内容正文:
2.2.2 直线的方程
题型一 直线的方程的概念
1.经过点且倾斜角为的直线方程是( )
A. B. C. D.
2.(多选)已知两条不同的直线与,则与的位置关系可以是图中的( )
A. B.
C. D.
3.若直线过点,则的方程为 .
4.在平面直角坐标系xOy中,已知三个顶点是.
(1)求BC边所在直线的方程;
(2)若BC边上中线AD的方程为,求点的坐标.
题型二 直线的点斜式方程及辨析
5.若直线经过点,且斜率为3,则直线一定过点( )
A. B. C. D.
6.(多选)下列说法正确的是( )
A.直线可以表示过点的所有直线
B.直线过定点
C.平面直角坐标系内的所有直线都能用一般式方程表示
D.经过点且斜率为的直线l的方程为
7.已知直线l的倾斜角是直线的倾斜角的2倍,且过点,则直线的方程为 .
8.求适合下列条件的直线方程.
(1)经过点,倾斜角等于直线的倾斜角的2倍;
(2)经过点,且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形.
题型三 直线图像的辨析
9.直线可能是( )
A. B.
C. D.
10.(多选)已知直线,,则( )
A.直线恒过定点,直线恒过定点
B.若与相互平行,则或
C.若,则
D.若不经过第二象限,则
11.若直线不经过第四象限,则k的取值范围为 .
12.已知直线.
(1)求证:直线过定点;
(2)若直线不经过第二象限,求实数的取值范围.
题型四 直线两点式方程及辨析
13.经过点和的直线的方程为( )
A. B. C. D.
14.(多选)下列说法错误的是( )
A.过定点的直线都可用方程表示
B.过定点的直线都可用方程表示
C.过任意两个点的直线都可用方程表示
D.所有直线都可以用方程表示
15.已知直线及与函数图像的交点分别为A,B,则直线方程为 .
16.直线过点,.
(1)求直线的一般方程.
(2)求直线的斜率,以及在x轴和y轴上的截距.
题型五 直线与坐标轴围成图形的面积问题
17.已知为坐标原点,直线过点,且与轴负半轴交于点,与轴负半轴交于点,则面积的最小值为( )
A.16 B.20 C.24 D.40
18.(多选)下列说法正确的是( )
A.任意一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率
B.直线在轴上的截距是
C.直线与两坐标轴围成的三角形的面积是
D.点关于点的对称点为
19.若经过点的直线在,轴上的截距之比为,则与两坐标轴围成的三角形的面积为 .
20.已知直线过点且在轴和轴上的截距分别为和.
(1)若,求直线的方程;
(2)若,直线分别与轴正半轴和轴正半轴交于点、,当的面积最小时,求直线的方程.
题型六 直线一般式方程与其他形式之间的互化
21.已知直线l经过点,且在两坐标轴上的截距之和为零,则直线l的方程为( )
A. B.或
C.或 D.或
22.(多选)直线过点,且在两坐标轴上的截距之和为12,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
23.设直线l经过点,且在两坐标轴上的截距相等,则直线l的一般式方程为
24.已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,边上的高所在的直线方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)求直线的方程.
题型七 直线的一般式方程及辨析
25.已知直线的方向向量为,且在轴上的截距为,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
26.(多选)已知直线,下列说法正确的是( )
A.当时,l过坐标原点
B.当时,l的倾斜角为
C.当时,l与两条坐标轴都相交
D.当,时,l经过第一、二、四象限
27.设直线与轴交点,与轴交点,为坐标原点,若的面积为,则实数 .
28. 的三个顶点分别为 .
(1)求边和所在直线的一般方程
(2)求边上的垂直平分线所在直线的一般方程.
1
学科网(北京)股份有限公司
$
2.2.2 直线的方程
题型一 直线的方程的概念
1.经过点且倾斜角为的直线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【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.(多选)已知两条不同的直线与,则与的位置关系可以是图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】由图像逐项判断即可.
【详解】对于A:由图像判断,符合,正确;
对于B:,在轴上的截距为1,图像不符合;错误;
对于C:由于,在轴上的截距为1,在轴上的截距为,结合图像可得:,图像符合;正确;
对于D: 由于,在轴上的截距为1,在轴上的截距为,
结合图像可知:,即,此时的图像矛盾,错误;
故选:AC
3.若直线过点,则的方程为 .
