内容正文:
第1.2讲 直线的方程
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01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解→ 建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03 题型突破→ 析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 直线的点斜式方程
题型2 直线的斜截式方程
题型3 直线的两点式方程
题型4 直线的截距式方程
题型5 直线的一般式方程
题型6 直线方程综合辨析
题型7 直线与坐标轴围成图形的面积问题
题型8 直线过定点问题
04 过关检测→ 练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
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1. 直线的点斜式方程
已知一点和斜率可直接写出方程;注意斜率不存在时(直线竖直)不能用点斜式,需单独写出直线方程。常考根据条件求点斜式,再转化为其他形式。
2. 直线的斜截式方程
已知斜率和纵截距可直接写出;纵截距是直线与y轴交点的纵坐标,易与横截距混淆。常考判断截距的正负,或由斜截式求斜率与截距。
3. 直线的两点式方程
已知两点坐标(横坐标不相等且纵坐标不相等)时使用;若两点横坐标相同或纵坐标相同,两点式分母为零,需单独处理(直线竖直或水平)。
4. 直线的截距式方程
已知横截距和纵截距(均不为零)时使用;注意截距是坐标值,可正可负可为零,但截距式不能表示过原点或平行于坐标轴的直线。常考求截距或由截距式求面积。
5. 直线的一般式方程
所有直线均可写为一般式;常考点:已知一般式求斜率、截距、方向向量、法向量;含参数时需考虑系数是否为零。
6. 直线方程综合辨析
给出多种形式的方程,判断表示何种直线(如斜截式与一次函数的区别);或判断点与直线位置关系;或根据条件选择最合适的方程形式。
7. 直线与坐标轴围成图形的面积问题
常考直线与两坐标轴围成的三角形面积(截距式直接得面积公式);或求过定点且与坐标轴围成面积最小(或定值)的直线方程;注意截距为零时面积为零的特殊情况。
8. 直线过定点问题
含参数的直线方程,将参数整理,令参数系数为零,解方程组得定点坐标。常考证明直线过定点,或由过定点求参数值。
学习重点:掌握五种直线方程(点斜式、斜截式、两点式、截距式、一般式)的适用条件与基本形式;能根据已知条件灵活选择方程形式并熟练互化;理解截距的含义(可正可负可为零);会求直线过定点、直线与坐标轴围成图形面积等问题。
学习难点:注意斜率不存在(竖直线)不能用点斜式、斜截式;两点坐标相等时不能直接用两点式;截距式不能表示过原点或平行于坐标轴的直线;由一般式含参数判断直线位置关系时,容易遗漏系数为零的情况;过定点问题中参数整理与方程组的求解易错。
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01 直线的点斜式与斜截式方程
1、直线的点斜式方程
设直线l经过一点,斜率为,则方程叫作直线l的点斜式方程. 使用范围:斜率存在的情况
2、直线的斜截式方程
设直线l的斜率为k,在y轴上的截距为b,则直线方程为y=kx+b,这个方程叫作直线l的斜截式方程. 使用范围:斜率存在的情况
即时即练(25-26高二上·湖北黄石·期末)已知直线过点,且直线的一个方向向量为,则直线的方程是( )
A. B. C. D.
【易错提醒】
当直线的斜率不存在时,其直线方程不能用点斜式与斜截式表示,但因为l上每一个点的横坐标都等于,所以直线方程可以写为
知识点02 直线的两点式与截距式方程
1、直线的两点式方程
设直线l经过两点, ,则方程叫作直线l的两点式方程.
注意:①当时,直线方程为 (或).
②当时,直线方程为 (或).
2、直线的截距式方程
设直线l在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b,且a≠0,b≠0,则方程叫作直线l的截距式方程.
注意:当直线在x轴上的截距、y轴上的截距都为0时,可设直线方程为y=kx,利用直线经过的点的坐标求解k,得到直线方程.
即时即练(2026·江西宜春·一模)已知直线的斜率为,,直线在两坐标轴上的截距相等,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【易错提醒】
1、两点式方程适用于不垂直于x轴和y轴的直线,截距式方程适用于不含垂直于坐标轴和过原点的直线。
2、截距不同于距离,截距是个数值,可正可负可为0.
知识点03 直线的一般式方程
在平面直角坐标系中,任何一个关于的二元一次方程都表示一条直线.我们把关于的二元一次方程(其中不同时为0)叫作直线的一般式方程.
注意:对于方程(不全为0),
当时,方程可以写成,它表示斜率为,在y轴上的截距为的直线.特别地,当时,它表示垂直于y轴的直线.
当时,,方程可以写成,它表示垂直于轴的直线.
即时即练(多选)(25-26高二上·辽宁大连·期末)下列命题正确的是( )
A.直线的一个方向向量是
B.与直线关于轴对称的直线方程是
C.若点在直线上,则直线方程还可以写成
D.若直线方程为,则直线倾斜角为
【易错提醒】
对于一般式方程,它适用于任意直线,但是在给出条件求直线的过程中,利用一般式方程并不方便,通常选择其他的四种形式,最后用一般式表达。
知识点04 求直线方程
名称
方程
适用范围
点斜式
不垂直于x轴
斜截式
不垂直于x轴
两点式
不垂直于x轴和y轴
截距式
不含垂直于坐标轴和过原点的直线
一般式
任意直线都适用
反设式:圆锥曲线中经常用到 (直线不与x轴平行)
求直线方程常用的方法是直接法和待定系数法,在待定系数法中,可以考虑下面情况
(1)已知直线的斜率,常用点斜式或斜截式。
(2)已知直线的横竖截距,可考虑截距式。
(3)已知直线过某点,可用点斜式,但是要讨论斜率是否存在
(4)已知两点可考虑两点式。
即时即练(多选)(25-26高二上·江苏南通·阶段检测)下列结论正确的是( )
A.方程与方程可表示同一直线
B.直线过点,倾斜角为,则其方程是
C.直线过点,斜率不存在,则其方程是
D.所有的直线都有点斜式和截距式方程
【易错提醒】
1、平行于x轴的直线:(为常数); 平行于y轴的直线:(为常数);
2、方程与方程是有区别的,前者不包含点
题型1 直线的点斜式方程
【例1】(25-26高二上·江苏常州·阶段检测)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__________.
