内容正文:
专题1.4 两条直线的交点重难点题型专训
(2个知识点+6大题型+1大拓展训练+自我检测)
题型一 求直线交点坐标
题型二 由方程组的解的个数判断直线位置关系
题型三 由直线交点的个数求参数
题型四 由直线的交点坐标求参数
题型五 三线能围成三角形的问题
题型六 直线交点系方程及应用
拓展训练一 两条直线的交点问题
知识点一:直线的交点
1、直线的交点与方程的解:
求两直线与的交点坐标,
只需求两直线方程联立所得方程组的解即可.
若有,则方程组有无穷多个解,此时两直线重合;
若有,则方程组无解,此时两直线平行;
若有,则方程组有唯一解,此时两直线相交,此解即两直线的交点坐标。
2、判断两直线的位置关系,关键是看两直线的方程组成的方程组的解的情况.
(1)解方程组的重要思想就是消元,先消去一个变量,代入另外一个方程能解出另一个变量的值.
(2)解题过程中注意对其中参数进行分类讨论.
(3)最后把方程组解的情况还原为直线的位置关系.
【即时训练】
1.(23-24高二上·北京丰台·期中)若直线和直线的交点在第二象限,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二上·重庆荣昌·期中)已知直线:在轴上的截距是轴上截距的2倍,则的值 .
知识点二:过两条直线交点的直线系方程
一般地,具有某种共同属性的一类直线的集合称为直线系,它的方程叫做直线系方程,直线系方程中除含有以外,还有根据具体条件取不同值的变量,称为参变量,简称参数.
由于参数取法不同,从而得到不同的直线系.
过两直线的交点的直线系方程:
经过两直线,交点的直线方程为
,其中是待定系数.
在这个方程中,无论取什么实数,都得不到,因此它不能表示直线.
【即时训练】
1.(23-24高一下·全国·课后作业)无论k为何值,直线都过一个定点,则该定点为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·安徽马鞍山·期中)平面直角坐标系中,过直线与的交点,且在轴上截距为1的直线的方程为 .(写成一般式)
【经典例题一 求直线交点坐标】
【例1】(24-25高二上·云南曲靖·期中)已知直线过直线和的交点,且与平行,则的方程是( )
A. B.
C. D.
【例2】(24-25高二上·山东济宁·阶段练习)若直线经过,,点分的比为,则(为参数)已知三顶点分别为,,,为内的一点,且,,的面积之比为,求点的坐标.
1.(22-23高二上·广东广州·阶段练习)直线与直线相交,则实数的值为( )
A.或 B.或
C.且 D.且
2.(23-24高二上·重庆长寿·期末)直线与直线的交点坐标是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·上海·阶段练习)在中,已知点边上的中线所在直线的方程为,的角平分线所在直线方程为,则点的坐标为 .
4.(24-25高二上·上海·课前预习)在平面直角坐标系中画出两条直线并判断与其方程组解的关系.
(1)直线::,:,方程组:;
(2)直线::,:,方程组:;
(3)直线::,:方程组.
【经典例题二 由方程组的解的个数判断直线位置关系】
【例1】(2024高二上·全国·专题练习)曲线与的交点的情况是( )
A.最多有两个交点 B.两个交点
C.一个交点 D.无交点
【例2】(24-25高二·全国·课后作业)分别判断下列直线是否相交,若相交,求出它们的交点.
(1)l1:2x-y=7和l2:3x+2y-7=0;
(2)l1:2x-6y+4=0和l2:4x-12y+8=0;
(3)l1:4x+2y+4=0和l2:y=-2x+3.
1.(23-24高二·全国·单元测试)已知直线,是直线l外一点,那么直线( )
A.过点P且与直线l斜交
B.过点P且与直线l重合
C.过点P且与直线l平行
D.过点P且与直线l垂直
2.(23-24高二上·湖南·期中)已知,是直线(为常数)上两个不同的点,则关于和的方程组的解的情况,下列说法正确的是( )
A.无论,,如何,总是无解
B.无论,,如何,总有唯一解
C.存在,,,使是方程组的一组解
D.存在,,,使之有无穷多解
3.(23-24高二上·江苏·课前预习)完成下面的表格
方程组的解
一组
无数组
无解
直线的公共点
直线的位置关系
4.(23-24高二·全国·课堂例题)判断下列各组直线的位置关系,如果相交,求出交点的坐标.
(1),;
(2),;
(3),.
【经典例题三 由直线交点的个数求参数】
【例1】(23-24高二·全国·课后作业)若三条直线,与共有两个交点,则实数的值为( )
A.1 B.-2 C.1或-2 D.-1
【例2】(23-24高二·全国·课后作业)三条直线、、有且只有两个交点,求实数的值.
1.(23-24高二上·安徽宿州·阶段练习)若的图象与直线有两个不同的交点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二上·山西晋中·期末)已知线段AB两端点的坐标分别为和,若直线与线段AB有交点,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·福建泉州·期中)直线与线段没有公共点,其中,,则实数b的取值范围是 .
4.(23-24高二上·上海·课后作业)已知直线,直线,根据下列条件分别求实数的值:
(1)与相交;
(2)与平行;
(3)与重合.
【经典例题四 由直线的交点坐标求参数】
【例1】(23-24高二上·全国·课后作业)已知两直线和,相交于点,则的值分别是( )
A.7,1 B.1,7
C. D.
【例2】(23-24高二·全国·课后作业)直线与直线的交点在第四象限,求的范围.
