内容正文:
1.2.3 直线的一般式方程
1.过点(1,-1)且斜率为的直线l的一般式方程是 ( )
A.3x+2y-7=0
B.2x+y-4=0
C.x-2y-3=0
D.x-2y+3=0
2.若直线l:x+my+1=0的倾斜角为,则实数m的值为 ( )
A. B.-
C. D.-
3.[2025·山东泰安一中高二月考] 已知直线kx-y+1=3k,则当k变动时,所有直线恒过的定点的坐标为 ( )
A.(0,0) B.(0,1)
C.(3,1) D.(2,1)
4.[2025·江苏镇江中学高二月考] 已知直线l1:x+2y-1=0,l2:3x-y=0的倾斜角分别为α1,α2,则 ( )
A.α1>>α2 B.α2>>α1
C.>α1>α2 D.>α2>α1
5.[2025·福建厦门一中高二调研] 如果AB>0且BC<0,那么直线Ax+By+C=0不经过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
6.(多选题)已知直线l:mx+y+1=0,则下列说法中错误的是 ( )
A.直线l在y轴上的截距为-1
B.当m=1时,直线l的倾斜角为
C.当m=0时,直线l的斜率不存在
D.直线l的斜率为m
7.若直线x-2y+b=0与两坐标轴所围成的三角形的面积不大于1,那么b的取值范围为 .
8.[2025·广东湛江中学高二质检] 设直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).若l不经过第一象限,则实数a的取值范围为 .
9.(13分)已知直线l1:ax+2y-12=0,直线l2过点A(-4,1), .
①直线l2的斜率是直线y=-x的斜率的2倍;②直线l2不过原点且在x轴上的截距等于在y轴上的截距的2倍.
在这两个条件中任选一个,补充在上面的横线中,并解答下列问题.若选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
(1)求l2的方程;
(2)若l1与l2在x轴上的截距相等,求l1在y轴上的截距.
10.(13分)已知直线l:(2a+3)x-(a-1)y+3a+7=0,a∈R.
(1)证明直线l过定点A,并求出点A的坐标;
(2)在(1)的条件下,若直线l'过点A,且在y轴上的截距是在x轴上的截距的,求直线l'的方程;
(3)若直线l不经过第四象限,求a的取值范围.
11.直线2ax-(a2+1)y+1=0 的倾斜角θ的取值范围是 ( )
A.
B.
C.∪
D.∪
12.(多选题)[2024·湖北黄冈中学高二质检] 已知直线l过点P(3,2),且与直线l1:x+3y-9=0以及x轴围成一个底边在x轴上的等腰三角形,则 ( )
A.直线l的方程为x-3y+3=0
B.直线l的倾斜角与直线l1的倾斜角互补
C.直线l在y轴上的截距为2
D.这样的直线l有两条
13.[2025·江苏无锡一中高二质检] 若3x1+4y1=1,3x2+4y2=1,且x1≠x2,则经过A(x1,y1),B(x2,y2)的直线l的一般方程为 .
14.[2025·江苏新海中学高二月考] 已知0<k<4,直线l1:kx-2y-2k+8=0和直线l2:2x+k2y-4k2-4=0与坐标轴围成一个四边形,则使这个四边形面积最小的k的值为 .
15.已知函数f(x)=asin x-bcos x(a≠0,b≠0),若f=f恒成立,则直线ax-by+c=0的倾斜角为 .
16.(15分)已知A(-1,0),B(0,2),直线l:2x-2ay+3+a=0上存在点P,满足PA+PB=,求l的倾斜角的取值范围.
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1.2.3 直线的一般式方程
1.C [解析] 过点(1,-1)且斜率为的直线l的方程是y-(-1)=(x-1),即x-2y-3=0.故选C.
2.A [解析] 由题知,-=tan=-,解得m=.故选A.
3.C [解析] 由kx-y+1=3k,得k(x-3)-y+1=0,令解得所以直线恒过定点(3,1).故选C.
4.A [解析] 由题意得,tan α1=-,tan α2=3,所以α1为钝角,α2为锐角,所以α1>>α2.故选A.
5.C [解析] 由Ax+By+C=0,得y=-x-,∵AB>0且BC<0,∴-<0,->0,∴直线Ax+By+C=0的斜率小于零,在y轴上的截距大于零,故直线经过第一、二、四象限,不经过第三象限,故选C.
6.CD [解析] 对于A,令x=0,可得y=-1,故直线l在y轴上的截距为-1,故A中说法正确;对于B,当m=1时,直线l的方程为y=-x-1,则直线l的斜率为-1,倾斜角为,故B中说法正确;对于C,当m=0时,直线l的方程为y=-1,它的斜率为0,故C中说法错误;对于D,直线l的方程为y=-mx-1,它的斜率为-m,故D中说法错误.故选CD.
