内容正文:
2.2.2 直线的方程
题型一 由一般式方程判断直线的平行
1.直线:与直线:(实数a为参数)的位置关系是( )
A.与相交 B.与平行
C.与重合 D.与的位置关系与a的取值有关
2.(多选)下列直线中,一定与直线平行的是( )
A. B.
C.() D.()
3.已知直线:和直线:,若,且坐标原点到这两条直线距离相等,则的值为 .
4.在平面直角坐标系中,直线,.
(1)求直线经过定点的坐标;
(2)当且时,求实数的值.
题型二 由一般式方程判断直线的垂直
5.直线与直线垂直,则的值为( )
A. B.1 C. D.9
6.(多选)已知两直线与,则( )
A.直线过定点 B.直线在轴上的截距为1
C.当时, D.当时,与之间的距离为
7.直线与直线相交于点,对任意实数,直线分别恒过定点,则的最大值为
8.已知直线,直线.
(1)当时,直线l过m与n的交点,且它的倾斜角为,求直线l的方程;
(2)若坐标原点O到直线m的距离为,判断m与n的位置关系.
题型三 由两条直线平行求方程
9.已知直线过点,且与直线平行,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
10.(多选)设为实数,直线:,点,,则下列说法正确的有( )
A.直线过定点
B.若点,到直线的距离相等,则
C.直线与轴一定相交
D.若直线不过第二象限,则
11.已知直线,,若 ,则
12.设直线过点,且和直线平行.
(1)求直线的方程;
(2)设直线与轴相交于点,求直线绕点逆时针旋转所得的直线方程.
题型四 由两条直线垂直求方程
13.经过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
14.(多选)已知的三个顶点分别是,且边上的高所在的直线方程为,则以下结论正确的是( )
A.
B.边上的中线所在的直线方程为
C.过点且平行于的直线方程为
D.三边所在的直线中,直线的倾斜角最大
15.过两条直线,的交点,且与直线垂直的直线的方程为 .
16.已知的三个顶点分别为,,,求:
(1)边所在直线的方程;
(2)边的垂直平分线的方程;
题型五 直线过定点问题
17.直线(其中)必经过的点是( )
A. B. C. D.
18.(多选)对于直线,下列说法错误的是( )
A.的斜率一定存在 B.恒过定点
C.时,的倾斜角为 D.时,不经过第二象限
19.已知直线,当变化时,直线总是经过定点,则定点坐标为 .
20.已知直线,点.
(1)证明:对任意实数,直线都经过一个定点;
(2)设为直线经过的定点,为线段的中点,求直线的方程.
题型六 直线截距式方程及辨析
21.过、两点的直线方程是 ( )
A. B. C. D.
22.(多选)下列说法中,正确的有( )
A.直线的倾斜角为
B.直线在轴上的截距是2
C.过点且在轴,轴上的截距相等的直线方程为
D.过点且倾斜角为的直线方程为
23.直线过点且与轴,轴分别交于点,若,则直线的方程为 .
24.已知顶点、、.
(1)求边所在的直线的方程;
(2)若直线过点,且的纵截距是横截距的倍,求直线的方程.
题型七 直线的斜截式方程及辨析
25.经过点且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程是( ).
A. B.或
C. D.或
26.(多选)下列说法中,正确的有( )
A.直线可以表示过点所有直线
B.直线在轴上的截距是
C.直线的倾斜角为
D.过点并且倾斜角为的直线方程
27.若直线沿轴向右平移3个单位长度,再沿轴向上平移2个单位后,回到原来的位置,则直线的斜率为 .
28.已知直线;直线.
(1)若,求实数的值;
(2)若,且它们之间的距离为,求直线的斜截式方程.
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2.2.2 直线的方程
题型一 由一般式方程判断直线的平行
1.直线:与直线:(实数a为参数)的位置关系是( )
A.与相交 B.与平行
C.与重合 D.与的位置关系与a的取值有关
【答案】B
【分析】根据直线平行的充要条件判定即可.
【详解】由:,
可得,
因为且,
所以与平行
故选:B
2.(多选)下列直线中,一定与直线平行的是( )
A. B.
C.() D.()
【答案】AD
【分析】利用直线平行的条件进行判定.
【详解】即;
即;
()即;
()即.
令,解得,令,得,无解.
