厦门·阶段练习)直线的倾斜角为,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.
【典例2】(24-25高二上·天津北辰·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【变式1】(2025·天津红桥·模拟预测)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25高二上·天津滨海新·期中)直线的倾斜角30°,过点,则直线的斜截式方程为( )
A. B.
C. D.
【变式3】(24-25高二下·上海松江·期末)直线 的倾斜角是 .
题型03直线的图象
【典例1】(23-24高三下·福建厦门·强基计划),和围成的三角形内部和边上的整点有( )个.
A.35 B.36 C.37 D.38
【典例2】(23-24高二上·全国·课后作业)在平面直角坐标系中,画出经过点,且斜率分别为3与的直线.
【变式1】(23-24)高二下·河南平顶山·阶段练习)直线l1:y=ax+b与直线l2:y=bx+a(ab≠0,a≠b)在同一平面直角坐标系内的图象只可能是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(23-24高二·全国·阶段练习)已知,,则下列直线的方程不可能是的是( )
A. B.
C. D.
【变式3】(2024高二·全国·专题练习)分别求出经过点,且满足下列条件的直线方程,并画出图形.
(1)斜率;
(2)与x轴平行;
(3)与x轴垂直.
题型04直线的位置关系的应用
【典例1】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线过点,且与直线平行,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【典例2】(24-25高二上·江苏泰州·期中)已知的两顶点坐标为,,是边的中点,是边上的高.
(1)求所在直线的方程;
(2)求高所在直线的方程.
【变式1】(24-25高二上·安徽亳州·阶段练习)已知的三个顶点.
(1)求边上的中线所在直线的方程;
(2)求边上的高所在直线的方程.
【变式2】(24-25高二上·重庆·期中)在中,、、,线段的中点为,且.
(1)求实数的值;
(2)求边上的中线所在的直线方程.
【变式3】(24-25高二上·北京·期中)已知的顶点坐标分别是,,,为边的中点.
(1)求直线的斜率;
(2)求中线的方程.
第四部分 题型精练
A夯实基础 B能力提升
A夯实基础
1.(24-25高二上·福建厦门·期末)直线l与直线垂直,则l的斜率是( )
A.3 B. C. D.
2.(24-25高二上·新疆博尔塔拉·期末)已知直线l过点,且与直线平行,则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·北京怀柔·期末)已知直线的倾斜角为,且过点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·湖南长沙·期末)过点,倾斜角为的直线方程为( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高二上·广东广州·期中)已知直线l倾斜角为,且过点,则直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高二上·广东河源·期中)过点,倾斜角为的直线方程为( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高二上·河北张家口·期末)已知直线过点,将直线绕点逆时针旋转与轴重合,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
8.(21-22高二上·北京昌平·期中)经过点,且倾斜角为的直线方程是( )
A. B.
C. D.
9.(多选)(24-25高二上·陕西咸阳·阶段练习)已知直线的方程是,的方程是,则下列各图中,可能正确的( )
A. B.
C. D.
10.(多选)(23-24高二上·陕西西安·期末)若直线,则( )
A. B.
C. D.
11.(24-25高二下·上海崇明·期末)已知点、,则线段的垂直平分线方程为 .
12.(24-25高二上·安徽阜阳·期中)将直线绕点顺时针旋转得到的直线方程是 .
13.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线与直线垂直,且与直线在轴上的截距相同,求的值.
14.(24-25高二上·黑龙江鸡西·期中)在三角形中,.
(1)求边的中线所在直线的一般式方程;
(2)求边上的高所在直线的点斜式方程.
B能力提升
1.(24-25高二上·北京·期中)在同一平面直角坐标系中,直线:和直线:有可能是( )
A. B.
C. D.
2.(多选)(24-25高二上·福建宁德·阶段练习)平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线l过点,与两坐标分别交于A,B两点,设三角形OAB面积为,则下列选项中是真命题的是( )
A.存在正实数m,使得满足条件的直线直线l恰有一条.
