内容正文:
司
第二章
直线和圆的方程
2.2.1 直线的点斜式方程
课标要点
1.推导并理解直线点斜式方程的由来,明确其几何意义,掌握点斜式标准形式。
2.区分点斜式适用条件,清楚斜率不存在时直线无法使用点斜式,掌握竖直线方程。
3.由点斜式推导出斜截式方程,理解斜截式与一次函数的联系。
4.能根据定点、斜率快速写出直线方程,会利用点斜式求解参数、直线解析式。
5.借助直线方程体会解析几何数形结合思想。
学习重难点
重点:
1.直线点斜式、斜截式方程的形式与书写。
2.已知一点与斜率求直线方程。
难点:
1.理解点斜式仅适用于斜率存在的直线,遗漏垂直x轴直线的特殊方程。
2.区分截距与距离,纠正截距为负数、零的理解误区。
知识点 直线的点斜式方程
1、点斜式方程的推导
如图,直线经过点,且斜率为.
设是直线上不同于点的任意一点,因为直线的斜率为,
由斜率公式得,即.
2、直线的点斜式方程
方程由直线上一个定点及该直线的斜率确定,我们把它叫做直线的点斜式方程,简称点斜式.
特别提醒
(1)点斜式的前提条件:①斜率必须存在;②已知直线上一点和直线的斜率.
(2)当任意实数时,方程表示恒过定点的无数条直线.
3、两种特殊的直线:
倾斜角
图象特征
斜率
直线方程
0°
,即
,即
90°
无意义,
即不存在
,即
4、求直线点斜式方程的一般步骤:
(1)求直线点斜式的步骤为:定点定斜率写出方程
(2)点斜式方程可表示过点的所有直线,但除外.
随学随练
1.(25-26高二上·河南平顶山·期末)已知直线的点斜式方程为,则的倾斜角为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
2.(25-26高二上·湖北·期末)过点且倾斜角为的直线方程为( )
A. B.
C. D.
知识点 直线的截距式方程
1、斜截式方程的推导
如图,如果斜率为的直线过点,这时是直线与轴的交点,代入直线的点斜式方程,得,即.
2、直线的斜截式方程
我们把直线与轴的交点为的纵坐标叫做直线在轴上的截距.这样,方程由直线的斜率与它在轴上的截距确定,我们把方程叫做直线的斜截式方程,简称斜截式.
易错提醒
斜截式方程适用于斜率存在的直线,不能表示斜率不存在的直线,故利用斜截式设直线方程时要讨论斜率是否存在.
3、斜截式的几种特例
表示过原点的直线
,
表示与轴平行的直线
,
表示轴
随学随练
1.(25-26高二上·浙江衢州·期末)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·贵州遵义·阶段检测)直线在轴上的截距为( )
A. B.1 C. D.
题型 直线的点斜式方程
▌例1 (24-25高二上·贵州遵义·期末)过点,斜率为2的直线方程是( )
A. B. C. D.
解题贴士
利用点斜式求直线方程的注意点:用点斜式求直线方程,首先要确定直线的斜率和其上一个点的坐标,注意在斜率存在的条件下,才能用点斜式方程表示直线.
▌对点练1-1 (25-26高二上·黑龙江大庆·期末)过点且斜率为2的直线方程为_____.
▌对点练1-2 (25-26高二上·北京·阶段检测)经过点,且倾斜角为的直线的点斜式方程为( )
A. B.
C. D.
▌对点练1-3 (25-26高二上·辽宁·阶段检测)经过点,且倾斜角是的直线方程是( )
A. B.
C. D.
题型 直线的斜截式方程
▌例2 (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.
解题贴士
牢记斜截式方程的标准形式与适用条件,已知直线斜率和纵截距可直接写出方程,已知定点与斜率可先通过点斜式转化推导斜截式,解题时需注意斜率不存在的直线无斜截式,同时准确区分截距与距离,杜绝截距取值理解错误.
▌对点练2-1 (25-26高二上·江苏扬州·期末)设直线的斜率为,在轴上的截距为,则( )
A. B. C. D.
▌对点练2-2 (25-26高二上·广东茂名·期末)若直线:沿x轴负方向平移1个单位,再沿y轴正方向平移2个单位后,回到原来的位置,则( )
A.2 B. C. D.
