内容正文:
专题2.1 直线的方程
教学目标
1、理解并掌握直线方程的五种形式;能利用条件熟练地选择恰当方程形式求直线的方程;
2、能够熟练进行各种形式之间的互化;
3、理解并掌握两直线的平行、垂直与斜率的关系;
教学重难点
1、重点:(1)点斜式方程;(2)一般式方程;(3)不同形式的互化;
2、难点:两点式方程、斜率存在与否的讨论.
知识点01 直线的点斜式方程
过点P0(x0,y0),斜率为k的直线l的方程为:y-y0=k(x-x0),这个方程称为直线的点斜式方程.
注意:(1)由点斜式求直线方程的前提:斜率存在.
(2)当直线与x轴平行或重合时,方程可简写为y=y0.
特别地,x轴的方程是y=0;
(3)当直线与y轴平行或重合时,不能应用点斜式方程.此时可将方程写成x=x0.
特别地,y轴的方程是x=0.
【即学即练1-1】(24-25高二上·福建福州·期中)已知直线经过点,且方向向量,则的方程为( )
A. B. C. D.
【即学即练1-2】(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.
知识点02 直线的斜截式方程
1.直线l与y轴的交点(0,b)的纵坐标b叫做直线l在y轴上的截距.
2.把方程y=kx+b叫做直线的斜截式方程,简称斜截式.
注意点:
(1)直线的斜截式方程是直线的点斜式方程的特殊情况;由直线的斜截式方程可直接得到直线的斜率和在y轴上的截距.
(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x轴上的截距和在y轴上的截距都为0.
【即学即练2】(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.
知识点03 直线的两点式方程
经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2)的直线方程,我们把它叫做直线的两点式方程,简称两点式.
注意点:
(1)当经过两点(x1,y1),(x2,y2)的直线斜率不存在(x1=x2)或斜率为0(y1=y2)时,不能用两点式方程表示.
(2)两点式方程与这两个点的顺序无关.
(3)方程中等号两边表达式中分子之比等于分母之比,也就是同一条直线的斜率相等.
【即学即练3】(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 .
知识点04 直线的截距式方程
我们把方程叫做直线的截距式方程,简称截距式.直线与x轴的交点(a,0)的横坐标a叫做直线在x轴上的截距,此时直线在y轴上的截距是b.
注意点:
(1)如果已知直线在两坐标轴上的截距,可以直接代入截距式求直线的方程,与坐标轴平行和过原点的直线都不能用截距式表示.
(2)将直线的方程化为截距式后,可以观察出直线在x轴和y轴上的截距,这一点常被用来作图.
【即学即练4】(2025高二·全国·专题练习)已知直线过点,且在两个坐标轴上的截距互为相反数,则直线的方程为( )
A. B.或
C. D.或
知识点05 直线的一般式方程
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)叫做直线的一般式方程,简称一般式.
注意点:
(1)直线一般式方程的结构特征
①方程是关于x,y的二元一次方程.
②方程中等号的左侧自左向右一般按x,y,常数的先后顺序排列.
③x的系数一般不为分数和负数.
(2)当直线方程Ax+By+C=0的系数A,B,C满足下列条件时,直线Ax+By+C=0有如下性质
①当A≠0,B≠0时,直线与两条坐标轴都相交;
②当A≠0,B=0,C≠0时,直线只与x轴相交,即直线与y轴平行,与x轴垂直;
③当A=0,B≠0,C≠0时,直线只与y轴相交,即直线与x轴平行,与y轴垂直;
④当A=0,B≠0,C=0时,直线与x轴重合;
⑤当A≠0,B=0,C=0时,直线与y轴重合.
【即学即练4】(24-25高二下·上海杨浦·期末)已知的三个顶点.
(1)求BC边所在直线的一般式方程;
(2)若的面积等于2,且点在直线上,求点的坐标.
题型01 直线的点斜式方程
【典例1-1】(24-25高二上·广东广州·阶段练习)已知平面直角坐标系内两点,,则过点且与直线垂直的直线的方程为( )
A. B. C. D.
【典例1-2】(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.
【典例1-3】(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.
【典例1-4】(24-25高二上·河北廊坊·期末)已知直线经过点,且与直线平行,则直线的方程为 .
【变式1-1】(24-25高二下·贵州贵阳·阶段练习)经过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(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.
【变式1-3】(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.
【变式1-4】(24-25高二下·陕西商洛·阶段练习)直线过点,且与直线垂直,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【变式1-5】(24-25高二下·安徽铜陵·阶段练习)经过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
题型02 直线的斜截式方程
【典例2-1】(24-25高二上·广东深圳·期中)已知直线的倾斜角为,在轴上的截距是3,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【典例2-2】(24-25高二上·福建福州·期中)(多选)以下关于直线的表述正确的是( )
A.斜率为,在y轴上的截距为3的直线方程为
B.经过点且在x轴和y轴上截距相等的直线方程为
C.点斜式方程可用于表示过点且不与轴垂直的直线
D.已知直线和以,为端点的线段相交,则实数k的取值范围为
【变式2-1】(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.
【变式2-2】(19-20高二·全国·课后作业)已知直线倾斜角为,在轴上的截距为,则此直线方程为( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(24-25高二上·湖北十堰·阶段练习)如图所示,直线与的图象可能是( )
A. B. C. D.
题型03 直线的两点式方程
【典例3-1】(24-25高二上·全国·课后作业)经过点,的直线方程为( )
A. B. C. D.
【典例3-2】(24-25高二上·河南郑州·期末)一条光线从点射出,与轴相交于点 ,经轴反射,求反射光线所在的直线方程 .
【变式3-1】(24-25高二上·重庆·期末)过、两点的直线方程是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(24-25高二上·安徽合肥·期末)一条光线从点射出,经过直线反射后过点,则反射光线所在直线的方程为 .
【变式3-3】(24-25高二上·贵州毕节·阶段练习)已知直线l经过,两点,则( )
A.直线l的一个点斜式为 B.直线l的一个两点式为
C.直线l的倾斜角为锐角 D.直线l的一个方向向量为
【变式3-4】(24-25高二下·上海崇明·期末)求经过点,且满足下列条件的直线的方程:
(1)经过点;(2)与直线平行.
题型04 直线的截距式方程
【典例4-1】(24-25高二上·安徽亳州·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 .
【典例4-2】(24-25高二上·河南三门峡·期末)经过点,并且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为 .
【典例4-2】(24-25高二上·湖南永州·阶段练习)直线在两坐标轴上的截距之和为,则实数( )
A. B. C. D.2
【变式4-1】(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.
【变式4-2】(多选)(22-23高二上·江苏徐州·阶段练习)已知直线在轴和轴上的截距相等,则的值可能是( )
A.1 B. C.2 D.
【变式4-3】(25-26高二上·全国·课后作业)直线经过点,在两坐标轴上的截距互为相反数,则的所有可能取值之和为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【变式4-4】(24-25高二上·广东清远·期中)已知直线.
(1)求经过点且与直线垂直的直线方程;
(2)求经过直线与的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
题型05 直线的一般式方程
【典例5-1】(24-25高二上·广西河池·期末)已知三角形三顶点,,,求:
(1)直线AB的一般式方程;(2)边上的高所在直线的一般式方程.
【典例5-2】(多选)(24-25高一下·重庆·期末)已知直线,则下列说法正确的是( )
A.直线恒过定点
B.若直线在轴上的截距为,则
C.若直线与直线垂直,则
D.若,则直线的倾斜角的取值范围为
【变式5-1】(24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期末)已知直线的方程,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【变式5-2】(24-25高二下·湖南郴州·开学考试)已知直线l:的倾斜角为,则实数( )
A. B. C. D.
【变式5-3】(24-25高二上·江西赣州·期末)对于直线,下列选项正确的是( )
A.直线倾斜角为 B.直线经过第四象限
C.直线在轴上的截距为 D.直线的一个方向向量为
题型06 动直线过定点问题
【典例6-1】(24-25高二上·四川自贡·期末)已知是、的等差中项,直线恒过定点,则定点的坐标为 .
【典例6-2】(24-25高三上·云南昆明·期末)若成等差数列,则直线过定点 .
【典例6-3】(多选)(24-25高二上·安徽马鞍山·期末)下列说法正确的是( )
A.直线必过定点.
B.截距相等的直线都可以用方程表示
C.直线的倾斜角为
D.过点且垂直于直线的直线方程为
【变式6-1】(24-25高二上·宁夏吴忠·期中)已知直线.
(1)求直线所过定点;(2)若直线不经过第四象限,求实数的取值范围;
(3)若直线与两坐标轴的正半轴围成的三角形面积最小,求的方程.
【变式6-2】(24-25高二下·上海宝山·期末)已知直线.
(1)证明:对任意实数,直线都经过一个定点;
(2)若直线在轴、轴上截距相等,求直线的方程.
【变式6-3】(24-25高一下·浙江宁波·期末)已知直线:.
(1)若直线垂直于直线:,求的值;(2)求证:直线经过定点;
(3)当时,求点关于直线的对称点的坐标.
题型07 直线与坐标轴围成的三角形面积
【典例7-1】(24-25高二下·湖南·阶段练习)已知直线经过点,与两坐标轴的正半轴分别交于、两点,为坐标原点,则的面积的最小值为( )
A. B. C. D.
【典例7-2】(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.
【变式7-1】(24-25高二上·江苏苏州·期中)在平面直角坐标系xOy中,且过点的直线l与坐标轴交于A、B两点,的面积记为S.
(1)当直线l在y轴上的截距为2,求S的值;(2)当,求直线l在x轴上的截距.
【变式7-2】(24-25高二上·甘肃庆阳·阶段练习)直线过点,且在两坐标轴上的截距之和为12.
(1)求直线的方程(2)求直线与两条坐标轴所围成三角形的面积.
【变式7-3】(2025高二·全国·专题练习)已知直线的斜率为,且与坐标轴围成的图形面积是12,求直线的方程.
题型08 直线方程的应用
【典例8-1】(多选)(24-25高一下·江苏南京·期末)下列说法错误的是( )
A.在两坐标轴上截距相等的直线都可以用方程表示
B.方程表示的直线斜率一定存在
C.经过点,倾斜角为的直线方程为
D.经过两点,的直线方程为
【典例8-2】(多选)(24-25高二上·山东泰安·期末)下列结论正确的是( )
A.过、两点的直线方程为
B.点关于直线的对称点为
C.若直线过,且在轴上的截距是在轴上的截距的倍,则的方程为
D.直线的倾斜角为
【变式8-1】(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
【变式8-2】(多选)(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线过定点,则下列说法正确的是( )
A.直线过定点
B.若直线不经过第四象限,则的取值范围为
C.若直线在轴上的截距为-3,则
D.若直线分别交x,y轴正半轴于A,B,则当取得最小值时,直线的方程为
【变式8-3】(多选)(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
【变式8-4】(多选)(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
一、单选题
1.(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.
2.(24-25高二下·河南商丘·开学考试)过点且方向向量为的直线的方程为( )
A. B. C. D.
3.(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.
4.(24-25高二下·甘肃嘉峪关·开学考试)数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称为三角形的欧拉线,已知的顶点,,,则的欧拉线方程为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·山西·期末)过点且与直线垂直的直线的方程是( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·河南开封·期末)中,,,C点在y轴上,若AB边上的中线CD也是AB边上的高,则直线CD的方程为( )
A. B. C. D.
7.(24-25高一下·江苏镇江·期中)直线与轴、轴分别交于两点,则(为坐标原点)的平分线所在直线的方程为( )
A. B. C. D.或
8.(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线过点,且与直线及轴围成等腰三角形,则的方程为( )
A.或 B.或
C. D.
二、多选题
9.(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
10.(24-25高二上·辽宁鞍山·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.直线的倾斜角为
B.方程与方程可表示同一直线
C.经过点,且在,轴上截距互为相反数的直线方程为
D.过两点,的直线都可用方程表示
11.(24-25高二上·上海·期中)下列说法中,正确的有( )
A.直线在y轴上的截距是
B.直线经过第一、二、三象限
C.过点且在x轴,y轴上的截距相等的直线方程为
D.过点,且倾斜角为90°的直线方程为
三、填空题
12.(24-25高二上·广东深圳·期末)直线的一个单位方向向量为 .
13.(24-25高二上·北京平谷·期末)经过点,且与直线平行的直线方程是 .
14.(24-25高二上·吉林长春·期末)已知直线的斜率小于,且经过点,并与坐标轴交于两点,,当的面积取得最小值时,直线的斜率为 .
四、解答题
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.(2025高二·全国·专题练习)已知的三个顶点分别为,,,求:
(1)边和所在直线的方程;(2)边上的中线所在直线的方程;
(3)边上的垂直平分线所在直线的方程;(4)边上的高所在直线的方程.
17.(24-25高二上·江苏扬州·期末)已知菱形中,,,边所在直线过点,求:
(1)边所在直线的方程;(2)点的坐标.
18.(24-25高二上·宁夏吴忠·期中)已知直线.
(1)求直线所过定点;(2)若直线不经过第四象限,求实数的取值范围;
(3)若直线与两坐标轴的正半轴围成的三角形面积最小,求的方程.
19.(24-25高二上·广东东莞·期中)直线的方程为,.
(1)若直线在两坐标轴上的截距相等,求的方程;
(2)若直线分别交轴、轴的正半轴于点、,点是坐标原点.若的面积为,求的值.
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专题2.1 直线的方程
教学目标
1、理解并掌握直线方程的五种形式;能利用条件熟练地选择恰当方程形式求直线的方程;
2、能够熟练进行各种形式之间的互化;
3、理解并掌握两直线的平行、垂直与斜率的关系;
教学重难点
1、重点:(1)点斜式方程;(2)一般式方程;(3)不同形式的互化;
2、难点:两点式方程、斜率存在与否的讨论.
知识点01 直线的点斜式方程
过点P0(x0,y0),斜率为k的直线l的方程为:y-y0=k(x-x0),这个方程称为直线的点斜式方程.
注意:(1)由点斜式求直线方程的前提:斜率存在.
(2)当直线与x轴平行或重合时,方程可简写为y=y0.
特别地,x轴的方程是y=0;
(3)当直线与y轴平行或重合时,不能应用点斜式方程.此时可将方程写成x=x0.
特别地,y轴的方程是x=0.
【即学即练1-1】(24-25高二上·福建福州·期中)已知直线经过点,且方向向量,则的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C【难度】0.94【知识点】直线的点斜式方程及辨析
【分析】利用直线的方向向量即可求得斜率,再利用直线的点斜式方程求出结果.
【详解】由题意知直线的方向向量是,可得其斜率为 ,
所以直线的方程为,即.故选:C
【即学即练1-2】(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.
【答案】D【难度】0.94【知识点】直线的倾斜角、直线的点斜式方程及辨析
【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
1.直线l与y轴的交点(0,b)的纵坐标b叫做直线l在y轴上的截距.
2.把方程y=kx+b叫做直线的斜截式方程,简称斜截式.
注意点:
(1)直线的斜截式方程是直线的点斜式方程的特殊情况;由直线的斜截式方程可直接得到直线的斜率和在y轴上的截距.
(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x轴上的截距和在y轴上的截距都为0.
【即学即练2】(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.
【答案】D【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析
【分析】先求得直线的方程为,再验证.
【详解】因为直线的倾斜角为,且过点,即在y轴上的截距是:,
所以直线的方程为,当时,.故选:D.
知识点03 直线的两点式方程
经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2)的直线方程,我们把它叫做直线的两点式方程,简称两点式.
注意点:
(1)当经过两点(x1,y1),(x2,y2)的直线斜率不存在(x1=x2)或斜率为0(y1=y2)时,不能用两点式方程表示.
(2)两点式方程与这两个点的顺序无关.
(3)方程中等号两边表达式中分子之比等于分母之比,也就是同一条直线的斜率相等.
【即学即练3】(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】【难度】0.94【知识点】已知两点求直线的方程
【分析】根据中点坐标公式即可根据两点式方程求解.
【详解】的中点坐标为,
故边上的中线CD所在直线方程为:;
即,故答案为:
知识点04 直线的截距式方程
我们把方程叫做直线的截距式方程,简称截距式.直线与x轴的交点(a,0)的横坐标a叫做直线在x轴上的截距,此时直线在y轴上的截距是b.
注意点:
(1)如果已知直线在两坐标轴上的截距,可以直接代入截距式求直线的方程,与坐标轴平行和过原点的直线都不能用截距式表示.
(2)将直线的方程化为截距式后,可以观察出直线在x轴和y轴上的截距,这一点常被用来作图.
【即学即练4】(2025高二·全国·专题练习)已知直线过点,且在两个坐标轴上的截距互为相反数,则直线的方程为( )
A. B.或
C. D.或
【答案】D【难度】0.65【知识点】直线截距式方程及辨析、直线一般式方程与其他形式之间的互化、直线的点斜式方程及辨析
【分析】法一:分直线过原点和不过原点讨论,当直线过原点时,由直线的斜率得到方程,当直线不过原点时,由截距式方程得到直线方程;
法二:分直线过原点和直线斜率为1两种情况讨论,由直线的点斜式方程得到直线方程.
【详解】法一:当直线过原点时,斜率为,则直线方程为;
当直线不过原点时,设直线方程为,代入点,得,解得,
故直线方程为.综上所述,直线方程为或.
法二:因为直线在两个坐标轴上的截距互为相反数,所以直线过原点或直线斜率为1.
当直线过原点时,直线斜率为,则直线方程为;
当直线斜率为1时,直线方程为,即.
综上所述,直线方程为或.故选:D.
知识点05 直线的一般式方程
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)叫做直线的一般式方程,简称一般式.
注意点:
(1)直线一般式方程的结构特征
①方程是关于x,y的二元一次方程.
②方程中等号的左侧自左向右一般按x,y,常数的先后顺序排列.
③x的系数一般不为分数和负数.
(2)当直线方程Ax+By+C=0的系数A,B,C满足下列条件时,直线Ax+By+C=0有如下性质
①当A≠0,B≠0时,直线与两条坐标轴都相交;
②当A≠0,B=0,C≠0时,直线只与x轴相交,即直线与y轴平行,与x轴垂直;
③当A=0,B≠0,C≠0时,直线只与y轴相交,即直线与x轴平行,与y轴垂直;
④当A=0,B≠0,C=0时,直线与x轴重合;
⑤当A≠0,B=0,C=0时,直线与y轴重合.
【即学即练4】(24-25高二下·上海杨浦·期末)已知的三个顶点.
(1)求BC边所在直线的一般式方程;
(2)若的面积等于2,且点在直线上,求点的坐标.
【难度】0.85【知识点】直线的一般式方程及辨析、求点到直线的距离、直线的点斜式方程及辨析
【分析】(1)利用直线方程的点斜式求出方程,再化成一般式即可.
(2)利用三角形面积求出点到直线的距离,再结合已知建立方程组求解.
【详解】(1)直线的斜率,直线的方程为,
所以BC边所在直线的一般式方程为.
