专题25 直线的方程讲义——2026届高三数学一轮复习
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摘要:
该高中数学讲义聚焦直线的方程专题,覆盖倾斜角与斜率、五种方程形式、位置关系、距离及对称问题等高考核心考点,按“概念—方程—应用”逻辑层次组织知识点。通过考点梳理构建知识网络,方法指导(如对称问题四步法)突破思维难点,真题训练(例习题分层设计)强化解题能力,形成系统高效的复习闭环。
资料突出核心素养导向,如在对称问题教学中,引导学生通过“求交点—算对称点—写方程”的步骤推理,培养数学思维与模型意识。设置基础巩固、能力提升分层练习,配合即时反馈机制,确保学生在有限时间内掌握解题通法,既提升学生应考能力,也为教师精准把控复习节奏提供清晰路径。
内容正文:
2026年高考数学一轮复习
专题25:直线的方程
知识点1:直线的倾斜角与斜率
直线的倾斜角:
(1)倾斜角:当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角叫做直线l的倾斜角。
(2)倾斜角的范围:当l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°。综合(1)(2)得,。
直线的斜率:
(1)斜率公式:k=tan(≠90°)
(2)斜率坐标公式:k=,已知点(x1≠x2)
(3)斜率与倾斜角的关系:一条直线必有一个确定的倾斜角,但不一定有斜率。
·
牢记“斜率变化分两段,是其分界,遇到斜率要谨记,存在与否要讨论”.
知识点2:直线方程的五种形式
方程形式
常数的意义
适用范围
注意事项
点斜式
y-y0=k(x-x0)
过一点(x0,y0),斜率k
直线不垂直于轴
当不存在时,
直线方程为
斜截式
是斜率,
是直线在轴上的截距
直线不垂直于轴
当不存在时,直线为轴,即
两点式
是直线上的两个定点
直线不垂直于轴,轴
当时,直线方程为;当时,直线方程为
截距式
分别是轴,轴上的非零截距
直线不垂直于轴,轴且不过原点
当时,直线过原点,直线方程为
一般式
为的系数,为常数,不同时为零
平面直角坐标系内的直线都适用
当时,直线过原点;
当时,直线斜率为零;当时,直线斜率不存在
【注意】“截距”是直线与坐标轴交点的坐标值,它可正、可负,也可以是零,而“距离”是一个非负数.
知识点3:直线系方程的常见类型
(1)过定点P(x0,y0)的直线系方程是:y-y0=k(x-x0)(k是参数,直线系中未包括直线x=x0),也就是平常所提到的直线的点斜式方程;
(2)平行于已知直线Ax+By+C=0的直线系方程是:Ax+By+λ=0(λ是参数且λ≠C);
(3)垂直于已知直线Ax+By+C=0的直线系方程是:Bx-Ay+λ=0(λ是参数);
(4)过两条已知直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程是:
A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ∈R,但不包括l2).
知识点4:两条直线的平行和垂直
斜截式
一般式
方程
:y=k1x+b1
:y=k2x+b2
:A1x+B1y+C1=0(A+B≠0)
:A2x+B2y+C2=0(A+B≠0)
相交
k1≠k2
A1B2-A2B1≠0
垂直
k1=-或k1k2=-1
A1A2+B1B2=0
平行
k1=k2
且b1≠b2
或
重合
k1=k2
且b1=b2
A1=λA2,B1=λB2,C1=λC2(λ≠0)
知识点5:距离问题
(1)两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式:|P1P2|=.
(2)点到直线的距离:点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0为d=
(3)两条平行直线间的距离:平行直线与间的距离为
d=。
注:两平行直线方程中,x,y前面对应系数要相等.
知识点6:对称问题
(1)、点关于点对称
点关于点的对称点。利用 求出点B.
(2)、点关于直线对称
点关于直线()的对称点
可求出Q点。
(3)、直线关于点对称
法一:在已知直线上取两点,利用中点坐标公式求出它们关于已知点对称的两点坐标,再由两点式求出直线方程;
法二:求出一个对称点,再利用两对称直线平行,由点斜式得到所求直线方程.
