摘要:
**基本信息**
直线方程单元综合训练卷,覆盖截距、倾斜角、斜率等核心知识,通过基础巩固(如选择1-6题)、能力提升(如解答17题定点与最值)、文化情境(如填空14题“将军饮马”)的梯度设计,适配单元复习,培养数学眼光与应用意识。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|11/58|直线位置关系(如第4题平行条件)、斜率范围(第3题)|结合阶段检测真题,辨析充分必要条件|
|填空题|3/15|夹角公式(第12题)、倾斜角与斜率转化(第13题)|融入“将军饮马”文化情境,体现数学应用|
|解答题|5/77|对称问题(第16题)、面积最值(第19题)|综合考查定点探究、距离公式,注重逻辑推理与运算能力|
内容正文:
第二章 直线方程综合限时训练卷02
(限时120分钟,分值:150分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2026高三·全国·专题练习)过点,且纵横截距的绝对值相等的直线共有( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据直线的截距式方程,对截距分情况讨论计算即可.
【详解】当横、纵截距均为0时,直线过原点,满足条件,此时方程为.
当横、纵截距不为0时,直线的截距式方程为,由题意知.
当时,方程为,代入,得,解得,故方程为.
当时,方程为,代入,得,解得,故方程为.
故满足条件的直线共有3条.
2.(25-26高三·全国·一轮复习)过点,的直线的倾斜角的取值范围是,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.或
【答案】B
【分析】利用斜率与倾斜角的关系可求解.
【详解】当时,直线的斜率不存在,此时;
当时,直线的斜率,即,解得;
当时,直线的斜率,即,解得;
综上可得实数的取值范围是.
3.(25-26高二上·天津西青·期中)已知,两点,若过点的直线与线段有交点,则直线的斜率的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】画出图像,根据倾斜角变化得到斜率变化.
【详解】如图所示,
直线逆时针旋转到的位置才能保证过点的直线与线段有交点,
从转到轴的过程中,倾斜角变大到,斜率增大到正无穷,此时斜率为,此时直线的斜率的取值范围为,
从轴旋转到过程中,倾斜角从开始变大,斜率从负无穷开始增大,此时斜率为,
此时直线的斜率的取值范围为,综上直线的斜率的取值范围为.
故选:D.
4.(25-26高二上·浙江·期中)已知直线:,:,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】C
【分析】通过讨论是否为0,由求出对应的的值,然后由充分条件、必要条件的定义得到结果.
【详解】当时,:,:,显然不成立,
当时,,,
当时,,即,则,解得或,
当时,:,:,此时重合,舍去,
∴,∴“”是“”的充要条件.
故选:C.
5.(25-26高二下·河南新乡·阶段检测)若直线与的交点在第二象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由两直线相交,求得交点坐标,再根据交点所在位置,得不等式组,求解即可.
【详解】由题意得,解方程组,得,
因为直线与的交点在第二象限,
所以,解得,
即实数的取值范围是.
6.(25-26高二上·山东聊城·期末)若直线互相平行,且两直线之间的距离为,则的值为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】由,解得.利用平行线之间的距离公式即可得出.
【详解】因为直线互相平行,
所以,解得:,
所以直线,
由两直线之间的距离为,可得,解得:或,
当时,直线,满足条件;
当时,直线,满足条件;
故选:C
7.(25-26高一下·全国·课堂例题)已知、,则函数的最小值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A
【分析】将函数看作点和点与的距离之和,可得,由此求得函数的最小值.
【详解】函数的几何意义是点和点与的距离的和.
由不等式,可得当,,三点共线,且点在线段上时,等号成立.
此时取得最小值,最小值为.
故选:A.
8.(25-26高二上·浙江·期中)已知直线和,两点,若直线上存在点使得最小,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用对称关系求出点关于直线的对称点为,则最小值为之间的距离,联立直线方程求得点的坐标.
【详解】设点关于直线的对称点为,
则,解得,所以,
所以,
当且仅当点为线段与直线的交点时等号成立,
因为,,所以直线的方程为,
联立,解得,所以点.