1.(24-25高二上·河北保定·期中)若直线与直线的交点在第一象限,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(22-23高二上·全国·课后作业)若直线与直线的交点在第四象限,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·天津南开·期中)若过点的直线与直线的交点位于第一象限,则直线斜率的范围是 .
4.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线.
(1)若,求的值;
(2)若直线与轴的交点分别为,与轴的交点分别为,若,求的值.
【经典例题五 三线能围成三角形的问题】
【例1】(23-24高二·江西·课后作业)若三条直线,,构成三角形,则的取值范围是( )
A. B., C. D.,
【例2】(23-24高二·全国·课后作业)过点作直线l分别交x轴、y轴正半轴于B、C两点,当面积最小时,求直线l的方程,并求此面积最小值.
1.(23-24高二上·全国·课后作业)使三条直线不能围成三角形的实数m的值最多有几个( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
2.(23-24高二上·四川遂宁·期中)已知直线ax+y+1=0,x+ay+1=0和x+y+a=0能构成三角形,则a的取值范围是( )
A.a≠ B.a≠
C.a≠且a≠ D.a≠且a≠1
3.(24-25高二上·河北唐山·期中)三条直线 不构成一个三角形,则实数k的所有取值之和为__________.
4.(23-24高二上·上海·假期作业)若三条直线不能围成三角形,求实数的值.
【经典例题六 直线交点系方程及应用】
【例1】(23-24高二下·上海·阶段练习)已知直线的方程是,则对任意的实数,直线一定经过( ).
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【例2】(2025高三·全国·专题练习)已知直线,直线过与的交点且过点,求的方程.
1.(24-25高二上·全国·课后作业)过两直线和的交点和原点的直线方程为( )
A.3x-19y=0 B.19x-3y=0
C.19x+3y=0 D.3x+19y=0
2.(23-24高二上·安徽六安·期中)已知两直线和的交点为,则过两点的直线方程为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·山东聊城·期中)直线恒过定点
4.(23-24高二·全国·期末)已知直线:().求证:直线恒过定点,并求点的坐标.
【拓展训练一 两条直线的交点问题】
【例1】(24-25高二上·福建泉州·期中)已知为坐标原点,过点的直线分别与轴、轴交于两点,使的面积为的直线恰有3条,则为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【例2】(24-25高二上·江苏常州·期中)已知直线的方程为,若直线过点,且.
(1)求直线和直线的交点坐标;
(2)已知直线经过直线与直线的交点,且在x轴上截距是在y轴上的截距的,求直线的方程.
1.(24-25高二上·山东济南·期中)若三条直线,,不能围成三角形,则实数的取值最多有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
2.(24-25高二上·广东东莞·阶段练习)若直线:与直线:的交点位于第一象限,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·辽宁大连·期末)已知三条直线,,相交于一点,则 .
4.(24-25高二上·广东珠海·阶段练习)已知直线,的方程分别是,点的坐标为,过点的直线的斜率为,且与,分别交于点,(,的纵坐标均为正数)
(1)当时,线段恰好被点平分,求斜率的值及的面积;
(2)问是否存在实数,使得的值与无关?若存在,求出所有这样的实数;若不存在,请说明理由.
1.(24-25高二上·江苏宿迁·期末)已知直线l过直线与直线的交点,且与直线平行,则直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·山西忻州·阶段练习)如图,已知直线l1:y=-2x+4与直线l2:y=kx+b(k≠0)在第一象限交于点M.若直线l2与x轴的交点为A(-2,0),则k的取值范围是( )
A.-2<k<2 B.-2<k<0 C.0<k<4 D.0<k<2
3.(24-25高二上·福建·阶段练习)下面三条直线,,不能构成三角形,则的集合是( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二上·湖北武汉·阶段练习)已知直线:,且与轴、轴分别交于、两点.若使的面积为的直线共有( )条
A.1 B.2 C.3 D.4
5.(24-25高三上·江苏·阶段练习)若既是的中点,又是直线与直线的交点,则线段AB的垂直平分线的方程是( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)直线与直线相交于点P,对任意实数m,直线,分别恒过定点A,B,则的最大值为( )
A.4 B.8 C. D.
7.(23-24高二上·黑龙江·期中)设,过定点的动直线和过定点的动直线交于点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
8.(24-25高二上·辽宁葫芦岛·期末)直线与互相垂直,则这两条直线的交点坐标为( )
A. B. C. D.
9.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线与直线垂直,则与的交点坐标是( )
A. B. C. D.
10.(24-25高二上·江苏连云港·期中)若直线与直线交于点,与直线交于点,且线段的中点是,则的斜率为( )
A. B. C. D.
11.(24-25高二上·吉林白山·阶段练习)过点有一条直线,它夹在两条直线与之间的线段恰被点平分,则直线的方程为 .
12.(22-23高二·全国·课堂例题)若直线与直线的交点在直线上,则k的值为 .
13.(23-24高二·全国·课后作业)已知直线,则直线l恒过定点为 ,当直线在两坐标轴上的截距和为0时,则直线l的方程为 .
14.(24-24高三上·北京西城·期中)直线l:,直线l交x轴于点A,交y轴于点B,若的面积为4,则满足条件的直线有 条.
15.(23-24高二上·全国·课后作业)经过点和两直线;交点的直线方程为 .
16.(24-25高二上·浙江杭州·期中)已知两点,,过点的直线与直线,的交点分别为、两点,直线与直线交于点,直线与直线交于点,
(1)当时,求直线的方程;
(2)判断直线是否过定点,若是,求出该点坐标,若不是,请说明理由.
17.(23-24高二上·上海·期中)已知,直线的方程为,直线 的方程为.当m变化时,
(1)分别求直线和经过的定点坐标;
(2)讨论直线和的位置关系.