▌对点练2-3 (25-26高二上·河北衡水·阶段检测)求分别满足下列条件的直线方程,结果写成斜截式.
(1)过点,斜率;
(2)经过点,倾斜角是直线的倾斜角的2倍;
题型 直线的图象特征
▌例3 (25-26高二上·江苏淮安·阶段检测)下列图象,能作为直线的图象的是( )
A. B.
C. D.
解题贴士
根据直线在平面直角坐标系中的升降趋势、与y轴交点位置,判断斜率的正负、大小以及纵截距的取值,结合图象特征快速筛选、求解直线方程参数,利用数形结合思想辨析直线平行、垂直的图象特征,高效解决图象辨析与参数判断问题.
▌对点练3-1 (25-26高二上·内蒙古赤峰·期中)已知,,则下列直线的方程不可能是的是( )
A. B.
C. D.
▌对点练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.
▌对点练3-3 (25-26高二上·广东揭阳·期中)(多选)在同一平面直角坐标系中,表示直线:与:的图象可能正确的是( )
A. B.
C. D.
题型 点斜式与斜截式的应用
▌例4 (25-26高二上·辽宁·期末)已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为求直线的方程为__________用斜截式表示
解题贴士
结合点斜式、斜截式的适用条件灵活转化直线方程,已知一点和斜率优先用点斜式,已知斜率和截距优先用斜截式,可借助两种方程形式相互变形求解定点、斜率、截距参数,同时结合直线平行、垂直的斜率关系,综合解决直线方程求解与参数求值问题,注意分类讨论斜率存在与不存在的特殊情况.
▌对点练4-1 (25-26高二上·浙江·期中)直线的斜率为3且它在轴上的截距为.
(1)求直线的方程;
(2)求直线与两坐标轴所围成的三角形的面积.
▌对点练4-2 (25-26高二上·广东江门·阶段检测)已知点,为坐标原点,试求解以下两个小题.
(1)求过点且与直线垂直的直线方程;
(2)求过点作直线分别交轴、轴的正半轴于、两点,若,求的面积.
▌对点练4-3 (25-26高二上·甘肃金昌·阶段检测)已知直线经过点.
(1)若不过原点且在两坐标轴上截距和为零,求的点斜式方程;
(2)设的斜率与两坐标轴的交点分别为、B,当的面积最小时,求的斜截式方程.
基础通关
1.(25-26高二上·安徽·阶段检测)直线的倾斜角是( )
A.0 B. C. D.
2.(24-25高二下·云南昆明·阶段检测)直线经过点和,则它的斜率和在轴上的截距是( )
A., B.,
C., D.,
3.(25-26高二上·福建厦门·阶段检测)直线的图象可能是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高二下·河南·阶段检测)若直线的方向向量为,且经过点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二上·福建漳州·阶段检测)(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
6.(25-26高二上·湖南·期中)过点,垂直于轴的直线方程为______.
7.(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________.
8.(25-26高二上·陕西渭南·阶段检测)直线的方向向量,直线过点
(1)若直线与直线平行,求出直线的斜截式方程,并求出直线的倾斜角的值
(2)若直线与直线垂直,求出直线的斜截式方程,并写出直线在轴上的截距.
9.(25-26高二上·安徽亳州·阶段检测)已知直线和直线,问:m为何值时,直线与平行?m为何值时,直线与垂直?
10.(25-26高二上·上海·期中)已知直线的方程为:
(1)若直线在两坐标轴上的截距相等,求的值;
(2)若直线不经过平面直角坐标系的第二象限,求的取值范围;
素养提升
11.(25-26高二上·江苏南京·阶段检测)直线经过点,斜率为k,在x轴上的截距的取值范围是,则其斜率k的取值范围是( )
A. B.或
C.或 D.或
12.(24-25高二上·湖北武汉·期中)已知直线绕点逆时针旋转,得到直线,则不过第( )象限.
