内容正文:
高二数学●2024人教A版选择性必修一
第二章 直线和圆的方程
2.2 直线的方程
本节掌握直线点斜式、两点式、一般式等方程及适用条件,能根据条件求直线方程并完成形式转化。体会坐标法,发展直观想象、逻辑推理与数学运算素养
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图解课标要点
3
理知识 新知课丨必备知识解读
知识点1 直线的点斜式方程
1 直线的点斜式方程的定义
图2.2-1
如图2.2-1,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 .(两个方程的几何意义不同,前者表
示不包含的直线,后者表示包含 在内的所有点的直
线)
方程(由点斜式方程能观察到,直线过定点 ,斜率为
)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.
. .
. .
. .
4
2 两种特殊情况
倾斜角 图形特征 斜率 直线 的方程
,即 ,即
无意义,即斜率不存在 ,即
特别提醒 1.构成直线的要素有两个:一点和一个方向,点斜式方程是这两个要素的
直接反映.
2.当倾斜角为 时,直线没有斜率,点斜式方程不存在.
5
3 直线的方程与方程的直线
(1)直线的方程:直线上每一个点的坐标 都满足关系式
;
(2)方程的直线:坐标满足关系式的每一个点都在直线 上.
(满足(1)(2)后,直线与方程就一一对应了)
6
4 点斜式方程的特殊情形——斜截式方程
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
我们把直线与轴的交点的纵坐标叫做直线在 轴上的截距(截距不是
距离,可正可负,也可为0).
这样,方程由直线的斜率与它在轴上的截距(, 的几何意义)
确定,我们把方程 叫做直线的斜截式方程,简称斜截式.
. .
. .
. .
7
知识剖析 (1)直线的斜截式方程其实是点斜式方程在 时的特殊情况.斜截式
方程应用的前提是直线的斜率存在(与 轴不垂直).
(2)当直线与轴正半轴相交时,截距;当直线与 轴负半轴相交时,
截距;当直线经过原点时,截距.但并非所有的直线都与 轴有交点,当
直线与轴平行时,在 轴上没有截距.
(3)斜截式方程与一次函数的解析式相同,都是 的形式,但有区别:
当时,为一次函数;当时, ,不是一次函数.故一次函数
一定可看成一条直线的斜截式方程.
8
学思用·典例详解
例1-1 [教材改编P60例1](2026·北京市第二中学期中)经过点 ,且倾斜角为
的直线的点斜式方程为______________.
【解析】倾斜角为 的直线的斜率为,又该直线经过点 ,所以
用直线的点斜式求得直线的方程为 .
9
例1-2 [多选题](2026·福建省厦门市大同中学月考)在平面直角坐标系中,下列四个结
论中正确的是( )
CD
A.每一条直线都有点斜式方程
B.方程与方程 可表示同一条直线
C.直线过点,倾斜角为 ,则其方程为
D.直线恒过点
【解析】直线的点斜式方程不能表示斜率不存在的直线,所以A错误.
点不在方程所表示的直线上,但是在方程 所表示的直
线上,所以B错误.
C显然正确.
由直线的点斜式方程知,不论为何值,直线恒过点 ,故D正确.
10
例1-3 [教材改编P62 T3(1)]倾斜角为 且在轴上的截距为 的直线的方程为
______________.
【解析】斜率为,则直线方程为 .
11
【想一想丨问题质疑】
教材第61页【?】:截距是距离吗?
提示 直线的截距分为横截距和纵截距,横截距是直线与 轴交点的横坐标,纵截
距是直线与 轴交点的纵坐标.因此截距可以取正数、零、负数,而距离只能为非负
数,所以截距不是距离.
例1-4 方程 表示的直线可能是( )
B
A. B. C. D.
【解析】由方程可知,直线的斜率,在轴上的截距 ,显然,
,而选项A,D中,选项C中 ,故排除A,C,D,选B.
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知识点2 直线的两点式方程
1 直线的两点式方程的定义
就是经过两点,(其中, )的直
线的方程,我们把它叫做直线的两点式方程,简称两点式.(对于两点式中的两点,
只要是直线上的两个不同点即可,两点式方程与这两个点的顺序无关)
. .
13
知识剖析 1.当时,垂直于轴,直线方程为,当 时,
垂直于轴,直线方程为 .
与 ,显然后者
表示直线的范围比前者缩小了,但后者便于记忆和应用,所以采用后者作为公式.
3.把直线的两点式方程化为 ,则该方程
表示过平面内任意不同两点, 的直线.
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2 两点式方程的特殊形式——截距式方程
特别提醒 (1)截距式方程应用的前提是截距存在且均不为0,即直线过原点或与坐
标轴平行时不能用截距式方程.
