内容正文:
司
第二章
直线和圆的方程
2.2.3 直线的一般方程
课标要点
1.掌握直线一般式方程的标准形式,理解所有直线都可以用一般式方程表示。
2.能实现直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式与一般式的相互转化。
3.掌握一般式方程中系数的几何意义,能通过系数判断直线位置与斜率。
4.熟练运用直线一般式判定两直线平行、垂直关系,解决相关计算与证明问题。
学习重难点
重点:
1.直线一般式方程的标准形式与各类直线方程的相互转化。
2.由一般式方程求直线斜率、截距,判断直线图象特征。
3.利用一般式方程的系数关系判定两直线平行、垂直。
难点:
1.理解一般式中系数为0时对应的特殊直线形态,规避图象判断失误。
2.区分斜率式与一般式平行、垂直判定的差异,避免公式混用。
3.灵活运用一般式解决含参数的直线位置关系综合问题。
知识点 直线的一般式方程
1、一般式方程的定义
在平面直角坐标系中,任意一个关于,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)叫做直线的一般式方程,简称一般式.
2、系数的几何意义
(1)当时,方程可以写成它表示斜率为,在轴截上的截距为的直线.特别的,当时,它表示垂直于轴的直线.
(2)当时,,方程可以写成,它表示垂直于轴的直线.
3、一般式方程适用范围
直线的一般式方程是直线方程中最为一般的表达式,它适用于任何一条直线.
随学随练
1.(25-26高二上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)已知直线l的方程为,则直线的倾斜角为 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意可知,所以直线的斜率,
因,则直线的倾斜角.
2.(25-26高二上·陕西西安·阶段检测)直线的斜率为( )
A.5 B. C. D.
【答案】B
【解析】直线的斜率为.故选:B.
知识点 直线的一般式方程与其他形式方程的互化
1、一般式方程的桥梁作用:直线的点斜式、斜截式、两点式和截距式方程四种形式之间的互化,一般要利用一般式方程作为桥梁,现将一种形式的方程化为一般式方程,然后将一般式方程转化为另一种形式.
2、一般式化为斜截式的步骤
(1)移项得;
(2)当时,得斜截式方程.
3、一般式化为截距式的步骤
(1)把常数项移到方程右边,得;
(2)当,方程两边同时除以,得;
(3)化为截距式方程:.
随学随练
1.(25-26高二上·贵州遵义·阶段检测)已知直线经过点,则直线的一般式方程为__________.
【答案】
【解析】由题意可得直线,化简可得.
2.(25-26高二上·贵州铜仁·阶段检测)(多选)下列直线斜率相等的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】由,可化为,斜率为,
由,可化为,斜率为,
由、的斜率分别为、,
所以只有与的斜率相同.故选:AC
知识点 一般式方程的平行与垂直
1、平行与垂直的系数关系
已知直线的方程分别是(不同时为0),(不同时为0)(1)若.(2)若.
2、平行与垂直的直线系方程
(1)平行直线系:与直线垂直的直线方程可设为.
(2)垂直直线系:与直线垂直的直线方程可设为.
随学随练
1.(25-26高二上·重庆·阶段检测)已知直线过点,且与直线平行,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【解析】因为直线过点,
所以,解得.
因为直线与直线平行,
所以,即,解得,
所以.故选:B.
2.(23-24高二下·湖北宜昌·期中)已知两条直线和相互垂直,则( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】C
【解析】∵直线和相互垂直,
∴,解得.故选:C.
题型 直线一般式方程及辨析
▌例1 (25-26高二下·浙江·阶段检测)直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设直线的倾斜角为,
由题可知,直线斜率为,则,
又,所以直线的倾斜角是.
解题贴士
1、由直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式方程去分母、移项就可以转化直线的一般式方程(化一般式方程后原方程的限制条件就消失了);反过来,也可以由直线的一般式方程化斜截式、截距式方程,注意斜截式、截距式方程的适用条件.
2、求直线方程时,一般将方程化一般式方程,其形式一般作如下设定:x的系数为正;系数及常数项一般不出现分数;一般按含x项、含y项、常数项顺序排列.
▌对点练1-1 (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
【解析】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.
