2.2.3 直线的一般式方程(知识清单,知识点+五大易错点+九大题型)高二数学人教A版选择性必修第一册

2026-09-21
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摘要:

该高中数学资料聚焦“直线的一般式方程”,从定义(二元一次方程,A、B不同时为0)切入,关联点斜式、斜截式等五种方程形式,明确适用范围与互化条件,延伸至两条直线平行垂直的判定,扩展方向向量、法向量知识,构建完整学习支架。 知识链路按“定义-方程形式-位置关系-扩展应用”逻辑展开,通过表格对比方程形式与位置关系,易错点警示隐含条件与等价性,题型涵盖辨析、互化、综合应用等。结合待定系数法等技巧,培养数学思维的严谨性,提升用数学语言解决问题的应用意识。

内容正文:

第二章 直线和圆的方程 2.2.3 直线的一般式方程 1 🔷知识点一 直线的一般式方程 2 🔷知识点二 直线的五种方程 2 🔷知识点三 两条直线的位置关系 3 🔷知识点四 平行、垂直的直线的设法 4 🔷知识点五  扩展:直线的方向向量、法向量和参数方程 4 4 易错点1:忽略一般式方程对系数的隐含要求 5 易错点2:不同形式方程互化时忽略等价性 5 易错点3:求一般式方程时遗漏特殊直线 5 易错点4:平行判定条件记忆混淆 6 易错点5:垂直的判定条件记忆混淆 6 6 题型1:直线的一般式方程及辨析 6 题型2:直线一般式方程与其他形式之间的互化 7 题型3:由一般式方程判断直线的平行 8 题型4:由一般式方程判断直线的垂直 9 题型5:由两条直线平行求方程 9 题型6:由两条直线垂直求方程 10 题型7:直线过定点问题 11 题型8:直线的方向向量、法向量 11 题型9:直线方程的综合应用 12 🔷知识点一 直线的一般式方程 1. 定义:关于x,y的二元一次方程____(其中A,B不同时为0)叫做直线的一般式方程,简称一般式. 2. 适用范围:平面直角坐标系中,任何一条直线都可用__二元一次方程__表示. ⚠️特别提醒 若直线的一般方程为, (1) 当时,,直线的斜率为___,横截距为____,纵截距为____; (2) 当时,直线的斜率为__0__,横截距__不存在__,纵截距为____; (3) 当时,,直线的斜率__不存在__,横截距____,纵截距__不存在__; (4) 当C=0时,对应直线过原点. 🔷知识点二 直线的五种方程 名称 条件 方程 图形 适用范围 点斜式 直线过定点斜率为 y-y0=k(x-x0)    不表示垂直于轴的直线 斜截式 直线的斜率为,且与轴的交点为(直线与轴的交点的纵坐标叫做直线在轴上的截距) _______    不表示垂直于轴的直线 两点式 和其中    不表示垂直于坐标轴的直线 截距式 在轴上截距,在轴上截距    不表示垂直于坐标轴的直线及过原点的直线 一般式 为系数 任何位置的直线 ⚠ 特别提醒 几种特殊位置的直线方程 (1) x轴:y=0; (2) y轴:x=0; (3) 垂直于y轴的直线:y=b(常数),斜率为0; (4) 垂直于x轴的直线:x=a(常数),斜率不存在; (5) 过原点且斜率为k的直线:y=kx. 🔷知识点三 两条直线的位置关系 斜截式 一般式 方程 相交 _____ _____ 当时,记为 垂直 __或__ ___ 当时,记为 平行 ____且____ 或, 当时,记为 重合 k1=k2且b1=b2 A1=λA2,B1=λB2,C1=λC2 (λ≠0) (当时,记为) 🔷知识点四 平行、垂直的直线的设法 1. 平行直线方程设法 与直线平行的直线方程可设为,当时,两直线重合. 2. 垂直直线方程设法 与直线垂直的直线方程可设为. ⚠ 特别提醒 1. 平行:x、y 的系数保持不变,只改动常数项. 2. 垂直:A,B互换位置,其中一项变号,常数项换. 3. 为待定参数,一般代入已知点求解. 🔷知识点五  扩展:直线的方向向量、法向量和参数方程 1. 直线的方向向量 (1) 在直线l上任取两个不同的点,向量是直线l的一个方向向量,则的坐标为____. (2) 若直线的方向向量为,则: 当时,斜率; 当时,斜率不存在. (3) 若k是直线的斜率,则是它的一个方向向量. (4) 注意:方向向量不唯一,与方向向量共线的向量也是该直线的方向向量。利用这一特性可以灵活转化. 2. 直线的法向量 一般地,与直线上任意一个向量都垂直的非零向量叫做该直线的_法向量_;以直线l的一般式方程(a、b不同时为零)的一次项系数为坐标的向量是直线l的一个法向量. 