(4)、直线关于直线对称
求直线,关于直线(两直线不平行)的对称直线
第一步:联立算出交点
第二步:在上任找一点(非交点),利用点关于直线对称的秒杀公式算出对称点
第三步:利用两点式写出方程
考点一 直线的倾斜角与斜率
【例1】设直线的方程是倾斜角为.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1】已知直线:,点,,若直线与线段相交,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
考点二 直线的方程
【例2】若直线经过点A(-,3),且倾斜角为直线x+y+1=0的倾斜角的一半,则该直线的方程为________________.
【变式2】在△ABC中,已知A(5,-2),B(7,3),且AC的中点M在y轴上,BC的中点N在x轴上,则直线MN的方程为________________.
考点三 直线方程的综合运用
【例3】直线与的夹角为________.
【变式3-1】已知直线恒过定点A,点A在直线上,其中m、n均为正数,则的最小值为( )
A.4 B. C.8 D.
【变式3-2】已知直线l经过点P(4,3),且与x轴正半轴交于点A,与y轴正半轴交于点B,O为坐标原点.(1)若点O到直线l的距离为4,求直线l的方程;
(2)求△OAB面积的最小值.
考点四 两直线的位置关系
【例4】已知直线与直线互相平行,则实数的值为( )
A. B.2或 C.2 D.
【变式4】“”是“直线与直线垂直”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
考点五 有关距离的计算
【例5】已知两点到直线的距离相等,则( )
A.2 B. C.2或 D.2或
【变式5】已知直线和互相平行,则它们之间的距离是( )
A.4 B. C. D.
考点六 对称问题
【例6】在平面直角坐标系xOy中,点(0,4)关于直线x-y+1=0的对称点为( )
A.(-1,2) B.(2,-1) C.(1,3) D.(3,1)
【变式6】直线恒过定点,则直线关于点对称的直线方程为_________.
考点七 直线系方程
【例7】求过两条直线与的交点,且分别满足下列条件的直线方程:
(1)斜率为;
(2)过点;
(3)平行于直线.
1.已知两点,,直线过点且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B.或 C. D.
2.已知,,三个数成等差数列,直线恒过定点,且在直线上,其中,则的最小值为( )
A. B. C.2 D.4
3.直线l过点,且到l的距离相等,则直线l的方程是( )
A. B.
C.或 D.或
4.已知等腰三角形两腰所在直线的方程分别为与,原点在等腰三角形的底边上,则底边所在直线的斜率为___________.
5.两条直线,的夹角平分线所在直线的方程是________.
6.唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句诗说:“百日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题.即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为.若将军从点处出发,河岸线所在直线方程为,并假定将军只要到达军营所在区域即回到军营,则“将军饮马”的最短路程为________.
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专题25:直线的方程
知识点1:直线的倾斜角与斜率
直线的倾斜角:
(1)倾斜角:当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角叫做直线l的倾斜角。
(2)倾斜角的范围:当l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°。综合(1)(2)得,。
直线的斜率:
(1)斜率公式:k=tan(≠90°)
(2)斜率坐标公式:k=,已知点(x1≠x2)
(3)斜率与倾斜角的关系:一条直线必有一个确定的倾斜角,但不一定有斜率。
·
牢记“斜率变化分两段,是其分界,遇到斜率要谨记,存在与否要讨论”.
知识点2:直线方程的五种形式
方程形式
常数的意义
适用范围
注意事项
点斜式
y-y0=k(x-x0)
过一点(x0,y0),斜率k
直线不垂直于轴
当不存在时,
直线方程为
斜截式
是斜率,
是直线在轴上的截距
直线不垂直于轴
当不存在时,直线为轴,即
两点式
是直线上的两个定点
直线不垂直于轴,轴
当时,直线方程为;当时,直线方程为
截距式
分别是轴,轴上的非零截距
直线不垂直于轴,轴且不过原点
当时,直线过原点,直线方程为
一般式
为的系数,为常数,不同时为零
平面直角坐标系内的直线都适用
当时,直线过原点;
当时,直线斜率为零;当时,直线斜率不存在
【注意】“截距”是直线与坐标轴交点的坐标值,它可正、可负,也可以是零,而“距离”是一个非负数.