▌对点练1-2 (25-26高二上·宁夏吴忠·阶段检测)根据下列条件,分别求出直线的一般式方程:
(1)经过点,平行于直线;
(2)倾斜角是,在轴上的截距是4;
(3)经过点,点;
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)由题可知,所求直线斜率为3,
故方程为,整理得.
(2)直线在轴上的截距是4,即该直线过点,
由倾斜角是可得斜率为,
故方程为,整理得.
(3)由条件得直线的两点式方程为,
整理得.
▌对点练1-3 (25-26高二上·安徽·阶段检测)(多选)设直线l的方程为,其中,若直线l在两坐标轴上的截距的绝对值相等,则m的取值可以为( )
A.0 B.-3 C.3 D.2
【答案】ABD
【解析】当时,直线l的方程为,纵截距为,无横截距,不满足题意;
当时,令,得;令,得,
此时直线l的纵截距为,横截距为.
由题意得,所以或,
解得或或.故选:ABD.
题型 一般式方程的图象判断
▌例2 (25-26高二上·浙江杭州·期中)如果,那么直线一定经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.坐标原点
【答案】B
【解析】直线在轴上的截距为,
在轴上的截距为,
因为,所以同号,
则直线在坐标轴上的截距同正或同负,如图,
则直线一定经过第二象限. 故选:B
解题贴士
根据直线一般式方程的系数特征判断直线图象形态,通过x、y系数是否为0区分水平直线、竖直直线、倾斜直线,可将一般式化为斜截式判断直线升降趋势、斜率正负与截距大小,结合系数符号快速辨析直线经过的象限,规避特殊直线图象判断错误.
▌对点练2-1 (24-25高二上·陕西西安·阶段检测)已知直线:,则以下四个情况中,可以使的图象如下图所示的为( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】D
【解析】由,当时,,当时,,
由图可知,
所以当时,,当时,,
所以ABC错误,D正确,故选:D
▌对点练2-2 (25-26高二上·河南郑州·期中)如图所示,直线与的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】直线方程可化为,斜率为,在轴上的截距为,直线方程可化为,斜率为,在轴上的截距为,
对于A:由直线的图象可得,即,由直线的图象可得,A不满足条件;
对于B:由直线的图象可得,即,由直线的图象可得,B不满足条件;
对于C:由直线的图象可得,即,由直线的图象可得,C不满足条件;
对于D:由直线的图象可得,即,由直线的图象可得,D满足条件.故选:D.
▌对点练2-3 (24-25高二上·河北唐山·阶段检测)(多选)若,,则在下列函数图象中,不可能是直线的图象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】由可知直线斜率,
直线在轴上的截距,满足条件的只有B,
所以不可能是ACD.故选:ACD
题型 一般式下的平行问题
▌例3 (25-26高二下·福建厦门·阶段检测)若直线:与直线:平行,则( )
A.4 B. C.1或 D.或4
【答案】D
【解析】由题可得:直线:与直线:平行,
则,整理可得,解得或,
若,直线:与直线:平行,符合题意;
若,直线:与直线:平行,符合题意;
综上所述:或.
解题贴士
已知两直线一般式方程,利用系数比例关系判定平行,在两直线系数对应成比例、常数项不成比例时判定两直线平行,系数与常数项均成比例则两直线重合,解题无需讨论斜率是否存在,可统一判定所有直线,有效规避斜率不存在导致的漏解问题.
▌对点练3-1 (25-26高二上·安徽·阶段检测)(多选)已知直线:与直线:平行,则的值可能是( )
A. B. C.2 D.3
【答案】BD
【解析】因为直线平行于直线,
所以由题意可得,解得或,故选:BD.
▌对点练3-2 (25-26高二下·辽宁铁岭·阶段检测)已知直线,则过原点且与l平行的直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】与平行的直线的方程可以设为,
又直线过原点,所以.
所以过原点且与l平行的直线的方程为.
▌对点练3-3 (25-26高二上·吉林长春·阶段检测)过点且与直线平行的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】与直线平行的直线方程可设为,且,
将代入直线可得.