(2)依题意,,设点到直线的距离为,
由的面积等于2,得,解得,
于是,解得或,所以点的坐标为或.
题型01 直线的点斜式方程
【典例1-1】(24-25高二上·广东广州·阶段练习)已知平面直角坐标系内两点,,则过点且与直线垂直的直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.85【知识点】已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】利用求斜率,再利用两垂直直线间的斜率关系,可求出,最后利用点斜式方程可得解.
【详解】由题意知,,则直线的斜率,
因为直线与直线垂直,根据两直线垂直,若存在斜率,则两斜率乘积为,
所以直线的斜率,再由直线经过点,
则由点斜式方程可得直线的方程为,即,故选:A.
【典例1-2】(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【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【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.
【典例1-3】(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【难度】0.94【知识点】直线斜率的定义、直线的倾斜角、直线的点斜式方程及辨析
【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.
【典例1-4】(24-25高二上·河北廊坊·期末)已知直线经过点,且与直线平行,则直线的方程为 .
【答案】【难度】0.94【知识点】由两条直线平行求方程
【分析】设出直线的方程,利用待定系数法求出方程.
【详解】由直线与直线平行,设直线的方程为,
由直线经过点,得,解得,
所以直线的方程为.故答案为:
【变式1-1】(24-25高二下·贵州贵阳·阶段练习)经过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】由两直线垂直确定斜率,应用点斜式写出直线方程.
【详解】直线的斜率为,两直线垂直,
故所求直线方程为,则.故选:B.
【变式1-2】(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.
【答案】A【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【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.
【变式1-3】(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【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析
【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
【变式1-4】(24-25高二下·陕西商洛·阶段练习)直线过点,且与直线垂直,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】根据给定条件,求出直线的斜率,再利用直线的点斜式方程求解.
【详解】由直线与直线垂直,得直线的斜率,又直线过点,
所以直线的方程为,即.故选:B
【变式1-5】(24-25高二下·安徽铜陵·阶段练习)经过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B【难度】0.94【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】利用两直线的垂直的斜率关系结合点斜式计算即可.
【详解】由题意可知的斜率为,所以与其垂直的直线斜率为,
由点斜式可知该直线方程为,故B正确.故选:B
题型02 直线的斜截式方程
【典例2-1】(24-25高二上·广东深圳·期中)已知直线的倾斜角为,在轴上的截距是3,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C【难度】0.94【知识点】直线的斜截式方程及辨析
【分析】代入直线的截距式方程即可.
【详解】因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率.
又直线在轴上的截距是3,由斜截式方程得.故选:C
【典例2-2】(24-25高二上·福建福州·期中)(多选)以下关于直线的表述正确的是( )
A.斜率为,在y轴上的截距为3的直线方程为
B.经过点且在x轴和y轴上截距相等的直线方程为
C.点斜式方程可用于表示过点且不与轴垂直的直线
D.已知直线和以,为端点的线段相交,则实数k的取值范围为
【答案】AC【难度】0.85【知识点】直线截距式方程及辨析、直线的斜截式方程及辨析、直线的点斜式方程及辨析、直线与线段的相交关系求斜率范围
【分析】对于A:根据斜截式方程分析判断即可;对于B:举反例说明即可;对于C:根据点斜式方程分析判断即可;对于D:根据斜率公式结合图像分析求解.
【详解】对A,斜率为,在y轴上的截距为3的直线斜截式方程为,A正确;
对B,经过点和原点的直线也满足题意,故B错误;
对C,点斜式方程适用于斜率存在的直线,C正确;
对D,易知直线过定点,
可得,
由图和正切函数性质可知,或,D错误.故选:AC.
【变式2-1】(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【难度】0.94【知识点】直线的点斜式方程及辨析、直线的斜截式方程及辨析
【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
【变式2-2】(19-20高二·全国·课后作业)已知直线倾斜角为,在轴上的截距为,则此直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D【难度】0.85【知识点】直线的斜截式方程及辨析
【分析】求出直线斜率,根据直线的斜截式方程,即可求得答案.
【详解】因为直线倾斜角为,故直线的斜率为,
又直线在轴上的截距为,故直线方程为,故选:D
【变式2-3】(24-25高二上·湖北十堰·阶段练习)如图所示,直线与的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C【难度】0.85【知识点】函数图像的识别、直线的斜截式方程及辨析
【分析】根据斜截式方程的系数的几何意义,逐一判断各选项即得.
【详解】对于A,由的图象,可知,,即,,
而由的图象,可知,,产生矛盾,故A错误;
对于B,由的图象,可知,,即,,
而由的图象,可知,,产生矛盾,故B错误;
对于C,由的图象,可知,,即,,
此时由的图象,可知,,两者一致,故C正确;
对于D,由的图象,可知,,即,,
而由的图象,可知,,产生矛盾,故B错误.故选:C.
题型03 直线的两点式方程
【典例3-1】(24-25高二上·全国·课后作业)经过点,的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.94【知识点】直线一般式方程与其他形式之间的互化、直线两点式方程及辨析
【分析】由直线的两点式方程求解即可;
【详解】由题意得,整理得.故选:A.
【典例3-2】(24-25高二上·河南郑州·期末)一条光线从点射出,与轴相交于点 ,经轴反射,求反射光线所在的直线方程 .
【答案】【难度】0.85【知识点】直线的两点式方程
【分析】根据反射原理,即可求反射光线过点,再代入两点式方程,即可求解.
【详解】反射光线必经过点关于x轴的对称点,
所以反射光线所在直线经过两点T、Q,
所以反射光线所在的直线方程为,即.故答案为:
【变式3-1】(24-25高二上·重庆·期末)过、两点的直线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.94【知识点】直线截距式方程及辨析【分析】由截距式得到直线方程.
【详解】由截距式可得直线方程为,A正确,BCD错误.故选:A
【变式3-2】(24-25高二上·安徽合肥·期末)一条光线从点射出,经过直线反射后过点,则反射光线所在直线的方程为 .
【答案】【难度】0.85
【知识点】光线反射问题、求点关于直线的对称点、已知两点求直线的方程.
【分析】先求出点关于直线的对称点为,再利用两点式方程即可得答案.
【详解】点关于直线的对称点为,
根据光线反射的性质知,反射光线所在的直线即为经过,Q的直线,
所以直线的方程为:,即,化为
故答案为:
【变式3-3】(24-25高二上·贵州毕节·阶段练习)已知直线l经过,两点,则( )
A.直线l的一个点斜式为 B.直线l的一个两点式为
C.直线l的倾斜角为锐角 D.直线l的一个方向向量为
【答案】A【难度】0.65【知识点】直线的倾斜角、直线的点斜式方程及辨析、直线两点式方程及辨析、求直线的方向向量(平面中)
【分析】由直线方程、斜率逐项判断即可.
【详解】因为直线l经过,两点,所以两点式为,故B错误;
由题意可得直线斜率,可知倾斜角为钝角,故C错;
一个方向向量为,可判断D错误;
所以点斜式方程为,A正确;故选:A
【变式3-4】(24-25高二下·上海崇明·期末)求经过点,且满足下列条件的直线的方程:
(1)经过点;(2)与直线平行.
【答案】(1);(2)【难度】0.85
【知识点】直线一般式方程与其他形式之间的互化、直线的点斜式方程及辨析、由两条直线平行求方程
【分析】(1)求出直线斜率,由点斜式即可求得答案;
(2)由两直线平行可设直线方程,求出参数,即得答案.
【详解】(1)由题意可得直线方程为,即;
(2)由题意可设直线方程为,,结合直线经过点,
可得,则直线方程为.
题型04 直线的截距式方程
【典例4-1】(24-25高二上·安徽亳州·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【难度】0.85【知识点】直线截距式方程
【分析】通过讨论截距为0和不为0两类情况讨论即可.
【详解】当截距为0时,过点和原点,所以的方程为,即;
当截距不为0时,设的方程为,由过点,得,
解得,所以的方程为.故答案为:或
【典例4-2】(24-25高二上·河南三门峡·期末)经过点,并且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为 .
【答案】或【难度】0.85【知识点】直线截距式方程
【分析】利用分类讨论思想,分截距为与不为两种情况,设出直线方程,代入点求得参数,可得答案.
【详解】当直线在两坐标轴上的截距为时,可设为,
由点,则,解得,所以直线方程为;
当直线在两坐标轴上的截距不为时,可设为,即,
由点,则,解得,所以直线方程为.
故答案为:或.
【典例4-2】(24-25高二上·湖南永州·阶段练习)直线在两坐标轴上的截距之和为,则实数( )
A. B. C. D.2
【答案】B【难度】0.94【知识点】直线截距式方程及辨析、直线的一般式方程及辨析
【分析】令表示,得到直线纵截距.令表示出,得到直线的横截距,根据题意列方程求解.
【详解】直线,
令,解得,令,解得,
由题意得:,解得.故选:B
【变式4-1】(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【难度】0.94【知识点】直线截距式方程及辨析、直线一般式方程与其他形式之间的互化
【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.
【变式4-2】(多选)(22-23高二上·江苏徐州·阶段练习)已知直线在轴和轴上的截距相等,则的值可能是( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】AC【难度】0.65【知识点】直线截距式方程及辨析、直线一般式方程与其他形式之间的互化
【分析】由题设得,再求出截距并列方程求参数值即可.
【详解】当时,不满足题设,故,
令,则;令,则,
所以,可得或.故选:AC
【变式4-3】(25-26高二上·全国·课后作业)直线经过点,在两坐标轴上的截距互为相反数,则的所有可能取值之和为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】C【难度】0.85【知识点】直线的斜截式方程及辨析
【分析】由直线经过点得,然后计算直线在两坐标轴上的截距,然后根据截距相反列式计算即可.
【详解】由题意,因为直线经过点,所以,则直线.
当时,直线在轴上不存在截距,不满足题意;
所以,令,则,令,则.
由题意,化简得,解得或,
故的所有可能取值之和为.故选:C.
【变式4-4】(24-25高二上·广东清远·期中)已知直线.
(1)求经过点且与直线垂直的直线方程;
(2)求经过直线与的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
【答案】(1)(2)或【难度】0.85
【知识点】直线截距式方程及辨析、求直线交点坐标、直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】(1)利用垂直的性质可设斜截式直线方程,利用待定系数法求解直线即可;
(2)利用截距为0和不为0分类讨论,再结合过原点直线方程和截距式直线方程求解即可.
【详解】(1)由直线可得斜率为,
所以根据垂直关系可设所求直线方程为,
则依题意有,解得,
所以所求直线方程为,整理得;
(2)联立,解得,即直线与的交点为,
当直线经过原点时,满足题意,假设直线方程为,
代入得,此时;
当直线的截距都不为0时,假设直线方程为,
依题意,解得,此时直线方程为,即
综上所述:所求直线方程为或.
题型05 直线的一般式方程
【典例5-1】(24-25高二上·广西河池·期末)已知三角形三顶点,,,求:
(1)直线AB的一般式方程;(2)边上的高所在直线的一般式方程.
【难度】0.85【知识点】直线的一般式方程及辨析、已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析、直线两点式方程及辨析【分析】(1)两点式写出直线的方程,化为一般式即可;
(2)根据垂直和直线AB的斜率,得到边上的高所在直线的斜率,点斜式写出直线方程,化为一般式即可.
【详解】(1),,
直线AB的方程为,化简得;
(2)直线AB的斜率为,边上的高所在直线的斜率为,
边上的高所在直线的方程为,即
【典例5-2】(多选)(24-25高一下·重庆·期末)已知直线,则下列说法正确的是( )
A.直线恒过定点
B.若直线在轴上的截距为,则
C.若直线与直线垂直,则
D.若,则直线的倾斜角的取值范围为
【答案】AB【难度】0.85
【知识点】直线过定点问题、直线截距式方程及辨析、斜率与倾斜角的变化关系、已知直线垂直求参数
【分析】求出直线过定点坐标即可判断A,将点坐标代入直线方程求解即可判断B,根据直线垂直的关系列式求解即可判断C,根据正切函数的单调性求解倾斜角范围判断D.
【详解】直线,令即,得,
所以直线恒过定点,故A正确;
若直线在轴上的截距为,则直线过点,代入直线方程得,解得,故B正确;
若直线与直线垂直,则,解得,故C不正确;
设直线的倾斜角为,则,
又,所以由正切函数的单调性可知,故D不正确;故选:AB
【变式5-1】(24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期末)已知直线的方程,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D【难度】0.94【知识点】直线的一般式方程及辨析、直线的倾斜角
【分析】求出直线的斜率,进而求出其倾斜角.
【详解】直线:的斜率,所以直线l的倾斜角.故选:D
【变式5-2】(24-25高二下·湖南郴州·开学考试)已知直线l:的倾斜角为,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】D【难度】0.94【知识点】直线斜率的定义、直线的一般式方程及辨析
【分析】根据给定的直线方程求出斜率,进而求出的值.
【详解】由直线l:的倾斜角为,得斜率,所以.故选:D
【变式5-3】(24-25高二上·江西赣州·期末)对于直线,下列选项正确的是( )
A.直线倾斜角为 B.直线经过第四象限
C.直线在轴上的截距为 D.直线的一个方向向量为
【答案】D【难度】0.85【知识点】直线的一般式方程及辨析、直线的倾斜角、求直线的方向向量(平面中)
【分析】由直线的斜率和倾斜角的关系可判断A;令,求出直线过点可判断B和C;根据直线过两点,可求得两点间的向量,判断所得向量是否与向量共线可判断D.
【详解】设直线的倾斜角为,,
对于A,直线的斜率为,所以,则,故A错误;
对于B,当时,,即直线过点,且倾斜角为,
所以直线经过第一、二、三象限,不经过第四象限,故B错误;
对于C,由B知,直线在轴上的截距为,故C错误;
对于D,当时,,即直线过点,
则,所以直线的一个方向向量为,故D正确.故选:D.
题型06 动直线过定点问题
【典例6-1】(24-25高二上·四川自贡·期末)已知是、的等差中项,直线恒过定点,则定点的坐标为 .
【答案】【难度】0.65【知识点】直线过定点问题、等差中项的应用
【分析】由题意得,将直线方程变形得出,由可求得点的坐标.
【详解】因为为、的等差中项,则,所以,,
所以,直线的方程即为,即,
由可得,所以,直线恒过定点.
故答案为:.
【典例6-2】(24-25高三上·云南昆明·期末)若成等差数列,则直线过定点 .
【答案】【难度】0.65【知识点】直线过定点问题、等差中项的应用
【分析】由题意得,进而直线可化为,即可得到定点.
【详解】由题,有,所以由,得,
整理得,由,解得,
所以直线过定点.故答案为:
【典例6-3】(多选)(24-25高二上·安徽马鞍山·期末)下列说法正确的是( )
A.直线必过定点.
B.截距相等的直线都可以用方程表示
C.直线的倾斜角为
D.过点且垂直于直线的直线方程为
【答案】AD【难度】0.65
【知识点】直线过定点问题、直线截距式方程及辨析、直线的倾斜角、由两条直线垂直求方程
【分析】利用直线方程的特征可判定A,利用截距的定义可判定B,利用斜率与倾斜角的关系可判定C,利用两直线的垂直关系及点斜式计算即可判定D.
【详解】对于A,由直线方程有 ,故必过点,故A正确;
对于B,当直线经过原点时,直线在两坐标轴上的截距相等且为,如,
所以不能用方程表示,故B错误;
对于C,直线的斜率为,则倾斜角为,故C错误;
对于D,由直线和的斜率分别为,则有,故相互垂直,
将代入方程,则成立,故D正确.故选:AD.
【变式6-1】(24-25高二上·宁夏吴忠·期中)已知直线.
(1)求直线所过定点;(2)若直线不经过第四象限,求实数的取值范围;
(3)若直线与两坐标轴的正半轴围成的三角形面积最小,求的方程.
【难度】0.65【知识点】直线过定点问题、直线与坐标轴围成图形的面积问题、直线图象的辨析
【分析】(1)由方程变形可得,列方程组,解方程即可;
(2)数形结合,结合直线图象可得出关于实数的不等式,解之即可;
(3)求得直线与坐标轴的交点,可得面积,进而利用二次函数的性质可得最值.
【详解】(1)由,即,
则,解得,所以直线过定点.
(2)因为直线不过第四象限,结合图形可知,直线的斜率存在,所以,
此时,直线的方程可化为,记点,则,
由图可得,解得,因此,实数的取值范围是.
(3)已知直线,且由题意知,
令,得,得,
令,得,得,
则,
所以当时,取最小值,
此时直线的方程为,即.
【变式6-2】(24-25高二下·上海宝山·期末)已知直线.
(1)证明:对任意实数,直线都经过一个定点;
(2)若直线在轴、轴上截距相等,求直线的方程.
【难度】0.65【知识点】直线过定点问题、直线的一般式方程及辨析
【分析】(1)令,解方程组即可得解;(2)由已知条件可知,求得直线与轴、轴的交点分别为,列方程即可求解.
【详解】(1)将直线整理得对任意实数都成立,
所以,解得
所以对任意实数,直线都经过一个定点;
(2)由已知条件可知,求得直线与轴、轴的交点分别为,
则有,化简得,
当时,直线的方程为
当时,直线的方程为
所以直线的方程为或.
【变式6-3】(24-25高一下·浙江宁波·期末)已知直线:.
(1)若直线垂直于直线:,求的值;(2)求证:直线经过定点;
(3)当时,求点关于直线的对称点的坐标.
【难度】0.65【知识点】直线过定点问题、求点关于直线的对称点、已知直线垂直求参数
【分析】(1)根据两直线垂直的条件即可得解;
(2)转换为恒等式成立问题,由恒等式成立的条件解方程组即可得解.
(3)设对称点坐标,根据中点坐标公式求出的中点坐标,然后根据两直线垂直的性质以及的中点在直线上,列出方程组,解方程组即可得解.
【详解】(1)因为,所以,
解得,故的值为;
(2)因为,所以,
所以,解得,所以直线恒过定点;
(3)因为,所以直线,设点关于直线的对称点的坐标为,
所以的中点坐标为,
所以,解得,
所以点关于直线的对称点的坐标为.
题型07 直线与坐标轴围成的三角形面积
【典例7-1】(24-25高二下·湖南·阶段练习)已知直线经过点,与两坐标轴的正半轴分别交于、两点,为坐标原点,则的面积的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C【难度】0.65【知识点】基本不等式求积的最大值、直线与坐标轴围成图形的面积问题
【分析】不妨设直线分别交、轴于点、,则,,可得出直线的截距式方程为,结合已知条件可得出,利用基本不等式可求得面积的最小值.
【详解】不妨设直线分别交、轴于点、,则,,
所以,直线的截距式方程为,因为点在直线上,则,
由基本不等式可得,可得,则,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故的面积的最小值为.故选:C.
【典例7-2】(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【难度】0.94【知识点】直线的点斜式方程及辨析、直线与坐标轴围成图形的面积问题
【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
【变式7-1】(24-25高二上·江苏苏州·期中)在平面直角坐标系xOy中,且过点的直线l与坐标轴交于A、B两点,的面积记为S.