(2)截距式方程中要求, 均不能为0,但事实上截距可以为0,因此在解决截
距相等问题时,要注意截距为零的情况.(此时不能设为截距式方程)
. .
15
学思用·典例详解
例2-5 [教材改编P64 T1]经过两点, 的直线的方程是_______________.
【解析】根据直线的两点式方程得,整理得 .
例2-6 直线在 轴上的截距是( )
B
A. B. C. D.
【解析】可化为 1(直线截距式方程的特点是等式的左边是两
式相加),故直线在轴上的截距是 .
. .
. .
16
例2-7 (2026·天津市耀华中学检测)求过点,且在轴, 轴上的截距互为相反
数的直线的方程.
【解析】当直线经过原点时,设直线的方程为,由于该直线经过点 ,故
直线的方程为 ;
当直线不经过原点时,设直线的方程为,由于该直线经过点 ,故
,解得,故直线的方程为 .
故所求直线方程为或 .
总结 若直线的截距相等,则直线过原点或者斜率为 ;若直线的截距互为相反数,
则直线过原点或者斜率为1.
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知识点3 直线的一般式方程
1 直线的一般式方程的定义
我们把关于,的二元一次方程(其中, 不同时为0
(也可写成 ))叫做直线的一般式方程,简称一般式.
知识剖析 一般式方程中的系数,, 取值情况与图形特征
图形特征 ,, 取值情况
平行于轴(只与 轴相交) ,,
平行于轴(只与 轴相交) ,,
与 轴重合 ,,
与 轴重合 ,,
与两坐标轴相交 ,
直线过原点 ,
. .
18
2 直线方程的一般式与斜截式、截距式的互化
一般式 斜截式 截距式
,不同时为0
从以上表格中可以看出,若直线的一般式方程为 ,则
其斜率为,在轴上的截距为,在轴上的截距为 .
说明 解题时,若无特殊说明,应把求得的直线方程化为一般式.对一般式作如
下约定:按含项、含项、常数项的顺序排列,且的系数为正,, 的系数和常数项
一般不出现分数.
19
知识剖析
一般式方程系数的取值与图形的关系
,, 取值
情况,,都不为0 , ,
, ,
, ,
, ,
斜率、截距与0的关系 ,
,
,
,
图形
20
3 选用恰当形式求直线方程
(1)直线方程五种形式的比较:
方程 常数的几何意义 适用条件
点斜式 是直线上的一个定点, 是
斜率 直线不垂直于 轴
斜截式 是斜率,是直线在 轴上的截距 直线不垂直于 轴
两点式
, 是直线上的两个
定点 直线不垂直于 轴
和 轴
截距式
,分别是直线在轴, 轴上的非
零截距 直线不垂直于 轴
和 轴,且不过原点
一般式
,不同时为0 ,, 为系数 任何情况
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(2)直线方程五种形式的互化:
22
学思用·典例详解
例3-8 [多选题](2026·江苏省常州市北郊高级中学调研)关于直线 ,
则下列结论正确的是( )
BD
A.倾斜角为 B.斜率为
C.在轴上的截距为 D.在轴上的截距为
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【解析】直线 ,
即 ,
所以直线的斜率为,倾斜角为 ,在轴上的截距为 ,故A错误,B正确,C
错误,
令,得,所以直线在轴上的截距为 ,故D正确.
故选 .
24
例3-9 若直线不经过第一象限,则 的取值范围为_ _______.
【解析】根据题意,直线的方程为 ,
变形可得 ,
又直线 不经过第一象限,
则有 ,
解得 ,
所以的取值范围为 .
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例3-10 (2026·福建省福州市段考)已知直线过点且与轴、轴分别交于,
两点,若恰为线段的中点,求直线 的方程.
【解析】 由题意知直线的斜率存在且不为0,设为 .
因为直线过点 ,
所以直线的方程为 .
令,得 ;
令,得 .
所以, .
26
因为为线段 的中点,
所以
所以 ,
所以直线的方程为,即 .
27
由题意知直线的斜率存在且不过原点,设直线的方程为
(题中涉及与轴, 轴的交点,即截距,因此在截距非零的情况下,可选用截距
式),则, ,
由中点坐标公式得,,解得, ,
所以直线的方程为 ,
即 .
. .
28
释疑惑 重难拓展
知识点4 利用直线方程判断两直线的位置关系
方程形式
条件
位置关系 斜截式
,
一般式
,
相交 或
垂直
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平行 且
或或
(该形式更直观,易对比)
重合 且
或
续表
. .
30
学思用·典例详解
例4-11 若直线与直线平行,则 ____.
【解析】 ,
解得 .
31
例4-12 若直线与互相垂直,则
的值为_______.
1或
【解析】 ,
,
即 ,
解得或 .
32
知识点5 常见的直线系方程
一条直线的确定需要两个独立条件.具有某个独立条件的所有直线的集合,称为
直线系,它的方程称为直线系方程.
