内容正文:
专题2.3 直线的方程(二)(举一反三讲义)
【人教A版】
【题型1 直线方程的求解】 1
【题型2 求与已知直线平行的直线方程】 4
【题型3 求与已知直线垂直的直线方程】 6
【题型4 根据两直线平行求参数】 8
【题型5 根据两直线垂直求参数】 9
【题型6 直线过定点问题】 11
【题型7 直线方程的实际应用】 13
【题型8 直线方程的综合应用】 16
考点1
求直线方程的一般方法
知识点1 直线方程的求法
1.求直线方程的一般方法
(1)直接法
直线方程形式的选择方法:
①已知一点常选择点斜式;
②已知斜率选择斜截式或点斜式;
③已知在两坐标轴上的截距用截距式;
④已知两点用两点式,应注意两点横、纵坐标相等的情况.
(2)待定系数法
先设出直线的方程,再根据已知条件求出未知系数,最后代入直线方程.
利用待定系数法求直线方程的步骤:①设方程;②求系数;③代入方程得直线方程.
若已知直线过定点,则可以利用直线的点斜式求方程,也可以利用斜截式、截距式等求解(利用点斜式或斜截式时要注意斜率不存在的情况).
【题型1 直线方程的求解】
【例1】(25-26高二上·河南新乡·阶段检测)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
【解题思路】由直线倾斜角计算直线的斜率,点斜式求直线方程.
【解答过程】因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率.
又因为直线过点,所以直线的点斜式方程为,化成一般式为.
故选:D.
【变式1.1】(25-26高二上·甘肃白银·期中)已知直线经过点,且在两坐标轴上的截距互为相反数,则直线的方程为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【解题思路】讨论截距是否为0,设直线方程,结合点在直线上求参数,即可得.
【解答过程】当直线经过原点时,满足题意,设直线的方程为,代入得,
此时直线的方程;
当直线的截距都不为0时,设直线的方程为,
则有,解得,,此时直线的方程为.
综上,所求直线的方程为或.
故选:D.
【变式1-2】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程.
(1)斜率是3,且经过点;
(2)斜率为4,在轴上的截距为;
(3)经过两点;
(4)在x轴、y轴上的截距分别是,.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解题思路】(1)根据已知条件,结合点斜式方程,即可求解;
(2)根据已知条件,结合斜截式方程,即可求解;
(3)根据已知条件,结合两点式方程,即可求解;
(4)根据已知条件,结合截距式方程,即可求解.
【解答过程】(1)直线斜率是3,且经过点,
则直线方程为,化为一般式方程为;
(2)直线斜率为4,在轴上的截距为,
则直线方程为,化为一般式方程为;
(3)直线经过两点,
则直线方程为,化为一般式方程是为;
(4)直线在x轴、y轴上的截距分别是,,
则直线方程为,化为一般式方程为.
【变式1.3】(25-26高二上·吉林延边·阶段检测)求满足下列条件的直线方程:(结果写成一般式).
(1)直线过点,且斜率为;
(2)斜率为,且与两坐标轴围成的面积为6;
(3)直线过点,且横截距为纵截距的两倍.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解题思路】(1)代入点斜式方程,可得直线方程,整理即可得答案.
(2)直线方程为,分别令和,结合面积公式,求得b值,整理即可得答案.
(3)分别讨论截距为0和不为0两种情况,求出直线方程,整理即可得答案.
【解答过程】(1)代入点斜式方程可得,整理得
(2)设直线方程为,令,解得,
令,解得,
所以,解得,
所以直线方程为,整理得
(3)当截距为0时,设直线方程为,代入点,解得,
所以方程为,整理得;
当截距不为0时,设直线方程为,代入点,解得,
所以方程为,整理得,
综上,直线方程为或.
考点2
两条直线的位置关系
知识点2 两条直线的位置关系
1.两条直线的位置关系
斜截式
一般式
方程
l1:y=k1x+b1
l2 :y=k2x+b2
相交
k1≠k2
(当时,记为)
垂直
k1·k2=-1
(当时,记为)
平行
k1=k2且b1≠b2
或
(当时,记为)
重合
k1=k2且b1=b2
A1=λA2,B1=λB2,C1=λC2 (λ≠0)
(当时,记为)
2.平行的直线的设法
平行:与直线Ax+By+n=0平行的直线方程可设为Ax+By+m=0.