B.存在正实数m,使得满足条件的直线直线l恰有两条.
C.若存在三条直线,使得三角形ABO面积为m,则.
D.若存在四条直线,使得三角形ABO面积为m,则.
3.(24-25高一下·湖北武汉·期末)如图,四个边长均相等的等边三角形有一条边在同一条直线上,边上有10个不同的点,,记,若,则等边三角形的边长为 .
4.(24-25高二上·天津和平·阶段练习)已知,,.求:
(1)BC边上的中线所在的直线方程;
(2)AB边垂直平分线方程;
(3)过点A且倾斜角为直线倾斜角2倍的直线方程:
5.(2024高二·全国·专题练习)如图,在路边安装路灯,路宽14m,在路边的点处立有一根高为灯柱,灯杆长1m,且与灯柱成.路灯采用锥形灯罩(灯罩顶点在点处),灯罩轴线与灯杆垂直.当灯柱高约多少时,灯罩轴线正好与道路路面的中线相交?(精确到0.01m,其中)
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第03讲 2.2.1直线的点斜式方程和斜截式方程
第一部分 思维导图
第二部分 知识梳理
知识点01:直线的点斜式方程
已知条件(使用前提)
直线过点和斜率(已知一点+斜率)
图示
点斜式方程形式
适用条件
斜率存在(注直线若斜率不存在不可使用该形式直线方程)
1.点斜式方程中的点只要是这条直线上的点,哪一个都可以.
2.当直线与轴平行或重合时,方程可简写为.特别地,轴的方程是;当直线与轴平行或重合时,不能应用点斜式方程.此时可将方程写成.特别地,轴的方程是.
【即学即练1】(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.
【答案】D
【分析】先根据直线的倾斜角求斜率,利用点斜式可得直线方程.
【详解】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
知识点02:直线的斜截式方程
已知条件(使用前提)
直线的斜率为且在轴上的纵截距为(已知斜率+纵截距)
图示
点斜式方程形式
适用条件
斜率存在(注直线若斜率不存在不可使用该形式直线方程)
1.直线的斜截式方程是直线的点斜式方程的特殊情况.
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,它在轴上的截距和在轴上的截距都为0.
3.由直线的斜截式方程可直接得到直线的斜率和在轴上的截距,如直线的斜率,在轴上的截距为.
【即学即练2】(24-25高二上·山东泰安·期中)直线在轴上的截距是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用直线的斜截式可直接得解.
【详解】对于直线,它在轴上的截距为.
故选:A.
第三部分 题型精讲
题型01直线的点斜式方程
【典例1】(2025高三·全国·专题练习)已知直线的一个方向向量为,若过点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据直线的方向向量求出直线的斜率,再由点斜式得到直线方程.
【详解】因直线的一个方向向量为,则直线的斜率,
又因直线过点,
故直线的方程为.
故选:C
【典例2】(24-25高二上·全国·课后作业)已知平面内两点.
(1)求过点且与直线平行的直线的点斜式方程;
(2)求过点且与直线垂直的直线的点斜式方程.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)求出直线的斜率,由平行关系得到,由点斜式求出直线方程;
(2)在(1)的基础上,由垂直关系得到,由点斜式求出直线方程.
【详解】(1)因为,所以.
因为直线与直线平行,所以.
又直线过点,
所以直线的点斜式方程为.
(2)由(1)知.
因为直线与直线垂直,所以,
又直线过点,
所以直线的点斜式方程为.
【变式1】(24-25高二上·吉林·期末)过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据两直线垂直斜率之积为可得所求直线斜率,利用点斜式可得结果.
【详解】∵直线的斜率为,
∴所求直线斜率为,
∴直线方程为.
故选:A.
【变式2】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线过点,且一个方向向量为,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由方向向量得到直线斜率,再用点斜式计算即可.
【详解】由题可得.又直线过点,代入点斜式方程得.