18.(23-24高一·全国·课后作业)已知三条直线,,.
(1)若直线,,交于一点,求实数的值;
(2)若直线,,不能围成三角形,求实数的值.
19.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线,且.
(1)求的值;
(2)若直线与的交点在直线上,求直线的方程.
20.(2024高二·全国·专题练习)求过直线x+y+1=0与2x+3y﹣4=0的交点且斜率为﹣2的直线方程.
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专题1.4 两条直线的交点重难点题型专训
(2个知识点+6大题型+1大拓展训练+自我检测)
题型一 求直线交点坐标
题型二 由方程组的解的个数判断直线位置关系
题型三 由直线交点的个数求参数
题型四 由直线的交点坐标求参数
题型五 三线能围成三角形的问题
题型六 直线交点系方程及应用
拓展训练一 两条直线的交点问题
知识点一:直线的交点
1、直线的交点与方程的解:
求两直线与的交点坐标,
只需求两直线方程联立所得方程组的解即可.
若有,则方程组有无穷多个解,此时两直线重合;
若有,则方程组无解,此时两直线平行;
若有,则方程组有唯一解,此时两直线相交,此解即两直线的交点坐标。
2、判断两直线的位置关系,关键是看两直线的方程组成的方程组的解的情况.
(1)解方程组的重要思想就是消元,先消去一个变量,代入另外一个方程能解出另一个变量的值.
(2)解题过程中注意对其中参数进行分类讨论.
(3)最后把方程组解的情况还原为直线的位置关系.
【即时训练】
1.(23-24高二上·北京丰台·期中)若直线和直线的交点在第二象限,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】联立两直线方程求出交点,即可根据第二象限的特征求解.
【详解】,
所以交点为,由于在第二象限,所以,
所以的取值范围为,
故选:D
2.(24-25高二上·重庆荣昌·期中)已知直线:在轴上的截距是轴上截距的2倍,则的值 .
【答案】或
【分析】求出直线与两坐标轴的交点,根据截距的关系,列方程求即可.
【详解】依题意可得,
直线在轴上的截距为,在轴上截距,
则,得或.
故答案为:或.
知识点二:过两条直线交点的直线系方程
一般地,具有某种共同属性的一类直线的集合称为直线系,它的方程叫做直线系方程,直线系方程中除含有以外,还有根据具体条件取不同值的变量,称为参变量,简称参数.
由于参数取法不同,从而得到不同的直线系.
过两直线的交点的直线系方程:
经过两直线,交点的直线方程为
,其中是待定系数.
在这个方程中,无论取什么实数,都得不到,因此它不能表示直线.
【即时训练】
1.(23-24高一下·全国·课后作业)无论k为何值,直线都过一个定点,则该定点为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】把直线都过一个定点转化为求直线和直线的交点,联立方程组即可求解.
【详解】直线方程可化为,则此直线过直线和直线的交点.由解得因此所求定点为.
故选:D.
2.(23-24高二上·安徽马鞍山·期中)平面直角坐标系中,过直线与的交点,且在轴上截距为1的直线的方程为 .(写成一般式)
【答案】
【分析】设交点系方程,结合直线过求方程即可.
【详解】由题设,令直线的方程为,且直线过,
所以,故直线的方程为.
故答案为:
【经典例题一 求直线交点坐标】
【例1】(24-25高二上·云南曲靖·期中)已知直线过直线和的交点,且与平行,则的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】求出直线、的交点坐标,根据题意,设直线的方程为,将交点坐标代入直线的方程,求出实数的值,即可得出直线的方程.
【详解】联立直线、的方程,,解得,
故直线、的交点坐标为,
因为直线与直线平行,设直线的方程为,
将点的坐标代入直线的方程可得,解得.
因此,直线的方程为.
故选:B.
【例2】(24-25高二上·山东济宁·阶段练习)若直线经过,,点分的比为,则(为参数)已知三顶点分别为,,,为内的一点,且,,的面积之比为,求点的坐标.
【答案】
【分析】由三角形面积之比得到点到直线的距离之比,从而得到直线和直线的交点为线段的三等分点,进而得到直线的方程,同理得到直线的方程,最后联立两直线方程求解点的坐标.
【详解】
由,它们有公共边,
故,到直线的距离之比为.
同理,,到直线的距离之比为,
边上靠近的三等分点为,即,
它与点连线的直线方程为.
边上靠近的四等分点为即,
它与点连线的直线方程为.
由,解得点坐标为.
1.(22-23高二上·广东广州·阶段练习)直线与直线相交,则实数的值为( )
A.或 B.或
C.且 D.且
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用两条直线相交的充要条件,列式求解即得.
【详解】由直线与直线相交,得,
即,解得且,
所以实数k的值为且.
故选:D
2.(23-24高二上·重庆长寿·期末)直线与直线的交点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】两个方程的联立,加减消元法计算即可.
【详解】……①
……②
①+②得:……③
③代入②有:……④
由③④得交点坐标为:.
故选:B.
3.(24-25高二下·上海·阶段练习)在中,已知点边上的中线所在直线的方程为,的角平分线所在直线方程为,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】设的坐标为,即可得到的中点坐标,再根据中点在中线上,点在角平分线上得到方程组,解得即可.
【详解】设的坐标为,则的中点坐标为,
则,解得,则点的坐标为.
故答案为:
4.(24-25高二上·上海·课前预习)在平面直角坐标系中画出两条直线并判断与其方程组解的关系.
(1)直线::,:,方程组:;
(2)直线::,:,方程组:;
(3)直线::,:方程组.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
(3)答案见解析
【分析】根据图像判断两条直线位置关系.