(1)当直线l在y轴上的截距为2,求S的值;(2)当,求直线l在x轴上的截距.
【难度】0.85【知识点】直线与坐标轴围成图形的面积问题、直线的斜截式方程及辨析
【分析】(1)求出直线l的方程为,得到直线在轴上的截距,求出三角形面积;
(2)设直线l在x轴上的截距为,表达出直线l的方程和在y轴上截距,从而根据面积列出方程,求出答案.
【详解】(1)直线l的斜率为,
故直线l的方程为,令得,
所以;
(2)设直线l在x轴上的截距为,
当时,直线l与轴无交点,不合题意,舍去,
则直线l的斜率为,直线l的方程为,
中,令得,
故,解得
故直线l在x轴上的截距为.
【变式7-2】(24-25高二上·甘肃庆阳·阶段练习)直线过点,且在两坐标轴上的截距之和为12.
(1)求直线的方程(2)求直线与两条坐标轴所围成三角形的面积.
【难度】0.65【知识点】直线截距式方程及辨析、直线与坐标轴围成图形的面积问题
【分析】(1)设直线的方程为,将点代入,进一步求出和的值,从而求出答案;
(2)借助(1)中求出的和,结合面积公式即可求.
【详解】(1)由于直线在两坐标轴上的截距之和为12,
因此直线在两坐标轴上的截距都存在且不过原点,
故可设直线方程为:,且,①
又因为直线过点,所以,②
由①②解得或,所以直线的方程为:或,
即或.
(2)由(1)可知,当直线的方程为时,;
当直线的方程为时,,
所以直线与两条坐标轴所围成三角形的面积为或.
【变式7-3】(2025高二·全国·专题练习)已知直线的斜率为,且与坐标轴围成的图形面积是12,求直线的方程.
【难度】0.85【知识点】直线截距式方程及辨析、直线与坐标轴围成图形的面积问题
【分析】设直线的方程为,根据面积得到方程,求出,得到直线方程.
【详解】设直线的方程为,令,得,令,得,
故,解得,即直线的方程为.
故答案为:
题型08 直线方程的应用
【典例8-1】(多选)(24-25高一下·江苏南京·期末)下列说法错误的是( )
A.在两坐标轴上截距相等的直线都可以用方程表示
B.方程表示的直线斜率一定存在
C.经过点,倾斜角为的直线方程为
D.经过两点,的直线方程为
【答案】AC【难度】0.85
【知识点】直线截距式方程及辨析、直线的一般式方程及辨析、直线的倾斜角、直线两点式方程及辨析
【分析】根据特殊值法判断A,C,应用一般式求斜率判断B,结合直线的两点式判断D.
【详解】A选项中直线在两坐标轴上的截距相等,但不能用表示,所以A选项错误;
B选项,方程表示的直线斜率为,所以B选项正确.
C选项中若则直线斜率不存在,直线不能用点斜式表示,故C错.
D选项,结合直线方程两点式可知,D选项正确.故选:AC
【典例8-2】(多选)(24-25高二上·山东泰安·期末)下列结论正确的是( )
A.过、两点的直线方程为
B.点关于直线的对称点为
C.若直线过,且在轴上的截距是在轴上的截距的倍,则的方程为
D.直线的倾斜角为
【答案】BD【难度】0.65
【知识点】直线截距式方程及辨析、直线的倾斜角、求点关于直线的对称点、直线两点式方程及辨析
【分析】利用直线的两点式方程可判断A选项;利用点关于直线的对称性可判断B选项;利用直线的截距式方程可判断C选项;利用直线倾斜角与斜率的关系可判断D选项.
【详解】对于A选项,当时,过、两点的直线方程不能用表示,A错;
对于B选项,设点关于直线的对称点为,
由题意可知,直线与直线垂直,且线段的中点在直线上,
所以,,解得,
所以,点关于直线的对称点为,B对;
对于C选项,若直线过,且在轴上的截距是在轴上的截距的倍,
当直线过原点时,设直线的方程为,可得,解得,
此时,直线的方程为,即,
当直线不过原点时,设直线的方程为,即,
所以,,解得,此时,直线的方程为,
综上所述,直线的方程为或,C错;
对于D选项,直线的斜率为,其倾斜角为,D对.故选:BD.
【变式8-1】(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
【答案】B【难度】0.85【知识点】直线一般式方程与其他形式之间的互化、直线的斜截式方程及辨析
【分析】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.
【变式8-2】(多选)(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线过定点,则下列说法正确的是( )
A.直线过定点
B.若直线不经过第四象限,则的取值范围为
C.若直线在轴上的截距为-3,则
D.若直线分别交x,y轴正半轴于A,B,则当取得最小值时,直线的方程为
【答案】ACD【难度】0.65【知识点】直线过定点问题、直线截距式方程及辨析、基本不等式求和的最小值
【分析】直线方程整理得,然后求定点即可判断A;由直线不经过第四象限,则斜率和在轴上的截距都大于等于零,列出不等式求解即可判断B;由截距可求得得到C;设,利用三点共线可得,再表示出,根据基本不等式即可求得最小值,根据取最值的条件即可求出直线方程判断D.
【详解】对于A,直线,即,
令,解得,故直线过定点,故A正确;
对于B,直线,即,
直线不经过第四象限,,解得,
故的取值范围是,故B错误;
对于C,易知时,直线在轴上的截距存在,
依题意,令,得直线在轴上的截距为,解得.
对于D,设三点共线,
,整理得
,
当且仅当,即时等号成立,
当取得最小值时,直线的方程为,即.故选:ACD.
【变式8-3】(多选)(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
【答案】BD【难度】0.85【知识点】直线过定点问题、直线的点斜式方程及辨析、直线的斜截式方程及辨析
【分析】根据直线的点斜式方程、斜截式方程逐一判断即可.
【详解】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
【变式8-4】(多选)(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【难度】0.85【知识点】直线的倾斜角、直线的点斜式方程及辨析、直线的斜截式方程及辨析、直线斜率的定义
【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
一、单选题
1.(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.
【答案】A【难度】0.94【知识点】直线的方程的概念、直线的倾斜角
【分析】根据直线的倾斜角及直线方程即可求解.
【详解】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:.
2.(24-25高二下·河南商丘·开学考试)过点且方向向量为的直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.85【知识点】根据直线的方向向量求直线方程、直线的点斜式方程及辨析
【分析】先由直线的方向向量得直线斜率,再由点斜式即可求解.
【详解】因为直线的方向向量为,所以直线的斜率为,
所以直线的方程为即.故选:A.
3.(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.
【答案】D【难度】0.85【知识点】直线斜率的定义、直线的倾斜角、直线的点斜式方程及辨析
【分析】根据倾斜角求出直线斜率得解.
【详解】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
4.(24-25高二下·甘肃嘉峪关·开学考试)数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称为三角形的欧拉线,已知的顶点,,,则的欧拉线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】根据题意得出的欧拉线即为线段的垂直平分线,求出线段的垂直平分线的方程即可.
【详解】因为的顶点,,
所以线段的中点坐标为,线段所在直线的斜率,
所以线段的垂直平分线的斜率,
则线段的垂直平分线的方程为,即,
因为,所以的外心、重心、垂心都在线段的垂直平分线上,
所以的欧拉线方程为.故选:A.
5.(24-25高二上·山西·期末)过点且与直线垂直的直线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】根据垂直求出直线的斜率,再由点斜式方程可得答案.
【详解】直线的斜率为,
因为直线与直线垂直,所以直线的斜率为,
又直线过点,所以直线的方程为,
即.故选:D.
6.(24-25高二上·河南开封·期末)中,,,C点在y轴上,若AB边上的中线CD也是AB边上的高,则直线CD的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B【难度】0.65【知识点】已知直线垂直求参数、直线的点斜式方程及辨析
【分析】利用中点坐标公式得,根据两直线垂直斜率之积等于可得,然后利用点斜式即可得
【详解】由题意,得D是AB的中点,则,且,
又,则,
则直线CD的方程为,即故选:B
7.(24-25高一下·江苏镇江·期中)直线与轴、轴分别交于两点,则(为坐标原点)的平分线所在直线的方程为( )
A. B. C. D.或
【答案】B【难度】0.85【知识点】二倍角的正切公式、直线的点斜式方程及辨析
【分析】利用斜率与倾斜角正切值关系,要求角平分线所在直线斜率,则先求半角的正切值,从而即可得角平分线的直线方程.
【详解】根据题意,直线与轴、轴分别交于两点,
令,可得,则的坐标为,
令,可得,则的坐标为,
如图:设,为锐角),
则,即,
则有,解可得或(舍),
则的平分线所在直线的斜率,
其方程为,变形可得,故选:B.
8.(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线过点,且与直线及轴围成等腰三角形,则的方程为( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】A【难度】0.65【知识点】直线的点斜式方程及辨析
【分析】根据直线所过点、倾斜角以及等腰三角形等知识求得正确答案.
【详解】如图,设,直线过和.
①当直线为时,直线、直线与轴围成的三角形是,不是等腰三角形,
所以直线的斜率存在.
②当直线的斜率为负时,设关于轴的对称点为,
当直线过两点时,是等腰三角形,
又,所以为等边三角形,满足题意,因为,
所以此时直线的方程为.
③当直线的斜率为正时,设直线与轴负半轴相交于点,则,
由直线AB的斜率为,倾斜角为,可得,
所以直线,也即直线的斜率为,对应方程为.
综上,直线的方程为或.故选:A.
二、多选题
9.(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【难度】0.85【知识点】直线的倾斜角、已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析
【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
10.(24-25高二上·辽宁鞍山·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.直线的倾斜角为
B.方程与方程可表示同一直线
C.经过点,且在,轴上截距互为相反数的直线方程为
D.过两点,的直线都可用方程表示
【答案】AD【难度】0.65
【知识点】直线的一般式方程及辨析、直线的倾斜角、斜率公式的应用、直线的斜截式方程及辨析
【分析】对于A,先求斜率,进而可得倾斜角;对于B,注意区分方程与方程的不同之处,对于C,设直线l:,进而可得截距,根据题意进行求解即可,对于D,根据两点式方程的变形进行判断即可.
【详解】对于选项A:直线的斜率,所以倾斜角为,故A正确;
对于B,表示过点,斜率为的直线,但不含点,
而表示过点,斜率为的直线,且含点,故B错误;
对于C:因为直线经过点,故斜率存在且不为0,
设直线为,令,则;令,则,
因为在,轴上截距互为相反数,则,解得或,
所以直线方程为或,故C错误;
对于D,方程为直线两点式方程的变形,
可以表示经过任意两点,的直线,故D正确.故选:AD.
11.(24-25高二上·上海·期中)下列说法中,正确的有( )
A.直线在y轴上的截距是
B.直线经过第一、二、三象限
C.过点且在x轴,y轴上的截距相等的直线方程为
D.过点,且倾斜角为90°的直线方程为
【答案】ABD【难度】0.85
【知识点】直线截距式方程及辨析、直线的一般式方程及辨析、直线的点斜式方程及辨析
【分析】运用截距概念判断A;根据斜率和截距可判断B;分情况求出直线方程即可判断C;求出直线方程判断D.
【详解】对于A,令,求得,则直线在y轴上的截距为,故A正确;
对于B,直线 的斜率为,在y轴上的截距为,
易知直线经过第一、二、三象限,B正确;
对于C,当直线经过原点时,设,代入点,求得,此时直线方程为;
当直线截距不为0时,设方程为,代入点,求得,
此时直线方程为,故C错误;
对于D,倾斜角为的直线斜率不存在,则过点并且倾斜角为90°的直线方程为,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题
12.(24-25高二上·广东深圳·期末)直线的一个单位方向向量为 .
【答案】(或填)【难度】0.85【知识点】求直线的方向向量(平面中)
【分析】根据直线方向向量即可求解.
【详解】因为直线的斜率为,所以直线的一个方向向量是,
所以直线的单位方向向量为或.
故答案为:(或填)
13.(24-25高二上·北京平谷·期末)经过点,且与直线平行的直线方程是 .
【答案】【难度】0.94【知识点】由两条直线平行求方程
【分析】利用所求直线与直线平行,可设其方程,代入点,计算即得.
【详解】因所求直线与直线平行,故可设为,
代入点,解得,
故所求的直线方程为:.故答案为:.
14.(24-25高二上·吉林长春·期末)已知直线的斜率小于,且经过点,并与坐标轴交于两点,,当的面积取得最小值时,直线的斜率为 .
【答案】【难度】0.65【知识点】基本不等式求和的最小值、直线与坐标轴围成图形的面积问题
【分析】由题意可设直线,分别求出两点坐标,即可表示出的面积,再由均值不等式即可求出答案.
【详解】设直线l的方程为,令,得,令,得.
则和坐标轴的交点为,.
所以,
可得的面积为,
当且仅当,即等号成立;故答案为:.
四、解答题
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
【难度】0.85【知识点】直线截距式方程及辨析、直线的点斜式方程及辨析、由两条直线平行求方程、直线斜率的定义
【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.(2025高二·全国·专题练习)已知的三个顶点分别为,,,求:
(1)边和所在直线的方程;(2)边上的中线所在直线的方程;
(3)边上的垂直平分线所在直线的方程;(4)边上的高所在直线的方程.
【难度】0.65【知识点】直线截距式方程及辨析、已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析、直线两点式方程及辨析
【分析】(1)解法1:利用两点式和截距式将点坐标代入即可求解;解法2:先利用斜率公式求出直线斜率,再利用点斜式求解即可;
(2)先利用中点坐标公式求出点坐标,再利用两点式或利用斜率公式和点斜式求解即可;
(3)由垂直平分线的定义,利用斜率公式和点斜式求解即可;
(4)由高的定义求得高所在直线的斜率,利用点斜式求解即可.
【详解】(1)解法1:由两点式得边所在直线方程为,即.
由截距式得边所在直线方程为,即.
解法2:因为,所以边所在直线方程为,即.
因为,所以边所在直线方程为,即.
(2)解法1:设的中点为,由中点坐标公式可得,
由两点式得所在直线方程为,即.
解法2:设的中点为,由中点坐标公式可得,
则,
所以所在直线方程为,即.
(3)因为,的中点,
所以边上的垂直平分线所在直线方程为,即.
(4)因为,,
所以边上的高所在直线方程为,即.
17.(24-25高二上·江苏扬州·期末)已知菱形中,,,边所在直线过点,求:
(1)边所在直线的方程;(2)点的坐标.
【难度】0.65【知识点】求直线交点坐标、直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】(1)利用互相平行的直线斜率相等,利用点斜式即可得直线方程;
(2)利用,求得直线的方程,与直线方程联立方程组求解即可.
【详解】(1)因为边所在直线过点,,所以
因为为菱形,所以,所以,
又,所以,整理得.
(2)因为,,所以.
因为为菱形,所以,所以
因为,,所以中点坐标为,所以
联立方程组,解得,所以.
18.(24-25高二上·宁夏吴忠·期中)已知直线.
(1)求直线所过定点;(2)若直线不经过第四象限,求实数的取值范围;
(3)若直线与两坐标轴的正半轴围成的三角形面积最小,求的方程.
【难度】0.65【知识点】直线过定点问题、直线图象的辨析、直线与坐标轴围成图形的面积问题
【分析】(1)由方程变形可得,列方程组,解方程即可;
(2)数形结合,结合直线图象可得出关于实数的不等式,解之即可;
(3)求得直线与坐标轴的交点,可得面积,进而利用二次函数的性质可得最值.
【详解】(1)由,即,
则,解得,所以直线过定点.
(2)因为直线不过第四象限,结合图形可知,直线的斜率存在,所以,
此时,直线的方程可化为,记点,则,
由图可得,解得,因此,实数的取值范围是.
(3)已知直线,且由题意知,
令,得,得,
令,得,得,
则,
所以当时,取最小值,
此时直线的方程为,即.
19.(24-25高二上·广东东莞·期中)直线的方程为,.
(1)若直线在两坐标轴上的截距相等,求的方程;
(2)若直线分别交轴、轴的正半轴于点、,点是坐标原点.若的面积为,求的值.
【难度】0.65【知识点】直线截距式方程及辨析、直线与坐标轴围成图形的面积问题
【分析】(1)根据直线截距的概念,分别令、列式求解即可;
(2)分别求出直线在轴、轴的截距,代入三角形面积公式可得,直接解一元二次方程求解.
【详解】(1)当即时,直线的方程为,不满足题意;
当,即时,令得,令,得,
由截距相等得,解得或,
当时,直线的方程为,当时,直线的方程为,
故综上所述,所求直线的方程为或.
(2)由题意知,,,且在轴、轴上的截距分别为、,
所以,解得,
所以的面积,
由题意知,化简得,解得或,均满足条件,
所以或.
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专题 2.1 直线的方程
教学目标
1、理解并掌握直线方程的五种形式;能利用条件熟练地选择恰当方程形式求直线的方程;
2、能够熟练进行各种形式之间的互化;
3、理解并掌握两直线的平行、垂直与斜率的关系;
教学重难点
1、重点:(1)点斜式方程;(2)一般式方程;(3)不同形式的互化;
2、难点:两点式方程、斜率存在与否的讨论.
过点 P0(x0,y0),斜率为 k的直线 l的方程为:y-y0=k(x-x0),这个方程称为直线的点斜式方程.
注意:(1)由点斜式求直线方程的前提:斜率存在.
(2)当直线与 x轴平行或重合时,方程可简写为 y=y0.
特别地,x轴的方程是 y=0;
(3)当直线与 y轴平行或重合时,不能应用点斜式方程.此时可将方程写成 x=x0.
特别地,y轴的方程是 x=0.
【即学即练 1-1】(24-25 高二上·福建福州·期中)已知直线 l经过点 1,0P ,且方向向量 1,2v
,则 l的方程
为( )
A. 2 1 0x y B. 2 2 0x y C. 2 2 0x y D. 2 1 0x y
【答案】C【难度】0.94【知识点】直线的点斜式方程及辨析
【分析】利用直线的方向向量即可求得斜率,再利用直线的点斜式方程求出结果.
【详解】由题意知直线 l的方向向量是 1,2v ,可得其斜率为 2 ,
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所以直线 l的方程为 0 2 1y x ,即 2 2 0x y .故选:C
【即学即练 1-2】(24-25 高二上·福建泉州·期末)倾斜角为 45的直线 l过点 1,1 ,则 l的方程为( )
A. y x B. 1y x C. 1y x D. 2y x
【答案】D【难度】0.94【知识点】直线的倾斜角、直线的点斜式方程及辨析
【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 45,所以其斜率为 tan 45 1k .
根据点斜式可得直线方程为: 1 1 1y x ,即 2y x .故选:D
1.直线 l与 y轴的交点(0,b)的纵坐标 b叫做直线 l在 y轴上的截距.
2.把方程 y=kx+b叫做直线的斜截式方程,简称斜截式.