3. 直线的参数方程 直线l经过点,倾斜角为,则直线l的参数方程为 易错点1:忽略一般式方程对系数的隐含要求 【易错点】 直线的一般式方程,忽略隐藏条件A,B不同时为0. 【易错消除】 关于x,y的二元一次方程(其中A,B不同时为0)叫做直线的一般式方程. 【易错例题】(24-25高二上·全国·课前预习)方程______称为直线的一般式方程,简称一般式. 易错点2:不同形式方程互化时忽略等价性 【易错点】 一般式化为其他形式忽略有限制条件. 【易错消除】 若直线的一般方程为, (1) 当时,,直线的斜率为___,横截距为____,纵截距为____; (2) 当时,直线的斜率为__0__,横截距__不存在__,纵截距为____; (3) 当时,,直线的斜率__不存在__,横截距____,纵截距__不存在__; (4) 当C=0时,对应直线过原点. 【易错例题】(第01讲直线的方程(专项训练))求适合下列条件的直线的方程: (1)在轴上的截距为,倾斜角的正弦值是; (2)经过点,且在两坐标轴上的截距相等; 易错点3:求一般式方程时遗漏特殊直线 【易错点】 根据条件求直线方程,容易漏掉特殊直线. 【易错消除】 几种特殊位置的直线方程 (1) x轴:y=0; (2) y轴:x=0; (3) 垂直于y轴的直线:y=b(常数),斜率为0; (4) 垂直于x轴的直线:x=a(常数),斜率不存在; (5) 过原点且斜率为k的直线:y=kx. 【易错例题】(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 易错点4:平行判定条件记忆混淆 【易错点】 没有检验常数项,排除重合的可能性. 【易错消除】 1. 已知,若,则两直线平行. 2. 与直线平行的直线方程可设为,当时,两直线重合. 【易错例题】(25-26高二上·上海虹口·期中)若与平行,则为__________. 易错点5:垂直的判定条件记忆混淆 【易错点】 仍然只用判断垂直,漏掉一条竖直线、一条水平线垂直的情况. 【易错消除】 已知,若 ,则两直线垂直. 【易错例题】(第6讲直线五方程各自有千秋)已知直线,,若,则实数______. 题型1:直线的一般式方程及辨析 方法技巧 利用待定系数法求直线方程的步骤: 1. 设方程:明确一般式方程的标准形式为(其中A,B不同时为0). 2. 代入条件求系数:求出参数后,检验A,B不同时为0,若同时为0,则该方程不代表直线,需要舍去. 3. 通常习惯将 A 化为正数,且 A、B、C 尽量取整数,方便后续计算. 【例题1.1】(2026高三·全国·专题练习)已知直线不经过第二象限,且,则(   ) A. B. C. D. 【例题1.2】(26-27高二上·云南玉溪·开学考试)(多选)关于直线:,下列说法正确的有(  ) A.直线的倾斜角为 B.直线在轴上的截距为2 C.直线经过第一、二、三象限 D.直线与直线平行 【变式1.1】(2026·广东江门·二模)若直线,的倾斜角分别为,,则(   ) A. B. C. D. 【变式1.2】(25-26高二·全国·暑假作业)设直线的方程为. (1)若在两坐标轴上的截距均为0,求的方程; (2)若在两坐标轴上的截距相等,求的方程; (3)若不经过第三象限,求实数的取值范围. 题型2:直线一般式方程与其他形式之间的互化 方法技巧 直线方程形式的选择方法: 1. 已知一点坐标,常选择点斜式,注意斜率不存在时,是否满足题意. 2. 已知斜率选择斜截式或点斜式. 3. 已知两坐标轴上的截距(都不为0)时选择截距式,含参问题需注意截距为0时是否满足题意. 4. 已知两点用两点式,应注意两点横、纵坐标相等的情况. 【例题2.1】(25-26高二上·河南濮阳·期末)过点且斜率为的直线的方程为(   ) A. B. C. D. 【例题2.2】(25-26高二上·江西赣州·期末)经过点且在两坐标轴上截距相等的直线是(   ) A. B. C.或 D.或 【变式2.1】(25-26高二上·福建漳州·期末)已知的顶点坐标为,,,则边上的中线所在的直线方程为_____. 【变式2.2】(26-27高二上·云南玉溪·开学考试)根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式: (1)斜率是,经过点; (2)经过点,且与轴垂直; (3)斜率为,在轴上的截距为7. 