1 平行直线系
(1)斜率为的直线系方程为为常数,为参数 .
(2)与直线平行的直线系方程都能表示为
其中为参数,且,我们可以依据题设中另一个条件来确定 的值.
(3)过点,且平行于直线 的直线方程为
.
33
2 垂直直线系
(1)与直线垂直的直线系方程为, 为参
数 .
(2)与直线垂直的直线方程可表示为 ,再由
其他条件列方程求出 .
(3)过点,且垂直于直线 的直线方程为
.
34
3 过定点的直线系
(1)斜率存在设为且过定点的直线系方程为 .
(2)为避免对斜率是否存在进行讨论,过定点 的直线系方程还可设为
(链接教材P67 T11),为参数 .
特别提醒 ①已知直线的纵截距为,即直线过点时,常设其方程为 ,
其中 为参变量(不适用于斜率不存在的直线).
②已知直线的横截距为,即直线过点时,常设其方程为 ,其
中 为参变量(不适用于斜率为0的直线).
. .
35
4 直线的平移变换
直线的平移规律:直线上下(或沿轴)平移 个
单位长度,得(上加下减);直线左右(或沿 轴)平移
个单位长度,得 (左加右减).
. .
. .
36
学思用·典例详解
例5-13 [教材改编P67 T8(1)
(1)求过点,且与直线 平行的直线的方程.
【解析】 直线的斜率为 ,
所以所求直线的方程为,即 .
设所求的直线方程为,把代入,得 ,解
得 ,
所以所求直线的方程为 .
所求直线的方程为,即 .
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(2)已知直线过点,且与直线垂直,求直线 的一般式方程.
【解析】直线与直线垂直,则可设直线方程为 ,
因为直线过点 ,
所以 ,
解得 ,
所以直线的一般式方程为 .
38
例5-14 已知直线,将直线 向上平移2个单位长度,再向左平移4个单
位长度得到直线,则直线 的方程为___________.
【解析】根据直线的平移规律,可得直线的方程为 ,
即 .
39
知识点6 方向向量与直线的参数方程
图2.2-2
如图2.2-2,设直线经过点, 是它的一
个方向向量,是直线上的任意一点,则向量与 共线.
根据向量共线的充要条件,存在唯一的实数,使 ,即
,所以(
的几何意义是这条直线的方向向量).在①中,实数是对应点
的参变数,简称参数.
. .
40
由上可知,对于直线上的任意一点,存在唯一实数 使①成立;反之,对于参
数的每一个确定的值,由①可以确定直线上的一个点 .我们把①称为直线的参
数方程.
特别地,当直线的倾斜角为 ,则直线的一个方向向量为 ,
于是直线的参数方程为为参数.由于 为单
位向量,所以的几何意义(只有在,即为单位向量时, 才等于
)为向量 的模.
. .
41
学思用·典例详解
例6-15 已知直线过点,且斜率为,点在直线上,若以的模 为参数,
求直线 的参数方程.
【解析】 直线的斜率为 ,
直线的倾斜角 .
, .
直线 的参数方程为
为参数 .
42
例6-16 直线为参数 的一般方程为_______________.
【解析】消去参数方程中的,可得一般方程为 .
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知识点7 点与直线的位置关系
学思用·典例详解
教材深挖
该知识点是对教材P68T15的深挖
点与直线的位置关系只有三种情况:点在直线上、点在直线的上方或点在直线
的下方.
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如何判断点和直线 的位置关系呢?
几何法:通过画图观察点与直线 的位置来判断.
代数法:只需要将点的坐标代入直线方程中,
(1)若成立,则点在直线 上;
(2)若成立,则点在直线 上方;
(3)若成立,则点在直线 下方.
注意 当直线斜率不存在,即直线方程为时,若点的横坐标 ,则点
在直线右侧(可理解为一种广义的“上方”);若 ,则点在直线左侧
(广义的“下方”).
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学思用·典例详解
例7-17 [教材改编P68 T15]画图判断点,,,, 与直
线 的位置关系;观察有什么规律,并把这个规律表示出来.
图2.2-3
【解析】如图2.2-3所示,发现点 在直线上,点
的坐标使得 ;
点, 在直线上方,这些点的坐标使得
;
点, 在直线下方,这些点的坐标使得
.
可得如下规律:直线上的点的坐标使得 ,直线上方的点的坐标使得
,直线下方的点的坐标使得
46
方法帮 解题课丨关键能力构建
题型1 直线的点斜式方程
1 点斜式方程
例18 已知直线绕着其上一点逆时针旋转 后得直线,则直线 的
点斜式方程为_________________.
47
【解析】 直线的斜率 ,
所以倾斜角为 .