【例2】(25-26高二上·江苏连云港·阶段检测)直线经过点,且倾斜角为直线的倾斜角的一半,则的方程为__________.
【技巧归纳】
已知直线上一点和斜率,直接写出方程;注意斜率不存在时直线竖直,不能用点斜式,需单独处理。常用于求直线方程或转化为其他形式。
【变式1-1】(25-26高二上·河南郑州·期末)已知两点,,则线段的垂直平分线的方程为______.
【变式1-2】(25-26高二上·贵州毕节·期末)一束光线从点射出,沿倾斜角为的直线射到轴上,经轴反射后,反射光线所在的直线方程为_____.
题型2 直线的斜截式方程
【例1】(25-26高二上·湖南邵阳·阶段检测)已知直线的倾斜角为,在轴上的截距为,则此直线方程为( )
A. B.
C. D.
【例2】(25-26高二上·山东临沂·期中)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________.
【技巧归纳】
已知直线的斜率和纵截距,直接写出斜截式方程。纵截距是直线与y轴交点的纵坐标(可正可负可零)。适用于斜率存在的情形,斜率不存在时无法使用。
【变式3-1】(25-26高二上·山东临沂·期中)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.5 B.6 C.7 D.8
【变式3-2】(25-26高二上·广东汕头·期中)如图所示,直线与的图象可能是( )
A. B.
C. D.
题型3 直线的两点式方程
【例1】(多选)(25-26高二上·辽宁朝阳·期中)已知直线的两点式方程为,则下列选项正确的是( )
A.直线经过点
B.直线的斜截式方程为
C.直线的一个方向向量为
D.直线的一个法向量为
【例2】(25-26高二上·江西景德镇·期中)在中,已知,则BC边上中线所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
【技巧归纳】
已知直线上两点(且横纵坐标均不相等),可直接写出两点式方程。若两点横坐标相等,直线竖直;纵坐标相等,直线水平,此时两点式分母为零,需单独处理。适用于求直线方程或转化为其他形式。
【变式2-1】(25-26高二上·河南·期中)已知直线的两点式方程为,则直线的倾斜角为( )
A.150° B.120° C.60° D.30°
【变式2-2】(2026高三·全国·专题练习)在中,已知,,且的中点在轴上,的中点在轴上,则直线的方程为________.
题型4 直线的截距式方程
【例1】(25-26高二上·重庆·期末)已知直线 与坐标轴分别交于 两点, 为坐标原点,若 , 则 内切圆半径的最大值为( )
A. B. C. D.
【例2】(多选)(25-26高二上·河北·阶段检测)过点且在两坐标轴上的截距的绝对值相等的直线方程为( )
A. B. C. D.
【技巧归纳】
已知直线在x轴和y轴上的截距(均不为零),可直接写出截距式方程。截距是坐标值,可正可负,但截距式不能表示过原点、平行于坐标轴或截距为零的直线。常用于与坐标轴围成三角形面积的问题。
【变式3-1】(25-26高二·全国·暑假作业)过点,并且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(25-26高二上·山东济南·阶段检测)一条直线经过点,并且与x轴,y轴分别交于A,B两点,当P为AB的中点时,此直线的方程为_________.
题型5 直线的一般式方程
【例1】(多选)(25-26高二上·山西太原·期中)已知直线,则下列结论正确的是( )
A.直线在轴和轴上的截距相等
B.直线的截距式方程为
C.直线的斜率为1
D.是直线的一个方向向量
【例2】(2026·广东江门·二模)若直线,的倾斜角分别为,,则( )
A. B. C. D.
【技巧归纳】
一般式方程可表示所有直线(包括水平、竖直),是直线方程的统一形式。求斜率需将方程化为斜截式(系数B不为零时,斜率为负A除以B),求截距分别令或。注意参数讨论时系数为零的情形。
【变式4-1】(25-26高二上·河北秦皇岛·阶段检测)已知直线,则下列结论正确的是( )
A.直线的倾斜角为
B.直线过点
C.直线的一个方向向量为
D.直线的斜率为
【变式4-2】(25-26高二上·河北承德·阶段检测)设直线的倾斜角为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.-2
题型6 直线方程综合辨析
【例1】(25-26高二上·湖北·阶段检测)关于直线的方程下列说法错误的是( )
A.经过定点且方向向量为的直线都可以用方程表示
B.经过任意两个不同的点,的直线都可以用方程表示
C.方程(、不同时为零)可以表示平面内的任意一条直线
D.不经过原点的直线都可以用方程来表示
【例2】(多选)(25-26高二上·福建龙岩·阶段检测)下列说法正确的是( )
A.过两点的直线的倾斜角为
B.经过点的所有直线都可以用方程表示
C.直线在轴上的截距为
D.点在同一条直线上
【技巧归纳】
综合辨析时需根据条件选择最合适的方程形式(如已知点斜用点斜式,已知截距用截距式),注意各种形式的局限性(斜率不存在、截距为零等)。常考不同形式的互化,以及判断方程是否表示直线或需要附加条件。
【变式5-1】(多选)(25-26高二上·甘肃武威·阶段检测)以下四个命题表述正确的是( )
A.直线恒过定点
B.已知直线过点,且在轴上截距相等,则直线的方程为
C.“直线与直线垂直”是“”的必要不充分条件
D.过两点的直线方程为
【变式5-2】(25-26高二上·全国·课后作业)下列说法一定正确的是( )
A.过点的直线方程为
B.直线在轴上的截距为2
C.直线的倾斜角为
D.过,两点的直线方程为
题型7 直线与坐标轴围成图形的面积问题
【例1】(25-26高二上·河南·阶段检测)已知直线的方程为,若与轴的正半轴,轴的正半轴分别交于两点,为坐标原点,且的面积为2,则( )
A. B.-1 C. D.0
【例2】(25-26高二上·内蒙古赤峰·期中)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
【技巧归纳】
已知直线方程,求与两坐标轴围成的三角形面积时,常用截距式(面积等于|横截距×纵截距|的一半)。若直线过定点,可设点斜式,表示出截距后转化为函数或利用基本不等式求面积最值。注意截距为零时面积为0,且截距的正负不影响面积取绝对值。
【变式6-1】(25-26高二上·山东菏泽·期末)过点的直线分别与轴、轴交于两点,为坐标原点.若使得的面积为的直线有且只有2条,则的取值范围是__________.