3.垂直的直线的设法
垂直:与直线Ax+By+n=0垂直的直线方程可设为Bx-Ay+m=0.
【题型2 求与已知直线平行的直线方程】
【例2】(25-26高二上·山西朔州·期末)过点且与直线平行的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】由题意设与平行的直线方程为,代入点后即可求得,进而得到直线方程.
【解答过程】设与直线平行的直线方程为,
代入,可得,解得,
故所求直线方程为.
故选:A.
【变式2.1】(25-26高二上·宁夏银川·期末)过点且平行于直线的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】设所求直线为,结合点在直线上求参数,即可得.
【解答过程】由题设,令所求直线为,
由点在直线上,则,
所以直线为.
故选:C.
【变式2.2】(25-26高二上·云南昆明·期末)经过点且与直线平行的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】设与直线平行的直线方程为,代入点的坐标,即可求解.
【解答过程】设经过点且与直线平行的直线方程为,
所以,解得,所以直线方程为.
故选:B.
【变式2.3】(25-26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)
【解题思路】(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.
【解答过程】(1)由题意可得直线斜率为,
故所求直线方程为,即;
(2)由题意,可设所求直线方程为,,结合直线经过点,
可得,
则所求直线方程为.
【题型3 求与已知直线垂直的直线方程】
【例3】(25-26高二上·贵州铜仁·期末)过点且与直线垂直的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】利用直线方程垂直的条件求出目标直线斜率,进而得到直线方程即可.
【解答过程】对于直线方程,其斜率为,
而目标直线与垂直,则目标直线斜率为,
则目标直线方程为,化简得,故C正确.
故选:C.
【变式3.1】(25-26高二上·江苏南京·期末)过点且与直线垂直的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据直线垂直求出待求直线的斜率,又因为过点,采用点斜式即可求出待求直线方程.
【解答过程】直线化为斜截式为,即斜率为,
设所求直线斜率为,则可得:,
所求直线过点,所以方程为,
化简可得.
故选:A.
【变式3.2】(25-26高二上·广东江门·期中)已知直线和点.
(1)求经过点,且与直线平行的直线的方程;
(2)求经过点,且与直线垂直的直线的方程:
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)设所求直线的方程为,将点的坐标代入所求直线方程,求出的值,即可得出所求直线的方程;
(2)设所求直线方程为,将点的坐标代入所求直线方程,求出的值,即可得出所求直线的方程.
【解答过程】(1)因为直线和点,
因为所求直线与直线平行,设所求直线的方程为,
将点的坐标代入所求直线的方程,可得,解得,
故所求直线的方程为.
(2)因为所求直线与直线垂直,设所求直线的方程为,
将点的坐标代入所求直线的方程,可得,解得,
故所求直线的方程为.
【变式3.3】(25-26高二上·河南安阳·阶段检测)三角形的三个顶点是.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)求边的垂直平分线的方程.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)利用两直线垂直求得边上的高所在直线的斜率,结合高线经过点,由点斜式方程即得;
(2)利用两直线垂直求得边垂直平分线的斜率,结合的中点,由点斜式方程即得.
【解答过程】(1)边所在的直线的斜率,
因为边上的高与垂直,所以边上的高所在直线的斜率为,
又边上的高经过点,所以边上的高所在的直线方程为,即.
(2)由(1)得,边所在直线斜率,所以边垂直平分线的斜率为,
的中点坐标为,所以边的垂直平分线方程,即.
【题型4 根据两直线平行求参数】
【例4】(25-26高二上·江西鹰潭·期末)已知直线,若,则等于( )
A.2 B.3 C.2或3 D.6或
【答案】A
【解题思路】根据两直线平行得到方程,再验证并结合充要条件的判定即可得到答案.
【解答过程】若,则,解得或3,
当时,,两直线平行,
当时,,两直线重合,
则时,.
故选:A.
【变式4.1】(25-26高二上·广东茂名·期中)已知直线:,:,若,则的值是( )
A.或 B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】利用两条直线的位置关系求解.