【答案】/
【分析】根据直线所过点求得直线的方程.
【详解】由于,所以,
直线过点,
所以直线的方程为.
故答案为:
4.在平面直角坐标系xOy中,已知三个顶点是.
(1)求BC边所在直线的方程;
(2)若BC边上中线AD的方程为,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用两点的斜率公式求出直线BC的斜率,即可求直线的点斜式方程,转化为一般式方程即可.
(2)求得线段BC的中点,代入求得,又点在中线AD上,可求得点的坐标.
【详解】(1),
直线BC的斜率为,
根据点斜式方程得,
边所在直线的一般方程为.
(2)由题知,线段BC的中点,
代入中线AD方程,得,解得.
点在中线AD上,,解得m=3,
点的坐标是.
题型二 直线的点斜式方程及辨析
5.若直线经过点,且斜率为3,则直线一定过点( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出直线的方程,再逐项判断即可.
【详解】依题意,直线的方程为,即,
对于A,当时,,A不是;
对于B,当时,,B不是;
对于C,当时,,C是;
对于D,当时,,D不是.
故选:C
6.(多选)下列说法正确的是( )
A.直线可以表示过点的所有直线
B.直线过定点
C.平面直角坐标系内的所有直线都能用一般式方程表示
D.经过点且斜率为的直线l的方程为
【答案】BC
【分析】根据直线方程的几种形式及其限制条件逐一分析.
【详解】对于A,直线表示过点,且斜率为的直线,故A错误;
对于B,即,因为m的取值范围是,所以,解得,即直线过定点,故B正确;
对于C,平面直角坐标系内的所有直线都能用一般式方程表示,故C正确;
对于D,根据点斜式可知经过点且斜率为的直线l的方程为,即,故D错误.
故选:BC.
7.已知直线l的倾斜角是直线的倾斜角的2倍,且过点,则直线的方程为 .
【答案】
【分析】根据点斜式求得直线的方程.
【详解】直线的斜率为,倾斜角为,
所以直线的倾斜角为,斜率为,
所以直线的方程为,
即.
故答案为:
8.求适合下列条件的直线方程.
(1)经过点,倾斜角等于直线的倾斜角的2倍;
(2)经过点,且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)首先根据二倍角正弦公式求斜率,再代入点斜式直线方程,即可求解;
(2)首先确定直线的斜率,再代入点斜式直线方程,即可求解.
【详解】(1)设直线的倾斜角为,则所求直线的倾斜角为.
因为,
所以.
又直线经过点,
因此所求直线方程为,
即.
(2)由题意,可知所求直线的斜率为.
又过点,
由点斜式得.
所求直线的方程为或.
题型三 直线图像的辨析
9.直线可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据直线斜率的正负值与定点即可判断结果.
【详解】因为,所以A C错;
当时,,故B对;
故选:B
10.(多选)已知直线,,则( )
A.直线恒过定点,直线恒过定点
B.若与相互平行,则或
C.若,则
D.若不经过第二象限,则
【答案】ACD
【分析】将两直线的方程变形,求出定点坐标,可判断A选项;利用两直线平行可得出关于实数的等式与不等式,解之可判断B选项;利用两直线垂直可得出关于实数的等式,解之可判断C选项;数形结合可得出关于实数的不等式,解之可判断D选项.
【详解】对于A选项,将直线的方程化为,
由得,即直线恒过定点,
将直线的方程化为,由得,
所以,直线恒过定点,A对;
对于B选项,若与相互平行,则,解得,B错;
对于C选项,若,则,解得,C对;
对于D选项,因为直线恒过定点,
由题意可知,直线的斜率为,
若不经过第二象限,则其斜率满足,解得,D对.
故选:ACD.
11.若直线不经过第四象限,则k的取值范围为 .
【答案】
【解析】直线过定点,根据点所在的象限可得斜率的取值范围.
【详解】因为可化为,故直线过定点,
而为第二象限中的点,且直线不经过第四象限,故斜率.
故答案为:.
12.已知直线.
(1)求证:直线过定点;
(2)若直线不经过第二象限,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由方程变形可得,列方程组,解方程即可;
(2)数形结合,结合直线图像可得解.