故选:C.
【变式3】(24-25高二上·全国·课后作业)写出满足下列条件的直线的点斜式方程:
(1)经过点,斜率为;
(2)经过点,倾斜角是;
(3)经过点且与轴垂直.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)直接将点的坐标和斜率代入点斜式方程即可得出结果;
(2)利用倾斜角计算出直线斜率,再代入点斜式方程即可;
(3)由直线与轴垂直,斜率不存在,不能使用点斜式方程.
【详解】(1)直线的点斜式方程为:.
(2)由倾斜角是,则直线的斜率为,
所以直线的点斜式方程为:.
(3)由于直线与轴垂直,斜率不存在,
所以该直线的方程为.
题型02直线的斜截式方程
【典例1】(24-25高二上·福建厦门·阶段练习)直线的倾斜角为,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【分析】利用直线斜截式方程及斜率的定义求解即得.
【详解】直线的倾斜角为,因此该直线的斜率,又,
所以.
故选:C
【典例2】(24-25高二上·天津北辰·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出直线的斜率,进而可得倾斜角.
【详解】因为直线的斜率为,由,,得到,
所以直线的倾斜角为,
故选:C.
【变式1】(2025·天津红桥·模拟预测)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由直线的斜截式方程求出直线的斜率,最后根据直线斜率与直线倾斜角的关系进行求解即可.
【详解】直线的斜率为1,则直线的倾斜角为.
故选:A.
【变式2】(24-25高二上·天津滨海新·期中)直线的倾斜角30°,过点,则直线的斜截式方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由直线倾斜角得斜率,利用过点可得直线的斜截式方程.
【详解】∵直线的倾斜角30°,∴直线的斜率,
∵直线过点,∴直线的斜截式方程为.
故选:A.
【变式3】(24-25高二下·上海松江·期末)直线 的倾斜角是 .
【答案】
【分析】根据直线斜率和倾斜角的关系,求得的倾斜角,即可得答案.
【详解】由,设斜率为,倾斜角为,
因为直线斜率为,则,又因直线的倾斜角,
所以.
故答案为:
题型03直线的图象
【典例1】(23-24高三下·福建厦门·强基计划),和围成的三角形内部和边上的整点有( )个.
A.35 B.36 C.37 D.38
【答案】C
【分析】做出直线的图像,依据图像进行求解.
【详解】
显然直线,上无整点,
当,,有1个点;
当,,有1个点;
当,,有2个点;
当,,有3个点;
当,,有3个点;
当,,有4个点;
当,,有5个点;
当,,有5个点;
当,,有6个点;
当,,有7个点;
得到37个整点.
故选:C.
【点睛】利用数形结合的方法进行求解.
【典例2】(23-24高二上·全国·课后作业)在平面直角坐标系中,画出经过点,且斜率分别为3与的直线.
【答案】见解析
【分析】利用点斜式写出直线方程,然后画图即可.
【详解】经过点,且斜率分别为3的直线,即
化简得:
经过点,且斜率分别为的直线即
化简得:
图像如下:
【变式1】(23-24)高二下·河南平顶山·阶段练习)直线l1:y=ax+b与直线l2:y=bx+a(ab≠0,a≠b)在同一平面直角坐标系内的图象只可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据直线的斜率和纵截距的正负进行判断.
【详解】对B,斜率为正,在轴上的截距也为正,故不可能有斜率为负的情况.故B错.
当时, 和斜率均为正,且截距均为正.仅D选项满足.
故选:D
【变式2】(23-24高二·全国·阶段练习)已知,,则下列直线的方程不可能是的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据直线斜率与轴上的截距的关系判断选项即可得解.
【详解】,
直线的方程在轴上的截距不小于2,且当时,轴上的截距为2,
故D正确,当时,, 故B不正确,当时,或,由图象知AC正确.