题型3:由一般式方程判断直线的平行 方法技巧 已知: 1. 若,则两直线平行. 2. 切勿只验证交叉相乘相等,必须同时验证常数项不成比例,以防两直线重合. 3. 对于含参方程,优先考虑系数为0导致斜率不存在的情况. 【例题3.1】(25-26高二上·江苏苏州·期末)若直线和直线平行,则的值为(    ) A.1 B. C.1或 D. 【例题3.2】(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 【变式3.1】(25-26高三上·山东德州·期末)直线,,则是的(    ) A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件 【变式3.2】(24-25高二下·上海·期末)已知直线; (1)若,求实数的值; (2)若不经过坐标原点的直线在两个坐标轴上的截距相等,求实数的值. 题型4:由一般式方程判断直线的垂直 方法技巧 已知: 1. 若 ,则两直线垂直. 2. 该公式无需讨论斜率是否存在,适用于所有直线,比斜率乘积法更安全快捷. 3. 记忆口诀:对应系数相乘再相加等于0. 【例题4.1】(2026·重庆·模拟预测)在平面中,已知直线:(,不同时为零),:(,不同时为零),则是的(   ) A.充要条件 B.充分而不必要条件 C.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件 【例题4.2】(25-26高二上·安徽·期末)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 【变式4.1】(25-26高二上·广东韶关·期末)若直线与直线垂直,则的值为(   ) A.1 B. C. D. 【变式4.2】(24-25高二上·上海·课堂例题)在中,设a、b、c分别是角A、B、C所对边的边长,求直线与直线的夹角. 题型5:由两条直线平行求方程 方法技巧 1. 与直线平行的直线方程可设为,当时,两直线重合. 2. 一般地,经过点且与直线平行的直线方程可设为 3. 利用平行直线(斜率存在)的斜率相等求出斜率,再用点斜式求出直线方程. 【例题5.1】(26-27高三上·安徽·阶段检测)经过点且与直线平行的直线方程为(    ) A. B. C. D. 【例题5.2】(26-27高二上·河南焦作·开学考试)(1)求过点,且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线的方程. (2)过点,且与平行的直线的方程. 【变式5.1】(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. 【变式5.2】(25-26高二上·四川阿坝·期中)已知的顶点为,,. (1)求过点且平行于直线的直线方程; (2)求边上的中线所在直线方程; (3)求边上的高所在直线方程. 题型6:由两条直线垂直求方程 方法技巧 1. 一般地,与直线垂直的直线方程可设为 2. 过点且与直线垂直的直线方程可设为. 3. 利用垂直直线的斜率之积为-1求出斜率,再用点斜式写出直线方程(针对两直线斜率均存在的情况). 【例题6.1】(2026高三·全国·专题练习)若过点的直线与直线垂直,则直线的方程为(   ) A. B. C. D. 【例题6.2】(暑假预习讲义)新高二数学人教A版)求满足下列条件的直线方程; (1)过点,且与直线平行的直线方程; (2)过点,且与直线垂直的直线方程. 【变式6.1】(25-26高二上·江苏南京·期末)过点且垂直于直线的直线方程为(   ) A. B. C. D. 【变式6.2】(26-27高二上·广西桂林·阶段检测)在平面直角坐标系中,已知,,三个点分别为,,. (1)求直线的方程; (2)求过点且与直线平行的直线的方程; (3)求过点且与直线垂直的直线的方程. 题型7:直线过定点问题 方法技巧 分离参数法证明一条含参数k 的直线恒过某个定点: 1. 将方程整理为关于参数 k 的形式,即. 2. ,解方程组得到的 (x,y)即为定点坐标. 【例题7.1】(26-27高一上·湖南岳阳·开学考试)对任意实数,直线一定经过点( ) A. B. C. D. 【例题7.2】(25-26高二上·浙江杭州·期中)(多选)已知直线,直线,则下列结论正确的是(   ) A.直线恒过点 B.