由题意知,直线的倾斜角为 ,
所以直线的斜率 ,
又点在直线 上,
所以直线的点斜式方程为 .
直线旋转 后得直线,所以直线与直线 垂直,
直线的斜率为 ,
则直线的斜率为 ,
所以直线的点斜式方程为 .
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利用点斜式求直线方程的注意点
用点斜式求直线的方程,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.
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【学会了吗丨变式题】
图2.2-4
1.(2026·山东省潍坊市期中)如图2.2-4,直线 的方程是( )
D
A. B.
C. D.
【解析】因为直线过点,所以设直线方程为 ,
由图可知直线的倾斜角为 ,(注意,倾斜角为 轴正方向与
直线 向上方向所成的角)
即,所以 ,
化简得 .
. .
50
2 点斜式方程的特殊情形——斜截式方程
例19 根据条件写出下列直线的斜截式方程:
(1)倾斜角为 ,与 轴的交点到坐标原点的距离为3;
【解析】因为直线的倾斜角为 ,所以斜率.因为直线与 轴的交
点到坐标原点的距离为3,所以直线在轴上的截距或 ,故所求直线的斜
截式方程为或 .
51
(2)在轴上的截距为,且与轴夹角为 .
【解析】与轴夹角为 的直线倾斜角为 或 ,(注意倾斜角有两个)
所以斜率为 或 ,即 ,
又直线在轴上的截距为 ,
故所求直线的斜截式方程为 .
思路点拨 结合截距、斜率的几何意义,明晰各题中直线的截距、斜率,从而写出
直线的斜截式方程.
. .
52
例20 已知,,则直线 的位置可能是( )
B
A. B. C. D.
53
【解析】因为直线方程为,且,,即 ,
所以,令,得 ,
所以直线与轴的交点坐标为.只有选项B中的图形符合要求.(也可由, 的正
负,分析图形直接判断)
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斜截式方程的特点及应用
1.若能求得直线的斜率,且直线在 轴上的截距已知,可选用直线的斜截式方程直接
求解直线方程.
2.根据,的正负分析斜率和截距的几何意义, 直线呈上升趋势,
直线呈下降趋势, 直线呈水平状态; 直线与 轴的交点
在轴上方, 直线与轴的交点在轴下方, 直线过原点.
55
【学会了吗丨变式题】
2.(2026·湖北省襄阳市第四中学测试)已知直线的方向向量为,且在 轴上的截
距为,则直线 的方程为( )
C
A. B. C. D.
【解析】由直线的方向向量为得直线的斜率为,又在轴上的截距为 ,
所以直线的方程为,即 .故选C.
3.[多选题]直线不经过第一象限,则点 可能在( )
BD
A.第二象限 B.第三象限 C.第四象限 D.坐标轴上
【解析】 直线不经过第一象限,,,或, .则
点可能在第三象限或坐标轴上.故选 .
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题型2 直线的两点式方程
1 两点式方程
例21 [教材改编P63例4](2025·江西省丰城市第九中学段考)已知 的三个顶点分
别为,, .
(1)求边 所在直线的方程;
【解析】由直线的两点式方程得边所在直线的方程为,即 .
(2)求边上的中线为中点 所在直线的方程.
【解析】由题意,得点的坐标为 ,
由直线的两点式方程,得所在直线的方程为,即 .
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已知两点求直线方程的方法(或思路)
(1)已知直线上两点的坐标求直线方程时,若满足两点式方程的适用条件,可直接
将两点的坐标代入直线的两点式方程,化简即得;
(2)代入点的坐标时注意横、纵坐标的对应关系,若点的坐标中含有参数,需注意
对参数的讨论;
(3)在斜率存在的情况下,也可以选用斜率公式求出斜率,再用点斜式求方程.
58
2 两点式方程的特殊情形——截距式方程
母题 致经典·结构化试题
与截距有关的直线方程
当题设条件中涉及直线“在两坐标轴上截距相等”“截距的绝对值相等”“截距互为相反
数”“截距相差 ”“截距有倍数关系”“与两坐标轴所围成的三角形的周长(或面积)”
等时,我们常用直线方程的截距式求解.此时要考虑直线的截距是否为0.
59
例22 [教材改编P67 T7][多选题](2026·河南省南阳市第一中学月考)过点 且在
两坐标轴上截距相等的直线方程为( )
BC
A. B. C. D.
【解析】 经过点 且在两坐标轴上截距相等的直线,若它过原点
(直线的截距可以为0,解题时切勿遗漏此情况),则它的斜率为2,
方程为,即 .
. .
60
图2.2-5
若它不经过原点,设它的方程为 ,(截距式方程的适用条
件:横、纵截距存在且不为0)
把点代入,求得 ,
此时,直线的方程为,即 .
综上可得,过点 且在两坐标轴上截距相等的直线方程为
或 .
. .