故选:B
【变式3】(2024高二·全国·专题练习)分别求出经过点,且满足下列条件的直线方程,并画出图形.
(1)斜率;
(2)与x轴平行;
(3)与x轴垂直.
【答案】(1),图形见解析
(2),图形见解析
(3)图形见解析
【分析】(1)由点斜式即可求解直线方程,进而可作出图形,
(2)(3)由与坐标轴平行的直线的性质即可求解.
【详解】(1)由点斜式方程得,即
(2)与x轴平行时,,
∴,即
(3)与x轴垂直,斜率不存在,方程为
题型04直线的位置关系的应用
【典例1】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线过点,且与直线平行,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据两直线平行的斜率关系,再由点斜式方程即可得出结果.
【详解】由题意,直线与直线平行,故直线的斜率为2;
又直线过点,则直线的方程为,
即.
故选:D
【典例2】(24-25高二上·江苏泰州·期中)已知的两顶点坐标为,,是边的中点,是边上的高.
(1)求所在直线的方程;
(2)求高所在直线的方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)求出点的坐标,直线的斜率,利用直线的点斜式方程求解.
(2)由(1)求出直线的斜率,进而求出直线方程.
【详解】(1)由,边的中点,得点,又点,
则直线的斜率,直线的方程为,即,
所以所在直线的方程为.
(2)由(1)知,直线的斜率,
所以高所在直线的方程为.
【变式1】(24-25高二上·安徽亳州·阶段练习)已知的三个顶点.
(1)求边上的中线所在直线的方程;
(2)求边上的高所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出的中点坐标,求出中线所在直线的斜率,代点斜式即可求解;
(2)求出直线的斜率,即可得到边上的高线的斜率,利用直线方程的点斜式,即可求解.
【详解】(1)由题意得,边的中点,
则中线所在直线的斜率为,
所以边上的中线所在直线的方程为,即.
(2)由题意得,,则边上的高所在直线的斜率,
所以边上的高所在直线的方程为,即.
【变式2】(24-25高二上·重庆·期中)在中,、、,线段的中点为,且.
(1)求实数的值;
(2)求边上的中线所在的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出点的坐标,由题意可得出,利用斜率公式可求出实数的值;
(2)求出线段的中点的坐标,可求出直线的方程,再利用点斜式可得出所求直线的方程.
【详解】(1)由题意,直线的中点为,则,
因为,则,即,解得.
(2)由(1)知点,线段的中点为,所以,,
所以,边上的中线所在的直线方程为.
【变式3】(24-25高二上·北京·期中)已知的顶点坐标分别是,,,为边的中点.
(1)求直线的斜率;
(2)求中线的方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用斜率坐标公式直接求出斜率.
(2)求出及直线的斜率,再利用直线的点斜式求出方程.
【详解】(1)直线的斜率.
(2)依题意,边的中点,则直线的斜率,
所以直线的方程是.
第四部分 题型精练
A夯实基础 B能力提升
A夯实基础
1.(24-25高二上·福建厦门·期末)直线l与直线垂直,则l的斜率是( )
A.3 B. C. D.
【答案】D
【分析】求出已知直线的斜率,利用两直线垂直的关系,即可求解.
【详解】直线l与直线垂直,且的斜率,
则直线l的斜率为.
故选:D.
2.(24-25高二上·新疆博尔塔拉·期末)已知直线l过点,且与直线平行,则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用待定系数法可求直线l的方程.
【详解】因直线l与直线平行,可设直线l的方程为,
又直线l过点,所以,解得,
所以直线l的方程为.
故选:C.
3.(24-25高二上·北京怀柔·期末)已知直线的倾斜角为,且过点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先得到直线的斜率,再由斜截式得到直线方程.
【详解】因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率,
又直线过点,所以直线的方程为.
故选:D
4.(24-25高二上·湖南长沙·期末)过点,倾斜角为的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由直线的点斜式方程即可求解.
【详解】因为倾斜角为,所以,
由直线的点斜式方程得.