【详解】(1)由,即,
则,解得,
所以直线过定点;
(2)
如图所示,结合图像可知,
当时,直线斜率不存在,方程为,不经过第二象限,成立;
当时,直线斜率存在,方程为,
又直线不经过第二象限,则,解得;
综上所述.
题型四 直线两点式方程及辨析
13.经过点和的直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据两点式可得答案.
【详解】解析 所求直线的方程为,
即.
故选:A
14.(多选)下列说法错误的是( )
A.过定点的直线都可用方程表示
B.过定点的直线都可用方程表示
C.过任意两个点的直线都可用方程表示
D.所有直线都可以用方程表示
【答案】AB
【分析】当直线垂直x轴时,斜率不存在,即可判断A、B的正误;根据两点式方程的一般形式,可判断C的正误;根据直线的一般式方程的性质,可判断D的正误.
【详解】当直线垂直x轴时,斜率不存在,故不可以用点斜式及斜截式方程,故A、B错误;
为两点式的一般形式,可以表示过任意两个不同点的方程,
(当时,方程为,当时,方程为)故C正确;
所有直线都可以用方程表示,故D正确.
故选:AB
15.已知直线及与函数图像的交点分别为A,B,则直线方程为 .
【答案】
【分析】求出直线与的交点坐标,再求直线方程可得出答案.
【详解】由,得,,得,
所以直线AB的方程为,即.
故答案为:.
16.直线过点,.
(1)求直线的一般方程.
(2)求直线的斜率,以及在x轴和y轴上的截距.
【答案】(1);
(2)斜率,在x轴和y轴上的截距分别为.
【分析】(1)根据给定条件。利用直线的两点式方程求出方程,再化成一般式即可.
(2)利用(1)的结论,求出直线的斜率及横纵截距.
【详解】(1)直线过点,,则直线的方程为,即,
所以直线的一般方程为.
(2)由(1)知,直线,当时,;当时,,
所以直线的斜率,在x轴和y轴上的截距分别为.
题型五 直线与坐标轴围成图形的面积问题
17.已知为坐标原点,直线过点,且与轴负半轴交于点,与轴负半轴交于点,则面积的最小值为( )
A.16 B.20 C.24 D.40
【答案】B
【分析】设直线的方程为,代入点坐标,得到的方程,用表示出的面积,利用基本不等式即可求解.
【详解】如图:
依题意设直线的方程为(,),则,且,,
所以,即,当且仅当,时,等号成立,
所以的面积,则面积的最小值为20.
故选:B
18.(多选)下列说法正确的是( )
A.任意一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率
B.直线在轴上的截距是
C.直线与两坐标轴围成的三角形的面积是
D.点关于点的对称点为
【答案】ABD
【分析】A选项根据倾斜角和斜率概念可知,B选项将代入求解即可,
C选项求出横纵截距再代入面积公式即可,D选项根据中点坐标公式可以求解.
【详解】当倾斜角为90°时,斜率不存在,A正确;
直线与轴的交点是,故在轴上的截距是,B正确;
直线与两坐标轴的交点坐标为与,故与两坐标轴围成的三角形的面积为,C错误;
设对称点为,则,可得对称点为,D正确.
故选:ABD
19.若经过点的直线在,轴上的截距之比为,则与两坐标轴围成的三角形的面积为 .
【答案】//
【分析】利用截距式方程,求直线在两坐标轴上的截距,再求三角形的面积.
【详解】由条件可知,直线不过原点,
设直线,则,则,
所以直线与两坐标轴围成的三角形的面积为.
故答案为:
20.已知直线过点且在轴和轴上的截距分别为和.
(1)若,求直线的方程;
(2)若,直线分别与轴正半轴和轴正半轴交于点、,当的面积最小时,求直线的方程.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)分、两种情况讨论,设出直线的方程,将点的坐标代入直线的方程,求出参数的值,即可得出直线的方程;
(2)由题意可知直线的截距式方程为,且,,将点的坐标代入直线的方程得出,可得,求得,可得出,将代入的面积公式,结合基本不等式可求得的最小值,利用等号成立的条件得出、的值,即可得出直线的方程.