所以过点且与直线平行的直线方程为,即,故选:A
题型 一般式下的垂直问题
▌例4 (25-26高二上·宁夏中卫·阶段检测)直线与直线垂直,且它在轴上的截距为4,则直线的一般方程为_________.
【答案】
【解析】直线的斜率为,
因为直线与直线垂直,
所以直线的斜率为,
因为直线在轴上的截距为4,
所以直线的方程为,即.
解题贴士
依托直线一般式系数的垂直判定结论,两直线一般式对应x、y系数交叉相乘之和为0,则两直线垂直,该方法适用于所有直线,无需分类讨论斜率存在或不存在,可直接代入系数快速判定垂直关系、求解参数,简化特殊垂直情况的运算流程.
▌对点练4-1 (24-25高二上·河北张家口·阶段检测)若直线与直线垂直,则实数______________.
【答案】
【解析】因为直线与直线垂直,
所以,即,解得。
▌对点练4-2 (24-25高二上·贵州毕节·期末)过点且垂直于直线的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题可知,直线的斜率为,故与其垂直的直线斜率为,
又因为直线过点,故可设点斜式,整理得,故选:A.
▌对点练4-3 (25-26高二上·北京海淀·阶段检测)经过点,且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意,直线的斜率为,
所以所求直线的斜率为,
又直线经过点,所以所求的直线方程为,
即.故选:A
题型 含参直线过定点问题
▌例5 (25-26高二上·河南漯河·阶段检测)直线经过的定点的坐标为__________.
【答案】
【解析】不论为何值,直线经过的定点的坐标为.
解题贴士
1、若直线存在斜率,则可把直线方程化为点斜式的形式,所以无论直线的斜率取何值,直线都恒过定点.
2、曲线过定点的常见方法有两种
(1)可设出曲线方程,然后利用条件建立等量关系进行消元(往往可以化为的形式,根据求解),借助于曲线系的思想找出定点(直线过定点,也可以根据直线的各种形式的标准方程找出定点).
(2)从特殊情况入手,先探求定点,再证明与变量无关.
▌对点练5-1 (25-26高二上·福建宁德·阶段检测)已知直线l的方程为,则直线l始终过定点______.
【答案】
【解析】,
令,则,
∴直线l始终过定点.
▌对点练5-2 (25-26高二上·陕西商洛·阶段检测)已知直线的方程为,无论为何值,直线恒过定点___________.
【答案】
【解析】直线的方程可变形为,
由题意可知,解得.
故直线恒过定点.
▌对点练5-3 (25-26高二上·四川内江·阶段检测)平面直角坐标系中的直线系方程:经过的定点是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,可得,
因为方程对恒成立,
所以可得:,解得,,
所以直线系方程:经过的定点是,故选:C
题型 直线的综合应用
▌例6 (25-26高二上·陕西咸阳·阶段检测)已知的三个顶点分别为,,,试求:
(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.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)的中点为,
则中线所在直线的斜率为,
所以中线所在直线的方程为,即.
(2)由,
则高所在直线的斜率为2,
所以高所在直线的方程为,即.
解题贴士
整合直线四种方程形式的转化、图象特征、平行与垂直判定等知识,根据题干条件灵活选用最优方程形式,结合一般式系数的通用判定优势解决含参数求值、直线位置判定、图形面积、定点定值等综合问题,解题时兼顾特殊直线情况,分类讨论排除增根,结合数形结合思想简化复杂运算.
▌对点练6-1 (25-26高二上·北京平谷·阶段检测)已知的三个顶点分别为,求:
(1)所在直线的方程;
(2)过点与边平行的直线方程;
(3)边的垂直平分线的方程.
【答案】(1);(2);(3).
【解析】(1)如图,因为,所以直线的斜率为,
由点斜式可得直线的方程为,即.
(2)因为所求直线与直线平行,
由(1)知可设所求直线方程为,
又直线过点,
所以将的坐标代入可得,解得,
所以所求直线方程为.
(3)因为,且其斜率都存在,
所以,解得.
又直线过线段的中点,
由点斜式可得直线的方程为,即.
▌对点练6-2 (25-26高二上·四川南充·期末)已知的三个顶点.