【变式6-2】(25-26高二上·河南南阳·期中)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8 直线过定点问题
【例1】(25-26高二上·广东梅州·期末)无论取何值,直线总经过点( )
A. B.
C. D.
【例2】(25-26高二上·上海松江·阶段检测)直线所过定点为______
【技巧归纳】
将含参数的直线方程按参数整理,令参数系数为零,同时令常数项为零,解方程组得到定点坐标。也可取两个特殊参数值求出两条直线,求其交点即得定点。
【变式7-1】(25-26高二上·湖南邵阳·期末)直线过定点________.
【变式7-2】(25-26高二上·湖南常德·期末)直线:恒过定点______.
1.(25-26高二上·福建宁德·期末)直线经过点,且在两坐标轴上的截距相等,则的方程为 ( )
A. B.
C.或 D.或
2.(多选)(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线l过点,,则( )
A.点在直线l上
B.直线l的两点式方程为
C.直线l的一个方向向量的坐标为
D.直线l的截距式方程为
3.(25-26高二上·全国·课后作业)已知定点,若直线过定点且方向向量是,直线过定点且方向向量是,直线在轴上的截距是,直线在轴上的截距是,则______.
4.若方程表示一条直线,则实数满足_________.
5.(25-26高三下·山东·阶段检测)若直线过点,则的最小值为()
A.7 B. C.6 D.
6.(25-26高二上·上海浦东新·阶段检测)下列说法正确的是( )
A.过点的直线方程都可以表示为
B.若直线在轴,轴的截距分别为,则该直线方程为
C.方程表示过两点的一条直线
D.若直线经过第一、二、四象限,则点在第三象限
7.(多选)(25-26高二上·河北石家庄·期末)下列说法正确的有( )
A.直线的倾斜角为
B.经过点且在轴和轴上截距都相等的直线方程为
C.过、两点的所有直线的方程为
D.设直线的方程为,则直线倾斜角的取值范围是
8.(25-26高二上·全国·课后作业)(多选)下列说法正确的有( )
A.点斜式方程可表示过点的所有直线
B.若直线经过第一、二、四象限,则点在第二象限
C.过点,且倾斜角为的直线的点斜式方程为
D.斜率为,且在轴上的截距为3的直线方程为
9.(25-26高二上·天津·期末)已知直线:总是经过定点,则定点坐标为_______.
10.(25-26高二上·江苏常州·期中)平面直角坐标系中,过点的直线与两坐标轴分别交于两点,面积记为.
(1)若直线在轴上的截距为5,求的值;
(2)若时,求直线的斜截式方程.
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第1.2讲 直线的方程
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01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解→ 建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03 题型突破→ 析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 直线的点斜式方程
题型2 直线的斜截式方程
题型3 直线的两点式方程
题型4 直线的截距式方程
题型5 直线的一般式方程
题型6 直线方程综合辨析
题型7 直线与坐标轴围成图形的面积问题
题型8 直线过定点问题
04 过关检测→ 练考点·强落实:过关检测全面巩固
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1. 直线的点斜式方程
已知一点和斜率可直接写出方程;注意斜率不存在时(直线竖直)不能用点斜式,需单独写出直线方程。常考根据条件求点斜式,再转化为其他形式。
2. 直线的斜截式方程
已知斜率和纵截距可直接写出;纵截距是直线与y轴交点的纵坐标,易与横截距混淆。常考判断截距的正负,或由斜截式求斜率与截距。
3. 直线的两点式方程
已知两点坐标(横坐标不相等且纵坐标不相等)时使用;若两点横坐标相同或纵坐标相同,两点式分母为零,需单独处理(直线竖直或水平)。
4. 直线的截距式方程
已知横截距和纵截距(均不为零)时使用;注意截距是坐标值,可正可负可为零,但截距式不能表示过原点或平行于坐标轴的直线。常考求截距或由截距式求面积。
5. 直线的一般式方程
所有直线均可写为一般式;常考点:已知一般式求斜率、截距、方向向量、法向量;含参数时需考虑系数是否为零。
6. 直线方程综合辨析
给出多种形式的方程,判断表示何种直线(如斜截式与一次函数的区别);或判断点与直线位置关系;或根据条件选择最合适的方程形式。
7. 直线与坐标轴围成图形的面积问题
常考直线与两坐标轴围成的三角形面积(截距式直接得面积公式);或求过定点且与坐标轴围成面积最小(或定值)的直线方程;注意截距为零时面积为零的特殊情况。
8. 直线过定点问题
含参数的直线方程,将参数整理,令参数系数为零,解方程组得定点坐标。常考证明直线过定点,或由过定点求参数值。
学习重点:掌握五种直线方程(点斜式、斜截式、两点式、截距式、一般式)的适用条件与基本形式;能根据已知条件灵活选择方程形式并熟练互化;理解截距的含义(可正可负可为零);会求直线过定点、直线与坐标轴围成图形面积等问题。
学习难点:注意斜率不存在(竖直线)不能用点斜式、斜截式;两点坐标相等时不能直接用两点式;截距式不能表示过原点或平行于坐标轴的直线;由一般式含参数判断直线位置关系时,容易遗漏系数为零的情况;过定点问题中参数整理与方程组的求解易错。
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知识点01 直线的点斜式与斜截式方程
1、直线的点斜式方程
设直线l经过一点,斜率为,则方程叫作直线l的点斜式方程. 使用范围:斜率存在的情况
2、直线的斜截式方程
设直线l的斜率为k,在y轴上的截距为b,则直线方程为y=kx+b,这个方程叫作直线l的斜截式方程. 使用范围:斜率存在的情况
即时即练(25-26高二上·湖北黄石·期末)已知直线过点,且直线的一个方向向量为,则直线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用直线的斜截式方程求解.