【解答过程】因为直线:,:,且,
所以,解得,
故选:D.
【变式4.2】(25-26高二上·江苏无锡·期末)直线,,则“”是“”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充要 D.既不充分也不必要
【答案】C
【解题思路】假设,结合平行的性质计算可得,再利用充分条件与必要条件定义即可得解.
【解答过程】若,则,即,
解得或,
当时,,,此时两直线重合,不符合;
当时,,,符合要求;
综上,可得,故“”是“”的充要条件.
故选:C.
【变式4.3】(25-26高二上·广西南宁·期末)已知直线与直线平行,则的值为( )
A.-2 B.1 C.4 D.-2或1
【答案】B
【解题思路】根据两直线平行的条件列出方程,求解可得.
【解答过程】因为直线与直线平行,
所以,即,所以,解得或.
当时,;,即与重合;
当时,;,即,与平行.
所以的值为.
故选:B.
【题型5 根据两直线垂直求参数】
【例5】(25-26高二上·山东·阶段检测)若直线与互相垂直,则实数( )
A. B.或0 C.或0 D.0
【答案】C
【解题思路】根据互相垂直的两直线的性质进行求解即可.
【解答过程】因为直线与互相垂直,
所以,即,解得或.
故选:C.
【变式5.1】(25-26高二上·内蒙古呼和浩特·期中)直线:和直线:,则“”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解题思路】先根据直线垂直计算求出参数,再应用充分必要条件定义判断求解.
【解答过程】直线:和直线:,
“”,等价于,解得或.
所以“”可以推出,但“”时未必有 “”.
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:B.
【变式5.2】(25-26高二上·陕西榆林·期中)已知直线经过、两点.
(1)求直线的方程;
(2)设直线,若,求实数的值.
【答案】(1)
(2).
【解题思路】(1)求出直线的斜率,利用点斜式求出直线方程;
(2)根据直线垂直满足的关系式得到方程,求出实数的值.
【解答过程】(1)直线经过、两点,
,
直线,即:.
(2)由,直线,,
得,解得,
即实数的值为.
【变式5.3】(25-26高二上·上海·期中)已知、为实数,平面直角坐标系内三条直线,直线,,:,:.
(1)若,且经过点,求实数,的值;
(2)若且,求实数,的值.
【答案】(1)或;
(2)
【解题思路】(1)由直线垂直的特征及直线过的点可得关于、的方程组,即可得解;
(2)由直线平行和垂直满足的系数关系,列方程即可求解,.
【解答过程】(1)因为,,且,所以,
又直线过点,
所以,
所以,
所以,
所以或;
(2)若且,则或,
解得,或,
由于不能同时为,故这组解舍去,
故.
考点3
直线过定点问题
知识点3 直线过定点问题
1.直线过定点问题
对于直线过定点问题,一般可以通过分离参数法来解决:
第一步:对含参数的直线方程进行变形:将参数与变量分离到等式两边;
第二步:确定定点条件:使得等式成立的条件是参数的系数为0,同时与参数无关的式子也为0,解方程组确定定点坐标.
【题型6 直线过定点问题】
【例6】(25-26高二上·全国·课后作业)不论为何实数,直线过定点( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】法一:直线方程可化为,解方程组即可求解;
法二:直线方程可化为,解方程组即可求解.
【解答过程】法一:直线方程可化为,
令,解得,即定点坐标为.
法二:直线方程可化为,
则,解得,即定点坐标为.
故选:B.
【变式6.1】(25-26高二上·内蒙古赤峰·阶段练习)已知直线,则直线恒过定点( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】变形给定的直线方程,再解方程组求出定点.
【解答过程】直线,由,解得,
所以直线恒过定点.
故选:C.
【变式6.2】(25-26高二上·全国·课后作业)已知直线,当变化时,直线总是经过定点,则定点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】直线方程可化为,解方程组,即可求解.
【解答过程】直线方程可化为,
分离参数后直线交点即为定点.
令,解得,所以直线过定点.
故选:B.
【变式6.3】(25-26高二下·吉林长春·开学考试)不论k为任何实数,直线恒过定点,则这个定点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】直线方程即,一定经过和 的交点,联立方程组可求定点的坐标.