A.四 B.三 C.二 D.一
13.(25-26高二上·河南·阶段检测)已知点,若直线与线段相交,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
14.(25-26高二上·江西·阶段检测)在平面直角坐标系xOy中,,,则平分线的方程为( )
A. B. C. D.
15.(25-26高二上·河北·阶段检测)已知直线,直线过点.
(1)若,求直线的方程;
(2)若直线与轴和直线围成的三角形的面积为4,求直线的方程.
迁移创新
16.(25-26高二上·湖北·阶段检测)已知的三个顶点分别是,,,则角平分线所在的直线方程为_____.
17.(25-26高二上·安徽芜湖·期中)已知函数的图象经过点和点,直线经过点,且直线交线段于点,记的周长为,的周长为,若,则( )
A.2 B.4 C.-2 D.-4
18.(25-26高二上·江苏无锡·阶段检测)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)
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第二章
直线和圆的方程
2.2.1 直线的点斜式方程
课标要点
1.推导并理解直线点斜式方程的由来,明确其几何意义,掌握点斜式标准形式。
2.区分点斜式适用条件,清楚斜率不存在时直线无法使用点斜式,掌握竖直线方程。
3.由点斜式推导出斜截式方程,理解斜截式与一次函数的联系。
4.能根据定点、斜率快速写出直线方程,会利用点斜式求解参数、直线解析式。
5.借助直线方程体会解析几何数形结合思想。
学习重难点
重点:
1.直线点斜式、斜截式方程的形式与书写。
2.已知一点与斜率求直线方程。
难点:
1.理解点斜式仅适用于斜率存在的直线,遗漏垂直x轴直线的特殊方程。
2.区分截距与距离,纠正截距为负数、零的理解误区。
知识点 直线的点斜式方程
1、点斜式方程的推导
如图,直线经过点,且斜率为.
设是直线上不同于点的任意一点,因为直线的斜率为,
由斜率公式得,即.
2、直线的点斜式方程
方程由直线上一个定点及该直线的斜率确定,我们把它叫做直线的点斜式方程,简称点斜式.
特别提醒
(1)点斜式的前提条件:①斜率必须存在;②已知直线上一点和直线的斜率.
(2)当任意实数时,方程表示恒过定点的无数条直线.
3、两种特殊的直线:
倾斜角
图象特征
斜率
直线方程
0°
,即
,即
90°
无意义,
即不存在
,即
4、求直线点斜式方程的一般步骤:
(1)求直线点斜式的步骤为:定点定斜率写出方程
(2)点斜式方程可表示过点的所有直线,但除外.
随学随练
1.(25-26高二上·河南平顶山·期末)已知直线的点斜式方程为,则的倾斜角为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
【答案】A
【解析】设直线的倾斜角为且,
则,故.故选:A
2.(25-26高二上·湖北·期末)过点且倾斜角为的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】直线的斜率为,
又直线过点,,即.故选:C.
知识点 直线的截距式方程
1、斜截式方程的推导
如图,如果斜率为的直线过点,这时是直线与轴的交点,代入直线的点斜式方程,得,即.
2、直线的斜截式方程
我们把直线与轴的交点为的纵坐标叫做直线在轴上的截距.这样,方程由直线的斜率与它在轴上的截距确定,我们把方程叫做直线的斜截式方程,简称斜截式.
易错提醒
斜截式方程适用于斜率存在的直线,不能表示斜率不存在的直线,故利用斜截式设直线方程时要讨论斜率是否存在.
3、斜截式的几种特例
表示过原点的直线
,
表示与轴平行的直线
,
表示轴
随学随练
1.(25-26高二上·浙江衢州·期末)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为直线方程为,所以直线的斜率,
设倾斜角为,则,又,所以,故选:B.
2.(25-26高二上·贵州遵义·阶段检测)直线在轴上的截距为( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【解析】直线在轴上的截距为.故选:A
题型 直线的点斜式方程
▌例1 (24-25高二上·贵州遵义·期末)过点,斜率为2的直线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】依题意,所求直线方程为,即.故选:B
解题贴士
利用点斜式求直线方程的注意点:用点斜式求直线方程,首先要确定直线的斜率和其上一个点的坐标,注意在斜率存在的条件下,才能用点斜式方程表示直线.