61
由题意知直线的斜率存在且,设直线方程为 ,令
,得 ,
令,得 .
由题意知 ,
即,解得或 ,
所求直线方程为或,即 或
.
由图2.2-5可知,截距相等的直线过原点或斜率为 (不过原点),又直线过
,则可得直线方程为或,即所求直线方程为
或 .
62
子题 情境转化
[多选题](2026·江西省上高二中月考)已知直线过点 ,且与两坐标轴正半轴围成
的三角形面积为9,则直线 的斜率为( )
AC
A. B. C. D.
63
【解析】由题意,可设直线的方程为 .(与两坐标轴正半轴围成三角形,截
距存在且不为0,因此可直接运用截距式)
直线过点 ,且与两坐标轴正半轴围成的三角形面积为9,
解得或
直线的方程为 ,
直线的斜率为 ,
故直线的斜率为或 .
. .
名师点评 直线的截距式方程是两点式方程的特殊情况(两个点是直线与坐标轴的交
点,记为, ,用它来画直线以及求直线与坐标轴围成的图形面积或周长时较
为方便.一条直线与坐标轴围成的三角形的面积 .
65
求直线的截距式方程的方法(或思路)
(1)由已知条件确定横、纵截距.
(2)若两截距为零,则直线过原点,直接写出方程即可;若两截距不为零,则代入
公式 ,可得所求的直线方程.
注意:此类型的题目也可用点斜式方程求解,避免分类讨论.
66
【学会了吗丨变式题】
4.[多选题](2026·福建省莆田第四中学月考)若直线过点 且在两坐标轴上截距的
绝对值相等,则直线的方程可能为( )
ABC
A. B. C. D.
67
【解析】 (从截距式入手) 当直线在两坐标轴的截距为0时,可设直线方程
为,因为直线过点,则,故直线方程为,即 ,故C正确.
当直线在两坐标轴的截距不为0时,可设直线方程为,又点 在直线上,
则 ,
若,则,则直线的方程为 ,故B正确;
若,则,,则直线的方程为,故A正确.故选 .
68
(从点斜式入手) 由题意知,直线的斜率存在且不为0,
设直线的方程为 ,
令,得,令,得 ,
因为直线在两坐标轴上截距的绝对值相等,
所以,解得或或 ,
所以所求直线的方程为或或.故选 .
69
题型3 直线过定点问题
例23 已知直线.求证:不论为何值,直线 总经过第一象限.
【解析】 将直线的方程整理为 ,
的斜率为,且过定点, ,
图2.2-6
而点,在第一象限(如图2.2-6),故不论为何值, 恒过第一象
限.
70
直线的方程可化为 .
要使上式对任意的 总成立,
必有即
即过定点, .
以下同方法1.
名师点评 含有一个参数的直线方程一般是过定点的,这里对一般式灵活变形后发现
定点是解决问题的关键,在变形后特点还不明显的情况下,可采用方法2求解.
71
求直线过定点的方法
1.直接法:将已知的方程转化为点斜式、斜截式或截距式方程,进而得定点.
2.方程法:将已知方程整理成关于参数的方程,由于直线恒过定点,则关于参数的
方程恒成立,进而求出定点.如整理成,而该方程关于 恒成
立,则有 其解就是所有直线都恒过的定点的坐标.
说明:在学习完求直线的交点坐标后,我们可以任取直线系中的两条直线
(一般取特殊直线),它们的交点坐标即为所求定点的坐标.
72
【学会了吗丨变式题】
5.直线 过一定点,则该定点的坐标为______.
【解析】由得 ,令
解得故直线过定点 .
73
题型4 直线的一般式方程
例24(1)设直线的方程为,若直线 的斜率为
,则___;若直线在轴、轴上的截距之和等于0,则 ___.
5
1
【解析】因为直线的斜率存在,所以直线的方程可化为 ,
由题意得,解得 .
直线的方程可化为,由题意得,(分别令, ,
得到直线在轴、轴上的截距)解得 .
. .
74
(2)设直线的方程为,若 不经过第二象限,则实
数 的取值范围是__________.
【解析】将直线的方程化为 ,则
解得 .
75
76
例25 若,,都大于0,则直线 的大致图形是下列选项中的( )
D
A. B. C. D.
【解析】将直线方程化为,,, 都大于0,
, .
直线 的大致图形是D.
77
1.直线的一般式方程中要求, 不同时为0.
2.由直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式方程去分母、移项就可以转化为直线
的一般式方程(化为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为斜截式、截距式方程.(注意斜截式、截距式方程的适用条
件)
3.解决与图形有关的问题时,常通过把直线的一般式方程化为斜截式,利用直线的
斜率和纵截距作出判断.