【详解】由直线的一个方向向量为,得直线的斜率为3,而直线过点,
所以直线的方程是.
故选:D
【易错提醒】
当直线的斜率不存在时,其直线方程不能用点斜式与斜截式表示,但因为l上每一个点的横坐标都等于,所以直线方程可以写为
知识点02 直线的两点式与截距式方程
1、直线的两点式方程
设直线l经过两点, ,则方程叫作直线l的两点式方程.
注意:①当时,直线方程为 (或).
②当时,直线方程为 (或).
2、直线的截距式方程
设直线l在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b,且a≠0,b≠0,则方程叫作直线l的截距式方程.
注意:当直线在x轴上的截距、y轴上的截距都为0时,可设直线方程为y=kx,利用直线经过的点的坐标求解k,得到直线方程.
即时即练(2026·江西宜春·一模)已知直线的斜率为,,直线在两坐标轴上的截距相等,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】分析充分性:
已知,设直线的方程为:,
当时,,在轴上的截距为,
当时,,在轴上的截距为,
所以直线在两坐标轴上的截距相等,即充分性成立;
分析必要性:
已知直线在两坐标轴上的截距相等,分两种情况:
(1)截距不为0时,设两截距均为,则直线方程为,即,此时斜率;
(2)截距为0时,直线过原点,此时斜率不一定为.
所以必要性不成立.
【易错提醒】
1、两点式方程适用于不垂直于x轴和y轴的直线,截距式方程适用于不含垂直于坐标轴和过原点的直线。
2、截距不同于距离,截距是个数值,可正可负可为0.
知识点03 直线的一般式方程
在平面直角坐标系中,任何一个关于的二元一次方程都表示一条直线.我们把关于的二元一次方程(其中不同时为0)叫作直线的一般式方程.
注意:对于方程(不全为0),
当时,方程可以写成,它表示斜率为,在y轴上的截距为的直线.特别地,当时,它表示垂直于y轴的直线.
当时,,方程可以写成,它表示垂直于轴的直线.
即时即练(多选)(25-26高二上·辽宁大连·期末)下列命题正确的是( )
A.直线的一个方向向量是
B.与直线关于轴对称的直线方程是
C.若点在直线上,则直线方程还可以写成
D.若直线方程为,则直线倾斜角为
【答案】BC
【分析】对A,由直线方程求出斜率进而判断;对B,由对称性求得直线斜率,再根据点斜式求出直线方程;对C,由题可得,进而得,化简得解;对D,由直线方程求得斜率,进而求得倾斜角得解.
【详解】对于A,直线的斜率,而方向向量对应直线的斜率为,故A错误;
对于B,直线的斜率为,与轴交于点,所以关于轴对称的直线斜率为,且过点,
所以直线方程为,即,故B正确;
对于C,由点在直线上,得,
所以,即,故C正确;
对于D,直线的斜率为,所以倾斜角为,故D错误.
故选:BC.
【易错提醒】
对于一般式方程,它适用于任意直线,但是在给出条件求直线的过程中,利用一般式方程并不方便,通常选择其他的四种形式,最后用一般式表达。
知识点04 求直线方程
名称
方程
适用范围
点斜式
不垂直于x轴
斜截式
不垂直于x轴
两点式
不垂直于x轴和y轴
截距式
不含垂直于坐标轴和过原点的直线
一般式
任意直线都适用
反设式:圆锥曲线中经常用到 (直线不与x轴平行)
求直线方程常用的方法是直接法和待定系数法,在待定系数法中,可以考虑下面情况
(1)已知直线的斜率,常用点斜式或斜截式。
(2)已知直线的横竖截距,可考虑截距式。
(3)已知直线过某点,可用点斜式,但是要讨论斜率是否存在
(4)已知两点可考虑两点式。
即时即练(多选)(25-26高二上·江苏南通·阶段检测)下列结论正确的是( )
A.方程与方程可表示同一直线
B.直线过点,倾斜角为,则其方程是
C.直线过点,斜率不存在,则其方程是
D.所有的直线都有点斜式和截距式方程
【答案】BC
【分析】根据函数的定义域可判断A:根据点斜式方程可判断B;根据倾斜角为的直线方程可判断C;根据直线方程的适用范围可判断D.