【详解】(1)当时,直线过原点,设直线的方程为,
将点的坐标代入直线的方程得,此时直线的方程为;
当时,直线的截距式方程为,
将点的坐标代入直线的方程得,解得,
此时直线的方程为,即.
综上所述,直线的方程为或.
(2)由题意可知、,且,,则直线的截距式方程为,
将点的坐标代入直线的方程可得,可得,
由可得,
,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故当的面积最小时,直线的方程为,即.
题型六 直线一般式方程与其他形式之间的互化
21.已知直线l经过点,且在两坐标轴上的截距之和为零,则直线l的方程为( )
A. B.或
C.或 D.或
【答案】D
【分析】根据已知,讨论截距是否为0,分别设直线为、,结合所过的点求参数,即可得直线方程.
【详解】当截距为0时,令直线为,则,故,
当截距不为0时,令直线为,则,故,
所以,所求直线为或.
故选:D
22.(多选)直线过点,且在两坐标轴上的截距之和为12,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】根据题意结合截距式方程列式求解即可.
【详解】因为直线在两坐标轴上的截距之和为12,则直线在两坐标轴上的截距都存在且不过原点,
设直线在轴上的截距分别为,则方程为,且,
又因为直线过点,所以,
即,解得或,
故所求直线的方程为或,
即或.
故选:BD
23.设直线l经过点,且在两坐标轴上的截距相等,则直线l的一般式方程为
【答案】或
【分析】分别讨论截距为0和不为0两种情况,设出直线方程,代入点坐标,即可得答案.
【详解】当截距为0时,设l方程为,代入点,可得,解得,
所以方程为,即;
当截距不为0时,因为截距相等,所以设方程为,
代入点,可得,解得,
所以方程为,即,
综上,直线l的一般方程为或.
故答案为:或.
24.已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,边上的高所在的直线方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据直线得斜率关系,从而得直线的方程,联立,解得即可求得的坐标;
(2)设,结合中线方程求得的值,从而得的坐标,从而求直线的斜率,从而得直线的方程.
【详解】(1)由题意知,,则,故,
则直线的方程为,即,
联立,得顶点;
(2)设,则中点的坐标为,
将其代入中线方程,得,故,
则,
所以直线的方程为,即.
题型七 直线的一般式方程及辨析
25.已知直线的方向向量为,且在轴上的截距为,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意求得直线的斜率,再利用斜截式方程求解,化为一般式方程即可.
【详解】由直线的方向向量为得直线的斜率为,
又在轴上的截距为,所以直线的方程为,即.
故选:C
26.(多选)已知直线,下列说法正确的是( )
A.当时,l过坐标原点
B.当时,l的倾斜角为
C.当时,l与两条坐标轴都相交
D.当,时,l经过第一、二、四象限
【答案】ABD
【分析】原点坐标适合直线方程判断A;方程变形为可判断BC;选项D,化简直线方程为,结合且,判断D.
【详解】选项A,当时,是方程的解,即l过坐标原点,故A正确;
选项B,当时,由不全为0得,
直线的方程可化为垂直x轴,所以l的倾斜角为,故B正确;
选项C,当,时,直线垂直x轴,与y轴平行,不与y轴相交,故C错误;
选项D,由直线,可得,
因为,,所以,则直线斜率,且,
所以直线经过第一、二、四象限,故D正确.
故选:ABD.
27.设直线与轴交点,与轴交点,为坐标原点,若的面积为,则实数 .
【答案】
【分析】令,可得A点坐标,令,可得B点坐标,根据的面积为,列出等式,即可得答案.
【详解】令,解得,所以,
由题意,,令,,所以,
因为的面积为,
所以,解得.
故答案为:
28. 的三个顶点分别为 .
(1)求边和所在直线的一般方程
(2)求边上的垂直平分线所在直线的一般方程.
【答案】(1):,:;
(2)
【分析】(1)由两点式即可写出答案;
(2)先求出的中点坐标与斜率,则可得所求直线的斜率,再由点斜式写出答案.
【详解】(1)由两点式可得直线:,化简得:,
直线:,化简得:,
所以:,:;
(2)记的中点为,则,
,
所以与垂直的直线的斜率,
所以边上的垂直平分线为: ,
化简得: ,
所以边上的垂直平分线所在直线的一般方程为:.
1
学科网(北京)股份有限公司
$