存在m使得直线的倾斜角为 C.若,则 D.不存在实数m使得 【变式7.1】(25-26高二上·湖南邵阳·期末)直线过定点________. 【变式7.2】(25-26高二下·贵州·阶段检测)在中,点在线段BC上,且,过点的直线分别交直线于不同的两点.若.直线恒过定点,则点的坐标为__________. 题型8:直线的方向向量、法向量 方法技巧 1. 若直线的方向向量为,则: 当时,斜率; 当时,斜率不存在. 2. 若k是直线的斜率,则是它的一个方向向量. 3. 对于直线,其法向量为 . 【例题8.1】(25-26高二上·上海·期末)直线的一个法向量为______. 【例题8.2】(江苏姜堰中学2026届高三年级5月学情调研数学试题)已知直线,向量与该直线的一个法向量垂直,则实数(   ) A.6 B. C. D. 【变式8.1】(25-26高二上·辽宁朝阳·期中)(多选)已知直线的两点式方程为,则下列选项正确的是(     ) A.直线经过点 B.直线的斜截式方程为 C.直线的一个方向向量为 D.直线的一个法向量为 【变式8.2】(25-26高二上·重庆·阶段检测)(多选)下列说法正确的是(    ) A.若直线的一个方向向量为,则该直线的斜率为 B.“”是“直线与直线互相垂直”的充分不必要条件 C.已知直线过定点且与以为端点的线段有交点,则直线的斜率的取值范围是 D.不经过原点的直线都可以用方程表示 题型9:直线方程的综合应用 方法技巧 将直线方程与几何图形、最值问题、实际应用问题结合: 1. 数形结合:画出图形,利用几何性质(如对称、面积、距离)辅助解题. 2. 分类讨论:涉及斜率不存在、截距为0、参数正负等情况时,务必分类讨论,防止漏解. 3. 转化思想:将几何条件转化为代数方程(如平行、垂直、共线),再通过解方程求解. 【例题9.1】(25-26高二·全国·暑假作业)直线过点且与轴、轴的正半轴分别交于,两点,为坐标原点,是否存在这样的直线分别满足下列条件:若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由. (1)的周长为12; (2)的面积为6. 【例题9.2】(25-26高二上·浙江台州·期中)已知点, (1)求的面积; (2)是否存在点,使四边形为直角梯形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 【变式9.1】(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)    【变式9.2】(25-26高二上·上海·阶段检测)已知为常数.在平面直角坐标系中,直线. (1)若直线l的一个法向量为,求直线l的斜率及倾斜角; (2)若,,直线m与l及x轴的交点都在y轴右侧,且m与l、x轴及y轴围成的四边形面积为3.证明:直线m过定点,并求出该定点. (3)若,,直线为l关于x轴的对称直线,直线与的交点分别在第一、四象限,与x轴交于点M.是否存在使的面积为,且.若存在求出直线的斜率,若不存在,请说明理由. 试卷第2页,共3页 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 第二章 直线和圆的方程 2.2.3 直线的一般式方程 1 🔷知识点一 直线的一般式方程 2 🔷知识点二 直线的五种方程 2 🔷知识点三 两条直线的位置关系 3 🔷知识点四 平行、垂直的直线的设法 4 🔷知识点五  扩展:直线的方向向量、法向量和参数方程 4 4 易错点1:忽略一般式方程对系数的隐含要求 5 易错点2:不同形式方程互化时忽略等价性 5 易错点3:求一般式方程时遗漏特殊直线 6 易错点4:平行判定条件记忆混淆 7 易错点5:垂直的判定条件记忆混淆 7 8 题型1:直线的一般式方程及辨析 8 题型2:直线一般式方程与其他形式之间的互化 10 题型3:由一般式方程判断直线的平行 12 题型4:由一般式方程判断直线的垂直 14 题型5:由两条直线平行求方程 15 题型6:由两条直线垂直求方程 18 题型7:直线过定点问题 20 题型8:直线的方向向量、法向量 22 题型9:直线方程的综合应用 24 🔷知识点一 直线的一般式方程 1. 定义:关于x,y的二元一次方程____(其中A,B不同时为0)叫做直线的一般式方程,简称一般式. 2. 