78
【学会了吗丨变式题】
6.(2026· 湖北省武汉市第六中学月考)设直线的方程为,则直线
的倾斜角 的取值范围是( )
C
A. B. C. D.
79
【解析】当时,直线方程为,直线垂直于轴,所以倾斜角 ;
当时,直线的斜率 ,
因为,所以 ,
结合正切函数的图象可知 .
综上所述,倾斜角 的取值范围是 ,故选C.
80
题型5 由直线的位置关系求方程或参数
1 求参数
例26(1)当为何值时,直线与直线 平行?
【解析】 ,
,
当时,显然不平行于 .
当时,若,则需 ①.
(用此法解题时,切勿忽略对含参数的分母是否为0的讨论)
由①式得,解得或 .
当或时, .
. .
81
若,则需 ,(此方法可避免讨论)
解得或 .
当或时, .
当或时, .
. .
82
(2)当为何值时,直线 与直线
垂直?
【解析】 由题意得 .
当,即时,直线与直线 显然垂直.
当,即时,直线与直线 不垂直.
当且时,直线,的斜率,都存在,, .
83
当时, ,
即,解得 .
综上可知,当或时, .
,,解得 .
故当或时, .
84
根据直线的位置关系求参数的思路
利用两直线平行或垂直的充要条件构建关于变量的方程(组),通过解方程(组)
求值.由于两直线平行的充要条件较复杂,因此解题中可先利用其必要条件构建变量
的方程,求值后再加以检验.
85
【学会了吗丨变式题】
7.已知直线, ,则“
”是“ ”的( )
C
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
86
【解析】由题意得直线的斜率为,直线的斜率为 ,
,,即,解得或 .
当时,直线的方程可化为,直线 的方程可化为
,此时两直线重合,不符合题意,故舍去,
当时,直线的方程可化为,直线 的方程可化为
,满足 ,
“”是“ ”的充要条件.
87
8.(2026·江西省南康中学月考)已知直线 和
,则“”是“直线与直线 垂直”的( )
A
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
【解析】由直线和 垂直,得
,化简整理可得,,解得或 ,故
“”是“直线与直线 垂直”的充分不必要条件.故选A.
88
2 求方程
例27 已知直线的方程为,求直线的方程,使 满足:
(1)过点,且与 平行;
【解析】 (点斜式)的方程可化为 ,
的斜率为 .
与平行,的斜率为 .
又过点, 由点斜式得直线的方程为 ,即
.
89
(直线系方程) 由与平行,可设的方程为 ,
将代入得 .
所求直线方程为 .
由与平行,且过点 ,
则的方程为 ,
即 .
90
(2)过点,且与 垂直;
【解析】 (点斜式)的方程可化为 ,
的斜率为 ,
由与垂直,得的斜率为 .
又过点, 由点斜式得直线的方程为 ,即
.
91
(直线系方程) 由与垂直,可设的方程为,将
代入得 .
所求直线方程为 .
由与垂直,且过 ,
则的方程为 ,
即 .
92
(3)与垂直,且 与两坐标轴围成的三角形面积为4.
【解析】 (点斜式)的方程可化为 ,
的斜率为 .
, .
设在轴上的截距为 ,
则直线的方程为 ,
令,可得在轴上的截距为 ,
由题意可知,围成的三角形面积, .
直线的方程为或 .
即或 .
93
(直线系方程) 由与垂直,可设直线的方程为 ,
则在轴上的截距为,在轴上的截距为 ,
由题意可知,围成的三角形面积,得 .
直线的方程为或 .
94
利用直线的位置关系求直线方程的方法
(1)利用直线的平行或垂直,确定待求直线的斜率,再利用点斜式写出直线的方程,
但要注意直线斜率不存在的情况.
(2)利用直线系方程设出待求直线的方程,依据条件求得参数的取值,即得所求直
线的方程.
95
【学会了吗丨变式题】
9.已知直线与直线平行,且直线在轴上的截距比在 轴上的截距大1,
则直线 的方程为( )
A
A. B.
C. D.
【解析】由题意得直线的斜率与直线的斜率相等,设直线 的方程为
,根据直线在轴上的截距比在轴上的截距大1,可得 ,
解得,故直线的方程为,即 .
96
10.(2026·山东省济南市月考)直线的一个方向向量为,直线过点且与 垂
直,则直线 的方程为( )
A
A. B. C. D.
【解析】直线的一个方向向量为,直线过点且与 垂直,故所求的直线
的方程为,整理得 .
97
题型6 直线方程的综合问题
1 直线方程的实际应用
例28 在路边安装路灯,路宽,灯杆长,且与灯柱成 角.路灯采用锥形
灯罩,灯罩轴线与灯杆垂直.当灯柱高 约为多少米时,灯罩轴线正好与道路路面的
中线相交?,精确到
思路点拨 根据题意画出图形,建立适当的坐标系,结合已知条件求出灯罩轴线所
在的直线方程.