注意点:
(1)直线的斜截式方程是直线的点斜式方程的特殊情况;由直线的斜截式方程可直接得到直线的斜率和在 y
轴上的截距.
(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 x轴上的截距和在 y轴上的截距都为 0.
【即学即练 2】(24-25 高二上·贵州黔东南·期末)已知直线 l的倾斜角为 45 ,且过点 (0, 1) ,则在直线 l上的
点是( )
A. ( 1,0) B. (1, 2) C. (2,3) D. (3, 2)
【答案】D【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析
【分析】先求得直线 l的方程为 1y x ,再验证.
【详解】因为直线 l的倾斜角为 45 ,且过点 (0, 1) ,即在 y 轴上的截距是:−1,
所以直线 l的方程为 1y x ,当 3x 时, 2y .故选:D.
经过两点 P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中 x1≠x2,y1≠y2)的直线方程
�−�1
�2−�1
= �−�1
�2−�1
,我们把它叫做直线的两点式方程,
简称两点式.
注意点:
(1)当经过两点(x1,y1),(x2,y2)的直线斜率不存在(x1=x2)或斜率为 0(y1=y2)时,不能用两点式方程表示.
(2)两点式方程与这两个点的顺序无关.
(3)方程中等号两边表达式中分子之比等于分母之比,也就是同一条直线的斜率相等.
【即学即练 3】(24-25 高二上·福建龙岩·期末)已知∆ABC的三个顶点分别是 1,2A , 5,4B , 2,7C ,则边
AB上的中线所在直线方程为 .
【答案】 4 15 0x y 【难度】0.94【知识点】已知两点求直线的方程
【分析】根据中点坐标公式即可根据两点式方程求解.
【详解】 AB的中点坐标为
5 1 2 4, 3,3
2 2
D
,
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故边 AB上的中线 CD 所在直线方程为:�−7
3−7
= �−2
3−2
;
即4 15 0x y ,故答案为: 4 15 0x y
我们把方程
�
�
+ �
�
= 1 叫做直线的截距式方程,简称截距式.直线与 x轴的交点(a,0)的横坐标 a叫做直线在 x
轴上的截距,此时直线在 y轴上的截距是 b.
注意点:
(1)如果已知直线在两坐标轴上的截距,可以直接代入截距式求直线的方程,与坐标轴平行和过原点的直线
都不能用截距式表示.
(2)将直线的方程化为截距式后,可以观察出直线在 x轴和 y轴上的截距,这一点常被用来作图.
【即学即练 4】(2025 高二·全国·专题练习)已知直线 l过点 1, 2 ,且在两个坐标轴上的截距互为相反数,则
直线 l的方程为( )
A. 1 0x y B. 1 0x y 或 2 0x y
C. 3 0x y D. 3 0x y 或 2 0x y
【答案】D【难度】0.65【知识点】直线截距式方程及辨析、直线一般式方程与其他形式之间的互化、直线
的点斜式方程及辨析
【分析】法一:分直线过原点和不过原点讨论,当直线过原点时,由直线的斜率得到方程,当直线不过原
点时,由截距式方程得到直线方程;
法二:分直线过原点和直线斜率为 1 两种情况讨论,由直线的点斜式方程得到直线方程.
【详解】法一:当直线过原点时,斜率为 k = −2
1
=− 2,则直线方程为 2 0x y ;
当直线不过原点时,设直线方程为 1
x y
a a
,代入点 1, 2 ,得 1 2 1
a a
,解得 3a ,
故直线方程为 3 0x y .综上所述,直线方程为 3 0x y 或 2 0x y .
法二:因为直线在两个坐标轴上的截距互为相反数,所以直线过原点或直线斜率为 1.
当直线过原点时,直线斜率为 2k ,则直线方程为 2 0x y ;
当直线斜率为 1 时,直线方程为 2 1y x ,即 3 0x y .
综上所述,直线方程为 3 0x y 或 2 0x y .故选:D.
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)叫做直线的一般式方程,简称一般式.
注意点:
(1)直线一般式方程的结构特征
①方程是关于 x,y的二元一次方程.
②方程中等号的左侧自左向右一般按 x,y,常数的先后顺序排列.
③x的系数一般不为分数和负数.
(2)当直线方程 Ax+By+C=0的系数 A,B,C满足下列条件时,直线 Ax+By+C=0有如下性质
①当 A≠0,B≠0时,直线与两条坐标轴都相交;
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②当 A≠0,B=0,C≠0时,直线只与 x轴相交,即直线与 y轴平行,与 x轴垂直;
③当 A=0,B≠0,C≠0时,直线只与 y轴相交,即直线与 x轴平行,与 y轴垂直;
④当 A=0,B≠0,C=0时,直线与 x轴重合;
⑤当 A≠0,B=0,C=0时,直线与 y轴重合.
【即学即练 4】(24-25 高二下·上海杨浦·期末)已知∆ABC的三个顶点 ( , ), (4, 1), (2,1)A m n B C .
(1)求 BC边所在直线的一般式方程;
(2)若∆ABC的面积等于 2,且点A在直线 : 5 0l x y 上,求点A的坐标.
【难度】0.85【知识点】直线的一般式方程及辨析、求点到直线的距离、直线的点斜式方程及辨析
【分析】(1)利用直线方程的点斜式求出方程,再化成一般式即可.
(2)利用三角形面积求出点A到直线BC的距离,再结合已知建立方程组求解.
【详解】(1)直线 BC的斜率
1 1 1
4 2BC
k
,直线 BC的方程为 1 1 (x 2)y ,
所以 BC边所在直线的一般式方程为 3 0x y .
(2)依题意, 2 2= 2 ( 2) 2 2BC ,设点A到直线 BC的距离为 d,
由∆ABC的面积等于 2,得
1 2 2 2
2
d ,解得 2d ,
于是
5
| 3| = 2
2
m n
m n
,解得
5
0
m
n
或
3
2
m
n
,所以点A的坐标为 (5,0)或 (3, 2) .
题型 01 直线的点斜式方程
【典例 1-1】(24-25 高二上·广东广州·阶段练习)已知平面直角坐标系内两点 (1,2)A , ( 2,3)B ,则过点A且与
直线 AB垂直的直线 l的方程为( )
A.3 1 0x y B.3 2 0x y C.3 5 0x y D.3 5 0y x
【答案】A【难度】0.85【知识点】已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】利用求斜率,再利用两垂直直线间的斜率关系,可求出 3lk ,最后利用点斜式方程可得解.
【详解】由题意知 (1,2)A , ( 2,3)B ,则直线 AB的斜率
3 2 1
2 1 3AB
k
,
因为直线 l与直线 AB垂直,根据两直线垂直,若存在斜率,则两斜率乘积为 1 ,
所以直线 l的斜率 3lk ,再由直线 l经过点 (1,2)A ,
则由点斜式方程可得直线 l的方程为 2 3( 1)y x ,即3 1 0x y ,故选:A.
【典例 1-2】(2025·广西桂林·一模)已知直线 l的一个方向向量为 2,1a ,则过点 1, 1A 且与 l垂直的直线
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方程为( )
A. 2 3 0x y B. 2 1 0x y C.2 3 0x y D. 2 1 0x y
【答案】D【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】据直线方向向量求出斜率,由两直线位置关系求与 l垂直的直线斜率,点斜式表达方程即可得解.
【详解】 l 的方向向量为 2,1a ,则 l斜率为 12 ,因为直线与 l垂直,所以斜率为 2
又过A点,所以直线方程为 1 2( 1)y x ,整理可得 2 1 0x y .故选:D.
【典例 1-3】(24-25 高二下·安徽·阶段练习)直线 l经过点 3,0 ,倾斜角是直线 1x 的倾斜角的 13,则直
线 l的方程为( )
A. 3 3 0x y B. 3 0x y C. 3 3 0x y D. 3 3 0x y
【答案】A【难度】0.94【知识点】直线斜率的定义、直线的倾斜角、直线的点斜式方程及辨析
【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 1x 的倾斜角为90,所以直线 l的方程为 0 tan30 3y x ,
即 3 3 0x y ,故选:A.
【典例 1-4】(24-25 高二上·河北廊坊·期末)已知直线 l经过点 3,2 ,且与直线 2 4 0x y 平行,则直线 l的
方程为 .
【答案】 2 7 0x y 【难度】0.94【知识点】由两条直线平行求方程
【分析】设出直线 l的方程,利用待定系数法求出方程.
【详解】由直线 l与直线 2 4 0x y 平行,设直线 l的方程为 2 0( 4)x y m m ,
由直线 l经过点 3,2 ,得3 2 2 0m ,解得 7m ,
所以直线 l的方程为 2 7 0x y .故答案为: 2 7 0x y
【变式 1-1】(24-25 高二下·贵州贵阳·阶段练习)经过点 1,1A 且与直线 2 1y x 垂直的直线方程为( )
A. 2 3 0x y B. 2 1 0x y C. 2 0x y D.2 3 0x y
【答案】B【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】由两直线垂直确定斜率,应用点斜式写出直线方程.
【详解】直线 2 1y x 的斜率为 2 ,两直线垂直,
故所求直线方程为
11 (x 1)
2
y ,则 2 1 0x y .故选:B.
【变式 1-2】(24-25 高二下·安徽·阶段练习)若直线 l经过点 (2,0)且与直线
1
2
y x 垂直,则 l的方程为( )
A. 2 4 0x y B. 2 4 0x y C. 2 2 0x y D. 2 2 0x y
【答案】A【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【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 l与直线
1
2
y x 垂直,所以 l的斜率为-2,所以 l的方程为 2( 2)y x ,
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即2 4 0x y .故选:A.
【变式 1-3】(24-25 高二下·河南·阶段练习)若直线 l的方向向量为 3, 3 ,且经过点 3, 3 ,则直线 l的方
程为( )
A. 3 0x y B. 3 6 0x y C. 3 0x y D. 3 6 0x y
【答案】A【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析
【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 l的方向向量为 3, 3 ,所以直线的斜率 3
3
k ,
所以直线方程为 3 3 3
3
y x ,化简可得 3 0x y .故选:A
【变式 1-4】(24-25 高二下·陕西商洛·阶段练习)直线 l过点 ( 3,0) ,且与直线 2 3y x 垂直,则直线 l的方程
为( )
A. 2 3 0x y B. 2 3 0x y C. 2 3 0x y D. 2 3 0x y
【答案】B【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【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.
【详解】由直线 l与直线 2 3y x 垂直,得直线 l的斜率
1
2
k ,又直线 l过点 ( 3,0) ,
所以直线 l的方程为 1 ( 3)2
y x ,即 2 3 0x y .故选:B
【变式 1-5】(24-25 高二下·安徽铜陵·阶段练习)经过点 1,2 且与直线 2 3 0x y 垂直的直线方程为( )
A. 2 5 0x y B. 2 4 0x y C. 2 5 0x y D. 2 4 0x y
【答案】B【难度】0.94【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】利用两直线的垂直的斜率关系结合点斜式计算即可.
【详解】由题意可知 2 3 0x y 的斜率为
1
2
k ,所以与其垂直的直线斜率为 2k ,
由点斜式可知该直线方程为 2 1 2 2 4 0y x x y ,故 B 正确.故选:B
题型 02 直线的斜截式方程
【典例 2-1】(24-25 高二上·广东深圳·期中)已知直线 l的倾斜角为120,在 y轴上的截距是 3,则直线 l的方
程为( )
A. 3 3y x B.
1 3
2
y x C. 3 3y x D. 3 3y x
【答案】C【难度】0.94【知识点】直线的斜截式方程及辨析
【分析】代入直线的截距式方程即可.
【详解】因为直线 l的倾斜角为120,所以直线 l的斜率 tan120 3k .
又直线 l在 y轴上的截距是 3,由斜截式方程得 3 3y x .故选:C
【典例 2-2】(24-25 高二上·福建福州·期中)(多选)以下关于直线的表述正确的是( )
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A.斜率为 2 ,在 y轴上的截距为 3 的直线方程为 2 3y x
B.经过点 1,1 且在 x轴和 y轴上截距相等的直线方程为 2 0x y
C.点斜式方程 0 0( )y y k x x 可用于表示过点 0 0( , )x y 且不与 x轴垂直的直线
D.已知直线 1 0kx y 和以 3,1M , 3,2N 为端点的线段相交,则实数 k的取值范围为 2 1
3
k
【答案】AC【难度】0.85【知识点】直线截距式方程及辨析、直线的斜截式方程及辨析、直线的点斜式方程
及辨析、直线与线段的相交关系求斜率范围
【分析】对于 A:根据斜截式方程分析判断即可;对于 B:举反例说明即可;对于 C:根据点斜式方程分析
判断即可;对于 D:根据斜率公式结合图像分析求解.
【详解】对 A,斜率为 2 ,在 y轴上的截距为 3 的直线斜截式方程为 2 3y x ,A 正确;
对 B,经过点 1,1 和原点 0,0 的直线 y x 也满足题意,故 B 错误;
对 C,点斜式方程适用于斜率存在的直线,C 正确;
对 D,易知直线 1 0kx y 过定点 0, 1P ,
可得
1 1 2 12 , 1
3 0 3 3 0PM PN
k k
,
由图和正切函数性质可知,
2
3
k 或 1k ,D 错误.故选:AC.
【变式 2-1】(24-25 高二上·北京怀柔·期末)已知直线的倾斜角为60,且过点 0,1P ,则直线的方程为( )
A. 3 1
3
y x B. 3 1
3
y x C. 3 1y x D. 3 1y x
【答案】D【难度】0.94【知识点】直线的点斜式方程及辨析、直线的斜截式方程及辨析
【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60,所以直线的斜率 tan 60 3k ,
又直线过点 0,1P ,所以直线的方程为 3 1y x .故选:D
【变式 2-2】(19-20 高二·全国·课后作业)已知直线倾斜角为 60o,在 y轴上的截距为 2 ,则此直线方程为( )
A. 3 2y x B. 3 2y x C. 3 2y x D. 3 2y x
【答案】D【难度】0.85【知识点】直线的斜截式方程及辨析
【分析】求出直线斜率,根据直线的斜截式方程,即可求得答案.
【详解】因为直线倾斜角为 60o,故直线的斜率为 3 ,
又直线在 y轴上的截距为 2 ,故直线方程为 3 2y x ,故选:D
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【变式 2-3】(24-25 高二上·湖北十堰·阶段练习)如图所示,直线 1 :l y ax b 与 2 :l y bx a ( 0, )ab a b 的
图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C【难度】0.85【知识点】函数图像的识别、直线的斜截式方程及辨析
【分析】根据斜截式方程的系数的几何意义,逐一判断各选项即得.
【详解】对于 A,由 1 :l y ax b 的图象,可知 0a , 0b ,即 0a , 0b ,
而由 2 :l y bx a 的图象,可知 0b , 0a ,产生矛盾,故 A 错误;
对于 B,由 1 :l y ax b 的图象,可知 0a , 0b ,即 0a , 0b ,
而由 2 :l y bx a 的图象,可知 0b , 0a ,产生矛盾,故 B 错误;
对于 C,由 1 :l y ax b 的图象,可知 0a , 0b ,即 0a , 0b ,
此时由 2 :l y bx a 的图象,可知 0b , 0a ,两者一致,故 C 正确;
对于 D,由 1 :l y ax b 的图象,可知 0a , 0b ,即 0a , 0b ,
而由 2 :l y bx a 的图象,可知 0b , 0a ,产生矛盾,故 B 错误.故选:C.
题型 03 直线的两点式方程
【典例 3-1】(24-25 高二上·全国·课后作业)经过点 1,3 , 2,4 的直线方程为( )
A. 3 10 0x y B.3 10 0x y C. 3 10 0x y D.3 10 0x y
【答案】A【难度】0.94【知识点】直线一般式方程与其他形式之间的互化、直线两点式方程及辨析
【分析】由直线的两点式方程求解即可;
【详解】由题意得
4 2
3 4 1 2
y x
,整理得 3 10 0x y .故选:A.
【典例 3-2】(24-25 高二上·河南郑州·期末)一条光线从点 6,4P 射出,与 x轴相交于点 4,0Q ,经 x轴反
射,求反射光线所在的直线方程 .
【答案】 2 8 0x y 【难度】0.85【知识点】直线的两点式方程
【分析】根据反射原理,即可求反射光线过点 T(6, − 4),再代入两点式方程,即可求解.
【详解】反射光线必经过 P点关于 x轴的对称点 T(6, − 4),
所以反射光线所在直线经过两点 T、Q,
所以反射光线所在的直线方程为
�−0
−4−0
= �−4
6−4
,即 2 8 0x y .故答案为: 2 8 0x y
【变式 3-1】(24-25 高二上·重庆·期末)过 2,0A 、 0,3B 两点的直线方程是( )
A. 1
2 3
x y
B. 13 2
yx C.
2
3
y x D.
3
2
y x
【答案】A【难度】0.94【知识点】直线截距式方程及辨析【分析】由截距式得到直线方程.
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【详解】由截距式可得直线方程为 1
2 3
x y
,A 正确,BCD 错误.故选:A
【变式 3-2】(24-25 高二上·安徽合肥·期末)一条光线从点 4,2P 射出,经过直线 y x 反射后过点 1, 6Q ,
则反射光线所在直线的方程为 .
【答案】10 16 0.x y 【难度】0.85
【知识点】光线反射问题、求点关于直线的对称点、已知两点求直线的方程.
【分析】先求出点 4,2P 关于直线 y x 的对称点为 2.4P ,再利用两点式方程即可得答案.
【详解】点 4,2P 关于直线 y x 的对称点为 2.4P ,
根据光线反射的性质知,反射光线所在的直线即为经过 P,Q的直线,
所以直线 PQ 的方程为:�+6
4+6
= �−1
2−1
,即 4 66 1
2 1
y x
,化为10 16 0.x y
故答案为:10 16 0.x y
【变式 3-3】(24-25 高二上·贵州毕节·阶段练习)已知直线 l经过 2,3 , 1, 2 两点,则( )
A.直线 l的一个点斜式为 53 2
3
y x B.直线 l的一个两点式为
3 2
2 3 1 2
y x
C.直线 l的倾斜角为锐角 D.直线 l的一个方向向量为 1,1
【答案】A【难度】0.65【知识点】直线的倾斜角、直线的点斜式方程及辨析、直线两点式方程及辨析、求
直线的方向向量(平面中)
【分析】由直线方程、斜率逐项判断即可.
【详解】因为直线 l经过 2,3 , 1, 2 两点,所以两点式为 3 2
2 3 1 2
y x
,故 B 错误;
由题意可得直线斜率
5
3
k ,可知倾斜角为钝角,故 C 错;
一个方向向量为 3,5 ,可判断 D 错误;
所以点斜式方程为 53 2
3
y x ,A 正确;故选:A
【变式 3-4】(24-25 高二下·上海崇明·期末)求经过点 1,2M ,且满足下列条件的直线的方程:
(1)经过点 1,3A ;(2)与直线 2 5 0x y 平行.