适用范围:平面直角坐标系中,任何一条直线都可用__二元一次方程__表示. ⚠️特别提醒 若直线的一般方程为, (1) 当时,,直线的斜率为___,横截距为____,纵截距为____; (2) 当时,直线的斜率为__0__,横截距__不存在__,纵截距为____; (3) 当时,,直线的斜率__不存在__,横截距____,纵截距__不存在__; (4) 当C=0时,对应直线过原点. 🔷知识点二 直线的五种方程 名称 条件 方程 图形 适用范围 点斜式 直线过定点斜率为 y-y0=k(x-x0)    不表示垂直于轴的直线 斜截式 直线的斜率为,且与轴的交点为(直线与轴的交点的纵坐标叫做直线在轴上的截距) _______    不表示垂直于轴的直线 两点式 和其中    不表示垂直于坐标轴的直线 截距式 在轴上截距,在轴上截距    不表示垂直于坐标轴的直线及过原点的直线 一般式 为系数 任何位置的直线 ⚠ 特别提醒 几种特殊位置的直线方程 (1) x轴:y=0; (2) y轴:x=0; (3) 垂直于y轴的直线:y=b(常数),斜率为0; (4) 垂直于x轴的直线:x=a(常数),斜率不存在; (5) 过原点且斜率为k的直线:y=kx. 🔷知识点三 两条直线的位置关系 斜截式 一般式 方程 相交 _____ _____ 当时,记为 垂直 __或__ ___ 当时,记为 平行 ____且____ 或, 当时,记为 重合 k1=k2且b1=b2 A1=λA2,B1=λB2,C1=λC2 (λ≠0) (当时,记为) 🔷知识点四 平行、垂直的直线的设法 1. 平行直线方程设法 与直线平行的直线方程可设为,当时,两直线重合. 2. 垂直直线方程设法 与直线垂直的直线方程可设为. ⚠ 特别提醒 1. 平行:x、y 的系数保持不变,只改动常数项. 2. 垂直:A,B互换位置,其中一项变号,常数项换. 3. 为待定参数,一般代入已知点求解. 🔷知识点五  扩展:直线的方向向量、法向量和参数方程 1. 直线的方向向量 (1) 在直线l上任取两个不同的点,向量是直线l的一个方向向量,则的坐标为____. (2) 若直线的方向向量为,则: 当时,斜率; 当时,斜率不存在. (3) 若k是直线的斜率,则是它的一个方向向量. (4) 注意:方向向量不唯一,与方向向量共线的向量也是该直线的方向向量。利用这一特性可以灵活转化. 2. 直线的法向量 一般地,与直线上任意一个向量都垂直的非零向量叫做该直线的_法向量_;以直线l的一般式方程(a、b不同时为零)的一次项系数为坐标的向量是直线l的一个法向量. 3. 直线的参数方程 直线l经过点,倾斜角为,则直线l的参数方程为 易错点1:忽略一般式方程对系数的隐含要求 【易错点】 直线的一般式方程,忽略隐藏条件A,B不同时为0. 【易错消除】 关于x,y的二元一次方程(其中A,B不同时为0)叫做直线的一般式方程. 【易错例题】(24-25高二上·全国·课前预习)方程______称为直线的一般式方程,简称一般式. 【答案】(,不同时为0) 【分析】根据直线的一般式填空. 【详解】故答案为:(不同时为0) 易错点2:不同形式方程互化时忽略等价性 【易错点】 一般式化为其他形式忽略有限制条件. 【易错消除】 若直线的一般方程为, (1) 当时,,直线的斜率为___,横截距为____,纵截距为____; (2) 当时,直线的斜率为__0__,横截距__不存在__,纵截距为____; (3) 当时,,直线的斜率__不存在__,横截距____,纵截距__不存在__; (4) 当C=0时,对应直线过原点. 【易错例题】(第01讲直线的方程(专项训练))求适合下列条件的直线的方程: (1)在轴上的截距为,倾斜角的正弦值是; (2)经过点,且在两坐标轴上的截距相等; 【答案】(1)或 (2)或. 【分析】(1)利用同角三角函数关系求得倾斜角的正切值,得到斜率,然后利用直线方程的斜截式得到; (2)分截距为0和不为0两种情况利用截距式求解. 【详解】(1)设直线的倾斜角为,则,则,直线的斜率. 又直线在轴上的截距是,由斜截式得直线方程为,即或. (2)设直线在,轴上的截距均为,若,即过点和. 则的方程为,即. 若,设的方程为.过点,.,的方程为. 综上可知,直线的方程为或. 易错点3:求一般式方程时遗漏特殊直线 【易错点】 根据条件求直线方程,容易漏掉特殊直线. 【易错消除】 几种特殊位置的直线方程 (1) x轴:y=0; (2) y轴:x=0; (3) 垂直于y轴的直线:y=b(常数),斜率为0; (4) 垂直于x轴的直线:x=a(常数),斜率不存在; (5) 过原点且斜率为k的直线:y=kx. 