【详解】(1)两条直线相交,方程组有唯一解;
(2)两条直线平行,方程组无解;
(3)两条直线重合,方程组有无穷多组解.
【经典例题二 由方程组的解的个数判断直线位置关系】
【例1】(2024高二上·全国·专题练习)曲线与的交点的情况是( )
A.最多有两个交点 B.两个交点
C.一个交点 D.无交点
【答案】A
【分析】联立两条直线的方程得到二次方程,再根据判别式分析即可
【详解】联立两条直线方程得:得到,两边平方得:,当即时,,得到方程有两个不相等的实数解,所以曲线与直线有两个交点.当时,得到,与曲线只有一个交点.所以曲线与的最多有两个交点.
故选:A
【例2】(24-25高二·全国·课后作业)分别判断下列直线是否相交,若相交,求出它们的交点.
(1)l1:2x-y=7和l2:3x+2y-7=0;
(2)l1:2x-6y+4=0和l2:4x-12y+8=0;
(3)l1:4x+2y+4=0和l2:y=-2x+3.
【答案】答案见解析.
【分析】直接将两直线方程联立方程组,根据方程组解的个数判断两直线是否相交.
【详解】(1)方程组的解为
因此直线l1和l2相交,交点坐标为(3,-1).
(2)方程组有无数个解,
这表明直线l1和l2重合.
(3)方程组无解,
这表明直线l1和l2没有公共点,故l1∥l2.
【点睛】本题考查了直线方程的解的个数与直线的位置关系,考查了运算求解能力,属于基础题目.
1.(23-24高二·全国·单元测试)已知直线,是直线l外一点,那么直线( )
A.过点P且与直线l斜交
B.过点P且与直线l重合
C.过点P且与直线l平行
D.过点P且与直线l垂直
【答案】C
【分析】
根据f(x0,y0)为常数,得到两直线方程中x与y的系数相同,常数项不相等,得到两直线的位置关系是平行.
【详解】
解:在直线外,所以,
方程与两变量的系数完全相同,而,即常数项不同,
它们的方程组成的方程组无解,所以两直线的位置关系是平行,
又,所以直线必过点,所以直线过点且与直线平行.
故选:C
2.(23-24高二上·湖南·期中)已知,是直线(为常数)上两个不同的点,则关于和的方程组的解的情况,下列说法正确的是( )
A.无论,,如何,总是无解
B.无论,,如何,总有唯一解
C.存在,,,使是方程组的一组解
D.存在,,,使之有无穷多解
【答案】B
【分析】先得到,从而得到方程组总有唯一解,A,D错误,B正确;再假设是方程组的一组解,得到,在直线,与两点在上矛盾,C错误.
【详解】直线的斜率存在,
∴,
由题意,
则,
故:与:相交,
∴方程组总有唯一解,A,D错误,B正确;
若是方程组的一组解,则,
则点,在直线,即上,
但已知这两个点在直线上,而这两条直线不是同一条直线,
∴不可能是方程组的一组解,C错误.
故选:B.
3.(23-24高二上·江苏·课前预习)完成下面的表格
方程组的解
一组
无数组
无解
直线的公共点
直线的位置关系
【答案】 一个 无数个 零个 相交 重合 平行
【详解】设直线的公共点为点,则点既在直线上,又在直线上,所以点的坐标既满足直线的方程,也满足直线的方程,即点的坐标就是方程组的解,因此方程组一个解对应直线一个公共点,直线相交;方程组无数个解对应直线无数个公共点,直线重合;方程组无解对应直线零个公共点,直线平行.
故答案为:一个;无数个;零个;相交;重合;平行.
4.(23-24高二·全国·课堂例题)判断下列各组直线的位置关系,如果相交,求出交点的坐标.
(1),;
(2),;
(3),.
【答案】(1)相交,交点坐标为
(2)重合
(3)平行
【分析】分别联立方程组的,解方程组即可判断直线的位置关系.
【详解】(1)解方程组,得,
所以与相交,且交点坐标为.
(2)联立直线与的方程得方程组,
因为整理得,即方程②可以化为方程①,
所以方程组有无数组解,
所以与重合.
(3)联立直线与的方程得方程组
由得(不成立),可知该方程组无解.
所以与无公共点,即.
【经典例题三 由直线交点的个数求参数】
【例1】(23-24高二·全国·课后作业)若三条直线,与共有两个交点,则实数的值为( )
A.1 B.-2 C.1或-2 D.-1
【答案】C
【分析】由题意可得三条直线中,有两条直线互相平行,利用直线平行即求.
【详解】由题意可得三条直线中,有两条直线互相平行,
∵直线和直线不平行,
∴直线和直线平行或直线和直线平行,
∵直线的斜率为1,直线的斜率为,直线的斜率为,
∴或.
故选:C.
【例2】(23-24高二·全国·课后作业)三条直线、、有且只有两个交点,求实数的值.
【答案】或
【分析】首先确定有一个交点,则若三条直线有且仅有两个交点,需或,由此可构造方程求得结果.
【详解】由得:,即有一个交点,或;
即或,解得:或.
1.(23-24高二上·安徽宿州·阶段练习)若的图象与直线有两个不同的交点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,分与讨论,结合条件,列出不等式,即可得到结果.
【详解】当时,由可得,,当时,解得;
当时,由可得,,由可知,方程的解是,
又的图象与直线有两个不同的交点,
所以,其中,解得;
综上所述,.