(1)求边上的高所在直线的方程:
(2)若点是线段的中点,直线经过点且平行于直线,求直线的方程.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)因为,所以,
所以边上的高所在直线的斜率为,又,
所以边上的高所在直线的方程为,
即;
(2)因为,且点是线段的中点,
所以,即,
又,所以,
又因为直线经过点且平行于直线,所以,
所以直线的方程为,即.
▌对点练6-3 (25-26高二上·河北邯郸·阶段检测)已知直线均过点.
(1)若直线过点,且,求直线的方程;
(2)若直线在轴和轴上的截距互为相反数,求直线的方程;
(3)若直线与两坐标轴的正半轴能够围成三角形,求该三角形面积最小时直线的方程.
【答案】(1);(2)或;(3)
【解析】(1)由点和,可得,即
因为,可得,所以直线的方程为,即.
(2)由直线在轴和轴上的截距互为相反数,
当直线过坐标原点时,可得,此时直线的方程为,即;
当直线不过坐标原点时,可设直线的方程为,
将点代入直线方程,可得,解得,
所以直线的方程为,
综上可得,直线的方程为或.
(3)设直线的方程为,则满足,
由,即,解得,
当且仅当时,即时,取等号,
则,即围成三角形的面积的最小值为,此时直线的方程为.
基础通关
1.(25-26高二上·山西·阶段检测)直线和的位置关系是( )
A.平行 B.垂直 C.相交但不垂直 D.重合
【答案】C
【解析】因为直线的斜率,直线的斜率,
要判断两直线的位置关系,需要找到与的关系,是否满足两直线平行、垂直、相交但不垂直、重合四种情况,
也就是验证是否相等、是否等于,
验证结果,,
所以两条直线不平行,也不垂直,也不重合.故选:C.
2.(25-26高二上·山西·阶段检测)已知点,则线段的垂直平分线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题可得,直线的斜率不存在,所以线段的垂直平分线的斜率为,
且线段的中点坐标为,所以线段的垂直平分线的方程是.故选:B
3.(23-24高二下·河南·开学考试)已知直线,䒴,,则( )
A.或 B. C.或 D.
【答案】B
【解析】已知直线,
由,得,且,解得,
由,得,故.故选:B.
4.(25-26高二下·河南信阳·阶段检测)经过点且与直线平行的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】直线 的斜率为 。
因为所求直线与已知直线平行,故设所求直线方程为 。
将点 代入方程得: ,
因此,所求直线方程为:。故选:A
5.(25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测)已知直线的斜率为,直线,且直线在轴上的截距为,则的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为直线的斜率为,直线,可知直线的斜率为,
又直线在轴上的截距为,所以的方程为,即.故选:B.
6.(25-26高二上·福建莆田·期中)若,,则直线的图象只能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意,,将方程转化为,易知,,故选:D.
7.(24-25高二上·福建厦门·阶段检测)(多选)已知直线: ,则下列结论正确的是( )
A.直线的倾斜角是 B.过与直线平行的直线方程是
C.直线的两个截距相等 D.若直线:,则
【答案】BD
【解析】由,得,所以直线的斜率为,所以直线的倾斜角是,故A错误;
过与直线平行的直线方程是,即,故B正确;
直线,令,得;令,得,
即直线在轴上的截距为,在轴上的截距为1,故C错误;
由,得,所以直线的斜率为,直线的斜率为,
,所以,故D正确.
8.(25-26高二上·河北沧州·期末)(多选)已知直线,直线,下列结论正确的是( )
A.直线恒过点 B.对于任意的,直线的斜率都存在
C.若,则 D.若,则
【答案】AB
【解析】对于A,由题意得,即,
若直线过定点,则有,解得,定点为,故A正确;
对于B,直线的斜率为,对于任意的,直线的斜率都存在,故B正确;
对于C,因为,所以有,解得或,故C错误;
对于D,因为,所以,解得,故D错误.
故选:AB.
9.(25-26高二下·湖北荆州·阶段检测)若直线与直线互相垂直,那么a的值等于______.
【答案】
【解析】因为直线与直线互相垂直,所以,所以.
10.(25-26高二下·贵州遵义·阶段检测)直线l过点且与直线平行,则l的方程为______
【答案】
【解析】设直线,
依题意得直线l过点,则,得,
故l的方程为.