▌对点练1-1 (25-26高二上·黑龙江大庆·期末)过点且斜率为2的直线方程为_____.
【答案】
【解析】由题意得直线方程为,
化简得,即.
▌对点练1-2 (25-26高二上·北京·阶段检测)经过点,且倾斜角为的直线的点斜式方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为直线的倾斜角为,所以斜率,
又直线经过点,代入点斜式方程得直线方程为.故选:B
▌对点练1-3 (25-26高二上·辽宁·阶段检测)经过点,且倾斜角是的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以.故选:D
题型 直线的斜截式方程
▌例2 (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
【解析】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.
解题贴士
牢记斜截式方程的标准形式与适用条件,已知直线斜率和纵截距可直接写出方程,已知定点与斜率可先通过点斜式转化推导斜截式,解题时需注意斜率不存在的直线无斜截式,同时准确区分截距与距离,杜绝截距取值理解错误.
▌对点练2-1 (25-26高二上·江苏扬州·期末)设直线的斜率为,在轴上的截距为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,所以,所以,故选:C.
▌对点练2-2 (25-26高二上·广东茂名·期末)若直线:沿x轴负方向平移1个单位,再沿y轴正方向平移2个单位后,回到原来的位置,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【解析】直线:沿x轴负方向平移1个单位,再沿y轴正方向平移2个单位后,
得到的直线方程为,即.
∴,∴.故选:B.
▌对点练2-3 (25-26高二上·河北衡水·阶段检测)求分别满足下列条件的直线方程,结果写成斜截式.
(1)过点,斜率;
(2)经过点,倾斜角是直线的倾斜角的2倍;
【答案】(1)l;(2)
【解析】(1)由直线的点斜式方程得直线方程为:,化简可得:.
(2)因为直线的斜率为,所以其倾斜角为,
所以所求直线倾斜角为,所以所求直线斜率为,
由直线的点斜式方程得直线方程为:,化简可得:.
题型 直线的图象特征
▌例3 (25-26高二上·江苏淮安·阶段检测)下列图象,能作为直线的图象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为直线,可知直线的是上升的,且过定点,
结合选项可知:ACD错,故B正确;故选:B
解题贴士
根据直线在平面直角坐标系中的升降趋势、与y轴交点位置,判断斜率的正负、大小以及纵截距的取值,结合图象特征快速筛选、求解直线方程参数,利用数形结合思想辨析直线平行、垂直的图象特征,高效解决图象辨析与参数判断问题.
▌对点练3-1 (25-26高二上·内蒙古赤峰·期中)已知,,则下列直线的方程不可能是的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】,
直线的方程在轴上的截距不小于2,且当时,轴上的截距为2,
故D正确,当时,, 故B不正确,当时,或,由图象知AC正确.故选:B
▌对点练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
【解析】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.
▌对点练3-3 (25-26高二上·广东揭阳·期中)(多选)在同一平面直角坐标系中,表示直线:与:的图象可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】对于A,直线:,由图可得,
而直线:,由图可得:,故A正确;
对于B,直线:,由图可得,
而直线:,由图可得:,故B错误;
对于C,直线:,由图可得,
而直线:,由图可得:,故C正确;
对于D,直线:,由图可得,
而直线:,由图可得:,故D错误;故选:AC.
题型 点斜式与斜截式的应用
▌例4 (25-26高二上·辽宁·期末)已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为求直线的方程为__________用斜截式表示
【答案】
【解析】设,则,
把的坐标代入直线方程为,把点的坐标代入,
可得:,解得,故点,
又边上的高所在直线方程为,,,
则直线为,即.
联立,可得,故直线斜率为,
则直线的方程为:,即.
故答案为:.
解题贴士
结合点斜式、斜截式的适用条件灵活转化直线方程,已知一点和斜率优先用点斜式,已知斜率和截距优先用斜截式,可借助两种方程形式相互变形求解定点、斜率、截距参数,同时结合直线平行、垂直的斜率关系,综合解决直线方程求解与参数求值问题,注意分类讨论斜率存在与不存在的特殊情况.
▌对点练4-1 (25-26高二上·浙江·期中)直线的斜率为3且它在轴上的截距为.