【详解】对于A:方程分母不为0,要求,对应的直线不包含点,
而包含点,二者不能表示同一直线,A错误;
对于B: 倾斜角为,斜率,代入点斜式方程得,
整理得,B正确;
对于C:斜率不存在的直线垂直于轴,直线上所有点的横坐标恒为,方程为,C正确;
对于D:点斜式要求斜率存在,斜率不存在的直线没有点斜式;
截距式要求横、纵截距都存在且不为0,过原点的直线没有截距式,
因此不是所有直线都有点斜式和截距式,D错误.
【易错提醒】
1、平行于x轴的直线:(为常数); 平行于y轴的直线:(为常数);
2、方程与方程是有区别的,前者不包含点
题型1 直线的点斜式方程
【例1】(25-26高二上·江苏常州·阶段检测)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:
【例2】(25-26高二上·江苏连云港·阶段检测)直线经过点,且倾斜角为直线的倾斜角的一半,则的方程为__________.
【答案】
【分析】易知直线的倾斜角为,所以直线的倾斜角为,求出直线的斜率,再由直线的点斜式方程可求得结果.
【详解】显然直线的斜率为,所以可知其倾斜角为,
所以直线的倾斜角为,其斜率为,
又直线过点,所以的方程为,
即.
故答案为:.
【技巧归纳】
已知直线上一点和斜率,直接写出方程;注意斜率不存在时直线竖直,不能用点斜式,需单独处理。常用于求直线方程或转化为其他形式。
【变式1-1】(25-26高二上·河南郑州·期末)已知两点,,则线段的垂直平分线的方程为______.
【答案】
【分析】利用垂直平分线的性质求出直线的斜率和直线上的点,进而利用点斜式求解.
【详解】线段的垂直平分线,垂直于直线,且过直线的中点,
设的中点为,则,
设直线的斜率为,则,解得,
直线方程为,一般形式为.
【变式1-2】(25-26高二上·贵州毕节·期末)一束光线从点射出,沿倾斜角为的直线射到轴上,经轴反射后,反射光线所在的直线方程为_____.
【答案】
【分析】先根据题意得出入射光线的方程,求出入射光线与x轴的交点,结合反射的性质得出反射光线的斜率,即可得出答案.
【详解】由题意知,入射光线所在直线的斜率为,
则入射光线方程为,化简整理可得,
则入射光线和轴交点为,
由对称性知反射光线的斜率为,所以反射光线的方程为,
化简整理可得.
故答案为:
题型2 直线的斜截式方程
【例1】(25-26高二上·湖南邵阳·阶段检测)已知直线的倾斜角为,在轴上的截距为,则此直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据直线斜率与倾斜角的关系求出直线斜率,结合直线的斜截式公式求解即可.
【详解】因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率为.
由直线的斜截式公式可知,,
故选:B.
【例2】(25-26高二上·山东临沂·期中)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:.
【技巧归纳】
已知直线的斜率和纵截距,直接写出斜截式方程。纵截距是直线与y轴交点的纵坐标(可正可负可零)。适用于斜率存在的情形,斜率不存在时无法使用。
【变式3-1】(25-26高二上·山东临沂·期中)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.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】把点代入求得化直线方程为,求各轴上的截距,运算求解即可.
【详解】因为直线经过点,
则可得,
直线方程为,
因为直线在两坐标轴上的截距互为相反数,可知,
令,得;令,得;
则,化为,解得或,
故的所有可能取值之和为.
故选:
【变式3-2】(25-26高二上·广东汕头·期中)如图所示,直线与的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据直线的斜截式方程的各项系数的几何意义,逐一判断各选项即得.
【详解】对于A,由直线的图象可得,由的图象可得,产生矛盾,故A不合题意;
对于B,由直线的图象可得,由的图象可得,产生矛盾,故B不合题意;
对于C,由直线的图象可得,由的图象可得,产生矛盾,故C不合题意;
对于D,由直线的图象可得,由的图象可得,两者一致,故D符合题意.
故选:D.
题型3 直线的两点式方程
【例1】(多选)(25-26高二上·辽宁朝阳·期中)已知直线的两点式方程为,则下列选项正确的是( )
A.直线经过点
B.直线的斜截式方程为
C.直线的一个方向向量为
D.直线的一个法向量为
【答案】ABC
【分析】利用直线的两点式方程可判断A选项;将直线的方程变形可判断B选项;利用直线的方向向量的概念可判断C选项;利用直线法向量的概念可判断D选项.
【详解】对于A选项,由直线的两点式方程可知,直线经过点、,A对;
对于B选项,将直线的方程变形为,即,B对;
对于C选项,直线的一个方向向量为,C对;
对于D选项,直线的一个法向量为,D错.
故选:ABC.
【例2】(25-26高二上·江西景德镇·期中)在中,已知,则BC边上中线所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求边上的中点坐标,再求边上的中线的斜率与方程.
【详解】∵,
∴边上的中点坐标为,
∴边上中线所在的直线的斜率为,
∴边上中线所在的直线方程为,即
故选:A
【技巧归纳】
已知直线上两点(且横纵坐标均不相等),可直接写出两点式方程。若两点横坐标相等,直线竖直;纵坐标相等,直线水平,此时两点式分母为零,需单独处理。适用于求直线方程或转化为其他形式。
【变式2-1】(25-26高二上·河南·期中)已知直线的两点式方程为,则直线的倾斜角为( )
A.150° B.120° C.60° D.30°
【答案】A
【分析】首先根据两点式方程判断直线过点和,再利用斜率的坐标公式计算出斜率的值,最后利用斜率的几何公式计算出直线的倾斜角.
【详解】解:设直线的倾斜角为,;
由直线的两点式方程:得:直线过点和;
直线的斜率:,所以;
又因为,所以;
故选:A.
【变式2-2】(2026高三·全国·专题练习)在中,已知,,且的中点在轴上,的中点在轴上,则直线的方程为________.