【解答过程】直线
即,
根据的任意性可得,解得,
不论取什么实数时,直线都经过一个定点.
故选:B.
考点4
直线方程的实际应用
知识点4 直线方程的实际应用
1.直线方程的实际应用
利用直线方程解决实际问题,一般先根据实际情况建立直角坐标系,然后分析直线斜率是否存在,从而能够为解决问题指明方向,避免解决问题出现盲目性.
【题型7 直线方程的实际应用】
【例7】(25-26高二上·四川眉山·阶段检测)有一根蜡烛点燃6min后,蜡烛长为17.4cm;点燃21min后,蜡烛长为8.4cm.已知蜡烛长度(cm)与燃烧时间t(min)可以用直线方程表示,则这根蜡烛从点燃到燃尽共耗时( )
A.25min B.35min C.40min D.45min
【答案】B
【解题思路】根据已知条件可知直线方程的斜率及所过的点,进而得到直线方程,再求蜡烛从点燃到燃尽所耗时间即可.
【解答过程】由题意知:蜡烛长度(cm)与燃烧时间t(min)可以用直线方程,过两点,故其斜率,
∴直线方程为,
∴当蜡烛燃尽时,有,即,
故选:B.
【变式7.1】(25-26高二·江苏·课后作业)一根铁棒在40℃时长12.506m,在80℃时长12.512m.已知长度l(单位:m)和温度t(单位:℃)之间的关系可以用直线方程来表示,试求出这个方程,并根据这个方程求出这根铁棒在100℃时的长度.
【答案】;铁棒在100℃时的长度是m.
【解题思路】用直线的斜截式方程写出l与t的关系,再利用待定系数法求出方程并求解作答.
【解答过程】依题意,设l与t的关系式为:,是常数,
于是得,解得,
则l与t的关系式为,当时,,
所以所求直线的方程为,铁棒在100℃时的长度是m.
【变式7.2】(2026高二·全国·专题练习)如图,在路边安装路灯,路宽14m,在路边的点处立有一根高为灯柱,灯杆长1m,且与灯柱成.路灯采用锥形灯罩(灯罩顶点在点处),灯罩轴线与灯杆垂直.当灯柱高约多少时,灯罩轴线正好与道路路面的中线相交?(精确到0.01m,其中)
【答案】10.12m
【解题思路】建立如图所示坐标系,利用垂直关系得到斜率关系从而得到直线方程,再代入点即可求出;
【解答过程】如图,记路面宽,以灯柱底端为原点,,分别为,轴建立平面直角坐标系,
则点的坐标为,的中点的坐标为.
因为,所以直线的倾斜角为,
由,得点的坐标为,即.
又因为,所以,
所以直线的方程为.
又直线过点,所以,解得.
故灯柱高约为10.12m.
【变式7.3】(25-26高一上·湖南衡阳·期末)为了绿化城市,准备在如图所示的区域内修建一个矩形的草坪,其中;点在上,且,,经测量,,,.问应如何设计才能使草坪的占地面积最大?并求出最大面积(精确到).
【答案】点到的距离为 时,才能使草坪的占地面积最大,最大值为.
【解题思路】如图,先以边所在直线为轴,以边所在直线为轴建立平面直角坐标系,求得直线的方程,再设出坐标,由矩形面积公式建立模型,然后利用二次函数的基本性质求其最值.
【解答过程】如图,以边所在直线为轴,以边所在直线为轴建立平面直角坐标系,
则,.
所以直线的方程为:,即,设,
则矩形的面积为,
化简,得,
配方,,
易得当,时,最大,其最大值为.
【题型8 直线方程的综合应用】
【例8】(25-26高二上·甘肃兰州·期中)设直线的方程为.
(1)若在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程;
(2)若不经过第二象限,求实数的取值范围;
(3)若直线交轴正半轴于点,交轴负半轴于点,O为坐标原点,记的面积为S,求S的最小值及S最小时直线的方程.
【答案】(1)或.