当两直线方程中的系数对应相等时,两直线平行的充分必要条件是其常数项不相等,
故AD中的直线与已知直线平行,C中的直线可能与已知直线重合,
B中的直线与已知直线的对应不成比例,故而不平行.
故选:AD.
3.已知直线:和直线:,若,且坐标原点到这两条直线距离相等,则的值为 .
【答案】
【分析】解方程组,再检验即得解.
【详解】由题意知,,
或.
当时,两直线重合,与已知不符,所以舍去.
所以.
故答案为:
4.在平面直角坐标系中,直线,.
(1)求直线经过定点的坐标;
(2)当且时,求实数的值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)只需将的方程整理成,由题意,直线过定点,即是与参数a无关,因此只需且,从而可求出定点坐标;
(2)由直线与直线平行的充要条件可得且,即可求出a的值.
【详解】(1)∵,
∴,
∴
令且,则,,
∴对任意,直线过定点
(2)当时,直线,即
又知直线,即,,
∴且,
∴.
题型二 由一般式方程判断直线的垂直
5.直线与直线垂直,则的值为( )
A. B.1 C. D.9
【答案】B
【分析】利用直线的一般式方程判定直线垂直的条件进行求解.
【详解】由题意,得,解得.
故选:B.
6.(多选)已知两直线与,则( )
A.直线过定点 B.直线在轴上的截距为1
C.当时, D.当时,与之间的距离为
【答案】AC
【分析】对于A,运用消去参数,对于B,运用截距概念;对于C,运用两直线垂直时,斜率之积为;对于D,两直线平行时,斜率相等,结合平行线距离公式计算.我们将根据这些性质来逐一分析每个选项.
【详解】对于选项A,对于直线,当时,,解得.
所以直线过定点,选项A正确.
对于选项B,对于直线,令,则,解得.
所以直线在轴上的截距为,选项B错误.
对于选项C,直线,其斜率;直线,其斜率.当时,,即,
,解得,选项C正确.
对于选项D,当时,,解得.
此时,即.
两平行直线与之间的距离公式为.
对于与,距离,选项D错误.
故选;AC.
7.直线与直线相交于点,对任意实数,直线分别恒过定点,则的最大值为
【答案】4
【分析】根据直线恒过定点的求法求出两直线恒过的定点,即的坐标,根据直线的方程计算得出两直线垂直,即,即可得出,即可根据基本不等式得出答案.
【详解】直线化为,
当,得,即直线恒过点,即点,
直线化为,
当,得,即直线恒过点,即点,
且两条直线满足,
,即,
,
,当且仅当时,等号成立,
的最大值为4.
故答案为:4.
8.已知直线,直线.
(1)当时,直线l过m与n的交点,且它的倾斜角为,求直线l的方程;
(2)若坐标原点O到直线m的距离为,判断m与n的位置关系.
【答案】(1);(2),;,.
【解析】(1)将代入,求出两直线的交点,再求出直线l的斜率,利用点斜式即可求解.
(2)利用点到直线的距离公式求出,进而可得两直线的位置关系.
【详解】解:(1)当时,,
联立,解得,
故m与n的交点为.
∵直线l的斜率,
∴直线l的方程为,即.
(2)设原点O到直线m的距离为d,
则,解得:或,
当时,直线m的方程为,
此时且直线m与n不重合,故;
当时,直线m的方程为,
此时,,,故.
题型三 由两条直线平行求方程
9.已知直线过点,且与直线平行,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先应用直线平行设直线为,再应用点在线上计算求参即可.
【详解】因为直线与直线平行,
所以设直线的方程为.
因为直线过点,所以,
解得,所以直线的方程为.
故选:C.
10.(多选)设为实数,直线:,点,,则下列说法正确的有( )
A.直线过定点
B.若点,到直线的距离相等,则
C.直线与轴一定相交
D.若直线不过第二象限,则
【答案】AC
【分析】根据直线过定点的求法判断A,由特殊情况直线与两点连线平行判断B,分析直线不能写成的形式判断C,取特例判断D.
【详解】由直线:,可得,
当,即时,方程恒成立,
即直线过定点,故A正确;
当直线与平行(或重合 )或直线过的中点时,点,到直线的距离相等,
由,可知时,直线为,与平行,符合题意,故B错误;
由直线:可知,直线倾斜角不可能 为0,所以一定与x轴相交,故C正确;
直线不过第二象限,当时,直线方程为,满足题意,故D错误.