故选:B.
5.(24-25高二上·广东广州·期中)已知直线l倾斜角为,且过点,则直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用斜率定义及点斜式直线方程即可得到选项.
【详解】由直线l倾斜角为,得直线l的斜率为,
又由直线l过点,则由点斜式直线方程可得:,
故选:C.
6.(24-25高二上·广东河源·期中)过点,倾斜角为的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据倾斜角可得斜率,即可根据点斜式求解方程.
【详解】直线倾斜角为,斜率,直线点斜式方程为.
故选:D
7.(24-25高二上·河北张家口·期末)已知直线过点,将直线绕点逆时针旋转与轴重合,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先求出直线的倾斜角,再由点斜式即可得出答案.
【详解】直线过点,将直线绕点逆时针旋转与轴重合,
所以直线的倾斜角为,所以,
直线的方程为:.
故选:D.
8.(21-22高二上·北京昌平·期中)经过点,且倾斜角为的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用点斜式可得出所求直线的方程.
【详解】因为所求直线的倾斜角为,所以所求直线的斜率,
所以直线方程为,即,故ACD错误.
故选:B.
9.(多选)(24-25高二上·陕西咸阳·阶段练习)已知直线的方程是,的方程是,则下列各图中,可能正确的( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】根据直线的方程,确定的符号,看看是否矛盾,即可得到正确选项.
【详解】对A:由直线可知:,,由直线可知:,,故A正确;
对B:由直线可知:,,由直线可知:,,故B正确;
对C:由直线可知:,,由直线可知:,,故C错误;
对D:由直线可知:,,由直线可知:,,故D错误;
故选:AB
10.(多选)(23-24高二上·陕西西安·期末)若直线,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】找到斜率之间的关系,即可判断平行与垂直.
【详解】设的斜率分别为,
结合题意易得:,
因为,所以
因为且,所以.
故选:BD.
11.(24-25高二下·上海崇明·期末)已知点、,则线段的垂直平分线方程为 .
【答案】
【分析】由线段的斜率可计算出线段的垂直平分线的斜率,又有的中点是线段的垂直平分线经过的一个点,使用点斜式即可得到线段的垂直平分线方程.
【详解】线段的斜率为,故线段的垂直平分线的斜率为,
线段的中点为,故线段的垂直平分线经过,
由点斜式知,线段的垂直平分线方程为:,即.
故答案为:.
12.(24-25高二上·安徽阜阳·期中)将直线绕点顺时针旋转得到的直线方程是 .
【答案】
【分析】根据倾斜角与斜率的关系,先确定所求直线的斜率,在用点斜式写出直线方程,化简即可.
【详解】因为直线的斜率为1,所以其倾斜角为.
将其顺时针旋转,所得直线的倾斜角为,所以所求直线的斜率为:.
所以所求直线方程为:即.
故答案为:
13.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线与直线垂直,且与直线在轴上的截距相同,求的值.
【答案】
【分析】根据直线垂直及截距相同列出方程组计算即可求参.
【详解】由题意得
解得或,
所以.
14.(24-25高二上·黑龙江鸡西·期中)在三角形中,.
(1)求边的中线所在直线的一般式方程;
(2)求边上的高所在直线的点斜式方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求得中点,进而可求解;
(2)由垂直关系求得斜率,进而可求解.
【详解】(1)由,可得其中点坐标为,
此时中线斜率为:,
所以边的中线方程为:,即;
(2)因为,
由垂直关系可知:边上的高所在直线斜率为,
所以点斜式方程为:.
B能力提升
1.(24-25高二上·北京·期中)在同一平面直角坐标系中,直线:和直线:有可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据每个选项中与的图象,分别确定的取值即可判断.