(2)
(3)最小值是6,
【解题思路】(1)根据截距的定义分类讨论计算即可;
(2)利用直线的性质列出参数a的范围计算即可;
(3)直接计算A、B的坐标,含参表示三角形面积,根据基本不等式计算最值即可.
【解答过程】(1)当直线l过原点时满足条件,此时,即,则直线l的方程为;
当直线l不过原点时,由直线l在两坐标轴上的截距相等可知其斜率为,
故,即,可得直线l的方程为.
综上所述,直线l的方程为或;
(2)∵l不经过第二象限,∴.
解得.
∴实数a的取值范围是.
(3)对于方程,
令,解得,由题知,解得;
令,解得,由题知,解得或.
综上可得.
∴
,
当且仅当,即时取等号,
∴的面积S的最小值是6,此时直线l的方程为.
【变式8.1】(25-26高二上·广东汕头·阶段检测)已知直线.
(1)求证:直线过定点;
(2)若当时,直线上的点都在轴下方,求的取值范围;
(3)若直线与轴的负半轴交于点,与轴的负半轴交于点,点是坐标原点,设三角形的面积为S,求S的最小值及此时直线的方程.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)最小值为2,直线的方程为.
【解题思路】(1)变形得,求出直线过定点;
(2)根据题意,只需保证区间端点和对应的函数值不大于0,列出不等式组求解即可;
(3)求出直线与两坐标轴负半轴的交点的坐标,用表示的面积,再利用基本不等式求出最小值.
【解答过程】(1)由,得.
由直线方程的点斜式可知,直线过定点;
(2)若当时,直线上的点都在轴下方,则
解得,所以k的取值范围是;
(3)由题意直线过定点,且与轴的负半轴交于点、与轴的负半轴交于点,
则直线的斜率,
当时,得,当时,得,则,且,
所以
,
当且仅当,即时,又,所以当时取“”,
S的最小值为2,此时直线的方程为.
【变式8.2】(25-26高二上·广东汕头·阶段检测)如图所示,已知三角形的三个顶点为,求:
(1)边上的中线所在直线的方程;
(2)边上的高所在直线的方程;
(3)设分别是线段的中点,求直线所在直线的方程.
(注意:最后结果统一用一般式表示)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)先求出的中点,进而根据两点式求解或求出斜率,再用点斜式求解即可;
(2)先求出直线的斜率,根据可得,进而利用点斜式求解即可;
(3)先求出的中点,根据题设易得,进而利用点斜式求解即可.
【解答过程】(1)由已知得的中点,即,
解法一:边上的中线的两点式方程为,即;
解法二:边上的中线的斜率为,
所以中线的方程为:,即.
(2)因为,
又,则,所以,
则直线的方程为,即.
(3)由已知得的中点,即,
因为分别是线段的中点,所以,即,
又,所以,
则直线所在直线的方程为:,即.
【变式8.3】(25-26高二上·陕西渭南·阶段检测)已知直线.
(1)证明:直线过定点;
(2)若直线不经过第四象限,求的取值范围;
(3)若直线交轴负半轴于,交轴正半轴于,的面积为(为坐标原点),求的最小值并求此时直线的方程.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)最小值为4,直线方程为.
【解题思路】(1)整理直线方程,即可求得定点;
(2)通过直线方程得到纵截距,由纵截距和斜率列出方程,即可求得的取值范围;
(3)通过直线方程得到交点的坐标,然后得到三角形面积,利用基本不等式即可求得最小值,同时求出此时的直线方程.
【解答过程】(1)∵,
∴直线过定点.
(2)∵,直线的纵截距为,
要使得直线不经过第四象限,则,
即.
(3)由题意可知:,
由直线方程可得,,,
∴,即,
,
当且仅当时,取等号.
即当直线方程时,面积取最小值4.
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专题2.3 直线的方程(二)(举一反三讲义)
【人教A版】
【题型1 直线方程的求解】 1
【题型2 求与已知直线平行的直线方程】 3
【题型3 求与已知直线垂直的直线方程】 4
【题型4 根据两直线平行求参数】 4
【题型5 根据两直线垂直求参数】 5
【题型6 直线过定点问题】 6
【题型7 直线方程的实际应用】 7
【题型8 直线方程的综合应用】 8
考点1
求直线方程的一般方法
知识点1 直线方程的求法
1.求直线方程的一般方法
(1)直接法
直线方程形式的选择方法:
①已知一点常选择点斜式;
②已知斜率选择斜截式或点斜式;
③已知在两坐标轴上的截距用截距式;
④已知两点用两点式,应注意两点横、纵坐标相等的情况.