故选:AC
11.已知直线,,若 ,则
【答案】
【分析】根据一般式直线方程的形式,根据平行关系,列式求解.
【详解】由条件可知,,
,得,或,
当时,两直线重合,不满足条件,当时,满足上面不等式,成立.
故答案为:
12.设直线过点,且和直线平行.
(1)求直线的方程;
(2)设直线与轴相交于点,求直线绕点逆时针旋转所得的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出直线的斜率,利用点斜式可得出直线的方程;
(2)分析可知,所求直线与直线垂直,可得出所求直线的斜率,并求出点的坐标,利用点斜式可得出所求直线的方程.
【详解】(1)因为直线的斜率为,
故直线的斜率为,又直线过点,
所以直线的方程为:,化简得:.
(2)在直线的方程中,令可得,解得,即点,
直线绕点逆时针旋转所得直线与直线垂直,则所求直线的斜率为,
故所求直线方程为,化简得:.
题型四 由两条直线垂直求方程
13.经过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用两直线垂直得出所求直线的斜率,再利用点斜式方程可得结果.
【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,
故选:D
14.(多选)已知的三个顶点分别是,且边上的高所在的直线方程为,则以下结论正确的是( )
A.
B.边上的中线所在的直线方程为
C.过点且平行于的直线方程为
D.三边所在的直线中,直线的倾斜角最大
【答案】BC
【分析】对于A,利用高线所在直线方程,代入点的坐标,建立方程,可得答案;对于B,利用中点坐标公式,根据斜率公式以及点斜式方程,可得答案;对于C,根据斜率公式以及点斜式方程,可得答案;对于D,根据斜率与倾斜角的关系,可得答案.
【详解】对于A,在直线上,,故A不正确;
对于B,的中点为,,∴斜率为,
则直线方程为,即,故B正确;
对于C,直线方程为,
整理可得,故C正确;
对于D,,,
直线的倾斜角大于直线的倾斜角,故D不正确,
故选:BC.
15.过两条直线,的交点,且与直线垂直的直线的方程为 .
【答案】
【分析】先求出直线的交点,再根据垂直关系求出斜率,利用点斜式求出直线方程.
【详解】设直线与相交于点,则
,解得,
交点为,
所求直线与直线垂直,设所求直线斜率为,
,解得,
直线方程为:,即.
故答案为:.
16.已知的三个顶点分别为,,,求:
(1)边所在直线的方程;
(2)边的垂直平分线的方程;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据两点的坐标,运用两点式求边所在直线的方程;
(2)先根据两点的坐标,求出边所在直线的斜率,再求出边中点的坐标,利用垂直关系求出斜率,最后利用点斜式求出边的垂直平分线的方程.
【详解】(1),,由两点式方程公式得,整理得,
边所在直线方程为:,即.
(2),由斜率公式得,
设边中点为,则,线段的中点为,
设过点且垂直于直线的直线为,l的斜率为,则即为边的垂直平分线,
,解得,
直线的方程为,一般式为:.
边的垂直平分线的方程为:.
题型五 直线过定点问题
17.直线(其中)必经过的点是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意列方程组计算即可求解.
【详解】由题意,令,解得,
所以直线必经过的点是.
故选:C
18.(多选)对于直线,下列说法错误的是( )
A.的斜率一定存在 B.恒过定点
C.时,的倾斜角为 D.时,不经过第二象限
【答案】BCD
【分析】移项即可判断A;令即可判断B;根据斜率为即可判断C;直接代入根据图象特点即可判断D.
【详解】直线方程为,斜率为,一定存在,A正确;
当时,,所以直线过点,B错误;
时斜率为,倾斜角为,C错误;
时,直线,即,斜率是2,为正,
与坐标轴的交点分别是和,因此直线过一、二、三象限,D错误.
故选:BCD.
19.已知直线,当变化时,直线总是经过定点,则定点坐标为 .
【答案】.
【分析】将直线方程化为:,令,据此可得定点坐标.
【详解】,
则,即定点坐标为.
故答案为:.
20.已知直线,点.
(1)证明:对任意实数,直线都经过一个定点;
(2)设为直线经过的定点,为线段的中点,求直线的方程.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)将化为,建立方程组即可求解;
(2)分别表示出,两点坐标,求出直线的斜率,再利用点斜式即可解得.
【详解】(1)因为直线,
所以,
因为,
所以,解得,
所以对任意实数,直线都经过一个定点.