知识点3:直线系方程的常见类型
(1)过定点P(x0,y0)的直线系方程是:y-y0=k(x-x0)(k是参数,直线系中未包括直线x=x0),也就是平常所提到的直线的点斜式方程;
(2)平行于已知直线Ax+By+C=0的直线系方程是:Ax+By+λ=0(λ是参数且λ≠C);
(3)垂直于已知直线Ax+By+C=0的直线系方程是:Bx-Ay+λ=0(λ是参数);
(4)过两条已知直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程是:
A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ∈R,但不包括l2).
知识点4:两条直线的平行和垂直
斜截式
一般式
方程
:y=k1x+b1
:y=k2x+b2
:A1x+B1y+C1=0(A+B≠0)
:A2x+B2y+C2=0(A+B≠0)
相交
k1≠k2
A1B2-A2B1≠0
垂直
k1=-或k1k2=-1
A1A2+B1B2=0
平行
k1=k2
且b1≠b2
或
重合
k1=k2
且b1=b2
A1=λA2,B1=λB2,C1=λC2(λ≠0)
知识点5:距离问题
(1)两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式:|P1P2|=.
(2)点到直线的距离:点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0为d=
(3)两条平行直线间的距离:平行直线与间的距离为
d=。
注:两平行直线方程中,x,y前面对应系数要相等.
知识点6:对称问题
(1)、点关于点对称
点关于点的对称点。利用 求出点B.
(2)、点关于直线对称
点关于直线()的对称点
可求出Q点。
(3)、直线关于点对称
法一:在已知直线上取两点,利用中点坐标公式求出它们关于已知点对称的两点坐标,再由两点式求出直线方程;
法二:求出一个对称点,再利用两对称直线平行,由点斜式得到所求直线方程.
(4)、直线关于直线对称
求直线,关于直线(两直线不平行)的对称直线
第一步:联立算出交点
第二步:在上任找一点(非交点),利用点关于直线对称的秒杀公式算出对称点
第三步:利用两点式写出方程
考点一 直线的倾斜角与斜率
【例1】设直线的方程是倾斜角为.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B【解析】直线的方程是倾斜角为,当时,直线的斜率不存在,则;
当时,.若,则,求得;若,则,求得.综上可得,的取值范围为.故选:B.
【变式1】已知直线:,点,,若直线与线段相交,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C【解析】直线方程变形得:.由得,∴直线恒过点,,,由图可知直线的斜率的取值范围为:或,又,∴或,即或,又时直线的方程为,仍与线段相交,∴的取值范围为.故选:C.
考点二 直线的方程
【例2】若直线经过点A(-,3),且倾斜角为直线x+y+1=0的倾斜角的一半,则该直线的方程为________________.
由x+y+1=0得此直线的斜率为-,所以倾斜角为120°,从而所求直线的倾斜角为60°,故所求直线的斜率为.又直线过点A(-,3),所以所求直线方程为y-3=(x+),即x-y+6=0.
【变式2】在△ABC中,已知A(5,-2),B(7,3),且AC的中点M在y轴上,BC的中点N在x轴上,则直线MN的方程为________________.
设C(x0,y0),则M,N.因为点M在y轴上,所以=0,所以x0=-5.因为点N在x轴上,所以=0,所以y0=-3,即C(-5,-3),所以M,N(1,0),所以直线MN的方程为+=1,即5x-2y-5=0.
考点三 直线方程的综合运用
【例3】直线与的夹角为________.
【答案】【解析】直线的斜率,即倾斜角满足,直线的斜率,即倾斜角满足,所以,所以,又两直线夹角的范围为,所以两直线夹角为,故答案为:.
【变式3-1】已知直线恒过定点A,点A在直线上,其中m、n均为正数,则的最小值为( )
A.4 B. C.8 D.
【答案】C【解析】由,得.∴直线恒过定点,即,∵点A在直线上,∴,∴,
当且仅当,即时取等号.∴的最小值为:8.故选:C.
【变式3-2】已知直线l经过点P(4,3),且与x轴正半轴交于点A,与y轴正半轴交于点B,O为坐标原点.(1)若点O到直线l的距离为4,求直线l的方程;
(2)求△OAB面积的最小值.