98
图2.2-7
【解析】记灯柱顶端为点,灯罩处为点,灯杆为 ,灯罩
轴线与道路路面的中线交于点.以灯柱底端 点为坐标原点,
灯柱所在直线为 轴,建立如图2.2-7所示的平面直角坐标
系,
则点的坐标为,点的坐标为 .
因为 ,所以直线 的倾斜角为
,则点 的坐标为
,即 .
99
因为 ,
所以 .
由直线的点斜式,得直线的方程是 .
因为灯罩轴线过点 ,
所以 ,
解得 .
故灯柱高约为 .
100
2 与最值有关的问题
图2.2-8
例29 某小区内有一块荒地 ,今欲在该荒地上划出一块长方形
地面(不改变方位)进行开发(如图2.2-8所示).问如何设计才能使
开发的面积最大?最大开发面积是多少?(已知 ,
,, )
图2.2-9
【解析】以所在直线为轴,所在直线为 轴建立
平面直角坐标系(如图2.2-9),由已知可知, ,
所在直线的方程为,即 .
由图2.2-9可知,欲使开发的长方形地面面积最大,则长方形的一个顶
点必在线段上,从而可设该顶点为,其中 ,
101
所开发部分的面积为
,
当时, 取得最大值,最大值为
,此时 .
因此当点距所在直线,距所在直线 时所开发的面积最大,最大面积
为 .
102
解决有关最值问题,首先要选好自变量,然后建立关于这个自变量的函数表达式,
最后利用求函数最值的方法求解;或者利用基本不等式求解.
103
【学会了吗丨变式题】
11.是直线上的第一象限内的一点,为定点,直线交 轴正半轴
于点,求使面积最小的点 的坐标.
【答案】如图D 2.2-1,设点的坐标为 .
图D 2.2-1
104
(1)当直线不垂直于 轴时,
由两点式得直线的方程为,且 .
令,得.因为点在轴的正半轴上,所以,即 .
所以 的面积
,
当且仅当时等号成立,此时点的坐标为 .
(2)当直线与轴垂直时,点的坐标为 ,此时
.
综上所述,的面积的最小值为,此时点的坐标为 .
105
练习帮 习题课丨学业质量测评
A 基础练丨知识测评
建议时间:20分钟
1.(2026·陕西省西安市期中)如果直线 与直线
平行,那么 等于( )
A
A. B. C.1 D.2
【解析】 由题意得,解得.经检验 符合题意.
直线与直线 平行,
解得 .
106
2.直线的斜率为,在轴上的截距为 ,则( )
C
A., B., C., D.,
【解析】将直线的方程化为斜截式为,所以 ,
.
3.(2026·河南省周口市月考)已知直线的一个方向向量为,且经过点 ,
则直线 的方程为( )
D
A. B. C. D.
【解析】直线的一个方向向量为,则直线的斜率为,直线过点 ,
则,即 .
107
4.(2026·甘肃省兰州市期中)方程和 表示的直线可能是( )
D
A. B. C. D.
【解析】若直线经过第一、二、三象限,则, ,从而直线
也要经过第一、二、三象限,所以A, 选项错误;
若直线经过第二、三、四象限,则,,从而直线 也
要经过第二、三、四象限,所以C选项错误;
若直线经过第一、三、四象限,则,,从而直线 要
经过第一、二、四象限,所以D选项正确.
108
5.[多选题](2026·河南省信阳高级中学月考)下列说法正确的是( )
BD
A.截距相等的直线都可以用方程 表示
B.方程能表示平行于 轴的直线
C.经过点,倾斜角为 的直线方程为
D.经过两点, 的直线方程为
109
【解析】对于A,若直线过原点,横纵截距都为零,则不能用方程 表示,
所以A不正确.
对于B,当时,,表示平行于 轴的直线,所以B正确.
对于C,若直线的倾斜角为 ,则该直线的斜率不存在,不能用
表示,所以C不正确.
对于D,由两点式方程易知经过两点, 的直线方程为
,所以D正确.
110
6.[多选题](2026·天津市武清区月考)下列说法正确的是( )
ABD
A.直线必过定点
B.直线在轴上的截距为
C.直线的倾斜角为
D.过点且垂直于直线的直线的方程为
111
【解析】对于A,可化为 ,则直线
必过定点 ,故A正确.
对于B,令,则,即直线在轴上的截距为 ,故B正确.
对于C,可化为,则该直线的斜率为 ,即倾斜角
为 ,故C错误.
对于D,设垂直于直线的直线的斜率为,因为直线 的斜
率为,所以,解得,则过点且垂直于直线 的直
线的方程为,即 ,故D正确.
112
7.设直线的方程为 .