(2)因为为直线经过的定点,由(1)可知的坐标为,
又因为为线段的中点,则,即,
则,则直线的方程为:,即为.
题型六 直线截距式方程及辨析
21.过、两点的直线方程是 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据直线的截距式定义求解.
【详解】根据截距式方程得出
过、两点的直线方程是 .
故选:A.
22.(多选)下列说法中,正确的有( )
A.直线的倾斜角为
B.直线在轴上的截距是2
C.过点且在轴,轴上的截距相等的直线方程为
D.过点且倾斜角为的直线方程为
【答案】AD
【分析】逐项判断即可.
【详解】对于A:直线的斜率为,所以直线的倾斜角为,故A正确;
对于B:直线在轴上的截距是,故B错误;
对于C:过点且在轴,轴上的截距相等的直线方程为或,故C错误;
对于D:过点且倾斜角为的直线方程为,故D正确.
故选:AD
23.直线过点且与轴,轴分别交于点,若,则直线的方程为 .
【答案】或
【分析】分和两种情况讨论,可求得直线的方程.
【详解】若,则直线过点与,
所以直线的斜率为,所以直线的方程为,即;
若时,设直线的方程为,
由题意可得,解得,
所以直线的方程为,即.
故答案为:或.
24.已知顶点、、.
(1)求边所在的直线的方程;
(2)若直线过点,且的纵截距是横截距的倍,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)由两点坐标求出直线的斜率,再写出直线的点斜式方程,将其转化为一般式方程;
(2)当直线的纵截距和横截距均为零时,根据直线过点A和原点,求出其方程;当直线的纵截距和横截距均不为零时,设它的截距式方程,求其方程.
【详解】(1)由、,可得直线的斜率为,
所以边所在的直线的方程为,即;
(2)当直线过坐标原点时,其斜率为,方程为.此时,直线的纵截距和横截距均为零,符合题意;
当直线不过坐标原点时,由题意设直线方程为,
由过点,则,解得,所以直线方程为,即,
综上所述,直线的方程为或.
题型七 直线的斜截式方程及辨析
25.经过点且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程是( ).
A. B.或
C. D.或
【答案】B
【分析】分为两种情况:当直线过原点时;当直线不过坐标原点时.设出直线的方程,代入点坐标可得解.
【详解】当直线过原点时,设直线的方程为,
直线经过点,则,解得,
所以直线的方程为,
此时直线在两坐标轴上的截距均为0,满足题意;
当直线不过坐标原点时,由直线在两坐标轴上的截距互为相反数,
设直线的方程为,
直线经过点,则,解得,
则直线方程,即,
综上所述直线方程为或,
故选:B.
26.(多选)下列说法中,正确的有( )
A.直线可以表示过点所有直线
B.直线在轴上的截距是
C.直线的倾斜角为
D.过点并且倾斜角为的直线方程
【答案】BD
【分析】对于AD,通过斜率不存在的直线方程可判断,对于B由可判断,对于C,由斜率可得倾斜角,即可判断.
【详解】对于A,不含这条直线,错误;
对于B,令,得,即直线在轴上的截距是,正确;
对于C,直线斜率为,可知倾斜角为,错误;
对于D,过点并且倾斜角为的直线方程,正确,
故选:BD
27.若直线沿轴向右平移3个单位长度,再沿轴向上平移2个单位后,回到原来的位置,则直线的斜率为 .
【答案】
【分析】
由直线的平移变换可得平移后的直线方程,比较系数可得.
【详解】易知直线的斜率存在,设方程为,①
所以直线沿轴向右平移3个单位后得到的方程为,
再沿轴向上平移2个单位后得到的方程为,②
因为回到原来的位置,所以方程①②应为同一个,
比较系数可得,解得
故答案为:.
28.已知直线;直线.
(1)若,求实数的值;
(2)若,且它们之间的距离为,求直线的斜截式方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)利用垂直关系得出斜率关系,进而求解;
(2)利用平行关系求出,再利用两平行直线间距离公式构造方程求出,从而求解直线方程.
【详解】(1),,直线的斜率,
直线的斜率,解得.
(2),,解得,
直线的方程,即,
又直线,
两平行直线间距离,解得或,
当时,直线的方程为,斜截式方程为;
当时,直线的方程为,斜截式方程为.
1
学科网(北京)股份有限公司
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