(2)待定系数法
先设出直线的方程,再根据已知条件求出未知系数,最后代入直线方程.
利用待定系数法求直线方程的步骤:①设方程;②求系数;③代入方程得直线方程.
若已知直线过定点,则可以利用直线的点斜式求方程,也可以利用斜截式、截距式等求解(利用点斜式或斜截式时要注意斜率不存在的情况).
【题型1 直线方程的求解】
【例1】(25-26高二上·河南新乡·阶段检测)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1.1】(25-26高二上·甘肃白银·期中)已知直线经过点,且在两坐标轴上的截距互为相反数,则直线的方程为( )
A. B.
C.或 D.或
【变式1-2】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程.
(1)斜率是3,且经过点;
(2)斜率为4,在轴上的截距为;
(3)经过两点;
(4)在x轴、y轴上的截距分别是,.
【变式1.3】(25-26高二上·吉林延边·阶段检测)求满足下列条件的直线方程:(结果写成一般式).
(1)直线过点,且斜率为;
(2)斜率为,且与两坐标轴围成的面积为6;
(3)直线过点,且横截距为纵截距的两倍.
考点2
两条直线的位置关系
知识点2 两条直线的位置关系
1.两条直线的位置关系
斜截式
一般式
方程
l1:y=k1x+b1
l2 :y=k2x+b2
相交
k1≠k2
(当时,记为)
垂直
k1·k2=-1
(当时,记为)
平行
k1=k2且b1≠b2
或
(当时,记为)
重合
k1=k2且b1=b2
A1=λA2,B1=λB2,C1=λC2 (λ≠0)
(当时,记为)
2.平行的直线的设法
平行:与直线Ax+By+n=0平行的直线方程可设为Ax+By+m=0.
3.垂直的直线的设法
垂直:与直线Ax+By+n=0垂直的直线方程可设为Bx-Ay+m=0.
【题型2 求与已知直线平行的直线方程】
【例2】(25-26高二上·山西朔州·期末)过点且与直线平行的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【变式2.1】(25-26高二上·宁夏银川·期末)过点且平行于直线的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【变式2.2】(25-26高二上·云南昆明·期末)经过点且与直线平行的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【变式2.3】(25-26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3 求与已知直线垂直的直线方程】
【例3】(25-26高二上·贵州铜仁·期末)过点且与直线垂直的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【变式3.1】(25-26高二上·江苏南京·期末)过点且与直线垂直的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【变式3.2】(25-26高二上·广东江门·期中)已知直线和点.
(1)求经过点,且与直线平行的直线的方程;
(2)求经过点,且与直线垂直的直线的方程:
【变式3.3】(25-26高二上·河南安阳·阶段检测)三角形的三个顶点是.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)求边的垂直平分线的方程.
【题型4 根据两直线平行求参数】
【例4】(25-26高二上·江西鹰潭·期末)已知直线,若,则等于( )
A.2 B.3 C.2或3 D.6或
【变式4.1】(25-26高二上·广东茂名·期中)已知直线:,:,若,则的值是( )
A.或 B.
C. D.
【变式4.2】(25-26高二上·江苏无锡·期末)直线,,则“”是“”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充要 D.既不充分也不必要
【变式4.3】(25-26高二上·广西南宁·期末)已知直线与直线平行,则的值为( )
A.-2 B.1 C.4 D.-2或1
【题型5 根据两直线垂直求参数】
【例5】(25-26高二上·山东·阶段检测)若直线与互相垂直,则实数( )
A. B.或0 C.或0 D.0
【变式5.1】(25-26高二上·内蒙古呼和浩特·期中)直线:和直线:,则“”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式5.2】(25-26高二上·陕西榆林·期中)已知直线经过、两点.
(1)求直线的方程;
(2)设直线,若,求实数的值.