【详解】对于A,直线单调递减,与轴交于正半轴,则,
直线单调递减,与轴交于负半轴,则,不成立,故A错误;
对于B,直线单调递减,与轴交于负半轴,则,
直线单调递减,与轴交于负半轴,则,成立,故B正确;
对于C,直线单调递增,与轴交于负半轴,则,
直线单调递增,与轴交于正半轴,则,不成立,故C错误;
对于D,直线单调递增,与轴交于正半轴,则,
直线单调递减,与轴交于正半轴,则,不成立,故D错误;
故选:B.
2.(多选)(24-25高二上·福建宁德·阶段练习)平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线l过点,与两坐标分别交于A,B两点,设三角形OAB面积为,则下列选项中是真命题的是( )
A.存在正实数m,使得满足条件的直线直线l恰有一条.
B.存在正实数m,使得满足条件的直线直线l恰有两条.
C.若存在三条直线,使得三角形ABO面积为m,则.
D.若存在四条直线,使得三角形ABO面积为m,则.
【答案】BCD
【分析】根据直线的方程求出与坐标轴的交点坐标,然后求出的面积,作出函数的图象,利用数形结合,可确定的值的情况,即可判断各选项的正误.
【详解】由题意可知:直线l的斜率存在,且不为0,
设直线,
可知直线l与轴、轴交点的坐标分别为,,
显然,解得,
可得三角形OAB面积,
令,作出其图象如图所示,
由图可知:当时,有两解;
当时,有三解;
当时,有四解;
结合选项可知:A错误,BCD正确;
故选:BCD.
3.(24-25高一下·湖北武汉·期末)如图,四个边长均相等的等边三角形有一条边在同一条直线上,边上有10个不同的点,,记,若,则等边三角形的边长为 .
【答案】3
【分析】建立平面直角坐标系,求出直线的方程,将代入直线的方程,并用向量的坐标表示出,和上式联立,即可得出,最后求出等边三角形的边长.
【详解】设等边三角形边长为,以为坐标原点,所在直线为轴建立平面直角坐标系,
则,,,,
直线的斜率为:,方程为:,
设,因为在上,所以,
且,依题意,,所以,解得(负的舍去),即等边三角形的边长为3.
故答案为:3.
4.(24-25高二上·天津和平·阶段练习)已知,,.求:
(1)BC边上的中线所在的直线方程;
(2)AB边垂直平分线方程;
(3)过点A且倾斜角为直线倾斜角2倍的直线方程:
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)求中点的坐标,再求直线的斜率,利用点斜式表示直线,再化成一般式即可;
(2)利用直线垂直的充要条件求出直线的方程;
(3)利用直线的倾斜角的关系利用三角函数关系式求出直线的斜率,进一步求出直线的方程.
【详解】(1)由于,,则中点坐标为,
直线的斜率,
所以BC边上的中线所在的直线方程为,整理得;
(2)由于,,所以中点,直线的斜率,
所以直线的垂直平分线的斜率,
所求的垂直平分线的方程为,整理得;
(3)由于,,所以直线的斜率,设其倾斜角为,故,
所求直线的倾斜角为直线的倾斜角的2倍,所求直线的斜率,
故所求的直线的方程为,整理得.
5.(2024高二·全国·专题练习)如图,在路边安装路灯,路宽14m,在路边的点处立有一根高为灯柱,灯杆长1m,且与灯柱成.路灯采用锥形灯罩(灯罩顶点在点处),灯罩轴线与灯杆垂直.当灯柱高约多少时,灯罩轴线正好与道路路面的中线相交?(精确到0.01m,其中)
【答案】10.12m
【分析】建立如图所示坐标系,利用垂直关系得到斜率关系从而得到直线方程,再代入点即可求出;
【详解】如图,记路面宽,以灯柱底端为原点,,分别为,轴建立平面直角坐标系,
则点的坐标为,的中点的坐标为.
因为,所以直线的倾斜角为,
由,得点的坐标为,即.
又因为,所以,
所以直线的方程为.
又直线过点,所以,解得.
故灯柱高约为10.12m.
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