故选:B
2.(23-24高二上·山西晋中·期末)已知线段AB两端点的坐标分别为和,若直线与线段AB有交点,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】判断出直线所过定点,结合图象求得的取值范围
【详解】直线恒过的定点,.
当时,直线方程为,与线段有交点,符合题意.
当时,直线的斜率为,则,
解得或,综上,.
故选:C
3.(24-25高二上·福建泉州·期中)直线与线段没有公共点,其中,,则实数b的取值范围是 .
【答案】
【分析】数形结合即可求得的取值范围.
【详解】由题可知,当直线经过点时,
当直线经过点时,
当直线与线段没有公共点,
则或.
故答案为:.
4.(23-24高二上·上海·课后作业)已知直线,直线,根据下列条件分别求实数的值:
(1)与相交;
(2)与平行;
(3)与重合.
【答案】(1)且
(2)
(3)
【分析】(1)根据两直线相交可得出关于实数的不等式,即可解得实数的取值范围;
(2)根据两直线平行可得出关于实数的等式与不等式,即可解得实数的值;
(3)根据两直线重合可得出关于实数的方程,即可解得实数的值.
【详解】(1)解:已知,直线,
若与相交,则,即,解得且.
(2)解:已知,直线,
若与平行,则,即,解得.
(3)解:已知,直线,
若与重合,则,即,解得.
【经典例题四 由直线的交点坐标求参数】
【例1】(23-24高二上·全国·课后作业)已知两直线和,相交于点,则的值分别是( )
A.7,1 B.1,7
C. D.
【答案】B
【分析】将点分别代入两直线方程即可解得,.
【详解】将点代入直线的方程可得,解得;
将代入直线的方程可得,解得;
故选:B
【例2】(23-24高二·全国·课后作业)直线与直线的交点在第四象限,求的范围.
【答案】
【分析】联立与解出交点坐标,令横坐标大于0,纵坐标小于0,解出的范围即可.
【详解】联立两条直线方程解得,
因此两直线交点坐标为,
因为交点在第四象限,所以,
解得.
1.(24-25高二上·河北保定·期中)若直线与直线的交点在第一象限,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出两条直线的交点,并根据交点在第一象限,解出的取值范围即可.
【详解】由得,
因为两直线的交点在第一象限,所以,
解得:.
故选:B.
2.(22-23高二上·全国·课后作业)若直线与直线的交点在第四象限,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】联立方程组求得两直线的交点为,根据题意列出不等式组,即可求解.
【详解】由方程组,解得,
即两直线的交点坐标为,
因为两直线的交点位于第四象限,可得且,解得,
即实数的取值范围为.
故选:D.
3.(24-25高二上·天津南开·期中)若过点的直线与直线的交点位于第一象限,则直线斜率的范围是 .
【答案】
【分析】先求出直线在轴、轴的交点,再结合直线的斜率公式与图形,即可求解.
【详解】设直线在轴的交点为,在轴的交点为,
则,,,
,,,
过点的直线与直线的交点位于第一象限,
直线斜率的取值范围是.
故答案为:.
4.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线.
(1)若,求的值;
(2)若直线与轴的交点分别为,与轴的交点分别为,若,求的值.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)当或时利用两直线垂直斜率之积为计算即可;
(2)令和分别解出四点坐标,然后由得到关于的方程,分的取值解出即可;
【详解】(1)当或时,显然直线与不垂直,
所以,
所以,
解得.
(2)依题意可知直线的斜率存在且不为0,即或,
令,得,
解得,
所以,
令,得,
解得,
所以,
又,所以,
即,
当时,,无解;
当或时,,
解得或;
当时,,无解;
综上所述,或.
【经典例题五 三线能围成三角形的问题】
【例1】(23-24高二·江西·课后作业)若三条直线,,构成三角形,则的取值范围是( )
A. B., C. D.,
【答案】A
【分析】由题意可得,三条直线中任意两条不平行,且三条直线不共点,由此求得的范围.
【详解】解:三条直线,,构成三角形,
故三条直线中任意两条不平行,且三条直线不共点.
而直线和交于原点,无论为何值,直线总不经过原点,
因此,要满足三条直线构成三角形,只需直线与另两条直线不平行,
所以,
故选:A.
【例2】(23-24高二·全国·课后作业)过点作直线l分别交x轴、y轴正半轴于B、C两点,当面积最小时,求直线l的方程,并求此面积最小值.
【答案】直线l的方程为,最小面积为4
【分析】设直线l的方程为,求出坐标,由面积公式以及基本不等式求解即可.
【详解】设直线l的方程为,则
当且仅当时,的面积最小.
此时直线l的方程为,最小面积为4
1.(23-24高二上·全国·课后作业)使三条直线不能围成三角形的实数m的值最多有几个( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】B
【分析】根据题设,讨论存在两条直线平行或三条直线交于一点,分别求出对应m值,进而验证是否满足题设,即可得答案.
【详解】要使三条直线不能围成三角形,存在两条直线平行或三条直线交于一点,
若平行,则,即;
若平行,则,即无解;
若平行,则,即;
若三条直线交于一点,,可得或;
经检验知:均满足三条直线不能围成三角形,故m最多有4个.
故选:B
2.(23-24高二上·四川遂宁·期中)已知直线ax+y+1=0,x+ay+1=0和x+y+a=0能构成三角形,则a的取值范围是( )
A.a≠ B.a≠
C.a≠且a≠ D.a≠且a≠1
【答案】C
【分析】由三条直线两两不平行,且不交于同一点可得.
【详解】已知三条直线能构成三角形,首先不平行,
若,则三条直线围成三角形,
若,则,,解得,
时,由,得,代入得,或,因此
综上:且.
故选:C.