【答案】(1) 2 5 0x y ;(2) 2 0x y 【难度】0.85
【知识点】直线一般式方程与其他形式之间的互化、直线的点斜式方程及辨析、由两条直线平行求方程
【分析】(1)求出直线斜率,由点斜式即可求得答案;
(2)由两直线平行可设直线方程,求出参数,即得答案.
【详解】(1)由题意可得直线方程为�−2
3−2
= �+1
1+1
,即 2 5 0x y ;
(2)由题意可设直线方程为 2 0x y t , 5t ,结合直线经过点 1,2M ,
可得 2 2 0, 0t t ,则直线方程为 2 0x y .
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题型 04 直线的截距式方程
【典例 4-1】(24-25 高二上·安徽亳州·阶段练习)若直线 l过点 (4, 2) 且在两坐标轴上的截距互为相反数,则直
线 l的方程为 .
【答案】 2 0x y 或 6 0x y 【难度】0.85【知识点】直线截距式方程
【分析】通过讨论截距为 0 和不为 0 两类情况讨论即可.
【详解】当截距为 0 时, l过点 (4, 2) 和原点,所以 l的方程为
1
2
y x ,即 2 0x y ;
当截距不为 0 时,设 l的方程为 1
x y
a a
,由 l过点 (4, 2) ,得
4 2 1
a a
,
解得 6a ,所以 l的方程为 6 0x y .故答案为: 2 0x y 或 6 0x y
【典例 4-2】(24-25 高二上·河南三门峡·期末)经过点 1, 2P ,并且在两坐标轴上的截距相等的直线方程
为 .
【答案】 2 0x y 或 3 0x y 【难度】0.85【知识点】直线截距式方程
【分析】利用分类讨论思想,分截距为0与不为0两种情况,设出直线方程,代入点求得参数,可得答案.
【详解】当直线在两坐标轴上的截距为0时,可设为 y kx ,
由点 1, 2P ,则 2 k ,解得 2k ,所以直线方程为 2 0x y ;
当直线在两坐标轴上的截距不为0时,可设为��+
�
�
= 1,即 x y a ,
由点 1, 2P ,则 1 2a ,解得 3a ,所以直线方程为 3 0x y .
故答案为: 2 0x y 或 3 0x y .
【典例 4-2】(24-25 高二上·湖南永州·阶段练习)直线3 4 0x y k 在两坐标轴上的截距之和为 2,则实数
k ( )
A. 1 B. 24 C. 2 D.2
【答案】B【难度】0.94【知识点】直线截距式方程及辨析、直线的一般式方程及辨析
【分析】令 0x 表示 y,得到直线纵截距.令 0y 表示出 x,得到直线的横截距,根据题意列方程求解.
【详解】直线3 4 0x y k ,
令 0x ,解得
4
ky ,令 0y ,解得
3
kx ,
由题意得: 2
3 4
k k
,解得 24k .故选:B
【变式 4-1】(24-25 高二上·宁夏吴忠·期中)若直线的截距式方程 1
x y
a b
化为斜截式方程为 2y x b ,化
为一般式方程为 8 0 0bx ay a ,则 a b ( )
A. 2 B. 2 C.6 D.8
【答案】A【难度】0.94【知识点】直线截距式方程及辨析、直线一般式方程与其他形式之间的互化
【分析】将 2y x b 化为一般式,结合条件有
8
2 1
b a
b
,且 0a ,即可求解.
【详解】易知 0ab ,由 2y x b ,得到 2 0x y b ,
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由已知一般式方程为 8 0 0bx ay a ,所以有 8
2 1
b a
b
,则 2 16b ,解得 4b ,
又 0a ,
1
2
a b ,所以 2, 4a b ,则 2a b ,故选:A.
【变式4-2】(多选)(22-23高二上·江苏徐州·阶段练习)已知直线 : 2 0l ax y a 在 x轴和 y轴上的截距相等,
则 a的值可能是( )
A.1 B. 1 C.2 D. 2
【答案】AC【难度】0.65【知识点】直线截距式方程及辨析、直线一般式方程与其他形式之间的互化
【分析】由题设得 0a ,再求出截距并列方程求参数值即可.
【详解】当 0a 时 : 2 0l y ,不满足题设,故 0a ,
令 0x ,则 2y a ;令 0y ,则 2 1x
a
,
所以
222 1 3 2 0a a a
a
,可得 1a 或 2a .故选:AC
【变式 4-3】(25-26 高二上·全国·课后作业)直线 y kx b 经过点 1,8 ,在两坐标轴上的截距互为相反数,则
k的所有可能取值之和为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】C【难度】0.85【知识点】直线的斜截式方程及辨析
【分析】由直线 y kx b 经过点 (1,8)得 8k b ,然后计算直线在两坐标轴上的截距,然后根据截距相反
列式计算即可.
【详解】由题意,因为直线 y kx b 经过点 (1,8),所以 8k b ,则直线 8y kx k .
当 0k 时,直线 8y 在 x轴上不存在截距,不满足题意;
所以 0k ,令 0x ,则 8y k ,令 0y ,则
81x
k
.
由题意
88 1 0k
k
,化简得 2 9 8 0k k ,解得 1k 或 8k = ,
故 k的所有可能取值之和为1 8 9 .故选:C.
【变式 4-4】(24-25 高二上·广东清远·期中)已知直线 1 2: 2 3 0, : 2 3 8 0l x y l x y .
(1)求经过点 (1, 4)A 且与直线 2l 垂直的直线方程;
(2)求经过直线 1l 与 2l 的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
【答案】(1)3 2 5 0x y (2) 2y x 或 3 0x y 【难度】0.85
【知识点】直线截距式方程及辨析、求直线交点坐标、直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】(1)利用垂直的性质可设斜截式直线方程,利用待定系数法求解直线即可;
(2)利用截距为 0 和不为 0 分类讨论,再结合过原点直线方程和截距式直线方程求解即可.
【详解】(1)由直线 2
2 8: 2 3 8 0
3 3
l x y y x 可得斜率为
2
3
,
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所以根据垂直关系可设所求直线方程为
3 +
2
y x b ,
则依题意有
34 1+
2
b ,解得
5
2
b ,
所以所求直线方程为
3 5+
2 2
y x ,整理得3 2 5 0x y ;
(2)联立
2 3 0
2 3 8 0
x y
x y
,解得
1
2
x
y
,即直线 1l 与 2l 的交点为 (1, 2),
当直线经过原点时,满足题意,假设直线方程为 y kx ,
代入 (1, 2)得 2k ,此时 2y x ;
当直线的截距都不为 0 时,假设直线方程为 1( , 0)
x y a b
a b
,
依题意 1 2 1
a b
a b
,解得 3a b ,此时直线方程为 1
3 3
x y
,即 3 0x y
综上所述:所求直线方程为 2y x 或 3 0x y .
题型 05 直线的一般式方程
【典例 5-1】(24-25 高二上·广西河池·期末)已知三角形三顶点 3,1A , 0, 2B , 1,0C ,求:
(1)直线 AB的一般式方程;(2) AB边上的高所在直线的一般式方程.
【难度】0.85【知识点】直线的一般式方程及辨析、已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析、直线两点
式方程及辨析【分析】(1)两点式写出直线 AB的方程,化为一般式即可;
(2)根据垂直和直线 AB的斜率,得到 AB边上的高所在直线的斜率,点斜式写出直线方程,化为一般式即可.
【详解】(1) 3,1A , 0, 2B ,
直线 AB的方程为
1 3
2 1 0 3
y x
,化简得 2 0x y ;
(2)直线 AB的斜率为
2 1 1
0 3AB
k
, AB 边上的高所在直线的斜率为 1 ,
AB 边上的高所在直线的方程为 0 1 1y x ,即 1 0x y
【典例 5-2】(多选)(24-25 高一下·重庆·期末)已知直线 : 2 3l y kx k ,则下列说法正确的是( )
A.直线 l恒过定点 2, 3
B.若直线 l在 x轴上的截距为1,则 1k
C.若直线 l与直线 2 1 0x y 垂直,则
1
2
k
D.若 3k ,则直线 l的倾斜角 的取值范围为
π ,π
3
【答案】AB【难度】0.85
【知识点】直线过定点问题、直线截距式方程及辨析、斜率与倾斜角的变化关系、已知直线垂直求参数
【分析】求出直线过定点坐标即可判断 A,将点坐标代入直线方程求解即可判断 B,根据直线垂直的关系列
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式求解即可判断 C,根据正切函数的单调性求解倾斜角范围判断 D.
【详解】直线 : 2 3 2 3l y kx k k x ,令 2 0x 即 2x ,得 = 3y ,
所以直线 l恒过定点 2, 3 ,故 A 正确;
若直线 l在 x轴上的截距为1,则直线 l过点 1,0 ,代入直线 l方程得0 2 3k k ,解得 1k ,故 B 正确;
若直线 l与直线 2 1 0x y 垂直,则 2 1k ,解得 1
2
k ,故 C 不正确;
设直线 l的倾斜角为,则 tan 3k ,
又 0, π ,所以由正切函数的单调性可知 π π,
3 2
,故 D 不正确;故选:AB
【变式 5-1】(24-25 高二上·新疆乌鲁木齐·期末)已知直线 l的方程 3 1 0x y ,则直线 l的倾斜角为( )
A.
π
6
B.
π
3
C.
2π
3
D.
5π
6
【答案】D【难度】0.94【知识点】直线的一般式方程及辨析、直线的倾斜角
【分析】求出直线的斜率,进而求出其倾斜角.
【详解】直线 l: 3 1 0x y 的斜率 3
3
k ,所以直线 l的倾斜角
5π
6
.故选:D
【变式 5-2】(24-25 高二下·湖南郴州·开学考试)已知直线 l: 6 0x ay 的倾斜角为60,则实数 a ( )
A. 3 B. 3
3
C. 3 D.
3
3
【答案】D【难度】0.94【知识点】直线斜率的定义、直线的一般式方程及辨析
【分析】根据给定的直线方程求出斜率,进而求出 a的值.
【详解】由直线 l: 6 0x ay 的倾斜角为60,得斜率 t 0
1 6ank
a
,所以 3
3
a .故选:D
【变式 5-3】(24-25 高二上·江西赣州·期末)对于直线 : 3 3 4 0l x y ,下列选项正确的是( )
A.直线 l倾斜角为 π
3
B.直线 l经过第四象限
C.直线 l在 y轴上的截距为 4
3
D.直线 l的一个方向向量为 3, 3
【答案】D【难度】0.85【知识点】直线的一般式方程及辨析、直线的倾斜角、求直线的方向向量(平面中)
【分析】由直线的斜率和倾斜角的关系可判断 A;令 0x ,求出直线 l过点
40,
3
M
可判断 B 和 C;根据直
线过两点,可求得两点间的向量,判断所得向量是否与向量 3, 3 共线可判断 D.
【详解】设直线 l的倾斜角为 , 0,π ,
对于 A,直线 l的斜率为 3 3
3 3
,所以
3tan
3
,则
π
6
,故 A 错误;
对于 B,当 0x 时,
4
3
y ,即直线 l过点
40,
3
M
,且倾斜角为
π π
6 2
,
第 14 页 共 31 页
所以直线 l经过第一、二、三象限,不经过第四象限,故 B 错误;
对于 C,由 B 知,直线 l在 y轴上的截距为
4
3
,故 C 错误;
对于 D,当 0y 时, 4 3
3
x ,即直线 l过点
4 3 ,0
3
N
,
则 4 3 4 4 3, 3, 33 3 9NM
,所以直线 l的一个方向向量为 3, 3 ,故 D 正确.故选:D.
题型 06 动直线过定点问题
【典例 6-1】(24-25 高二上·四川自贡·期末)已知b是 a、c的等差中项,直线 0ax by c+ + = 恒过定点A,则定
点A的坐标为 .
【答案】 1, 2 【难度】0.65【知识点】直线过定点问题、等差中项的应用
【分析】由题意得 2c b a ,将直线方程变形得出 1 2 0a x b y ,由
1 0
2 0
x
y
可求得点A的坐标.
【详解】因为b为 a、 c的等差中项,则 2b a c ,所以, 2c b a ,
所以,直线 0ax by c+ + = 的方程即为 2 0ax by b a ,即 1 2 0a x b y ,
由
1 0
2 0
x
y
可得
1
2
x
y
,所以,直线 0ax by c+ + = 恒过定点 1, 2A .
故答案为: 1, 2 .
【典例 6-2】(24-25 高三上·云南昆明·期末)若 , ,m n p成等差数列,则直线 : 0l mx ny p 过定点 .
【答案】 1, 2 【难度】0.65【知识点】直线过定点问题、等差中项的应用
【分析】由题意得
2
m pn ,进而直线可化为 2 2 0m x y p y ,即可得到定点.
【详解】由题,有
2
m pn ,所以由 0mx ny p ,得 0
2
m pmx y p ,
整理得 2 2 0m x y p y ,由
2 0
2 0
x y
y
,解得
1
2
x
y
,
所以直线 l过定点 1, 2 .故答案为: 1, 2
【典例 6-3】(多选)(24-25 高二上·安徽马鞍山·期末)下列说法正确的是( )
A.直线 2 4y ax a a R 必过定点 2,4 .
B.截距相等的直线都可以用方程 x y a a R 表示
C.直线 3 1
3
y x 的倾斜角为120
D.过点 2 3 , 且垂直于直线 1 3
2 2
y x 的直线方程为 2 1 0x y
【答案】AD【难度】0.65
【知识点】直线过定点问题、直线截距式方程及辨析、直线的倾斜角、由两条直线垂直求方程
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【分析】利用直线方程的特征可判定 A,利用截距的定义可判定 B,利用斜率与倾斜角的关系可判定 C,利
用两直线的垂直关系及点斜式计算即可判定 D.
【详解】对于 A,由直线方程有 4 2y a x ,故必过点 2,4 ,故 A 正确;
对于 B,当直线经过原点时,直线在两坐标轴上的截距相等且为0,如 y x ,
所以不能用方程 x y a a R 表示,故 B 错误;
对于 C,直线 3 1
3
y x 的斜率为 3
3
,则倾斜角为150,故 C 错误;
对于 D,由直线 2 1 0x y 和
1 3
2 2
y x 的斜率分别为
12,
2
,则有
12 1
2
,故相互垂直,
将 2 3 , 代入方程 2 1 0x y ,则 2 2 3 1 0 成立,故 D 正确.故选:AD.
【变式 6-1】(24-25 高二上·宁夏吴忠·期中)已知直线 1 2 3 1: a y a xl .
(1)求直线 l所过定点;(2)若直线 l不经过第四象限,求实数 a的取值范围;
(3)若直线 l与两坐标轴的正半轴围成的三角形面积最小,求 l的方程.
【难度】0.65【知识点】直线过定点问题、直线与坐标轴围成图形的面积问题、直线图象的辨析
【分析】(1)由方程变形可得 2 3 1 0a x y x y ,列方程组,解方程即可;
(2)数形结合,结合直线图象可得出关于实数 a的不等式,解之即可;
(3)求得直线与坐标轴的交点,可得面积,进而利用二次函数的性质可得最值.
【详解】(1)由 : 1 2 3 1l a y a x ,即 2 3 1 0a x y x y ,
则
2 0
3 1 0
x y
x y
,解得
1
2
x
y
,所以直线过定点 1,2 .
(2)因为直线 l不过第四象限,结合图形可知,直线 l的斜率存在,所以 1a ,
此时,直线 l的方程可化为
1
1
2
1
3y
a a
a x
,记点 1,2A ,则 2OAk ,
由图可得
2 30 2
1
a
a
,解得
3
2
a ,因此,实数 a的取值范围是
3 ,
2
.
(3)已知直线 : 1 2 3 1l a y a x ,且由题意知 1a ,
令 0x ,得
1 0
1
y
a
,得 1a ,
令 0y ,得
1 0
3 2
x
a
,得
3
2
a ,
则
22
1 1 1 1 1
2 1 3 2 4 10 6 5 14
4 4
S
a a a a
a
,
第 16 页 共 31 页
所以当
5
4
a 时,S取最小值,
此时直线 l的方程为
5 51 2 3 1
4 4
y x
,即 2 4 0x y .
【变式 6-2】(24-25 高二下·上海宝山·期末)已知直线 : 3 1 0, Rl kx y k k .
(1)证明:对任意实数 k,直线 l都经过一个定点;
(2)若直线 l在 x轴、 y轴上截距相等,求直线 l的方程.
【难度】0.65【知识点】直线过定点问题、直线的一般式方程及辨析
【分析】(1)令
3 0
1 0
x
y
,解方程组即可得解;(2)由已知条件可知 0k ,求得直线 l与 x轴、 y轴的交点分
别为 3 1 ,0 , 0,3 1kA B k
k
,列方程
3 1 3 1k k
k
即可求解.
【详解】(1)将直线 : 3 1 0l kx y k 整理得 3 1 0k x y 对任意实数 k都成立,
所以
3 0
1 0
x
y
,解得
3
1
x
y
所以对任意实数 k,直线 l都经过一个定点 3,1 ;
(2)由已知条件可知 0k ,求得直线 l与 x轴、 y轴的交点分别为 3 1,0 , 0,3 1kA B k
k
,
则有
3 1 3 1k k
k
,化简得 3 1 1 0k k ,
当
1
3
k 时,直线 l的方程为
1
3
y x
当 1k 时,直线 l的方程为 2y x
所以直线 l的方程为
1
3
y x 或 2y x .
【变式 6-3】(24-25 高一下·浙江宁波·期末)已知直线 l: 2 2 5 6 6 0a y a x a .
(1)若直线 l垂直于直线 1l : 3 0x y ,求 a的值;(2)求证:直线 l经过定点;
(3)当 11a 时,求点 1,4P 关于直线 l的对称点 P的坐标.
【难度】0.65【知识点】直线过定点问题、求点关于直线的对称点、已知直线垂直求参数
【分析】(1)根据两直线垂直的条件即可得解;
(2)转换为恒等式成立问题,由恒等式成立的条件解方程组即可得解.
(3)设对称点坐标,根据中点坐标公式求出 ',P P 的中点坐标,然后根据两直线垂直的性质以及 ',P P 的中点在
直线 l上,列出方程组,解方程组即可得解.
【详解】(1)因为 1l l ,所以 ( 2) 1 (2 5) 1 0a a ,
解得 1a ,故 a的值为1;
(2)因为 ( 2) (2 5) 6 6 0a y a x a ,所以 (2 6) 5 2 6 0a x y x y ,
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所以
2 6 0
5 2 6 0
x y
x y
,解得
2
2
x
y
,所以直线 l恒过定点 (2, 2);
(3)因为 11a ,所以直线 : 3 8 0l x y ,设点 (1, 4)P 关于直线 l的对称点 'P 的坐标为 0 0( , )x y ,
所以 ',P P 的中点坐标为 0 0
1 4( , )
2 2
x y
,
所以
0
0
0 0
4 ( 3) 1
1
1 43 8 0
2 2
y
x
x y
,解得
0
0
8
5
21
5
x
y
,
所以点 P关于直线 l的对称点 'P的坐标为
8 21( , )
5 5
.