【答案】
【详解】设,由,,的中点,的中点,
则,.
因为点在轴上,所以,所以.
因为点在轴上,所以,
所以,即,
所以,,
所以直线的方程为,即.
题型4 直线的截距式方程
【例1】(25-26高二上·重庆·期末)已知直线 与坐标轴分别交于 两点, 为坐标原点,若 , 则 内切圆半径的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据直线方程求两点的坐标,进而得到的长度,再根据内切圆半径公式得到关于的表达式,最后结合已知条件求出的最大值.
【详解】已知直线 与坐标轴分别交于 两点,
令,得,则,则;
令,得,则,则,
根据距离公式可得,
设 内切圆半径为,则,
又,,即,
又,,即,
令,,当且仅当时等号成立,
又,,则,
将代入中,得,
又在上单调递增,当时,.
故选:A.
【例2】(多选)(25-26高二上·河北·阶段检测)过点且在两坐标轴上的截距的绝对值相等的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】根据截距式直线方程的定义进行求解即可.
【详解】当直线的截距不为0时,设直线的截距式方程为,
由题可得,所以或,
解得或,所以直线方程为或,故A,C正确;
当直线的截距为0时,设直线方程为,由题可知,故直线方程为,故D正确.
故选:ACD.
【技巧归纳】
已知直线在x轴和y轴上的截距(均不为零),可直接写出截距式方程。截距是坐标值,可正可负,但截距式不能表示过原点、平行于坐标轴或截距为零的直线。常用于与坐标轴围成三角形面积的问题。
【变式3-1】(25-26高二·全国·暑假作业)过点,并且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【分析】根据直线在坐标轴上的截距是否为零进行分类讨论,结合截距互为相反数求得正确答案.
【详解】若直线在坐标轴上的截距为0,设直线方程为,
又直线过点,所以,即,
所以直线方程为,即;
若直线在坐标轴上的截距不为0,
设直线方程为,又直线过点,
所以,解得,所以直线方程为,即.
综上可知,所求直线方程为或.
【变式3-2】(25-26高二上·山东济南·阶段检测)一条直线经过点,并且与x轴,y轴分别交于A,B两点,当P为AB的中点时,此直线的方程为_________.
【答案】
【分析】设出截距式方程后借助中点定义计算即可得.
【详解】由点为的中点,则此直线不过原点,
设此直线的截距式方程为,则有,
故该方程为.
故答案为:.
题型5 直线的一般式方程
【例1】(多选)(25-26高二上·山西太原·期中)已知直线,则下列结论正确的是( )
A.直线在轴和轴上的截距相等
B.直线的截距式方程为
C.直线的斜率为1
D.是直线的一个方向向量
【答案】AD
【分析】求出直线在轴和轴上的截距,可判断A;直线的方程化为截距式方程,可判断B;化直线的方程为斜截式方程,求得斜率可判断C;由直线的斜率可知直线的方向向量,可判断D.
【详解】直线,令,得;令,得,
即直线在轴和轴上的截距相等,均为1,故A正确;
由,可得直线的截距式方程为,故B错误;
由,得,直线的斜率为,故C错误;
直线的斜率为,可知是直线的一个方向向量,故D正确,
故选:AD.
【例2】(2026·广东江门·二模)若直线,的倾斜角分别为,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】依题意,直线的斜率,
所以直线的斜率.
【技巧归纳】
一般式方程可表示所有直线(包括水平、竖直),是直线方程的统一形式。求斜率需将方程化为斜截式(系数B不为零时,斜率为负A除以B),求截距分别令或。注意参数讨论时系数为零的情形。
【变式4-1】(25-26高二上·河北秦皇岛·阶段检测)已知直线,则下列结论正确的是( )
A.直线的倾斜角为
B.直线过点
C.直线的一个方向向量为
D.直线的斜率为
【答案】D
【分析】根据给定的直线方程,求出斜率及倾斜角判断AD;验证判断B;求出方向向量判断C.
【详解】对于A,直线的斜率,其倾斜角为,A错误,正确;
对于B,,直线不过点,B错误;
对于C,直线的一个方向向量为,C错误.
故选:
【变式4-2】(25-26高二上·河北承德·阶段检测)设直线的倾斜角为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.-2
【答案】C
【分析】由直线的一般方程可得斜率,由可得倾斜角,从而可得答案.
【详解】因为直线,所以斜率为.
因为该直线的倾斜角为,,所以.
又因为直线的斜率为,
所以.
故选:C.
题型6 直线方程综合辨析
【例1】(25-26高二上·湖北·阶段检测)关于直线的方程下列说法错误的是( )
A.经过定点且方向向量为的直线都可以用方程表示
B.经过任意两个不同的点,的直线都可以用方程表示
C.方程(、不同时为零)可以表示平面内的任意一条直线
D.不经过原点的直线都可以用方程来表示
【答案】D
【分析】根据点斜式判断A,根据两点式判断B,根据一般式判断C,举反例判断D.
【详解】对于A:由直线方向向量为,可得该直线的斜率为,
又由直线过定点,可得直线方程为,故A正确;
对于B:设是该直线上的任意一点,则,,
由,可得,
即经过任意两个不同的点,的直线都可以用方程表示,故B正确;
对于C:直线的一般式方程(、不同时为零)可以表示平面内的任意一条直线,故C正确;
对于D:不过原点但在轴或轴上无截距的直线()或()不能用方程表示,故D错误.
故选:D.
【例2】(多选)(25-26高二上·福建龙岩·阶段检测)下列说法正确的是( )
A.过两点的直线的倾斜角为
B.经过点的所有直线都可以用方程表示
C.直线在轴上的截距为
D.点在同一条直线上
【答案】AD
【分析】借助斜率与倾斜角的关系计算可得A;考虑斜率不存在的情况可得B;由截距定义可得C;借助斜率公式计算可得D.