3.(24-25高二上·河北唐山·期中)三条直线 不构成一个三角形,则实数k的所有取值之和为__________.
【答案】-10
【分析】如果三条直线不构成三角形,则必存在平行线,或三条直线过同一点,由此可求得实数k的值,从而可得实数k的所有取值之和
【详解】若 ,则k=5,
若 ,则k=-5,
由 得 ,
若在上,则k=-10.
∴符合条件的实数k的所有取值之和为
故答案为-10
【点睛】本题考查两条直线平行的性质,直线的一般式方程,考查两条直线相交,考查逻辑思维能力,计算能力,是基础题.
4.(23-24高二上·上海·假期作业)若三条直线不能围成三角形,求实数的值.
【答案】或或
【分析】根据三条直线“至少有两条直线平行”或“三线共点”来求得的值.
【详解】依题意,任意两条直线不重合,若三条直线不能围成三角形,则至少有两条直线平行或三线共点.
当有两条直线平行时,,则三条直线的斜率为,
若,则.
若,则..
若三线共点,由解得,设,
将代入,
得,
综上所述,或或.
【经典例题六 直线交点系方程及应用】
【例1】(23-24高二下·上海·阶段练习)已知直线的方程是,则对任意的实数,直线一定经过( ).
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【分析】首先求直线所过定点,再判断选项.
【详解】,
,得,定点在第一象限,则直线一定经过第一象限
故选:A
【例2】(2025高三·全国·专题练习)已知直线,直线过与的交点且过点,求的方程.
【答案】
【分析】点坐标代入方程可得答案.
【详解】由题意可设的方程为.
因为过点,
所以,解得,
所以的方程为,
即.
1.(24-25高二上·全国·课后作业)过两直线和的交点和原点的直线方程为( )
A.3x-19y=0 B.19x-3y=0
C.19x+3y=0 D.3x+19y=0
【答案】D
【分析】设过两直线交点的直线系方程为,代入原点坐标,得,求解即可.
【详解】设过两直线交点的直线系方程为,
代入原点坐标,得,解得,
故所求直线方程为,即.
故选:D.
2.(23-24高二上·安徽六安·期中)已知两直线和的交点为,则过两点的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据两直线和的交点列方程,对比后求得直线的方程.
【详解】依题意两直线和的交点为,
所以在直线上,
所以过两点所在直线方程为,
故选:B
3.(23-24高二上·山东聊城·期中)直线恒过定点
【答案】
【分析】变换直线,转化求解方程组问题,即可求解.
【详解】直线方程化简为,
即,
当,解得:,
所以直线恒过定点.
故答案为:
4.(23-24高二·全国·期末)已知直线:().求证:直线恒过定点,并求点的坐标.
【答案】证明见解析,
【分析】整理原方程,利用直线系列出方程组,即可得到直线恒过定点的坐标.
【详解】证明:原方程整理为,则由得
所以点坐标为.
【拓展训练一 两条直线的交点问题】
【例1】(24-25高二上·福建泉州·期中)已知为坐标原点,过点的直线分别与轴、轴交于两点,使的面积为的直线恰有3条,则为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】由题意直线的斜率存在且不为0,设直线的方程为,,求得的坐标,可得的面积的表达式,然后把各选项代入,根据方程解的个数即可判断.
【详解】由题意直线的斜率存在且不为0,设直线的方程为,,
令,得;令,得,则,
所以的面积为,
当时,有,
当时,得,解得;
当时,得,此方程无解,
所以满足条件的直线有2条,故A错误;
当时,有,
当时,得,解得;
当时,得,解得,
所以满足条件的直线有3条,故B正确;
当时,有,
当时,得,解得;
当时,得,解得,
所以满足条件的直线有4条,故C错误;
当时,有,
当时,得,解得;
当时,得,解得,
所以满足条件的直线有4条,故D错误.
故选:B.
【例2】(24-25高二上·江苏常州·期中)已知直线的方程为,若直线过点,且.
(1)求直线和直线的交点坐标;
(2)已知直线经过直线与直线的交点,且在x轴上截距是在y轴上的截距的,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)先求直线的方程,联立,的方程,解方程组可得交点坐标.
(2)设直线的点斜式方程,利用直线在两坐标轴上的截距的数量关系列方程,可求斜率,得到直线的方程.
【详解】(1)经过点且与垂直的直线为::,即.
由.
所以直线和直线的交点坐标为:.
(2)因为直线与两坐标轴都相交,故斜率一定存在且不为0.
设:.
交轴于点:,交轴于点:.
由或.
所以的方程为:或.
1.(24-25高二上·山东济南·期中)若三条直线,,不能围成三角形,则实数的取值最多有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【分析】分析可知直线与直线或直线平行,或直线过点,进而列式求解即可.
【详解】联立方程,解得,
可知:直线的斜率为,的斜率为,且直线、的交点为,
若三条直线不能围成三角形,则直线与直线或直线平行,或直线过点,
可知直线的斜率存在,且为,
可得或或,解得或或,
所以实数的取值最多有3个.
故选:B.
2.(24-25高二上·广东东莞·阶段练习)若直线:与直线:的交点位于第一象限,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】联立直线方程求出交点坐标,由题意可列出不等式组,即可求得答案.
【详解】由题意联立,解得,
即直线:与直线:的交点为,
由题意可得,解得,
即实数的取值范围是,
故选:A
3.(24-25高二上·辽宁大连·期末)已知三条直线,,相交于一点,则 .
【答案】3
【分析】先由两直线方程求得交点,再将该点代入第三条直线方程,计算即得.
【详解】由和联立,解得,
依题意,点在直线上,解得.