题型 07 直线与坐标轴围成的三角形面积
【典例 7-1】(24-25 高二下·湖南·阶段练习)已知直线 l经过点 1,2P ,与两坐标轴的正半轴分别交于A、B两
点,O为坐标原点,则 OAB△ 的面积的最小值为( )
A. 2 B.3 C. 4 D.8
【答案】C【难度】0.65【知识点】基本不等式求积的最大值、直线与坐标轴围成图形的面积问题
【分析】不妨设直线 l分别交 x、 y轴于点 , 0A a 、 0,B b ,则 0a , 0b ,可得出直线 l的截距式方程
为 1
x y
a b
,结合已知条件可得出
1 2 1
a b
,利用基本不等式可求得∆AOB面积的最小值.
【详解】不妨设直线 l分别交 x、 y轴于点 , 0A a 、 0,B b ,则 0a , 0b ,
所以,直线 l的截距式方程为 1
x y
a b
,因为点 P在直线 l上,则 1 2 1
a b
,
由基本不等式可得
1 2 2 2 21 2
a b ab ab
,可得 8ab ,则
1 4
2AOB
S ab △ ,
当且仅当
1 2
1 2 1
a b
a b
时,即当
2
4
a
b
时,等号成立,
故∆AOB的面积的最小值为 4 .故选:C.
【典例 7-2】(24-25高二上·甘肃白银·期末)过点 1,3 且斜率为2的直线 l与坐标轴围成的三角形的面积为( )
A.
25
2
B.
25
4
C.
5
2
D.
5
4
【答案】B【难度】0.94【知识点】直线的点斜式方程及辨析、直线与坐标轴围成图形的面积问题
【分析】利用点斜式求得直线 l的方程,求得直线 l与坐标轴的交点坐标,从而求得三角形的面积.
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【详解】依题意得直线 l的方程为 3 2 1y x ,即 2 5y x ,
则直线 l与坐标轴的交点分别为 5 ,0 , 0,5
2
A B
,
所以
1 1 5 255
2 2 2 4OAB
S OA OB .故选:B
【变式 7-1】(24-25 高二上·江苏苏州·期中)在平面直角坐标系 xOy中,且过点 1, 9 的直线 l与坐标轴交于
A、B两点,∆AOB的面积记为 S.
(1)当直线 l在 y轴上的截距为 2,求 S的值;(2)当
3
2
S ,求直线 l在 x轴上的截距.
【难度】0.85【知识点】直线与坐标轴围成图形的面积问题、直线的斜截式方程及辨析
【分析】(1)求出直线 l的方程为 11 2y x ,得到直线在 x轴上的截距,求出三角形面积;
(2)设直线 l在 x轴上的截距为 a,表达出直线 l的方程和在 y轴上截距,从而根据面积列出方程,求出答案.
【详解】(1)直线 l的斜率为
9 2 11
1 0
,
故直线 l的方程为 11 2y x ,令 0y 得
2
11
x ,
所以
1 2 22
2 11 11
S ;
(2)设直线 l在 x轴上的截距为 a,
当 1a 时,直线 l与 y轴无交点,不合题意,舍去,
则直线 l的斜率为
9 0 9
1 1a a
,直线 l的方程为 99 1
1
y x
a
,
99 1
1
y x
a
中,令 0x 得
9
1
ay
a
,
故
1 9 3
2 1 2
aS a
a
,解得
1 13
6
a
故直线 l在 x轴上的截距为1 13
6
.
【变式 7-2】(24-25 高二上·甘肃庆阳·阶段练习)直线 l过点 3,4 ,且在两坐标轴上的截距之和为 12.
(1)求直线 l的方程(2)求直线与两条坐标轴所围成三角形的面积.
【难度】0.65【知识点】直线截距式方程及辨析、直线与坐标轴围成图形的面积问题
【分析】(1)设直线 l的方程为 1
x y
a b
,将点 3,4 代入,进一步求出 a和b的值,从而求出答案;
(2)借助(1)中求出的 a和b,结合面积公式即可求.
【详解】(1)由于直线在两坐标轴上的截距之和为 12,
因此直线 l在两坐标轴上的截距都存在且不过原点,
故可设直线方程为: 1
x y
a b
,且 12a b ,①
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又因为直线 l过点 3,4 ,所以 3 4 1
a b
,②
由①②解得
9
3
a
b
或
4
16
a
b
,所以直线 l的方程为: 1
9 3
x y
或 1
4 16
x y
,
即 3 9 0x y 或4 16 0x y .
(2)由(1)可知,当直线 l的方程为 3 9 0x y 时,
1 1 279 3
2 2 2
S a b ;
当直线 l的方程为4 16 0x y 时, 1 1 4 16 32
2 2
S a b ,
所以直线与两条坐标轴所围成三角形的面积为
27
2
或32 .
【变式 7-3】(2025 高二·全国·专题练习)已知直线 l的斜率为
3
2
,且与坐标轴围成的图形面积是 12,求直线
l的方程.
【难度】0.85【知识点】直线截距式方程及辨析、直线与坐标轴围成图形的面积问题
【分析】设直线 l的方程为
3
2
y x b ,根据面积得到方程,求出 6b ,得到直线方程.
【详解】设直线 l的方程为
3
2
y x b ,令 0y ,得
2
3
x b ,令 0x ,得 y b ,
故
1 2 12
2 3
S b b ,解得 6b ,即直线 l的方程为
3 6
2
y x .
故答案为:
3 6
2
y x
题型 08 直线方程的应用
【典例 8-1】(多选)(24-25 高一下·江苏南京·期末)下列说法错误的是( )
A.在两坐标轴上截距相等的直线都可以用方程 Rx y a a 表示
B.方程 2 0 Rmx y m 表示的直线斜率一定存在
C.经过点 1,2P ,倾斜角为 的直线方程为 2 tan 1y x
D.经过两点 1 1 1,P x y , 2 2 2 1 2,P x y x x 的直线方程为 2 11 1
2 1
y yy y x x
x x
【答案】AC【难度】0.85
【知识点】直线截距式方程及辨析、直线的一般式方程及辨析、直线的倾斜角、直线两点式方程及辨析
【分析】根据特殊值法判断 A,C,应用一般式求斜率判断 B,结合直线的两点式判断 D.
【详解】A 选项中直线 0x y 在两坐标轴上的截距相等,但不能用 Rx y a a 表示,所以 A 选项错误;
B 选项,方程 2 0 Rmx y m 表示的直线斜率为 m ,所以 B 选项正确.
C 选项中若 90 则直线斜率不存在,直线不能用点斜式表示,故 C 错.
D选项,结合直线方程两点式可知,D选项正确.故选:AC
【典例 8-2】(多选)(24-25 高二上·山东泰安·期末)下列结论正确的是( )
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A.过 1 1,x y 、 2 2,x y 两点的直线方程为 1 2 1
1 2 1
y y y y
x x x x
B.点 0,2 关于直线 1y x 的对称点为 1,1
C.若直线 l过 3,1 ,且在 x轴上的截距是在 y轴上的截距的3倍,则 l的方程为 3 6 0x y
D.直线 3 1 0x y 的倾斜角为
π
6
【答案】BD【难度】0.65
【知识点】直线截距式方程及辨析、直线的倾斜角、求点关于直线的对称点、直线两点式方程及辨析
【分析】利用直线的两点式方程可判断 A 选项;利用点关于直线的对称性可判断 B 选项;利用直线的截距
式方程可判断 C 选项;利用直线倾斜角与斜率的关系可判断 D 选项.
【详解】对于 A 选项,当 1 2x x 时,过 1 1,x y 、 2 2,x y 两点的直线方程不能用 1 2 1
1 2 1
y y y y
x x x x
表示,A 错;
对于 B 选项,设点 0,2A 关于直线 1y x 的对称点为 ,B a b ,
由题意可知,直线 AB与直线 1y x 垂直,且线段 AB的中点在直线 1y x 上,
所以,
2 1
2 1
2 2
b
a
b a
,解得 1a b ,
所以,点 0,2 关于直线 1y x 的对称点为 1,1 ,B 对;
对于 C 选项,若直线 l过 3,1 ,且在 x轴上的截距是在 y轴上的截距的3倍,
当直线 l过原点时,设直线 l的方程为 y kx ,可得 3 1k ,解得
1
3
k ,
此时,直线 l的方程为
1
3
y x ,即 3 0x y ,
当直线 l不过原点时,设直线 l的方程为 1 0
3
x y m
m m
,即 3 3 0x y m ,
所以,3 3 3 0m ,解得 2m ,此时,直线 l的方程为 3 6 0x y ,
综上所述,直线 l的方程为 3 0x y 或 3 6 0x y ,C 错;
对于 D 选项,直线 3 1 0x y 的斜率为 3
3
,其倾斜角为
π
6
,D 对.故选:BD.
【变式 8-1】(24-25 高二下·上海杨浦·期中)若直线 0Ax By C 经过第一、二、四象限,则( )
A. 0AB 且 0BC B. 0AB 且 0BC C. 0AB 且 0BC D. 0AB 且 0BC
【答案】B【难度】0.85【知识点】直线一般式方程与其他形式之间的互化、直线的斜截式方程及辨析
【分析】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 0Ax By C 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:
A Cy x
B B
,
所以斜率 0
A
B
且纵截距 0
C
B
,所以 0AB 且 0BC ,故选:B.
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【变式 8-2】(多选)(25-26 高二上·全国·单元测试)已知直线 : 1 3 0( R)l kx y k k 过定点Q,则下列说法
正确的是( )
A.直线 l过定点 (3,1)Q
B.若直线 l不经过第四象限,则 k的取值范围为 [0, )
C.若直线 l在 x轴上的截距为-3,则
1
6
k
D.若直线 l分别交 x,y轴正半轴于 A,B,则当 AQ QB
取得最小值时,直线 l的方程为 x 4 0y
【答案】ACD【难度】0.65【知识点】直线过定点问题、直线截距式方程及辨析、基本不等式求和的最小值
【分析】直线方程整理得 ( 3) 1 0k x y ,然后求定点即可判断 A;由直线 l不经过第四象限,则斜率
和在 y轴上的截距都大于等于零,列出不等式求解即可判断 B;由截距可求得 1
6
k 得到 C;设
( ,0), (0, ), 0, 0A a B b a b ,利用 , ,A Q B三点共线可得
3 1 1
a b
,再表示出 AQ QB
,根据基本不等式即可求
得最小值,根据取最值的条件即可求出直线方程判断 D.
【详解】对于 A,直线 : 1 3 0l kx y k ,即 ( 3)k x ( 1) 0y ,
令
3 0
1 0
x
y
,解得
3
1
x
y
,故直线 :l kx y 1 3 0k 过定点 (3,1)Q ,故 A 正确;
对于 B,直线 : 1 3 0l kx y k ,即 1 3y kx k ,
直线 l不经过第四象限,
0
1 3 0
k
k
,解得
10
3
k ,
故 k的取值范围是
10,
3
,故 B 错误;
对于 C,易知 0k 时,直线 l在 x轴上的截距存在,
依题意,令 0y ,得直线 l在 x轴上的截距为
3 1 3k
k
,解得
1
6
k .
对于 D,设 ( ,0), (0, ), 0, 0, , ,A a B b a b A Q B 三点共线,
1 1
3 3
b
a
,整理得
3 1 1, (3 ,1) ( 3, 1) 3 10AQ QB a b a b
a b
3 1 3 3 3 3(3 ) 10 2 6b a b aa b
a b a b a b
,
当且仅当
3 3b a
a b
,即 4a b 时等号成立,
当 AQ QB
取得最小值时,直线 l的方程为 1
4 4
x y
,即 4 0x y .故选:ACD.
【变式 8-3】(多选)(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 y kx b 经过第一、二、四象限,则点 ,k b 在第三象限
B.直线 3 2y ax a 过定点 3,2
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C.斜率为 2 ,在 y轴上的截距为3的直线的方程为 2 3y x
D.过点 2, 1 且斜率为 3 的直线的点斜式方程为 1 3 2y x
【答案】BD【难度】0.85【知识点】直线过定点问题、直线的点斜式方程及辨析、直线的斜截式方程及辨析
【分析】根据直线的点斜式方程、斜截式方程逐一判断即可.
【详解】因为直线 y kx b 经过第一、二、四象限,
所以有 0, 0k b ,因此点 ,k b 在第二象限,所以选项 A 不正确;
由 3 2 2 ( 3)y ax a y a x ,所以直线 3 2y ax a 过定点 3,2 ,因此选项 B 正确;
斜率为 2 ,在 y轴上的截距为3的直线的方程为 2 3y x ,所以选项 C 不正确;
过点 2, 1 且斜率为 3 的直线的点斜式方程为 1 3 2y x ,所以选项 D 正确,故选:BD
【变式 8-4】(多选)(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 ( 1, 4)P ,倾斜角为 90°,则其方程是 1x
B.方程
2
1
yk
x
与方程 2 1y k x 可表示同一直线
C.直线 l过点 ( 1, 4)P ,斜率为 0,则其方程是 4y
D.所有的直线都有点斜式和斜截式方程
【答案】AC【难度】0.85【知识点】直线的倾斜角、直线的点斜式方程及辨析、直线的斜截式方程及辨析、
直线斜率的定义
【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 ( 1, 4)P ,则其方程是 1x ,故 A 正确;
B 选项,方程
2
1
yk
x
与方程 y-2=k(x+1)相比,不含点 1,2 ,故 B 错误;
C 选项,因直线斜率为 0,则直线形式为 y c ,又 l过点 ( 1, 4)P ,则其方程是 4y ,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
1.(24-25 高二上·浙江嘉兴·期末)经过点 1,2P 且倾斜角为 π
2
的直线方程是( )
A. 1x B. 2x C. 1y D. 2y
【答案】A【难度】0.94【知识点】直线的方程的概念、直线的倾斜角
【分析】根据直线的倾斜角及直线方程即可求解.
【详解】根据题意,要求直线的倾斜角为
π
2
,则该直线与 x轴垂直,其斜率不存在,
又由直线过点 1,2P ,则其方程为 1.x 故选:A .
2.(24-25 高二下·河南商丘·开学考试)过点 1, 2 且方向向量为 2, 3a
的直线 l的方程为( )
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A.3 2 1 0x y B.3 2 7 0x y C.3 2 1 0x y D.3 2 4 0x y
【答案】A【难度】0.85【知识点】根据直线的方向向量求直线方程、直线的点斜式方程及辨析
【分析】先由直线 l的方向向量得直线斜率,再由点斜式即可求解.
【详解】因为直线 l的方向向量为 2, 3a ,所以直线 l的斜率为 3
2
k ,
所以直线 l的方程为 32 1
2
y x 即3 2 1 0x y .故选:A.
3.(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
π
6
后,恰与 y轴重合,则
直线 l的方程为( )
A. 3
3
y x B. 3y x C. 3
3
y x D. 3y x
【答案】D【难度】0.85【知识点】直线斜率的定义、直线的倾斜角、直线的点斜式方程及辨析
【分析】根据倾斜角求出直线斜率得解.
【详解】因为 y轴的倾斜角为
π
2
,
所以直线 l的倾斜角为
π π 2π
2 6 3
,直线斜率
2πtan 3
3
k ,
所以直线 l的方程为 3y x ,故选:D
4.(24-25 高二下·甘肃嘉峪关·开学考试)数学家欧拉在 1765 年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同
一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称为三角形的欧拉线,已知∆ABC
的顶点 1,0B , 0,2C , AB AC ,则∆ABC的欧拉线方程为( )
A. 2 4 3 0x y B. 2 4 3 0x y C. 4 2 3 0 x y D. 2 4 3 0x y
【答案】A【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】根据题意得出∆ABC的欧拉线即为线段 BC的垂直平分线,求出线段 BC的垂直平分线的方程即可.
【详解】因为∆ABC的顶点 1,0B , 0,2C ,
所以线段 BC的中点坐标为
1 ,1
2
,线段 BC所在直线的斜率
2 0 2
0 1BC
k
,
所以线段 BC的垂直平分线的斜率
1
2
k ,
则线段BC的垂直平分线的方程为
1 11
2 2
y x
,即 2 4 3 0x y ,
因为 AB AC ,所以∆ABC的外心、重心、垂心都在线段 BC的垂直平分线上,
所以∆ABC的欧拉线方程为 2 4 3 0x y .故选:A.
5.(24-25 高二上·山西·期末)过点 4, 3P 且与直线 4 5 13 0x y 垂直的直线 l的方程是( )
A. 4 5 31 0x y B. 4 5 1 0x y C.5 4 32 0x y D.5 4 8 0x y
【答案】D【难度】0.85【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
第 24 页 共 31 页
【分析】根据垂直求出直线 l的斜率,再由点斜式方程可得答案.
【详解】直线 4 5 13 0x y 的斜率为
4
5
,
因为直线 4 5 13 0x y 与直线 l垂直,所以直线 l的斜率为
5
4
,
又直线 l过点 4, 3P ,所以直线 l的方程为 53 4
4
y x ,
即5 4 8 0x y .故选:D.
6.(24-25 高二上·河南开封·期末)∆ABC中, 5,0A , 3,2B ,C点在 y轴上,若 AB边上的中线 CD也是 AB
边上的高,则直线 CD的方程为( )
A. 4 3 0x y B. 4 3 0x y C. 4 5 0x y D. 4 5 0x y
【答案】B【难度】0.65【知识点】已知直线垂直求参数、直线的点斜式方程及辨析
【分析】利用中点坐标公式得 11D , ,根据两直线垂直斜率之积等于 1 可得 CDk ,然后利用点斜式即可得
【详解】由题意,得 D是 AB的中点,则 11D , ,且 AB CD ,
又
2 0 1
3 5 4AB
k
,则
1 4CD
AB
k
k
,
则直线 CD的方程为 1 4 1y x ,即 4 3 0.x y 故选:B
7.(24-25 高一下·江苏镇江·期中)直线 4 3 12 0x y 与 x轴、 y轴分别交于 ,A B两点,则 BAO (O为坐标原
点)的平分线所在直线的方程为( )
A. 2 6 0x y B. 2 3 0x y C. 2 3 0x y D. 2 6 0x y 或 2 3 0x y
【答案】B【难度】0.85【知识点】二倍角的正切公式、直线的点斜式方程及辨析
【分析】利用斜率与倾斜角正切值关系,要求角平分线所在直线斜率,则先求半角的正切值,从而即可得
角平分线的直线方程.