【详解】对于A:过两点的直线的斜率,
所以直线的倾斜角为,故A正确;
对于B:过点斜率不存在时,方程为,故B错误;
对于C:直线在轴上的截距为,故C错误;
对于D:因为,,
则,所以三点共线,故D正确.
故选:AD
【技巧归纳】
综合辨析时需根据条件选择最合适的方程形式(如已知点斜用点斜式,已知截距用截距式),注意各种形式的局限性(斜率不存在、截距为零等)。常考不同形式的互化,以及判断方程是否表示直线或需要附加条件。
【变式5-1】(多选)(25-26高二上·甘肃武威·阶段检测)以下四个命题表述正确的是( )
A.直线恒过定点
B.已知直线过点,且在轴上截距相等,则直线的方程为
C.“直线与直线垂直”是“”的必要不充分条件
D.过两点的直线方程为
【答案】AC
【分析】对于A,对直线方程进行化简,即可确定直线所过定点坐标;对于B,漏掉了过原点的直线的情况;对于C,两条直线垂直求出的值有2个;对于D,根据两点式直线方程的条件即可判断.
【详解】对于A:
化简直线方程得,
直线恒过与的交点,解得,恒过定点,A正确;
对于B:
直线过点,在轴上截距相等,当截距不为0时为,
截距为0时为,故B错误;
对于C:
由题意,“直线与直线垂直”
则,解得或,
所以“直线与直线垂直”是“”的必要不充分条件,C正确;
对于D:
两点式直线方程的条件需满足且,所以D错误.
故选:AC
【变式5-2】(25-26高二上·全国·课后作业)下列说法一定正确的是( )
A.过点的直线方程为
B.直线在轴上的截距为2
C.直线的倾斜角为
D.过,两点的直线方程为
【答案】D
【分析】根据直线方程的不同形式以及直线的相关性质,结合倾斜角、截距等概念,需要对每个选项逐一进行分析判断.
【详解】对A,当直线斜率不存在时,直线方程为,故A错误.
对B,令,,则直线在轴上的截距为,故B错误.
对C,直线,其斜率(为倾斜角),但是倾斜角,而的取值范围是,若,则直线的倾斜角不是,故C错误.
对D,当过点,的直线斜率存在且不为零时,
该直线的两点式方程为,可化为;
当直线与轴垂直时,方程为,满足;
当直线与轴垂直时,方程为,满足.
综上所述,过,两点的直线方程为,故D正确.
故选:D
题型7 直线与坐标轴围成图形的面积问题
【例1】(25-26高二上·河南·阶段检测)已知直线的方程为,若与轴的正半轴,轴的正半轴分别交于两点,为坐标原点,且的面积为2,则( )
A. B.-1 C. D.0
【答案】B
【分析】由题意,求出点A的横坐标、B的纵坐标,根据三角形的面积公式建立关于b的方程,解之即可.
【详解】如图,
在中,
令,得;令,得,
由题意,得,,
所以的面积,
即,解得.
故选:B.
【例2】(25-26高二上·内蒙古赤峰·期中)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
【技巧归纳】
已知直线方程,求与两坐标轴围成的三角形面积时,常用截距式(面积等于|横截距×纵截距|的一半)。若直线过定点,可设点斜式,表示出截距后转化为函数或利用基本不等式求面积最值。注意截距为零时面积为0,且截距的正负不影响面积取绝对值。
【变式6-1】(25-26高二上·山东菏泽·期末)过点的直线分别与轴、轴交于两点,为坐标原点.若使得的面积为的直线有且只有2条,则的取值范围是__________.
【答案】
【分析】由直线的点斜式方程设出直线的方程,并求出点坐标及三角形面积,再按直线斜率的正负分类,结合一元二次方程根的情况求出范围.
【详解】直线不垂直于坐标轴,设直线方程为,
则点,的面积,
于是,即,,
当,即时,,整理得,
此方程有两个负根,则,又,解得;
当,即时,,整理得,
此方程有两个正根,则,又,解得,
因此当时,有两解;当时,有三解;
当时,有四解,
由使得的面积为的直线有且只有2条,得有两解,则,
所以的取值范围是.
故答案为:
【变式6-2】(25-26高二上·河南南阳·期中)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8 直线过定点问题
【例1】(25-26高二上·广东梅州·期末)无论取何值,直线总经过点( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】将直线化为即可求解.
【详解】由,
当,即时,,解得,
所以无论取何值,直线总经过点.
故选:C.
【例2】(25-26高二上·上海松江·阶段检测)直线所过定点为______
【答案】
【分析】对等式进行变形,通过解方程组进行求解即可.
【详解】,
因为直线恒过定点,
所以有,
因此该直线恒过点.
故答案为:
【技巧归纳】
将含参数的直线方程按参数整理,令参数系数为零,同时令常数项为零,解方程组得到定点坐标。也可取两个特殊参数值求出两条直线,求其交点即得定点。
【变式7-1】(25-26高二上·湖南邵阳·期末)直线过定点________.
【答案】
【分析】将直线方程整理成关于的方程,根据题意列方程组求解即得定点.
【详解】由整理得:,
因,则,解得,即直线经过定点.
故答案为:.
【变式7-2】(25-26高二上·湖南常德·期末)直线:恒过定点______.
【答案】
【分析】原方程整理为,解方程组得解.
【详解】由可得,
联立,解得,
故直线恒过点,
故答案为:
1.(25-26高二上·福建宁德·期末)直线经过点,且在两坐标轴上的截距相等,则的方程为 ( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】分截距为零与不为零两种情况讨论,分别计算可得.