(1)求直线的方程;
(2)求直线与两坐标轴所围成的三角形的面积.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)因为直线的斜率为3且它在轴上的截距为,
由斜截式得直线的方程为,即.
(2)在中,令,即,解得,即直线与轴上的截距为1,
则直线与坐标轴所围成的三角形面积.
▌对点练4-2 (25-26高二上·广东江门·阶段检测)已知点,为坐标原点,试求解以下两个小题.
(1)求过点且与直线垂直的直线方程;
(2)求过点作直线分别交轴、轴的正半轴于、两点,若,求的面积.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)已知直线的斜率,垂直直线斜率为,所以,所以,
所以过点的直线方程为,即.
(2)由题意可得,直线斜率存在,
所以设直线:,所以当时,,所以,
当时,,,
因为直线分别交轴、轴的正半轴于、两点,
所以,,又因为,
所以,且,即,
所以,即,
解得,所以,,
所以,所以的面积为.
▌对点练4-3 (25-26高二上·甘肃金昌·阶段检测)已知直线经过点.
(1)若不过原点且在两坐标轴上截距和为零,求的点斜式方程;
(2)设的斜率与两坐标轴的交点分别为、B,当的面积最小时,求的斜截式方程.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由题意知,的斜率存在且不为0,
设斜率为,则的点斜式方程为,则它在两坐标轴上截距分别为和,
所以,解得(此时直线过原点,舍去)或,
所以的点斜式方程为.
(2)由(1)知,,,
所以的面积,
当且仅当即时,等号成立,的点斜式方程为,即,
所以的斜截式方程为.
基础通关
1.(25-26高二上·安徽·阶段检测)直线的倾斜角是( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【解析】设直线的倾斜角为,
因为的斜率为,所以,所以.故选:B
2.(24-25高二下·云南昆明·阶段检测)直线经过点和,则它的斜率和在轴上的截距是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【解析】因为直线经过点和,
所以,所以,
所以直线的斜率,在轴上的截距,故选:B.
3.(25-26高二上·福建厦门·阶段检测)直线的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】选项A,由的图象可知,,,由的图象可知,,,矛盾,A错误;
选项B,由的图象可知,,,由的图象可知,,,可能成立,B正确;
选项C,由的图象可知,,,由的图象可知,,,矛盾,C错误;
选项D,由的图象可知,,,由的图象可知,,,矛盾,D错误.
4.(24-25高二下·河南·阶段检测)若直线的方向向量为,且经过点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为直线的方向向量为,所以直线的斜率,
所以直线方程为,化简可得.故选:A
5.(25-26高二上·福建漳州·阶段检测)(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
【解析】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.
6.(25-26高二上·湖南·期中)过点,垂直于轴的直线方程为______.
【答案】
【解析】因过点,垂直于轴的直线的斜率为0.
所以过点,垂直于轴的直线方程为, 即.如图:
7.(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】
【解析】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
8.(25-26高二上·陕西渭南·阶段检测)直线的方向向量,直线过点
(1)若直线与直线平行,求出直线的斜截式方程,并求出直线的倾斜角的值
(2)若直线与直线垂直,求出直线的斜截式方程,并写出直线在轴上的截距.
【答案】(1)直线的斜截式方程为,倾斜角,
(2)所以直线的斜截式方程为,在轴上的截距为.
【解析】(1)因为直线的方向向量,
所以直线的斜率存在,设直线的斜率为,则,
若直线与直线平行,则直线的斜率存在,
设直线的斜率为,则,
又直线过点,
所以直线的方程为,化为斜截式可得,
因为直线的斜率,所以,
又,所以,
所以直线的斜截式方程为,倾斜角,
(2)若直线与直线垂直,
由(1)可得直线的斜率存在,且,
又,所以,
所以直线的方程为,
化为斜截式可得,
所以直线的斜截式方程为,在轴上的截距为.
9.(25-26高二上·安徽亳州·阶段检测)已知直线和直线,问:m为何值时,直线与平行?m为何值时,直线与垂直?