【详解】根据题意,直线4 3 12 0x y 与 x轴、 y轴分别交于 ,A B两点,
令 0x ,可得 4y ,则 B的坐标为 (0,4),
令 0y ,可得 3x ,则A的坐标为 (3,0),
如图:设 2BAO , (为锐角),
则
4 0 4tan 2
0 3 3
,即
4tan 2
3
,
则有
2
2
2 tan 4 2 tan 3tan 2 0
1 tan 3
,解可得
1tan
2
或 2 (舍),
第 25 页 共 31 页
则 BAO 的平分线所在直线的斜率
1
2
k ,
其方程为
1 ( 3)
2
y x ,变形可得 2 3 0x y ,故选:B.
8.(25-26 高二上·全国·单元测试)已知直线 l过点 (0,4),且与直线 3 4 0x y 及 x轴围成等腰三角形,则 l的
方程为( )
A. 3 4 0x y 或 3 3 12 0x y B. 3 3 12 0x y 或3 3 4 3 0x y
C. 3 3 0x y D. 3 3 0x y
【答案】A【难度】0.65【知识点】直线的点斜式方程及辨析
【分析】根据直线所过点、倾斜角以及等腰三角形等知识求得正确答案.
【详解】如图,设 (0,4)A ,直线 3 4 0x y 过 (0,4)A 和
4 ,0
3
B
.
①当直线 l为 0x 时,直线 l、直线 3 4 0x y 与 x轴围成的三角形是∆AOB,不是等腰三角形,
所以直线 l的斜率存在.
②当直线 l的斜率为负时,设 B关于 y轴的对称点为 4 ,0
3
C
,
当直线 l过 ,A C两点时, ,AB AC ABC 是等腰三角形,
又
π
3
ABC ,所以∆ABC为等边三角形,满足题意,因为
44,
3
OA OC ,
所以此时直线 l的方程为 3 4 0x y .
③当直线 l的斜率为正时,设直线 l与 x轴负半轴相交于点D,则 AB BD ,
由直线 AB的斜率为 3,倾斜角为
π
3
,可得
π
6
ADB ,
所以直线 AD,也即直线 l的斜率为 3
3
,对应方程为 3 3 12 0x y .
综上,直线 l的方程为 3 4 0x y 或 3 3 12 0x y .故选:A.
9.(24-25 高二上·江苏连云港·期中)设直线 l过两点 3, 3 和 9, 3 ,则( )
A.直线 l的斜率为 3 B.直线 l的倾斜角为150
C.直线 l在 x轴上的截距为6 D.直线 l在 y轴上的截距为3 2
【答案】BC【难度】0.85【知识点】直线的倾斜角、已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析
【分析】先根据条件表示出直线方程,然后逐一分析每个选项.
第 26 页 共 31 页
【详解】根据斜率公式,
3 3 3
9 3 3
k
,故 A 错误,
设直线倾斜角为 ,由倾斜角的定义,0 180 ,且 3tan
3
,则 150 ,B 正确,
根据点斜式方程,直线的方程可写作
33 ( 3)
3
y x ,即 3 2 3
3
y x ,
令 0y ,则 6x ,令 0x ,则 2 3y ,
故直线 l在 x轴上的截距为 6,在 y轴上的截距为 2 3,C 正确,D 错误.故选:BC
10.(24-25 高二上·辽宁鞍山·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.直线 3 1 0x y 的倾斜角为120
B.方程
2
1
yk
x
与方程 2 ( 1)y k x 可表示同一直线
C.经过点 (2,1)P ,且在 x, y轴上截距互为相反数的直线方程为 1 0x y
D.过两点 1 1 1,P x y , 2 2 2,P x y 的直线都可用方程 2 1 1 2 1 1x x y y y y x x 表示
【答案】AD【难度】0.65
【知识点】直线的一般式方程及辨析、直线的倾斜角、斜率公式的应用、直线的斜截式方程及辨析
【分析】对于 A,先求斜率,进而可得倾斜角;对于 B,注意区分方程
2
1
yk
x
与方程 2 1y k x 的不
同之处,对于 C,设直线 l: 1 2y k x ,进而可得截距,根据题意进行求解即可,对于 D,根据两点式
方程的变形进行判断即可.
【详解】对于选项 A:直线 3 1 0x y 的斜率 3k ,所以倾斜角为120,故 A 正确;
对于 B,
2
1
yk
x
表示过点 1,2 ,斜率为 k的直线,但不含点 1,2 ,
而 2 1y k x 表示过点 1,2 ,斜率为 k的直线,且含点 1,2 ,故 B 错误;
对于 C:因为直线经过点 2,1P ,故斜率存在且不为 0,
设直线为 1 2y k x ,令 0x ,则 1 2y k= - ;令 0y ,则 12x
k
,
因为在 x, y轴上截距互为相反数,则
11 2 2 0k
k
,解得
1
2
k 或 1k ,
所以直线方程为 2 0x y 或 1 0x y ,故 C 错误;
对于 D,方程 2 1 1 2 1 1x x y y y y x x 为直线两点式方程的变形,
可以表示经过任意两点 1 1,P x y , 2 2,Q x y 的直线,故 D正确.故选:AD.
11.(24-25 高二上·上海·期中)下列说法中,正确的有( )
A.直线 3 2y x 在 y轴上的截距是 2
B.直线 2 5 0x y 经过第一、二、三象限
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C.过点 1,2P 且在 x轴,y轴上的截距相等的直线方程为 3 0x y
D.过点 5,0 ,且倾斜角为 90°的直线方程为 5 0x
【答案】ABD【难度】0.85
【知识点】直线截距式方程及辨析、直线的一般式方程及辨析、直线的点斜式方程及辨析
【分析】运用截距概念判断 A;根据斜率和截距可判断 B;分情况求出直线方程即可判断 C;求出直线方程
判断 D.
【详解】对于 A,令 0x ,求得 2y ,则直线 3 2y x 在 y轴上的截距为 2 ,故 A 正确;
对于 B,直线 2 5 0x y 的斜率为 2,在 y轴上的截距为5,
易知直线 2 5 0x y 经过第一、二、三象限,B 正确;
对于 C,当直线经过原点时,设 y kx ,代入点 1,2P ,求得 2k ,此时直线方程为 2y x ;
当直线截距不为 0 时,设方程为 1
x y
a a
,代入点 1,2P ,求得 3a ,
此时直线方程为 3 0x y ,故 C 错误;
对于 D,倾斜角为90的直线斜率不存在,则过点 5,0 并且倾斜角为 90°的直线方程为 5 0x ,故 D 正确.
故选:ABD.
12.(24-25 高二上·广东深圳·期末)直线3 4 5 0x y 的一个单位方向向量为 .
【答案】
4 3,
5 5
(或填
4 3,
5 5
)【难度】0.85【知识点】求直线的方向向量(平面中)
【分析】根据直线方向向量即可求解.
【详解】因为直线3 4 5 0x y 的斜率为
3
4
,所以直线的一个方向向量是
31,
4
,
所以直线3 4 5 0x y 的单位方向向量为
4 3,
5 5
或
4 3,
5 5
.
故答案为:
4 3,
5 5
(或填
4 3,
5 5
)
13.(24-25 高二上·北京平谷·期末)经过点 1, 0P ,且与直线 : 2 1l y x 平行的直线方程是 .
【答案】 2 2 0x y 【难度】0.94【知识点】由两条直线平行求方程
【分析】利用所求直线与直线 : 2 1l y x 平行,可设其方程 : 2l y x m ,代入点 1,0P ,计算即得.
【详解】因所求直线与直线 : 2 1l y x 平行,故可设为 : 2l y x m ,
代入点 1,0P ,解得 2m ,
故所求的直线方程为: 2 2 0x y .故答案为: 2 2 0x y .
14.(24-25 高二上·吉林长春·期末)已知直线 l的斜率小于0,且 l经过点 6,8P ,并与坐标轴交于 ,A B两点,
4,0C ,当∆ABC的面积取得最小值时,直线 l的斜率为 .
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【答案】
4 3
3
【难度】0.65【知识点】基本不等式求和的最小值、直线与坐标轴围成图形的面积问题
【分析】由题意可设直线 : 8 6 0l y k x k ,分别求出 ,A B两点坐标,即可表示出∆ABC的面积,再
由均值不等式即可求出答案.
【详解】设直线 l的方程为 8 6 0y k x k ,令 0y ,得 86x
k
,令 0x ,得 8 6y k .
则和 l坐标轴的交点为
86 ,0A
k
, 0,8 6B k .
所以
8 86 4 2AC
k k
,
可得∆ABC的面积为 S = 1
2
(2 + 8
k
)(8 + 6k) = 32 + 32
k
+ 6k ≥ 32 + 2 32
k
× 6k = 32 + 8 3,
当且仅当
32 6k
k
,即 4 3
3
k 等号成立;故答案为: 4 3
3
.
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 l的方程
(1)过点 (2,1)A 且倾斜角为120 (2)过点 (1, 4)P 且与直线 2 1 0x y 平行
(3)过点 (2,1)P 且在两坐标轴上的截距相等
【难度】0.85【知识点】直线截距式方程及辨析、直线的点斜式方程及辨析、由两条直线平行求方程、直线
斜率的定义
【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 l的倾斜角为120,得其斜率 tan120 3k ,
所以直线 l的方程为 1 3( 2)y x ,即 3 1 2 3 0x y .
(2)设与直线2 1 0x y 平行的直线 l的方程为 2 0( 1)x y m m ,而直线 l过点 (1, 4)P ,
则2 1 4 0m ,解得 2m ,
所以直线 l的方程为 2 2 0x y .
(3)当直线 l过原点时,直线 l的方程为
1
2
y x ,即 2 0x y ,
当直线 l不过原点时,设直线 l的方程为 1
x y
a a
,则
2 1 1
a a
,解得 3a ,方程为 3x y ,
所以直线 l的方程为 2 0x y 或 3 0x y .
16.(2025 高二·全国·专题练习)已知 ABCV 的三个顶点分别为 0,4A , 2,6B , 8,0C ,求:
(1)边 AB和 AC所在直线的方程;(2) AC边上的中线所在直线的方程;
(3) AC边上的垂直平分线所在直线的方程;(4) AC边上的高所在直线的方程.
【难度】0.65【知识点】直线截距式方程及辨析、已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析、直线两点式
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方程及辨析
【分析】(1)解法 1:利用两点式和截距式将点坐标代入即可求解;解法 2:先利用斜率公式求出直线斜率,
再利用点斜式求解即可;
(2)先利用中点坐标公式求出D点坐标,再利用两点式或利用斜率公式和点斜式求解即可;
(3)由垂直平分线的定义,利用斜率公式和点斜式求解即可;
(4)由高的定义求得高所在直线的斜率,利用点斜式求解即可.
【详解】(1)解法 1:由两点式得边 AB所在直线方程为
4 0
6 4 2 0
y x
,即 4 0x y .
由截距式得边 AC所在直线方程为 1
8 4
x y
,即 2 8 0x y .
解法 2:因为
4 6 1
0 2AB
k
,所以边 AB所在直线方程为
4y x ,即 4 0x y .
因为
4 0 1
0 8 2AC
k
,所以边 AC所在直线方程为
1 8
2
y x ,即 2 8 0x y .
(2)解法 1:设 AC的中点为 ,D x y ,由中点坐标公式可得 4,2D ,
由两点式得BD所在直线方程为
6 2
2 6 4 2
y x
,即 2 10 0x y .
解法 2:设 AC的中点为 ,D x y ,由中点坐标公式可得 4,2D ,
则
6 2 2
2 4BD
k
,
所以 BD所在直线方程为 6 2 2y x ,即 2 10 0x y .
(3)因为
4 0 1
0 8 2AC
k
, AC的中点 4,2D ,
所以 AC边上的垂直平分线所在直线方程为 2 2 4y x ,即 2 6 0x y .
(4)因为
4 0 1
0 8 2AC
k
, 2,6B ,
所以 AC边上的高所在直线方程为 6 2 2y x ,即 2 2 0x y .
17.(24-25 高二上·江苏扬州·期末)已知菱形 ABCD中, 4,3A , 2, 3C , BC边所在直线过点 3,1P ,求:
(1) AD边所在直线的方程;(2)点D的坐标.
【难度】0.65【知识点】求直线交点坐标、直线的点斜式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】(1)利用互相平行的直线斜率相等,利用点斜式即可得直线方程;
(2)利用 BD AC ,求得直线 BD的方程,与直线 AD方程联立方程组求解即可.
【详解】(1)因为 BC边所在直线过点 3,1P , 2, 3C ,所以 1 3 4
3 2BC
k
因为 ABCD为菱形,所以 AD BC∥ ,所以 4AD BCk k ,
又 4,3A ,所以 : 3 4 4ADl y x ,整理得 4 19y x .
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(2)因为 4,3A , 2, 3C ,所以 3 3 1
4 2AC
k
.
因为 ABCD为菱形,所以 BD AC ,所以
1 1BD
AC
k
k
因为 4,3A , 2, 3C ,所以 AC中点坐标为 1,0 ,所以 : 1BDl y x
联立方程组
1
4 19
y x
y x
,解得
6
5
x
y
,所以 6, 5D .
18.(24-25高二上·宁夏吴忠·期中)已知直线 1 2 3 1: a y a xl .
(1)求直线 l所过定点;(2)若直线 l不经过第四象限,求实数 a的取值范围;
(3)若直线 l与两坐标轴的正半轴围成的三角形面积最小,求 l的方程.
【难度】0.65【知识点】直线过定点问题、直线图象的辨析、直线与坐标轴围成图形的面积问题
【分析】(1)由方程变形可得 2 3 1 0a x y x y ,列方程组,解方程即可;
(2)数形结合,结合直线图象可得出关于实数 a的不等式,解之即可;
(3)求得直线与坐标轴的交点,可得面积,进而利用二次函数的性质可得最值.
【详解】(1)由 : 1 2 3 1l a y a x ,即 2 3 1 0a x y x y ,
则
2 0
3 1 0
x y
x y
,解得
1
2
x
y
,所以直线过定点 1,2 .
(2)因为直线 l不过第四象限,结合图形可知,直线 l的斜率存在,所以 1a ,
此时,直线 l的方程可化为
1
1
2
1
3y
a a
a x
,记点 1,2A ,则 2OAk ,
由图可得
2 30 2
1
a
a
,解得
3
2
a ,因此,实数 a的取值范围是
3 ,
2
.
(3)已知直线 : 1 2 3 1l a y a x ,且由题意知 1a ,
令 0x ,得
1 0
1
y
a
,得 1a ,
令 0y ,得
1 0
3 2
x
a
,得
3
2
a ,
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专题 2.1 直线的方程
教学目标
1、理解并掌握直线方程的五种形式;能利用条件熟练地选择恰当方程形式求直线的方程;
2、能够熟练进行各种形式之间的互化;
3、理解并掌握两直线的平行、垂直与斜率的关系;
教学重难点
1、重点:(1)点斜式方程;(2)一般式方程;(3)不同形式的互化;
2、难点:两点式方程、斜率存在与否的讨论.
过点 P0(x0,y0),斜率为 k的直线 l的方程为:y-y0=k(x-x0),这个方程称为直线的点斜式方程.
注意:(1)由点斜式求直线方程的前提:斜率存在.
(2)当直线与 x轴平行或重合时,方程可简写为 y=y0.
特别地,x轴的方程是 y=0;
(3)当直线与 y轴平行或重合时,不能应用点斜式方程.此时可将方程写成 x=x0.
特别地,y轴的方程是 x=0.
【即学即练 1-1】(24-25 高二上·福建福州·期中)已知直线 l经过点 1,0P ,且方向向量 1,2v
,则 l的方程
为( )
A. 2 1 0x y B. 2 2 0x y C. 2 2 0x y D. 2 1 0x y
【即学即练 1-2】(24-25 高二上·福建泉州·期末)倾斜角为 45的直线 l过点 1,1 ,则 l的方程为( )
A. y x B. 1y x C. 1y x D. 2y x
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1.直线 l与 y轴的交点(0,b)的纵坐标 b叫做直线 l在 y轴上的截距.
2.把方程 y=kx+b叫做直线的斜截式方程,简称斜截式.
注意点:
(1)直线的斜截式方程是直线的点斜式方程的特殊情况;由直线的斜截式方程可直接得到直线的斜率和在 y
轴上的截距.
(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 x轴上的截距和在 y轴上的截距都为 0.
【即学即练 2】(24-25 高二上·贵州黔东南·期末)已知直线 l的倾斜角为 45 ,且过点 (0, 1) ,则在直线 l上的
点是( )
A. ( 1,0) B. (1, 2) C. (2,3) D. (3, 2)
经过两点 P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中 x1≠x2,y1≠y2)的直线方程
�−�1
�2−�1
= �−�1
�2−�1
,我们把它叫做直线的两点式方程,
简称两点式.
注意点:
(1)当经过两点(x1,y1),(x2,y2)的直线斜率不存在(x1=x2)或斜率为 0(y1=y2)时,不能用两点式方程表示.
(2)两点式方程与这两个点的顺序无关.
(3)方程中等号两边表达式中分子之比等于分母之比,也就是同一条直线的斜率相等.
【即学即练 3】(24-25 高二上·福建龙岩·期末)已知∆ABC的三个顶点分别是 1,2A , 5,4B , 2,7C ,则边
AB上的中线所在直线方程为 .
我们把方程
�
�
+ �
�
= 1叫做直线的截距式方程,简称截距式.直线与 x轴的交点(a,0)的横坐标 a叫做直线在 x
轴上的截距,此时直线在 y轴上的截距是 b.
注意点:
(1)如果已知直线在两坐标轴上的截距,可以直接代入截距式求直线的方程,与坐标轴平行和过原点的直线
都不能用截距式表示.
(2)将直线的方程化为截距式后,可以观察出直线在 x轴和 y轴上的截距,这一点常被用来作图.
【即学即练 4】(2025 高二·全国·专题练习)已知直线 l过点 1, 2 ,且在两个坐标轴上的截距互为相反数,则
直线 l的方程为( )
A. 1 0x y B. 1 0x y 或 2 0x y
C. 3 0x y D. 3 0x y 或 2 0x y
第 3 页 共 15 页
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)叫做直线的一般式方程,简称一般式.
注意点:
(1)直线一般式方程的结构特征
①方程是关于 x,y的二元一次方程.
②方程中等号的左侧自左向右一般按 x,y,常数的先后顺序排列.
③x的系数一般不为分数和负数.
(2)当直线方程 Ax+By+C=0的系数 A,B,C满足下列条件时,直线 Ax+By+C=0有如下性质
①当 A≠0,B≠0时,直线与两条坐标轴都相交;
②当 A≠0,B=0,C≠0时,直线只与 x轴相交,即直线与 y轴平行,与 x轴垂直;
③当 A=0,B≠0,C≠0时,直线只与 y轴相交,即直线与 x轴平行,与 y轴垂直;
④当 A=0,B≠0,C=0时,直线与 x轴重合;
⑤当 A≠0,B=0,C=0时,直线与 y轴重合.
【即学即练 4】(24-25 高二下·上海杨浦·期末)已知∆ABC的三个顶点 ( , ), (4, 1), (2,1)A m n B C .
(1)求 BC边所在直线的一般式方程;
(2)若∆ABC的面积等于 2,且点A在直线 : 5 0l x y 上,求点A的坐标.