故答案为:3.
4.(24-25高二上·广东珠海·阶段练习)已知直线,的方程分别是,点的坐标为,过点的直线的斜率为,且与,分别交于点,(,的纵坐标均为正数)
(1)当时,线段恰好被点平分,求斜率的值及的面积;
(2)问是否存在实数,使得的值与无关?若存在,求出所有这样的实数;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)存在实数时,使得的值与无关
【分析】(1)直线的方程为,根据题意,联立方程组,分别求得点和,结合和点为的中点,列出方程组,求得,得到的坐标,结合,即可求解;
(2)假设存在满足题意的实数,使得的值与无关,由(1)中的坐标,化简得到,即可得到答案.
【详解】(1)解:因为直线过点,且斜率为,可得直线的方程为,
因为直线与分别交于点,所以,
联立方程组,解得,即,
联立方程组,解得,即,
又因为的纵坐标均为整数,可得,即,
因为,所以,
当时,可得,,,
因为点为的中点,可得,解得,
所以,,,
则的面积.
(2)解:假设存在满足题意的实数,使得的值与无关,
由(1)知,,,且,
可得,所以,
因为,所以当时,(定值),
所以存在实数时,使得的值与无关.
1.(24-25高二上·江苏宿迁·期末)已知直线l过直线与直线的交点,且与直线平行,则直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先求出直线的交点,再设直线的平行直线,最后代入交点求参.
【详解】直线与直线的交点为,
又因为与直线平行,所以设直线为:,
代入得,所以,
所以直线的方程为.
故选:A.
2.(23-24高一上·山西忻州·阶段练习)如图,已知直线l1:y=-2x+4与直线l2:y=kx+b(k≠0)在第一象限交于点M.若直线l2与x轴的交点为A(-2,0),则k的取值范围是( )
A.-2<k<2 B.-2<k<0 C.0<k<4 D.0<k<2
【答案】D
【分析】由直线过得,然后求出两直线交点坐标,由交点在第一象限(横、纵坐标均大于0)求得的范围.
【详解】因为直线l2与x轴的交点为A(-2,0),所以,即,
由,可得,由题设,解之得,
故选:D.
3.(24-25高二上·福建·阶段练习)下面三条直线,,不能构成三角形,则的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】三直线不能构成三角形时共有4种情况,即三直线中其中有两直线平行或者是三条直线经过同一个点,在这四种情况中,分别求出实数的值.
【详解】当直线平行于时,.
当直线平行于时,,
当 平行于时,,无解.
当三条直线经过同一个点时,把直线 与的交点,代入,
得,解得:或,
综上,满足条件的的集合为为.
故选:C.
4.(23-24高二上·湖北武汉·阶段练习)已知直线:,且与轴、轴分别交于、两点.若使的面积为的直线共有( )条
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】利用直线方程求得直线与两坐标轴的交点、,从而将的面积表示为斜率的函数,分和两种情况根据的面积为的条件计算,利用一元二次方程的解法运算即可得解.
【详解】解:
如上图,当时,则直线过定点,
∵与轴、轴分别交于、两点,
∴直线的斜率存在且不为,
且∵直线方程为,
∴当时,当时,
∴直线与轴交于点,直线与轴交于点,
∴,,
∵,则是直角三角形,
∴,
(i)当时,,
由题意,的面积为,则,
即,解得:.
(ii)当时,,
由题意,的面积为,则,
即,解得:.
综上知,使的面积为的直线共有3条.
故选:C.
5.(24-25高三上·江苏·阶段练习)若既是的中点,又是直线与直线的交点,则线段AB的垂直平分线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先根据条件求,再根据两点确定一条直线,求直线方程,根据垂直关系,即可求中垂线方程.
【详解】由条件可知,,,
且,两式相加得,
即,得,
点是直线和的交点,所以,
所以点满足直线,即直线方程为,
,与直线垂直的直线方程的斜率为,
所以中垂线方程为,整理为.
故选:A
6.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)直线与直线相交于点P,对任意实数m,直线,分别恒过定点A,B,则的最大值为( )
A.4 B.8 C. D.
【答案】A
【分析】首先求点的坐标,并判断两条直线的位置关系,结合基本不等式,即可求解.
【详解】直线,当,得,
即点,
直线,当,得,即点,
且两条直线满足,所以,即,
,
,当时,等号成立,
所以的最大值为4.
故选:A
7.(23-24高二上·黑龙江·期中)设,过定点的动直线和过定点的动直线交于点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求得直线恒过的定点,判断两直线位置关系,找到与的关系,利用均值不等式求最值.
【详解】直线可整理为,故恒过定点,即为A的坐标;
直线整理为,故恒过定点,即为B坐标;
又两条直线垂直,故可得,
即
整理得
解得,当且仅当时取得最大值.
故选:A.
8.(24-25高二上·辽宁葫芦岛·期末)直线与互相垂直,则这两条直线的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用垂直关系求出,再代入方程联立求解交点.
【详解】直线与互相垂直,可得,即.
把代入直线,得到.
联立方程组
解得.把代入,得.
所以交点坐标为.
故选:C.
9.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线与直线垂直,则与的交点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据两直线垂直充要条件列式求出,再联立方程组求出交点坐标.
【详解】因为直线与直线垂直,
所以,解得,
直线的方程为.
由,解得,故交点坐标为.
故选:A.
10.(24-25高二上·江苏连云港·期中)若直线与直线交于点,与直线交于点,且线段的中点是,则的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,结合在上,在上及中点坐标公式求解.