7.[-2,0)∪(0,2] [解析] 令x=0,得y=,令y=0,得x=-b,所以直线与两坐标轴所围成的三角形的面积为|-b|=b2,且b≠0.由题意知b2≤1,所以b2≤4,所以b的取值范围是[-2,0)∪(0,2].
8.[-1,2] [解析] 由(a+1)x+y+2-a=0,得y=-(a+1)x+a-2,a∈R,因为l不经过第一象限,所以
解得-1≤a≤2,所以实数a的取值范围是[-1,2].
9.解:(1)若选择①.
由题可设直线l2的方程为y-1=k(x+4),因为直线l2的斜率是直线y=-x的斜率的2倍,所以k=-,
所以直线l2的方程为y-1=-(x+4),即x+2y+2=0.
若选择②.由题可设直线l2的方程为+=1(m≠0),
因为直线l2过点A(-4,1),
所以+=1,解得m=-1.
所以直线l2的方程为+=1,即x+2y+2=0.
(2)由(1)可知直线l2的方程为x+2y+2=0,令y=0,可得x=-2,
所以直线l2在x轴上的截距为-2,所以直线l1在x轴上的截距为-2.
故直线l1过点(-2,0),则-2a+0-12=0,得a=-6.
所以直线l1的方程为3x-y+6=0.故直线l1在y轴上的截距为6.
10.解:(1)由(2a+3)x-(a-1)y+3a+7=0,得(2x-y+3)a+3x+y+7=0,
所以直线l过直线2x-y+3=0与3x+y+7=0的交点,
由解得
所以直线l过定点A(-2,-1).
(2)当直线l'在两坐标轴上的截距都为0时,直线l'的方程为y=x,即x-2y=0.
当直线l'在两坐标轴上的截距都不为0时,设直线l'的方程为+=1,
则解得
则直线l'的方程为+=1,即x+2y+4=0.
故直线l'的方程为x-2y=0或x+2y+4=0.
(3)当a=1时,直线l的方程为x=-2,符合题意.
当a=-时,直线l的方程为y=-1,不符合题意.
当a≠1,且a≠-时,直线l的方程为y=x+,
因为直线l不经过第四象限,
所以得
解得a>1或a≤-.综上所述,当直线l不经过第四象限时,a的取值范围是∪[1,+∞).
11.C [解析] 因为直线的方程为2ax-(a2+1)y+1=0 ,且a2+1>0 ,所以直线的斜率k=
tan θ= .又a2+1-2|a|≥0,所以-1≤tan θ≤1.又θ∈[0,π),所以θ∈∪ .故选C.
12.AB [解析] 因为直线l与l1及x轴围成一个底边在x轴上的等腰三角形,所以l的倾斜角与l1的倾斜角互补,故B正确;由直线l1的斜率为-,知直线l的斜率为,因为直线l过点P(3,2),所以直线l的方程为y-2=(x-3),即x-3y+3=0,故A正确;将x=0代入方程x-3y+3=0中,得y=1,所以l在y轴上的截距为1,故C错误;过点P(3,2)且斜率为的直线只有一条,故D错误.故选AB.
13.3x+4y-1=0 [解析] 若3x1+4y1=1,3x2+4y2=1,则点A(x1,y1)在直线3x+4y-1=0上,点B(x2,y2)在直线3x+4y-1=0上,即A(x1,y1),B(x2,y2)都在直线3x+4y-1=0上,因为两点确定一条直线,所以经过A(x1,y1),B(x2,y2)的直线l的一般方程为3x+4y-1=0.
14. [解析] 由题知,直线l1,l2恒过点P(2,4),直线l1在y轴上的截距为4-k,直线l2在x轴上的截距为2k2+2.因为0<k<4,所以4-k>0,2k2+2>0,所以四边形的面积S=×2×(4-k)+×4×(2k2+2)=4k2-k+8,故当k=时,四边形的面积最小.
15. [解析] 由f=f恒成立知,函数f(x)的图象关于x=对称,所以f(0)=f,所以-b=a.则直线ax-by+c=0的斜率k==-1,又直线倾斜角的取值范围为[0,π),所以该直线的倾斜角为.
16.解:分别将点A,B的坐标代入方程2x-2ay+3+a=0中,
可知A,B不能同时在直线l上,连接AB,又AB=,PA+PB=,所以点P在线段AB上,当a=0时,不满足题意,所以a≠0,易知线段AB的方程为y=2x+2,x∈[-1,0],
由得a===(-1≤x≤0),
则直线l的斜率k==,显然k≠0,则-1≤x≤0,且x≠-.
设直线l的倾斜角为α,α∈(0,π),
则tan α===2-.
因为-1≤x≤0,且x≠-,所以-1≤2-≤1,且2-≠0,即-1≤tan α≤1,且tan α≠0.
所以α∈∪.
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