素养提升
11.(25-26高二上·上海·阶段检测)已知,则直线和直线的位置关系不可能是( )
A.平行 B.重合 C.垂直 D.关于轴对称
【答案】D
【解析】由,整理得到,解得或,
当时,两直线方程为和,此时两直线重合,
当时,两直线方程为和,此时两直线平行,所以A和B可能,
对于C,由,整理得到,又,
所以有解,即存在值,使两直线垂直,所以C可能,
对于D,由,得到,
由,解得,所以直线过定点,
若两直线关于轴对称,则点在另一直线上,所以,
得到,此时两直线方程为和,
显然两直线不关于轴对称,所以D不可能.故选:D.
12.(25-26高二上·甘肃天水·阶段检测)(多选)已知直线与直线,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.存在,使得与重合
【答案】AB
【解析】由,得,解得或,
当或时,与都不重合,则A正确,C、D错误.
由,则,得,则B正确.故选:AB
13.(25-26高二上·海南三亚·阶段检测)(多选)已知过定点A的直线与过定点B的直线相交于点,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】由直线,令,可得,所以直线过定点,所以A正确;
由直线,可得,
联立方程组,解得,所以恒过定点,所以B不正确;
由和,可得,所以,所以C正确,D不正确;
故选:AC.
14.(25-26高二上·天津南开·阶段检测)已知,,若曲线和线段有公共点,则实数的取值范围是_____.
【答案】
【解析】因为曲线,表示的是两条直线,
直线和直线.
直线化简为,该直线过定点,斜率为,
要使得该直线与线段有公共点,则.
因为,所以.
此时的取值范围为;
直线化简为,
该直线过定点,斜率为,
要使得该直线与线段有公共点,则.
因为,所以.
此时的取值范围为,则的取值范围为;
当时,直线为直线,此时该直线与线段无公共点;
综上,的取值范围为.
15.(25-26高二上·江苏常州·期末)设直线的方程为.
(1)求经过定点的坐标;
(2)若直线在轴上的截距是在轴上的截距的2倍,求直线的方程.
【答案】(1);(2)或
【解析】(1)由整理可得,
令,解得,
所以不论为何值,直线必过一定点.
(2)由题意可知:,且,
令,解得;令,解得;
因为,解得或,
当时,直线的方程为:;
当时,直线的方程为:;
综上所述:所求直线的方程为或.
迁移创新
16.(25-26高二上·贵州贵阳·阶段检测)已知直线恒过定点,点也在直线上,其中、均为正数,则的最小值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】D
【解析】由,得,
由得,则直线过定点,故,
代入直线,得,整理得,
,
当且仅当时,即时取等号,
故最小值为.故选:D.
17.(25-26高二上·北京朝阳·期末)已知和是平面直角坐标系中的两个点集,其中中的点被涂成红色,中的点被涂成蓝色.若直线l:满足红色点和蓝色点分别位于l的两侧(红色点和蓝色点均不在上),则( )
A.当时,b的值可以为6 B.当时,k的值可以为
C.当时,b的取值范围是 D.当时,的取值范围是
【答案】C
【解析】若,,则,则点满足方程,不符合题意,故A错误;
若,,则,则满足方程,不符合题意,故B错误;
当时,,即,
将中的坐标依次代入中得,①,
将中的坐标依次代入中得,
②,
因为直线l:满足红色点和蓝色点分别位于l的两侧,
所以①中各式与②中各式正负性相反,
若①中各式均为正数,②中各式均为负数,则,,舍;
若①中各式均为负数,②中各式均为正数,则,故C正确;
当时,,即,
将中的坐标依次代入中得,,
因为,所以各式均为正数,则,
将中的坐标依次代入中得,
,均为负数,则,
则的取值范围是,故D错误.故选:C
18.(25-26高二上·辽宁大连·期中)设为实数,直线恒过一定点记作,为的一个直角顶点,另两个顶点为、,其中点在轴上,点
(1)求点,的坐标;
(2)求斜边中线所在的直线方程;
(3)设点,若是线段上的动点,求的取值范围.