【详解】设,由题意得,,
又的中点是,则,故,
又在上,则,故,
又,故,于是,
根据斜率公式,.
故选:A
11.(24-25高二上·吉林白山·阶段练习)过点有一条直线,它夹在两条直线与之间的线段恰被点平分,则直线的方程为 .
【答案】
【分析】设两交点坐标,由线段被平分,得到两点坐标的关系,由直线方程得到方程组,解得点坐标,由点斜式写出直线方程.
【详解】设,
∵为中点,∴,
∴,∴,
解得,
∴,即.
故答案为:
12.(22-23高二·全国·课堂例题)若直线与直线的交点在直线上,则k的值为 .
【答案】/
【分析】用字母表示出交点坐标,再代入到第三条直线的方程中,列出关于的方程,然后求解.
【详解】因为直线与直线相交,则,则且,
由,解得,
即直线与直线的交点坐标为,
将点的坐标代入,得,
即,即,因为,解得.
故答案为:.
13.(23-24高二·全国·课后作业)已知直线,则直线l恒过定点为 ,当直线在两坐标轴上的截距和为0时,则直线l的方程为 .
【答案】 或
【分析】根据直线系求出定点,再由截距和求出得直线方程.
【详解】由可得,故可得直线过定点,
令,解得,令,可得,
由题意,,解得或,
所以直线方程为或.
故答案为:;或
14.(24-24高三上·北京西城·期中)直线l:,直线l交x轴于点A,交y轴于点B,若的面积为4,则满足条件的直线有 条.
【答案】3
【分析】求出直线在两坐标轴上的截距,由三角形的面积公式可求解直线的斜率,即可得出结果.
【详解】解:当时,显然不成立.当,对直线l:,
时,;时,,∴,,
∵,∴,解得或,∴共三条,
故答案为:3.
15.(23-24高二上·全国·课后作业)经过点和两直线;交点的直线方程为 .
【答案】
【分析】设所求直线方程为,将点代入方程,求得,即可求解.
【详解】设所求直线方程为,
点在直线上,
,
解得,
所求直线方程为,即.
故答案为:.
16.(24-25高二上·浙江杭州·期中)已知两点,,过点的直线与直线,的交点分别为、两点,直线与直线交于点,直线与直线交于点,
(1)当时,求直线的方程;
(2)判断直线是否过定点,若是,求出该点坐标,若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)恒过定点.
【分析】(1)根据题意设直线的方程为,分别与直线,联立,求得点、的坐标,再由求解;
(2)分别求得点C,D的坐标,再根据对称性,令,得,得到直线过点,然后由论证即可.
【详解】(1)解:如图所示:
显然直线的斜率存在,设为,则直线的方程为,
联立,解得点,同理可得点,
由,解得,
直线的方程为.
(2)由(1)得,直线的方程为,联立,得点,
同理直线的方程为,联立,得点,
根据对称性,令,得,此时直线过点,
猜测直线CD过定点.
,同理:,
恒成立,、、始终三点共线,所以直线过定点.
17.(23-24高二上·上海·期中)已知,直线的方程为,直线 的方程为.当m变化时,
(1)分别求直线和经过的定点坐标;
(2)讨论直线和的位置关系.
【答案】(1) 直线过定点 ;同理,直线过定点(3,1);(2)见解析.
【分析】(1)将直线l1的方程改写为m(x﹣2y﹣3)+(x+y)=0,令,求解x,y的值,可得答案;同理,直线l2一样求法;
(2)联立方程,得求解交点D,讨论即可;
【详解】(1)将直线的方程改写为 ,
令 得直线过定点(1,-1);同理,直线过定点(3,1);
(2)联立方程,得
D=2m(m-2),Dx=-2(m-1)(m-2),Dy=-2(2m+1)(m-2)
当m 和2时,D ,两直线相交;
当m=0时,D=0, ,两直线平行;
当m=2时, ,两直线重合.
【点睛】本题主要考查两条直线平行、垂直、相交的判定方法,属于基础题.
18.(23-24高一·全国·课后作业)已知三条直线,,.
(1)若直线,,交于一点,求实数的值;
(2)若直线,,不能围成三角形,求实数的值.
【答案】(1)或;(2)或或4或.
【分析】(1)联立方程组即可求出;
(2)根据题意可知直线交于一点或有两条直线平行,则可求解.
【详解】(1)∵直线,,交于一点,
∴与不平行,∴,
由,得,
即与的交点为,
代入的方程,得,
解得或.
(2)若,,交于一点,则或;
若,则;
若,则;
若,则不存在满足条件的实数.
综上,可得或或4或.
19.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线,且.
(1)求的值;
(2)若直线与的交点在直线上,求直线的方程.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据两条直线垂直得出斜率关系计算求参;
(2)先求出两条直线的交点再根据点在直线上求出参数即可得出直线.
【详解】(1)因为直线的斜率为,直线的斜率为.
又,所以,故.
(2)联立解得
将点代入的方程得,
解得,所以直线的方程为.
20.(2024高二·全国·专题练习)求过直线x+y+1=0与2x+3y﹣4=0的交点且斜率为﹣2的直线方程.
【答案】2x+y+8=0.
【分析】设出所求的直线方程为 x+y+1+λ(2x+3y﹣4)=0,由它的斜率为 2,求出λ 的值,即得所求的直线方程.
【详解】设过直线x+y+1=0 与 2x+3y﹣4=0的交点的直线方程为 x+y+1+λ(2x+3y﹣4)=0,
即 (1+2λ)x+(1+3λ)y+1﹣4λ=0,它的斜率为 2,
解得 λ,
∴所求的直线方程为 2x+y+8=0.
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