故选:D
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(25-26高二上·江苏·期末)已知直线,,则下列说法正确的有( )
A.若,则
B.若,则直线,之间的距离为
C.直线过定点
D.若直线在两坐标轴的截距相等,则或
【答案】BCD
【分析】由两条直线垂直的性质、结合平行线间的距离公式、直线的点斜式方程、截距的定义以及逐一判断即可.
【详解】对于,直线的斜率为,若,则直线的斜率为,
则,所以不垂直,故错误;
对于,若,所以可得,则直线,
由两平行直线距离公式可得,故正确;
对于,可化为,
所以直线恒过,故正确;
对于,当直线与轴无截距,不满足条件,
当,在两坐标轴的截距相等,分别令,
可求出与轴截距为和轴截距,即
解之可得或,故正确.
故选:
10.(25-26高二上·四川成都·期中)下列说法正确的是( )
A.方程表示过点的所有直线
B.已知两条直线,若,则;
C.当点到直线的距离最大时,的值为
D.过点的直线与以、为端点的线段有交点,则直线斜率的取值范围是
【答案】BC
【分析】根据直线的点斜式方程的概念,可判定A错误;根据两直线的位置关系,列出方程,求得的值,可得判定B正确;根据直线过定点,结合垂直时距离最大,求得的值,可判定C正确;根据直线的斜率公式,求得直线斜率的取值范围,可判定D错误.
【详解】对于A,方程表示过点,且斜率为的直线,
其中不包括斜率不存在的直线,所以A错误;
对于B,由直线和,
可得和,
因为,所以且,解得,所以B正确;
对于C,将直线方程变形为,由,可得,
所以直线过定点,
当直线与垂直时,点到的距离最大,
因为,则,所以C正确;
对于D,如图所示,由,,
所以由图知,或,所以斜率的取值范围是,所以D错误.
故选:BC.
11.(25-26高二上·浙江·阶段检测)已知为坐标原点,,为轴上一动点,为直线上一动点,则( )
A.周长的最小值为 B.的最小值为
C.的最小值为10 D.的最小值为
【答案】ABD
【分析】点关于直线:和轴的对称点分别为,,对于A:根据对称性可得,即可判断;对于B:根据点到直线的距离分析可判断;对于C:根据题意分析可得,结合点到直线的距离分析可判断;对于D:因为,结合点到直线的距离分析可判断.
【详解】设关于直线:、轴的对称点分别为,则,,
可知,
对于A, 可得周长,
当且仅当四点共线时,等号成立,
所以周长的最小值为,故A正确;
对于B,设到轴、直线:的距离分别为,
则,
可得,
所以的最小值为,故B正确;
对于C,设到直线:的距离为,则.
作,垂足为,则,
因为直线的斜率,则,可得,
所以的最小值为6,故C不正确;
对于D,因为,
所以的最小值为,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(25-26高二下·上海·期中)已知直线过点,且与直线的夹角为,则直线的方程为______________.
【答案】或
【分析】先求出直线的倾斜角,再根据直线和直线夹角为,可得直线的倾斜角,进而得到直线的斜率,从而求得直线的方程.
【详解】由题意得:直线的斜率为,所以其倾斜角为,
设直线的倾斜角为,
又直线与直线的夹角为,所以或,
又直线过点,
当时,直线的方程为:,
当时,斜率,所以直线的方程为:,
即.
13.(25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测)设直线的倾斜角,则其斜率的取值范围是____________;若直线的斜率,则直线的倾斜角的取值范围是____________.
【答案】
【分析】根据直线的倾斜角和斜率的关系,,即可求解.
【详解】因为,,,,
所以或,
所以斜率的取值范围是;
当时,.
14.(25-26高二上·贵州遵义·期末)唐代诗人李颀的边塞诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,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”,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军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设将军出发点是,军营所在位置为,河岸所在直线方程为:,则将军从出发点到河边饮马,再回到军营的总路程最短为____________.
【答案】
【分析】利用对称思想将折线路程转化为两点间线段长度,求出点关于直线的对称点,再计算该对称点与点的距离即可得到最短总路程.
【详解】设点关于直线的对称点为,根据轴对称的性质可得:
,即,解得,即.
由对称性可知,对直线上任意饮马点,均有,故总路程.
所以当为线段与直线的交点时,总路程取得最小值,最小值为.
由两点间距离公式:.
故最短总路程为.