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】(1)由可得,
令且,解得,,
故直线恒过定点
设,则,
故则,解得,故
(2)由于,,
故的中点坐标,则,
故直线方程为,即
(3)法一:设与轴的交点为,
①当动点在上运动时,
由斜率的几何意义可得,
当与重合时,,
当在轴上时,,所以.
②当动点在上运动时,
由斜率的几何意义可得,
当在轴上时,,
当与重合时,,所以,
综上可得.
法二:由于,,
得,所以,即
则线段的方程为且③③
设,其中不为0,
得代入③化简整理得,
即,且,
令,且,
解得 ,则,
即.
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第二章
直线和圆的方程
2.2.3 直线的一般方程
课标要点
1.掌握直线一般式方程的标准形式,理解所有直线都可以用一般式方程表示。
2.能实现直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式与一般式的相互转化。
3.掌握一般式方程中系数的几何意义,能通过系数判断直线位置与斜率。
4.熟练运用直线一般式判定两直线平行、垂直关系,解决相关计算与证明问题。
学习重难点
重点:
1.直线一般式方程的标准形式与各类直线方程的相互转化。
2.由一般式方程求直线斜率、截距,判断直线图象特征。
3.利用一般式方程的系数关系判定两直线平行、垂直。
难点:
1.理解一般式中系数为0时对应的特殊直线形态,规避图象判断失误。
2.区分斜率式与一般式平行、垂直判定的差异,避免公式混用。
3.灵活运用一般式解决含参数的直线位置关系综合问题。
知识点 直线的一般式方程
1、一般式方程的定义
在平面直角坐标系中,任意一个关于,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)叫做直线的一般式方程,简称一般式.
2、系数的几何意义
(1)当时,方程可以写成它表示斜率为,在轴截上的截距为的直线.特别的,当时,它表示垂直于轴的直线.
(2)当时,,方程可以写成,它表示垂直于轴的直线.
3、一般式方程适用范围
直线的一般式方程是直线方程中最为一般的表达式,它适用于任何一条直线.
随学随练
1.(25-26高二上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)已知直线l的方程为,则直线的倾斜角为 ( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·陕西西安·阶段检测)直线的斜率为( )
A.5 B. C. D.
知识点 直线的一般式方程与其他形式方程的互化
1、一般式方程的桥梁作用:直线的点斜式、斜截式、两点式和截距式方程四种形式之间的互化,一般要利用一般式方程作为桥梁,现将一种形式的方程化为一般式方程,然后将一般式方程转化为另一种形式.
2、一般式化为斜截式的步骤
(1)移项得;
(2)当时,得斜截式方程.
3、一般式化为截距式的步骤
(1)把常数项移到方程右边,得;
(2)当,方程两边同时除以,得;
(3)化为截距式方程:.
随学随练
1.(25-26高二上·贵州遵义·阶段检测)已知直线经过点,则直线的一般式方程为____.
2.(25-26高二上·贵州铜仁·阶段检测)(多选)下列直线斜率相等的是( )
A. B.
C. D.
知识点 一般式方程的平行与垂直
1、平行与垂直的系数关系
已知直线的方程分别是(不同时为0),(不同时为0)(1)若.(2)若.
2、平行与垂直的直线系方程
(1)平行直线系:与直线垂直的直线方程可设为.
(2)垂直直线系:与直线垂直的直线方程可设为.
随学随练
1.(25-26高二上·重庆·阶段检测)已知直线过点,且与直线平行,则( )
A. B. C.1 D.2
2.(23-24高二下·湖北宜昌·期中)已知两条直线和相互垂直,则( )
A.2 B.3 C. D.
题型 直线一般式方程及辨析
▌例1 (25-26高二下·浙江·阶段检测)直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
解题贴士
1、由直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式方程去分母、移项就可以转化直线的一般式方程(化一般式方程后原方程的限制条件就消失了);反过来,也可以由直线的一般式方程化斜截式、截距式方程,注意斜截式、截距式方程的适用条件.
2、求直线方程时,一般将方程化一般式方程,其形式一般作如下设定:x的系数为正;系数及常数项一般不出现分数;一般按含x项、含y项、常数项顺序排列.