【详解】当截距都为零,则经过坐标原点,设直线方程为,则,所以直线方程为,
当截距都不为零,设直线方程为,则,
所以直线方程为,即.
综上直线方程为:或.
故选:C
2.(多选)(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线l过点,,则( )
A.点在直线l上
B.直线l的两点式方程为
C.直线l的一个方向向量的坐标为
D.直线l的截距式方程为
【答案】BD
【分析】应用两点式、方向向量求斜率判断A、C;写出直线的两点式和截距式判断B、D.
【详解】A:因为直线l过点,,所以直线l的斜率为,
设,则,故点不在直线l上,错;
B:直线l的两点式方程为,对;
C:若直线l的一个方向向量的坐标为,则,与A分析不符,错;
D:由B中两点式方程,整理得截距式方程为,对.
故选:BD
3.(25-26高二上·全国·课后作业)已知定点,若直线过定点且方向向量是,直线过定点且方向向量是,直线在轴上的截距是,直线在轴上的截距是,则______.
【答案】2
【分析】根据点以及方向向量分别求解出,的方程,再得到截距即可得出结果.
【详解】因为直线方向向量是,所以的的斜率为,
所以直线,即,所以直线在轴上的截距.
因为直线方向向量是,所以的的斜率为,
所以直线,即,所以直线在轴上的截距,
所以.
故答案为:2.
4.若方程表示一条直线,则实数满足_________.
【答案】
【分析】根据直线的一般式方程,,不全为0的条件,求值判断即可.
【详解】解:当时,或;
当时,或.
要使方程表示一条直线,
则,不能同时为0,所以.
5.(25-26高三下·山东·阶段检测)若直线过点,则的最小值为()
A.7 B. C.6 D.
【答案】C
【详解】直线过点,代入得,即,且,
由此解得(),代入目标函数并化简得:
,
,
因为,所以,
所以由基本不等式,
得:,
当且仅当即时取等,
故的最小值为.
6.(25-26高二上·上海浦东新·阶段检测)下列说法正确的是( )
A.过点的直线方程都可以表示为
B.若直线在轴,轴的截距分别为,则该直线方程为
C.方程表示过两点的一条直线
D.若直线经过第一、二、四象限,则点在第三象限
【答案】C
【分析】根据直线的点斜式方程的含义判断A;根据直线的截距式方程的含义判断B;根据直线的两点式方程的含义判断C;直线经过第一、二、四象限,确定的符号,即可判断D.
【详解】对于A,过点的直线斜率不存在时,表示为,
当直线的斜率存在时,方程才可以表示为,A错误;
对于B,直线在轴,轴的截距分别为,
当均不为0时,则该直线方程才可写为,B错误;
对于C,当时,直线的两点式方程为,
则可化为,
当或时,直线方程为或,依然满足上式,C正确;
对于D,若直线经过第一、二、四象限,则,
则点在第二象限,D错误,
故选:C
7.(多选)(25-26高二上·河北石家庄·期末)下列说法正确的有( )
A.直线的倾斜角为
B.经过点且在轴和轴上截距都相等的直线方程为
C.过、两点的所有直线的方程为
D.设直线的方程为,则直线倾斜角的取值范围是
【答案】AD
【分析】根据斜率和倾斜角的关系可以判断A;根据截距是否为0进行分类讨论求解直线方程可以判断B;根据两点式的使用条件可以判断C;根据斜率和倾斜角的关系,结合余弦函数的值域求解范围可以判断D.
【详解】对于A,直线可得,则斜率,
所以直线倾斜角满足,且,即,故正确;
对于B,当截距不为0时,由直线截距式可设直线方程为,代入
得,解得;
当截距为0时,可设直线方程为,代入得,即,故错误;
对于C,根据直线方程两点式可知,且,故错误;
对于D,由直线的方程为可得,斜率,
由得,设倾斜角为,则,
由,得,故正确,
故选:AD.
8.(25-26高二上·全国·课后作业)(多选)下列说法正确的有( )
A.点斜式方程可表示过点的所有直线
B.若直线经过第一、二、四象限,则点在第二象限
C.过点,且倾斜角为的直线的点斜式方程为
D.斜率为,且在轴上的截距为3的直线方程为
【答案】BC
【分析】对于选项A、C、D: 由直线点斜式和斜截式方程定义可判断正误;对于选项B:由直线经过象限可确定,的正负,进而得到点所在象限.
【详解】对于选项A:点斜式方程的局限性是不含斜率不存在的直线,故选项A错误;
对于选项B:由直线经过第一、二、四象限可得:,,所以点在第二象限,故选项B正确;
对于选项C:直线倾斜角为,则斜率,由点斜式方程的定义易得;,故选项C正确;
对于选项D:因为直线在轴上的截距为3,斜率为,所以斜截式方程为,故选项D错误.
故选:BC.
9.(25-26高二上·天津·期末)已知直线:总是经过定点,则定点坐标为_______.
【答案】
【分析】将方程变形为,即可求解.
【详解】由可得,
令,解得,
故定点为,
故答案为:
10.(25-26高二上·江苏常州·期中)平面直角坐标系中,过点的直线与两坐标轴分别交于两点,面积记为.
(1)若直线在轴上的截距为5,求的值;
(2)若时,求直线的斜截式方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据题意可知直线过点,由此可得斜率,再由点斜式得解;
(2)设直线在轴上的截距为,由此建立关于的方程,解出即可得直线的斜截式方程.
【详解】(1)依题意,直线过点,
则其斜率为,方程为,
令,可得,
则;
(2)设直线在轴上的截距为,
则直线过点,
故其斜率为,方程为,
令,可得,
则,解得或,
则直线的斜截式方程为或.
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