四、解答题:本大题共5题,第15题13分,第16-17题每题15分,第18-19题每题17分,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(25-26高二上·青海·阶段检测)已知直线经过点,.
(1)若直线经过点且平行于直线,求直线的一般式方程;
(2)若直线经过点且垂直于直线,求直线的一般式方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出直线的斜率,再利用平行关系求出直线的斜率,进而求出直线方程;
(2)先根据垂直关系求出直线斜率,再结合点求出直线方程.
【详解】(1)直线经过点,,
直线的斜率为,
直线平行于直线,直线的斜率为,
又直线经过点,
直线的方程为,一般式方程为.
(2)直线垂直于直线,直线的斜率,解得,
又直线经过点,
直线的方程为,其一般式方程为.
16.(25-26高二上·江西·期中)已知直线,点.求:
(1)点关于直线的对称点的坐标;
(2)直线关于直线的对称直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据中点和斜率列方程组来求得对称点的坐标.
(2)在直线上取一点,并求其关于直线的对称点,然后结合直线与直线的交点来求得对称直线的方程.
【详解】(1)直线的斜率为,
设,又,依题意可得,
解得,所以.
(2)在直线上取一点,则关于直线的对称点必在直线上,设对称点,
则,解得,故.
设直线与直线的交点为,则由,解得,即.
所以直线经过点,
则,所以直线的方程为,即.
17.(25-26高二上·四川资阳·期末)已知直线.
(1)当k变化时,求直线l经过定点P的坐标;
(2)求点到直线距离的最大值,并求此时直线的方程;
(3)若直线交轴负半轴于点,交轴正半轴于点,为坐标原点,求的面积的最小值,并求此时直线的方程.
【答案】(1);
(2);
(3)4,.
【分析】第一问将方程进行变形,使参数所乘的部分为零,即可求解;第二问当线段时,距离最大,根据斜率乘积为即可求得;第三问分别求出、两点坐标,转化为的直角边长,再根据基本不等式求解即可.
【详解】(1)由题,
因为当变化时,直线过定点,则有,
解得,即定点
(2)由题知当线段时,距离最大,此时最大距离为,又可得,
则,解得,则直线
(3)由题可知,则,则,
所以
,当且仅当时,等号成立,此时,最小值为4,
此时的直线.
18.(25-26高二上·福建厦门·阶段检测)已知直线: ,直线: ,其中为实数.
(1)当时,求的值;
(2)当 时,直线,的交点为,
①直线经过,且与直线 垂直,求直线的方程;
②设,若直线过交点,且点到直线的距离等于1,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)① ;②或
【详解】(1)直线: 的斜率为,
由,得直线的斜率存在且为,
由得,即,解得.
(2)当 时,直线:,
由,得,则,
①直线的斜率为,
因为,所以,得,
因为直线经过,其方程为,
化简得直线的方程为.
②若直线的斜率不存在,则直线的方程为,
此时点到直线的距离等于1,符合题意;
若直线的斜率存在且过点,
设直线的方程为,即,
因为点到直线的距离等于1,则,
化简得,解得,所以直线的方程为,
综上所述,直线的方程为或.
19.(25-26高二上·福建宁德·期中)已知点分别是两射线和上的点,点.
(1)若点是线段的中点,求线段的长.
(2)设点在直线上,为坐标原点.
①若直线垂直于轴,求的面积;
②求面积的最小值,并求取到最小值时直线的方程.
【答案】(1)
(2)①;②最小值6,
【分析】(1)方法一:先考虑直线的斜率不存在,不合要求,再考虑直线的斜率存在,直线的方程为,联立求出两点的坐标,得到方程组,求出,得到,求出答案;
方法二:设,根据是线段的中点得到方程,求出,所以,求出答案.
(2)方法一:①在(1)基础上,得到;
②在(1)基础上,得到,换元后,由函数单调性得到面积最小值为6,因为,所以最小值为6,此时直线的方程为.
方法二:①在(1)基础上,得到;
②设,由三点共线得到,由基本不等式“1”的妙用求出,从而得到,求出此时直线的方程.
【详解】(1)方法一:若直线的斜率不存在,即的方程为,易得,,
此时的中点坐标为,与点不符,不合题意.