▌对点练1-1 (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
▌对点练1-2 (25-26高二上·宁夏吴忠·阶段检测)根据下列条件,分别求出直线的一般式方程:
(1)经过点,平行于直线;
(2)倾斜角是,在轴上的截距是4;
(3)经过点,点;
▌对点练1-3 (25-26高二上·安徽·阶段检测)(多选)设直线l的方程为,其中,若直线l在两坐标轴上的截距的绝对值相等,则m的取值可以为( )
A.0 B.-3 C.3 D.2
题型 一般式方程的图象判断
▌例2 (25-26高二上·浙江杭州·期中)如果,那么直线一定经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.坐标原点
解题贴士
根据直线一般式方程的系数特征判断直线图象形态,通过x、y系数是否为0区分水平直线、竖直直线、倾斜直线,可将一般式化为斜截式判断直线升降趋势、斜率正负与截距大小,结合系数符号快速辨析直线经过的象限,规避特殊直线图象判断错误.
▌对点练2-1 (24-25高二上·陕西西安·阶段检测)已知直线:,则以下四个情况中,可以使的图象如下图所示的为( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
▌对点练2-2 (25-26高二上·河南郑州·期中)如图所示,直线与的图象可能是( )
A. B.
C. D.
▌对点练2-3 (24-25高二上·河北唐山·阶段检测)(多选)若,,则在下列函数图象中,不可能是直线的图象的是( )
A. B.
C. D.
题型 一般式下的平行问题
▌例3 (25-26高二下·福建厦门·阶段检测)若直线:与直线:平行,则( )
A.4 B. C.1或 D.或4
解题贴士
已知两直线一般式方程,利用系数比例关系判定平行,在两直线系数对应成比例、常数项不成比例时判定两直线平行,系数与常数项均成比例则两直线重合,解题无需讨论斜率是否存在,可统一判定所有直线,有效规避斜率不存在导致的漏解问题.
▌对点练3-1 (25-26高二上·安徽·阶段检测)(多选)已知直线:与直线:平行,则的值可能是( )
A. B. C.2 D.3
▌对点练3-2 (25-26高二下·辽宁铁岭·阶段检测)已知直线,则过原点且与l平行的直线的方程为( )
A. B. C. D.
▌对点练3-3 (25-26高二上·吉林长春·阶段检测)过点且与直线平行的直线方程为( )
A. B.
C. D.
题型 一般式下的垂直问题
▌例4 (25-26高二上·宁夏中卫·阶段检测)直线与直线垂直,且它在轴上的截距为4,则直线的一般方程为_________.
解题贴士
依托直线一般式系数的垂直判定结论,两直线一般式对应x、y系数交叉相乘之和为0,则两直线垂直,该方法适用于所有直线,无需分类讨论斜率存在或不存在,可直接代入系数快速判定垂直关系、求解参数,简化特殊垂直情况的运算流程.
▌对点练4-1 (24-25高二上·河北张家口·阶段检测)若直线与直线垂直,则实数______________.
▌对点练4-2 (24-25高二上·贵州毕节·期末)过点且垂直于直线的直线方程为( )
A. B.
C. D.
▌对点练4-3 (25-26高二上·北京海淀·阶段检测)经过点,且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
题型 含参直线过定点问题
▌例5 (25-26高二上·河南漯河·阶段检测)直线经过的定点的坐标为__________.
解题贴士
1、若直线存在斜率,则可把直线方程化为点斜式的形式,所以无论直线的斜率取何值,直线都恒过定点.
2、曲线过定点的常见方法有两种
(1)可设出曲线方程,然后利用条件建立等量关系进行消元(往往可以化为的形式,根据求解),借助于曲线系的思想找出定点(直线过定点,也可以根据直线的各种形式的标准方程找出定点).
(2)从特殊情况入手,先探求定点,再证明与变量无关.
▌对点练5-1 (25-26高二上·福建宁德·阶段检测)已知直线l的方程为,则直线l始终过定点______.
▌对点练5-2 (25-26高二上·陕西商洛·阶段检测)已知直线的方程为,无论为何值,直线恒过定点___________.