【解析】】(1)由题意可设直线的方程为,即,则,解得.故直线的方程为,即;
(2)直线的方程为,,,依题意,解得,
则的面积为.则(当且仅当时,等号成立).故面积的最小值为.
考点四 两直线的位置关系
【例4】已知直线与直线互相平行,则实数的值为( )
A. B.2或 C.2 D.
【答案】D【解析】直线斜率必存在,故两直线平行,则,即,解得,当时,两直线重合,∴.故选:D.
【变式4】“”是“直线与直线垂直”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B【解析】直线与直线垂直,则,解得:或,所以“”是“直线与直线垂直”的充分不必要条件.故选:B.
考点五 有关距离的计算
【例5】已知两点到直线的距离相等,则( )
A.2 B. C.2或 D.2或
【答案】C【解析】因为两点到直线的距离相等,所以有,或,故选:C
【变式5】已知直线和互相平行,则它们之间的距离是( )
A.4 B. C. D.
【答案】D【解析】由直线平行可得,解得,则直线方程为,即,则距离是.故选:D.
考点六 对称问题
【例6】在平面直角坐标系xOy中,点(0,4)关于直线x-y+1=0的对称点为( )
A.(-1,2) B.(2,-1) C.(1,3) D.(3,1)
【解析】设点(0,4)关于直线x-y+1=0的对称点是(a,b),则,解得:,
故选:D.
【变式6】直线恒过定点,则直线关于点对称的直线方程为_________.
【答案】【解析】由得:,当时,,;设直线关于点对称的直线方程为,,解得:或(舍),直线关于点对称的直线方程为.
故答案为:.
考点七 直线系方程
【例7】求过两条直线与的交点,且分别满足下列条件的直线方程:
(1)斜率为;
(2)过点;
(3)平行于直线.
【解析】(1)法一:直线与的交点为,当斜率为时,由直线的点斜式方程得:直线方程为.直线方程为.法二:由题意,直线不符合题意,所以由直线系方程可设所求直线为,
当直线的斜率为时,,解得,故所求直线方程为;
(2)法一:过点时,由两点式得:即为.直线方程为.
法二:由题意,直线不符合题意,过点时,代入(1)中直线系方程得,
故所求直线方程为.(3)法一:平行于直线时,得直线斜率为,直线方程为,直线方程为.法二:由题意,直线不符合题意,平行于直线时,由(1)中直线系方程,解得,故所求直线方程为.
1.已知两点,,直线过点且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B.或 C. D.
【答案】B【解析】如下图示,
当直线过A时,,当直线过B时,,由图知:或.故选:B
2.已知,,三个数成等差数列,直线恒过定点,且在直线上,其中,则的最小值为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】B【解析】易知,则,整理得,由解得,则,则,即,又,则,
则,
当且仅当即时取等,故的最小值为.故选:B.
3.直线l过点,且到l的距离相等,则直线l的方程是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C【解析】显然直线l的斜率存在,故设直线l为:,即,
则或或,∴l方程为:,.故选:C.
4.已知等腰三角形两腰所在直线的方程分别为与,原点在等腰三角形的底边上,则底边所在直线的斜率为___________.
【答案】3【解析】直线的斜率,直线的斜率,设底边所在直线为,由题意,与的夹角等于与的夹角,于是有,即,化简得,解得或,因为原点在等腰三角形的底边上,所以.故答案为:3.
5.两条直线,的夹角平分线所在直线的方程是________.
【答案】【解析】因为直线的倾斜角为,的倾斜角为,且由解得两直线的交点坐标为,所以可设两直线夹角平分线所在直线的方程为:.∴,解得,即两直线夹角平分线所在直线的方程为:.故答案为:.
6.唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句诗说:“百日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题.即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为.若将军从点处出发,河岸线所在直线方程为,并假定将军只要到达军营所在区域即回到军营,则“将军饮马”的最短路程为________.
【答案】【解析】设点A关于直线的对称点,的中点为,
故解得,要使从点A到军营总路程最短,即为点到军营最短的距离,
“将军饮马”的最短总路程为,故答案为:
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