题型 01 直线的点斜式方程
【典例 1-1】(24-25 高二上·广东广州·阶段练习)已知平面直角坐标系内两点 (1,2)A , ( 2,3)B ,则过点A且与
直线 AB垂直的直线 l的方程为( )
A.3 1 0x y B.3 2 0x y C.3 5 0x y D.3 5 0y x
【典例 1-2】(2025·广西桂林·一模)已知直线 l的一个方向向量为 2,1a ,则过点 1, 1A 且与 l垂直的直线
方程为( )
A. 2 3 0x y B. 2 1 0x y C.2 3 0x y D. 2 1 0x y
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【典例 1-3】(24-25 高二下·安徽·阶段练习)直线 l经过点 3,0 ,倾斜角是直线 1x 的倾斜角的 13,则直
线 l的方程为( )
A. 3 3 0x y B. 3 0x y C. 3 3 0x y D. 3 3 0x y
【典例 1-4】(24-25 高二上·河北廊坊·期末)已知直线 l经过点 3,2 ,且与直线 2 4 0x y 平行,则直线 l的
方程为 .
【变式 1-1】(24-25 高二下·贵州贵阳·阶段练习)经过点 1,1A 且与直线 2 1y x 垂直的直线方程为( )
A. 2 3 0x y B. 2 1 0x y C. 2 0x y D.2 3 0x y
【变式 1-2】(24-25 高二下·安徽·阶段练习)若直线 l经过点 (2,0)且与直线
1
2
y x 垂直,则 l的方程为( )
A. 2 4 0x y B. 2 4 0x y C. 2 2 0x y D. 2 2 0x y
【变式 1-3】(24-25 高二下·河南·阶段练习)若直线 l的方向向量为 3, 3 ,且经过点 3, 3 ,则直线 l的方
程为( )
A. 3 0x y B. 3 6 0x y C. 3 0x y D. 3 6 0x y
【变式 1-4】(24-25 高二下·陕西商洛·阶段练习)直线 l过点 ( 3,0) ,且与直线 2 3y x 垂直,则直线 l的方程
为( )
A. 2 3 0x y B. 2 3 0x y C. 2 3 0x y D. 2 3 0x y
【变式 1-5】(24-25 高二下·安徽铜陵·阶段练习)经过点 1,2 且与直线 2 3 0x y 垂直的直线方程为( )
A. 2 5 0x y B. 2 4 0x y C. 2 5 0x y D. 2 4 0x y
题型 02 直线的斜截式方程
【典例 2-1】(24-25 高二上·广东深圳·期中)已知直线 l的倾斜角为120,在 y轴上的截距是 3,则直线 l的方
程为( )
A. 3 3y x B.
1 3
2
y x C. 3 3y x D. 3 3y x
【典例 2-2】(24-25 高二上·福建福州·期中)(多选)以下关于直线的表述正确的是( )
A.斜率为 2 ,在 y轴上的截距为 3 的直线方程为 2 3y x
B.经过点 1,1 且在 x轴和 y轴上截距相等的直线方程为 2 0x y
C.点斜式方程 0 0( )y y k x x 可用于表示过点 0 0( , )x y 且不与 x轴垂直的直线
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D.已知直线 1 0kx y 和以 3,1M , 3,2N 为端点的线段相交,则实数 k的取值范围为 2 1
3
k
【变式 2-1】(24-25 高二上·北京怀柔·期末)已知直线的倾斜角为60,且过点 0,1P ,则直线的方程为( )
A. 3 1
3
y x B. 3 1
3
y x C. 3 1y x D. 3 1y x
【变式 2-2】(19-20 高二·全国·课后作业)已知直线倾斜角为 60o,在 y轴上的截距为 2 ,则此直线方程为( )
A. 3 2y x B. 3 2y x C. 3 2y x D. 3 2y x
【变式 2-3】(24-25 高二上·湖北十堰·阶段练习)如图所示,直线 1 :l y ax b 与 2 :l y bx a ( 0, )ab a b 的
图象可能是( )
A. B. C. D.
题型 03 直线的两点式方程
【典例 3-1】(24-25 高二上·全国·课后作业)经过点 1,3 , 2,4 的直线方程为( )
A. 3 10 0x y B.3 10 0x y C. 3 10 0x y D.3 10 0x y
【典例 3-2】(24-25 高二上·河南郑州·期末)一条光线从点 6,4P 射出,与 x轴相交于点 4,0Q ,经 x轴反
射,求反射光线所在的直线方程 .
【变式 3-1】(24-25 高二上·重庆·期末)过 2,0A 、 0,3B 两点的直线方程是( )
A. 1
2 3
x y
B. 13 2
yx C.
2
3
y x D.
3
2
y x
【变式 3-2】(24-25 高二上·安徽合肥·期末)一条光线从点 4,2P 射出,经过直线 y x 反射后过点 1, 6Q ,
则反射光线所在直线的方程为 .
【变式 3-3】(24-25 高二上·贵州毕节·阶段练习)已知直线 l经过 2,3 , 1, 2 两点,则( )
A.直线 l的一个点斜式为 53 2
3
y x B.直线 l的一个两点式为
3 2
2 3 1 2
y x
C.直线 l的倾斜角为锐角 D.直线 l的一个方向向量为 1,1
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【变式 3-4】(24-25 高二下·上海崇明·期末)求经过点 1,2M ,且满足下列条件的直线的方程:
(1)经过点 1,3A ;(2)与直线 2 5 0x y 平行.
题型 04 直线的截距式方程
【典例 4-1】(24-25 高二上·安徽亳州·阶段练习)若直线 l过点 (4, 2) 且在两坐标轴上的截距互为相反数,则直
线 l的方程为 .
【典例 4-2】(24-25 高二上·河南三门峡·期末)经过点 1, 2P ,并且在两坐标轴上的截距相等的直线方程
为 .
【典例 4-2】(24-25 高二上·湖南永州·阶段练习)直线3 4 0x y k 在两坐标轴上的截距之和为 2,则实数
k ( )
A. 1 B. 24 C. 2 D.2
【变式 4-1】(24-25 高二上·宁夏吴忠·期中)若直线的截距式方程 1
x y
a b
化为斜截式方程为 2y x b ,化
为一般式方程为 8 0 0bx ay a ,则 a b ( )
A. 2 B. 2 C.6 D.8
【变式4-2】(多选)(22-23高二上·江苏徐州·阶段练习)已知直线 : 2 0l ax y a 在 x轴和 y轴上的截距相等,
则 a的值可能是( )
A.1 B. 1 C.2 D. 2
【变式 4-3】(25-26 高二上·全国·课后作业)直线 y kx b 经过点 1,8 ,在两坐标轴上的截距互为相反数,则
k的所有可能取值之和为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【变式 4-4】(24-25 高二上·广东清远·期中)已知直线 1 2: 2 3 0, : 2 3 8 0l x y l x y .
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(1)求经过点 (1, 4)A 且与直线 2l 垂直的直线方程;
(2)求经过直线 1l 与 2l 的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
题型 05 直线的一般式方程
【典例 5-1】(24-25 高二上·广西河池·期末)已知三角形三顶点 3,1A , 0, 2B , 1,0C ,求:
(1)直线 AB的一般式方程;(2) AB边上的高所在直线的一般式方程.
【典例 5-2】(多选)(24-25 高一下·重庆·期末)已知直线 : 2 3l y kx k ,则下列说法正确的是( )
A.直线 l恒过定点 2, 3
B.若直线 l在 x轴上的截距为1,则 1k
C.若直线 l与直线 2 1 0x y 垂直,则
1
2
k
D.若 3k ,则直线 l的倾斜角 的取值范围为
π ,π
3
【变式 5-1】(24-25 高二上·新疆乌鲁木齐·期末)已知直线 l的方程 3 1 0x y ,则直线 l的倾斜角为( )
A.
π
6
B.
π
3
C.
2π
3
D.
5π
6
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【变式 5-2】(24-25 高二下·湖南郴州·开学考试)已知直线 l: 6 0x ay 的倾斜角为60,则实数 a ( )
A. 3 B. 3
3
C. 3 D.
3
3
【变式 5-3】(24-25 高二上·江西赣州·期末)对于直线 : 3 3 4 0l x y ,下列选项正确的是( )
A.直线 l倾斜角为 π3 B.直线 l经过第四象限
C.直线 l在 y轴上的截距为 4
3
D.直线 l的一个方向向量为 3, 3
题型 06 动直线过定点问题
【典例 6-1】(24-25 高二上·四川自贡·期末)已知b是 a、c的等差中项,直线 0ax by c+ + = 恒过定点A,则定
点A的坐标为 .
【典例 6-2】(24-25 高三上·云南昆明·期末)若 , ,m n p成等差数列,则直线 : 0l mx ny p 过定点 .
【典例 6-3】(多选)(24-25 高二上·安徽马鞍山·期末)下列说法正确的是( )
A.直线 2 4y ax a a R 必过定点 2,4 .
B.截距相等的直线都可以用方程 x y a a R 表示
C.直线 3 1
3
y x 的倾斜角为120
D.过点 2 3 , 且垂直于直线 1 3
2 2
y x 的直线方程为 2 1 0x y
【变式 6-1】(24-25 高二上·宁夏吴忠·期中)已知直线 1 2 3 1: a y a xl .
(1)求直线 l所过定点;(2)若直线 l不经过第四象限,求实数 a的取值范围;
(3)若直线 l与两坐标轴的正半轴围成的三角形面积最小,求 l的方程.
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【变式 6-2】(24-25 高二下·上海宝山·期末)已知直线 : 3 1 0, Rl kx y k k .
(1)证明:对任意实数 k,直线 l都经过一个定点;
(2)若直线 l在 x轴、 y轴上截距相等,求直线 l的方程.
【变式 6-3】(24-25 高一下·浙江宁波·期末)已知直线 l: 2 2 5 6 6 0a y a x a .
(1)若直线 l垂直于直线 1l : 3 0x y ,求 a的值;(2)求证:直线 l经过定点;
(3)当 11a 时,求点 1,4P 关于直线 l的对称点 P的坐标.
题型 07 直线与坐标轴围成的三角形面积
【典例 7-1】(24-25 高二下·湖南·阶段练习)已知直线 l经过点 1,2P ,与两坐标轴的正半轴分别交于A、B两
点,O为坐标原点,则 OAB△ 的面积的最小值为( )
A. 2 B.3 C. 4 D.8
【典例 7-2】(24-25高二上·甘肃白银·期末)过点 1,3 且斜率为2的直线 l与坐标轴围成的三角形的面积为( )
A.
25
2
B.
25
4
C.
5
2
D.
5
4
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【变式 7-1】(24-25 高二上·江苏苏州·期中)在平面直角坐标系 xOy中,且过点 1, 9 的直线 l与坐标轴交于
A、B两点,∆AOB的面积记为 S.
(1)当直线 l在 y轴上的截距为 2,求 S的值;(2)当
3
2
S ,求直线 l在 x轴上的截距.
【变式 7-2】(24-25 高二上·甘肃庆阳·阶段练习)直线 l过点 3,4 ,且在两坐标轴上的截距之和为 12.
(1)求直线 l的方程(2)求直线与两条坐标轴所围成三角形的面积.
【变式 7-3】(2025 高二·全国·专题练习)已知直线 l的斜率为
3
2
,且与坐标轴围成的图形面积是 12,求直线
l的方程.
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题型 08 直线方程的应用
【典例 8-1】(多选)(24-25 高一下·江苏南京·期末)下列说法错误的是( )
A.在两坐标轴上截距相等的直线都可以用方程 Rx y a a 表示
B.方程 2 0 Rmx y m 表示的直线斜率一定存在
C.经过点 1,2P ,倾斜角为 的直线方程为 2 tan 1y x
D.经过两点 1 1 1,P x y , 2 2 2 1 2,P x y x x 的直线方程为 2 11 1
2 1
y yy y x x
x x
【典例 8-2】(多选)(24-25 高二上·山东泰安·期末)下列结论正确的是( )
A.过 1 1,x y 、 2 2,x y 两点的直线方程为 1 2 1
1 2 1
y y y y
x x x x
B.点 0,2 关于直线 1y x 的对称点为 1,1
C.若直线 l过 3,1 ,且在 x轴上的截距是在 y轴上的截距的3倍,则 l的方程为 3 6 0x y
D.直线 3 1 0x y 的倾斜角为
π
6
【变式 8-1】(24-25 高二下·上海杨浦·期中)若直线 0Ax By C 经过第一、二、四象限,则( )
A. 0AB 且 0BC B. 0AB 且 0BC C. 0AB 且 0BC D. 0AB 且 0BC
【变式 8-2】(多选)(25-26 高二上·全国·单元测试)已知直线 : 1 3 0( R)l kx y k k 过定点Q,则下列说法
正确的是( )
A.直线 l过定点 (3,1)Q
B.若直线 l不经过第四象限,则 k的取值范围为 [0, )
C.若直线 l在 x轴上的截距为-3,则
1
6
k
D.若直线 l分别交 x,y轴正半轴于 A,B,则当 AQ QB
取得最小值时,直线 l的方程为 x 4 0y
【变式 8-3】(多选)(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 y kx b 经过第一、二、四象限,则点 ,k b 在第三象限
B.直线 3 2y ax a 过定点 3,2
C.斜率为 2 ,在 y轴上的截距为3的直线的方程为 2 3y x
D.过点 2, 1 且斜率为 3 的直线的点斜式方程为 1 3 2y x
【变式 8-4】(多选)(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 ( 1, 4)P ,倾斜角为 90°,则其方程是 1x
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B.方程
2
1
yk
x
与方程 2 1y k x 可表示同一直线
C.直线 l过点 ( 1, 4)P ,斜率为 0,则其方程是 4y
D.所有的直线都有点斜式和斜截式方程
1.(24-25 高二上·浙江嘉兴·期末)经过点 1,2P 且倾斜角为 π
2
的直线方程是( )
A. 1x B. 2x C. 1y D. 2y
2.(24-25 高二下·河南商丘·开学考试)过点 1, 2 且方向向量为 2, 3a
的直线 l的方程为( )
A.3 2 1 0x y B.3 2 7 0x y C.3 2 1 0x y D.3 2 4 0x y
3.(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
π
6
后,恰与 y轴重合,则
直线 l的方程为( )
A. 3
3
y x B. 3y x C. 3
3
y x D. 3y x
4.(24-25 高二下·甘肃嘉峪关·开学考试)数学家欧拉在 1765 年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同
一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称为三角形的欧拉线,已知∆ABC
的顶点 1,0B , 0,2C , AB AC ,则∆ABC的欧拉线方程为( )
A. 2 4 3 0x y B. 2 4 3 0x y C. 4 2 3 0 x y D. 2 4 3 0x y
5.(24-25 高二上·山西·期末)过点 4, 3P 且与直线 4 5 13 0x y 垂直的直线 l的方程是( )
A. 4 5 31 0x y B. 4 5 1 0x y C.5 4 32 0x y D.5 4 8 0x y
6.(24-25 高二上·河南开封·期末)∆ABC中, 5,0A , 3,2B ,C点在 y轴上,若 AB边上的中线 CD也是 AB
边上的高,则直线 CD的方程为( )
A. 4 3 0x y B. 4 3 0x y C. 4 5 0x y D. 4 5 0x y
7.(24-25 高一下·江苏镇江·期中)直线 4 3 12 0x y 与 x轴、 y轴分别交于 ,A B两点,则 BAO (O为坐标原
点)的平分线所在直线的方程为( )
A. 2 6 0x y B. 2 3 0x y C. 2 3 0x y D. 2 6 0x y 或 2 3 0x y
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8.(25-26 高二上·全国·单元测试)已知直线 l过点 (0,4),且与直线 3 4 0x y 及 x轴围成等腰三角形,则 l的
方程为( )
A. 3 4 0x y 或 3 3 12 0x y B. 3 3 12 0x y 或3 3 4 3 0x y
C. 3 3 0x y D. 3 3 0x y
9.(24-25 高二上·江苏连云港·期中)设直线 l过两点 3, 3 和 9, 3 ,则( )
A.直线 l的斜率为 3 B.直线 l的倾斜角为150
C.直线 l在 x轴上的截距为6 D.直线 l在 y轴上的截距为3 2
10.(24-25 高二上·辽宁鞍山·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.直线 3 1 0x y 的倾斜角为120
B.方程
2
1
yk
x
与方程 2 ( 1)y k x 可表示同一直线
C.经过点 (2,1)P ,且在 x, y轴上截距互为相反数的直线方程为 1 0x y
D.过两点 1 1 1,P x y , 2 2 2,P x y 的直线都可用方程 2 1 1 2 1 1x x y y y y x x 表示
11.(24-25 高二上·上海·期中)下列说法中,正确的有( )
A.直线 3 2y x 在 y轴上的截距是 2
B.直线 2 5 0x y 经过第一、二、三象限
C.过点 1,2P 且在 x轴,y轴上的截距相等的直线方程为 3 0x y
D.过点 5,0 ,且倾斜角为 90°的直线方程为 5 0x
12.(24-25 高二上·广东深圳·期末)直线3 4 5 0x y 的一个单位方向向量为 .
13.(24-25 高二上·北京平谷·期末)经过点 1, 0P ,且与直线 : 2 1l y x 平行的直线方程是 .
14.(24-25 高二上·吉林长春·期末)已知直线 l的斜率小于0,且 l经过点 6,8P ,并与坐标轴交于 ,A B两点,
4,0C ,当∆ABC的面积取得最小值时,直线 l的斜率为 .
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 l的方程
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(1)过点 (2,1)A 且倾斜角为120 (2)过点 (1, 4)P 且与直线 2 1 0x y 平行
(3)过点 (2,1)P 且在两坐标轴上的截距相等
16.(2025 高二·全国·专题练习)已知 ABCV 的三个顶点分别为 0,4A , 2,6B , 8,0C ,求:
(1)边 AB和 AC所在直线的方程;(2) AC边上的中线所在直线的方程;
(3) AC边上的垂直平分线所在直线的方程;(4) AC边上的高所在直线的方程.
17.(24-25 高二上·江苏扬州·期末)已知菱形 ABCD中, 4,3A , 2, 3C , BC边所在直线过点 3,1P ,求:
(1) AD边所在直线的方程;(2)点D的坐标.
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18.(24-25高二上·宁夏吴忠·期中)已知直线 1 2 3 1: a y a xl .
(1)求直线 l所过定点;(2)若直线 l不经过第四象限,求实数 a的取值范围;
(3)若直线 l与两坐标轴的正半轴围成的三角形面积最小,求 l的方程.
19.(24-25 高二上·广东东莞·期中)直线 l的方程为 1 3 1 0a x y a , aR .
(1)若直线 l在两坐标轴上的截距相等,求 l的方程;
(2)若直线 l分别交 x轴、 y轴的正半轴于点A、 B,点O是坐标原点.若∆AOB的面积为16,求 a的值.