【答案】时,直线与平行;当时,直线与垂直
【解析】当时,直线:,直线:,直线与垂直;
当时,直线的方程可化为,
①若直线与垂直,则无解,故时,不存在直线与垂直;
②若直线与平行,
则,得,
当时,,两直线重合,不合题意舍去;
当时,,符合题意;
故当时,直线与平行;
当时,直线与垂直.
10.(25-26高二上·上海·期中)已知直线的方程为:
(1)若直线在两坐标轴上的截距相等,求的值;
(2)若直线不经过平面直角坐标系的第二象限,求的取值范围;
【答案】(1)或;(2)
【解析】(1)若直线经过坐标原点,则,解得:;
若直线不经过坐标原点,即时,
则直线在两坐标轴的截距分别为和,且,解得:;
综上所述:或.
(2)当直线斜率为时,,即时,直线方程为,不经过第二象限,符合题意;
当直线斜率不为时,若直线不经过第二象限,则,解得:;
综上所述:的取值范围为.
素养提升
11.(25-26高二上·江苏南京·阶段检测)直线经过点,斜率为k,在x轴上的截距的取值范围是,则其斜率k的取值范围是( )
A. B.或
C.或 D.或
【答案】D
【解析】依题意,直线的方程为,由,得,
因此,即,解得或,
所以斜率k的取值范围是或.故选:D
12.(24-25高二上·湖北武汉·期中)已知直线绕点逆时针旋转,得到直线,则不过第( )象限.
A.四 B.三 C.二 D.一
【答案】D
【解析】对于直线(为斜率),直线,其斜率,设其倾斜角为,根据,可得,又因为倾斜角,所以.
直线绕点逆时针旋转,则直线的倾斜角.
直线的斜率.
因为直线过点,根据直线的点斜式方程(为直线上一点,为斜率),可得直线的方程为,即.
直线的斜率为负,截距为负,所以直线不过第一象限.故选:D.
13.(25-26高二上·河南·阶段检测)已知点,若直线与线段相交,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为直线恒过定点,且,
要使得直线与线段相交由图可知,则或.
所以的取值范围为.故选:B.
14.(25-26高二上·江西·阶段检测)在平面直角坐标系xOy中,,,则平分线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意知,,
设直线OQ的倾斜角为,直线OP的倾斜角为,则,,
得平分线的倾斜角为,结合题意知为锐角,
,故,
解得或(舍去),
即得平分线的斜率为,
故平分线的方程为.故选:C.
15.(25-26高二上·河北·阶段检测)已知直线,直线过点.
(1)若,求直线的方程;
(2)若直线与轴和直线围成的三角形的面积为4,求直线的方程.
【答案】(1);(2)或
【解析】(1)设直线的斜率为,直线的斜率为.因为,所以
由题意可知,所以
又因为直线过点,所以直线的方程为,即.
(2)设直线与轴交点为,直线与轴交点为,则
①若直线的斜率不存在,则直线的方程为,此时,,
的面积,符合题意;
②若直线的斜率存在,设直线的斜率为,,则直线的方程为
令,则,即点坐标为,
的面积,解得,
则直线的方程为
综上,直线的方程为或.
迁移创新
16.(25-26高二上·湖北·阶段检测)已知的三个顶点分别是,,,则角平分线所在的直线方程为_____.
【答案】
【解析】由题意知:,,
故与同方向的单位向量为:,
与同方向的单位向量为:,
故角平分线所在的直线的方向向量为:,
设角平分线所在的直线的斜率为,
又直线的方向向量可以表示为,,直线又过,
故角平分线所在的直线方程为:,即.
17.(25-26高二上·安徽芜湖·期中)已知函数的图象经过点和点,直线经过点,且直线交线段于点,记的周长为,的周长为,若,则( )
A.2 B.4 C.-2 D.-4
【答案】B
【解析】因为
所以的图象关于直线对称,故.
因为在上都单调递增,在上都单调递减,
则在上单调递增; 在上单调递减.
所以直线与的图象只有两个交点为和点,
设则,
设直线与相交于点,则,
于是,
则,即,
因为直线经过点,,所以.故选:B.
18.(25-26高二上·江苏无锡·阶段检测)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
【解析】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.
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