▌对点练5-3 (25-26高二上·四川内江·阶段检测)平面直角坐标系中的直线系方程:经过的定点是( )
A. B. C. D.
题型 直线的综合应用
▌例6 (25-26高二上·陕西咸阳·阶段检测)已知的三个顶点分别为,,,试求:
(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.
解题贴士
整合直线四种方程形式的转化、图象特征、平行与垂直判定等知识,根据题干条件灵活选用最优方程形式,结合一般式系数的通用判定优势解决含参数求值、直线位置判定、图形面积、定点定值等综合问题,解题时兼顾特殊直线情况,分类讨论排除增根,结合数形结合思想简化复杂运算.
▌对点练6-1 (25-26高二上·北京平谷·阶段检测)已知的三个顶点分别为,求:
(1)所在直线的方程;
(2)过点与边平行的直线方程;
(3)边的垂直平分线的方程.
▌对点练6-2 (25-26高二上·四川南充·期末)已知的三个顶点.
(1)求边上的高所在直线的方程:
(2)若点是线段的中点,直线经过点且平行于直线,求直线的方程.
▌对点练6-3 (25-26高二上·河北邯郸·阶段检测)已知直线均过点.
(1)若直线过点,且,求直线的方程;
(2)若直线在轴和轴上的截距互为相反数,求直线的方程;
(3)若直线与两坐标轴的正半轴能够围成三角形,求该三角形面积最小时直线的方程.
基础通关
1.(25-26高二上·山西·阶段检测)直线和的位置关系是( )
A.平行 B.垂直 C.相交但不垂直 D.重合
2.(25-26高二上·山西·阶段检测)已知点,则线段的垂直平分线的方程是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·河南·开学考试)已知直线,䒴,,则( )
A.或 B. C.或 D.
4.(25-26高二下·河南信阳·阶段检测)经过点且与直线平行的直线方程为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测)已知直线的斜率为,直线,且直线在轴上的截距为,则的方程为( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二上·福建莆田·期中)若,,则直线的图象只能是( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高二上·福建厦门·阶段检测)(多选)已知直线: ,则下列结论正确的是( )
A.直线的倾斜角是 B.过与直线平行的直线方程是
C.直线的两个截距相等 D.若直线:,则
8.(25-26高二上·河北沧州·期末)(多选)已知直线,直线,下列结论正确的是( )
A.直线恒过点 B.对于任意的,直线的斜率都存在
C.若,则 D.若,则
9.(25-26高二下·湖北荆州·阶段检测)若直线与直线互相垂直,那么a的值等于______.
10.(25-26高二下·贵州遵义·阶段检测)直线l过点且与直线平行,则l的方程为______
素养提升
11.(25-26高二上·上海·阶段检测)已知,则直线和直线的位置关系不可能是( )
A.平行 B.重合 C.垂直 D.关于轴对称
12.(25-26高二上·甘肃天水·阶段检测)(多选)已知直线与直线,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.存在,使得与重合
13.(25-26高二上·海南三亚·阶段检测)(多选)已知过定点A的直线与过定点B的直线相交于点,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
14.(25-26高二上·天津南开·阶段检测)已知,,若曲线和线段有公共点,则实数的取值范围是_____.
15.(25-26高二上·江苏常州·期末)设直线的方程为.
(1)求经过定点的坐标;
(2)若直线在轴上的截距是在轴上的截距的2倍,求直线的方程.
迁移创新
16.(25-26高二上·贵州贵阳·阶段检测)已知直线恒过定点,点也在直线上,其中、均为正数,则的最小值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
17.(25-26高二上·北京朝阳·期末)已知和是平面直角坐标系中的两个点集,其中中的点被涂成红色,中的点被涂成蓝色.若直线l:满足红色点和蓝色点分别位于l的两侧(红色点和蓝色点均不在上),则( )
A.当时,b的值可以为6 B.当时,k的值可以为
C.当时,b的取值范围是 D.当时,的取值范围是
18.(25-26高二上·辽宁大连·期中)设为实数,直线恒过一定点记作,为的一个直角顶点,另两个顶点为、,其中点在轴上,点
(1)求点,的坐标;
(2)求斜边中线所在的直线方程;
(3)设点,若是线段上的动点,求的取值范围.
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