【变式5.3】(25-26高二上·上海·期中)已知、为实数,平面直角坐标系内三条直线,直线,,:,:.
(1)若,且经过点,求实数,的值;
(2)若且,求实数,的值.
考点3
直线过定点问题
知识点3 直线过定点问题
1.直线过定点问题
对于直线过定点问题,一般可以通过分离参数法来解决:
第一步:对含参数的直线方程进行变形:将参数与变量分离到等式两边;
第二步:确定定点条件:使得等式成立的条件是参数的系数为0,同时与参数无关的式子也为0,解方程组确定定点坐标.
【题型6 直线过定点问题】
【例6】(25-26高二上·全国·课后作业)不论为何实数,直线过定点( )
A. B. C. D.
【变式6.1】(25-26高二上·内蒙古赤峰·阶段练习)已知直线,则直线恒过定点( )
A. B. C. D.
【变式6.2】(25-26高二上·全国·课后作业)已知直线,当变化时,直线总是经过定点,则定点坐标为( )
A. B. C. D.
【变式6.3】(25-26高二下·吉林长春·开学考试)不论k为任何实数,直线恒过定点,则这个定点的坐标为( )
A. B. C. D.
考点4
直线方程的实际应用
知识点4 直线方程的实际应用
1.直线方程的实际应用
利用直线方程解决实际问题,一般先根据实际情况建立直角坐标系,然后分析直线斜率是否存在,从而能够为解决问题指明方向,避免解决问题出现盲目性.
【题型7 直线方程的实际应用】
【例7】(25-26高二上·四川眉山·阶段检测)有一根蜡烛点燃6min后,蜡烛长为17.4cm;点燃21min后,蜡烛长为8.4cm.已知蜡烛长度(cm)与燃烧时间t(min)可以用直线方程表示,则这根蜡烛从点燃到燃尽共耗时( )
A.25min B.35min C.40min D.45min
【变式7.1】(25-26高二·江苏·课后作业)一根铁棒在40℃时长12.506m,在80℃时长12.512m.已知长度l(单位:m)和温度t(单位:℃)之间的关系可以用直线方程来表示,试求出这个方程,并根据这个方程求出这根铁棒在100℃时的长度.
【变式7.2】(2026高二·全国·专题练习)如图,在路边安装路灯,路宽14m,在路边的点处立有一根高为灯柱,灯杆长1m,且与灯柱成.路灯采用锥形灯罩(灯罩顶点在点处),灯罩轴线与灯杆垂直.当灯柱高约多少时,灯罩轴线正好与道路路面的中线相交?(精确到0.01m,其中)
【变式7.3】(25-26高一上·湖南衡阳·期末)为了绿化城市,准备在如图所示的区域内修建一个矩形的草坪,其中;点在上,且,,经测量,,,.问应如何设计才能使草坪的占地面积最大?并求出最大面积(精确到).
【题型8 直线方程的综合应用】
【例8】(25-26高二上·甘肃兰州·期中)设直线的方程为.
(1)若在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程;
(2)若不经过第二象限,求实数的取值范围;
(3)若直线交轴正半轴于点,交轴负半轴于点,O为坐标原点,记的面积为S,求S的最小值及S最小时直线的方程.
【变式8.1】(25-26高二上·广东汕头·阶段检测)已知直线.
(1)求证:直线过定点;
(2)若当时,直线上的点都在轴下方,求的取值范围;
(3)若直线与轴的负半轴交于点,与轴的负半轴交于点,点是坐标原点,设三角形的面积为S,求S的最小值及此时直线的方程.
【变式8.2】(25-26高二上·广东汕头·阶段检测)如图所示,已知三角形的三个顶点为,求:
(1)边上的中线所在直线的方程;
(2)边上的高所在直线的方程;
(3)设分别是线段的中点,求直线所在直线的方程.
(注意:最后结果统一用一般式表示)
【变式8.3】(25-26高二上·陕西渭南·阶段检测)已知直线.
(1)证明:直线过定点;
(2)若直线不经过第四象限,求的取值范围;
(3)若直线交轴负半轴于,交轴正半轴于,的面积为(为坐标原点),求的最小值并求此时直线的方程.
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