可知直线的斜率存在,不妨设为,依题意得或,
此时直线的方程为,
由可得,
由可得,
因为的中点为,所以
解得,
则,
则;
方法二:设,
由是线段的中点可得
所以,
所以,
则.
(2)方法一:①当直线的斜率不存在时,由(1)的结论,
可得.
②当直线的斜率存在时,设为,依题意得或,
则直线的方程为,
由(1)可得.
.
设,则且,令,
则且,即且,
可得且不等于,
因为,所以当,即时,取得最小值6,
此时直线的方程为.
方法二:①当直线的斜率不存在时,由①的结论,
可得.
②设,
由三点共线可得,即,
整理得,即,
所以,
当且仅当时取到等号.
,
即时,取得最小值6,
此时直线的方程为.
2 / 16
1 / 16
学科网(北京)股份有限公司
$
第二章 直线方程综合限时训练卷02
(限时120分钟,分值:150分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2026高三·全国·专题练习)过点,且纵横截距的绝对值相等的直线共有( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(25-26高三·全国·一轮复习)过点,的直线的倾斜角的取值范围是,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.或
3.(25-26高二上·天津西青·期中)已知,两点,若过点的直线与线段有交点,则直线的斜率的取值范围为( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高二上·浙江·期中)已知直线:,:,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
5.(25-26高二下·河南新乡·阶段检测)若直线与的交点在第二象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二上·山东聊城·期末)若直线互相平行,且两直线之间的距离为,则的值为( )
A. B. C.或 D.或
7.(25-26高一下·全国·课堂例题)已知、,则函数的最小值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
8.(25-26高二上·浙江·期中)已知直线和,两点,若直线上存在点使得最小,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(25-26高二上·江苏·期末)已知直线,,则下列说法正确的有( )
A.若,则
B.若,则直线,之间的距离为
C.直线过定点
D.若直线在两坐标轴的截距相等,则或
10.(25-26高二上·四川成都·期中)下列说法正确的是( )
A.方程表示过点的所有直线
B.已知两条直线,若,则;
C.当点到直线的距离最大时,的值为
D.过点的直线与以、为端点的线段有交点,则直线斜率的取值范围是
11.(25-26高二上·浙江·阶段检测)已知为坐标原点,,为轴上一动点,为直线上一动点,则( )
A.周长的最小值为 B.的最小值为
C.的最小值为10 D.的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(25-26高二下·上海·期中)已知直线过点,且与直线的夹角为,则直线的方程为______________.
13.(25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测)设直线的倾斜角,则其斜率的取值范围是____________;若直线的斜率,则直线的倾斜角的取值范围是____________.
14.(25-26高二上·贵州遵义·期末)唐代诗人李颀的边塞诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,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”,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军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设将军出发点是,军营所在位置为,河岸所在直线方程为:,则将军从出发点到河边饮马,再回到军营的总路程最短为____________.
四、解答题:本大题共5题,第15题13分,第16-17题每题15分,第18-19题每题17分,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(25-26高二上·青海·阶段检测)已知直线经过点,.
(1)若直线经过点且平行于直线,求直线的一般式方程;
(2)若直线经过点且垂直于直线,求直线的一般式方程.
16.(25-26高二上·江西·期中)已知直线,点.求:
(1)点关于直线的对称点的坐标;
(2)直线关于直线的对称直线的方程.
17.(25-26高二上·四川资阳·期末)已知直线.
(1)当k变化时,求直线l经过定点P的坐标;
(2)求点到直线距离的最大值,并求此时直线的方程;
(3)若直线交轴负半轴于点,交轴正半轴于点,为坐标原点,求的面积的最小值,并求此时直线的方程.
18.(25-26高二上·福建厦门·阶段检测)已知直线: ,直线: ,其中为实数.
(1)当时,求的值;
(2)当 时,直线,的交点为,
①直线经过,且与直线 垂直,求直线的方程;
②设,若直线过交点,且点到直线的距离等于1,求直线的方程.
19.(25-26高二上·福建宁德·期中)已知点分别是两射线和上的点,点.
(1)若点是线段的中点,求线段的长.
(2)设点在直线上,为坐标原点.
①若直线垂直于轴,求的面积;
②求面积的最小值,并求取到最小值时直线的方程.
2 / 16
1 / 16
学科网(北京)股份有限公司
$