(1)若直线在轴上的截距为,则 _ ___;
【解析】由直线在轴上的截距为,得直线过点 ,代入方程得
,即 ,
解得或,经检验可知当时,直线方程为 ,不合题意,舍去,
所以 .
(2)若直线的斜率为1,则 ____.
【解析】由直线的斜率为1,得直线方程中, 的系数互为相反数,且不为0,所以
,解得或,当 时,
,不合题意,舍去,所以 .
113
8.(2026·四川省达州外国语学校期中)已知顶点,, .
(1)求边所在的直线 的方程;
【答案】 (点斜式) 由,,可得直线 的斜率为
,
所以边所在的直线的方程为 ,
即 .
(两点式) 由,,可得直线 的两点式方程为
,整理得直线的方程为 .
114
(2)若直线过点,且的纵截距是横截距的2倍,求直线 的方程.
【答案】当直线过坐标原点时,由过点,得斜率为2,则直线 方程为
,
此时,直线 的纵截距和横截距均为零(【易错点】不要忽略截距为零的情况),
符合题意.
当直线不过坐标原点时,由题意设直线方程为 ,
由过点,得,解得,所以直线方程为 ,即
.
综上所述,直线的方程为或 .
. .
115
B 综合练丨高考模拟
建议时间:30分钟
9.数学文化 欧拉线 (2026·天津市耀华中学月考)数学家欧拉在1765年提出定理:三
角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心
距离的一半.这条直线被称为三角形的欧拉线.已知的顶点, ,
且,则 的欧拉线的方程为( )
B
A. B. C. D.
【解析】因为,,可得线段的中点为,直线的斜率为 ,
所以线段的垂直平分线方程为,即为 .由于等腰
三角形中,边 上的垂直平分线,也为高线和中线,所以欧拉线方程为
,故选B.
116
10.(2026·河北省唐山市第二中学月考)经过点 的直线在两坐标轴上的截距都是
正值,若使截距之和最小,则该直线的方程为( )
B
A. B. C. D.
【解析】设直线的方程为,因为直线过点 ,所以
.则截距之和 ,当且
仅当,即时取得最小值,所以,解得,则 ,所以
直线的方程为,即 .
117
11.(2026·四川省成都市玉林中学期中)已知点, .若直线
与线段相交,则 的取值范围是( )
A
A. B.
C. D.
118
图D 2.2-1
【解析】
直线,即,由直线的点斜式方程可得直线
过定点,直线的斜率为 ,
又, ,
要使直线与线段 有公共点,由图D 2.2-1
可知,即的取值范围是 .故选A.
119
12.[多选题](2026·河北省衡水中学期中)记直线 ,
,则( )
ACD
A.过定点 B. 的倾斜角为钝角
C.若,则 D.若,则
120
【解析】对于选项A,整理直线方程得,则 解
得即过定点 ,故A正确;
对于选项B,整理直线方程得,当,即时, 的倾斜角
为直角,故B错误;
对于选项C,代入,可得直线,,显然 ,
故C正确;
对于选项D,若,则,解得 ,
故D正确.故选 .
121
13.(2026·福建省厦门外国语学校周测)已知直线 和直线
都过点,则过点和点 的直线方程为
________________.
【解析】因为两条直线都过,所以, ,所
以点和点都在直线 上,而经过两点的直线只有一
条,所以所求直线的方程为 .
122
14.(2026·江苏省南京市第一中学月考)已知直线 .
(1)证明:直线 过定点;
【答案】直线的方程可化为 ,(根据直线的点斜式方程判断定点)
可知无论取何值,直线总过定点 .
(2)若直线不经过第四象限,求 的取值范围;
【答案】由题意,直线,即 ,
因为直线不经过第四象限,所以, ,(斜率和截距均不小于0)
解得,所以的取值范围为 .
123
(3)若直线交轴的负半轴于点,交轴的正半轴于点, 为坐标原点,设
的面积为,求的最小值及此时直线 的方程.
【答案】由题意知 .
当时,,即点 ,
当时,,即点 ,
所以, ,
所以的面积 ,
因为,所以 ,
当且仅当,即 时等号成立,
所以,此时,直线 .
124
C 培优练丨能力提升
15.新考法 新定义题 [多选题]平面直角坐标系中,如果与都是整数,就称点
为整点,则下列命题是真命题的为( )
AD
A.存在这样的直线,既不与坐标轴平行又不经过任何整点
B.如果与都是无理数,那么直线 不经过任何整点
C.如果与都是有理数,那么直线 必经过无穷多个整点
D.存在恰经过一个整点的直线
125
【解析】对于A,如直线,既不与坐标轴平行又不经过任何整点, 是真
命题.
对于B,如直线,过整点, 是假命题.
对于C,如直线,不过任何整点, 是假命题.
对于D,如直线,过唯一的整点, 是真命题.
126
$