【易错例题】(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 【分析】根据直线l的方程,分和两类讨论,分别求出直线l的横截距和纵截距,根据题意列出方程即可求解. 【详解】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. 易错点4:平行判定条件记忆混淆 【易错点】 没有检验常数项,排除重合的可能性. 【易错消除】 1. 已知,若,则两直线平行. 2. 与直线平行的直线方程可设为,当时,两直线重合. 【易错例题】(25-26高二上·上海虹口·期中)若与平行,则为__________. 【答案】 0 【详解】因为与平行, 所以,即, 解得或, 当时,两直线方程分别为与,符合条件; 当时,两直线方程分别为与,两直线重合,不符合条件; 所以. 易错点5:垂直的判定条件记忆混淆 【易错点】 仍然只用判断垂直,漏掉一条竖直线、一条水平线垂直的情况. 【易错消除】 已知,若 ,则两直线垂直. 【易错例题】(第6讲直线五方程各自有千秋)已知直线,,若,则实数______. 【答案】或 【分析】由直线的一般式方程及两条直线垂直的条件可列出方程,解方程得到的值. 【详解】因为直线,所以,解得或. 故答案为:或 题型1:直线的一般式方程及辨析 方法技巧 利用待定系数法求直线方程的步骤: 1. 设方程:明确一般式方程的标准形式为(其中A,B不同时为0). 2. 代入条件求系数:求出参数后,检验A,B不同时为0,若同时为0,则该方程不代表直线,需要舍去. 3. 通常习惯将 A 化为正数,且 A、B、C 尽量取整数,方便后续计算. 【例题1.1】(2026高三·全国·专题练习)已知直线不经过第二象限,且,则(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】将直线化成斜截式,结合,且异号,可得,由异号即可得答案. 【详解】由题意可知,且异号, 将直线化斜截式,为, 直线的斜率, 又因为直线不过第二象限, 所以,即, 又因为异号, 所以. 【例题1.2】(26-27高二上·云南玉溪·开学考试)(多选)关于直线:,下列说法正确的有(  ) A.直线的倾斜角为 B.直线在轴上的截距为2 C.直线经过第一、二、三象限 D.直线与直线平行 【答案】AC 【分析】对于A,根据倾斜角与斜率的关系求解即可;对于B,根据赋值法判断即可;对于C,根据直线的图象判断即可;对于D,根据直线与直线的关系判断即可. 【详解】直线:可化为. 对于A,直线的斜率为1,所以倾斜角为,故A正确; 对于B,当时,,所以在轴上的截距为,故B错误; 对于C,作出直线的图象如下: 由图象可知,直线经过第一、二、三象限,故C正确; 对于D,直线的斜率为,与直线不平行,故D错误. 【变式1.1】(2026·广东江门·二模)若直线,的倾斜角分别为,,则(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】依题意,直线的斜率, 所以直线的斜率. 【变式1.2】(25-26高二·全国·暑假作业)设直线的方程为. (1)若在两坐标轴上的截距均为0,求的方程; (2)若在两坐标轴上的截距相等,求的方程; (3)若不经过第三象限,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2)或. (3). 【分析】(1)根据直线过,列方程求得. (2)根据直线是否过原点进行分类讨论,结合截距相等求得直线的方程. (3)将直线方程化为斜截式,根据直线不经过第三象限列不等式,由此求得的取值范围. 【详解】(1)当直线过原点时,该直线在轴和轴上的截距为零, 所以,所以,即方程为. (2)当直线过原点时,该直线在轴和轴上的截距为零, 所以,所以,方程为; 当直线不过原点时,,由,得, 即方程为, 故所求的方程为或. (3)将的方程化为,要使不经过第三象限, 当且仅当且, 解得,故所求的取值范围为. 题型2:直线一般式方程与其他形式之间的互化 方法技巧 直线方程形式的选择方法: 1. 已知一点坐标,常选择点斜式,注意斜率不存在时,是否满足题意. 2. 已知斜率选择斜截式或点斜式. 3. 已知两坐标轴上的截距(都不为0)时选择截距式,含参问题需注意截距为0时是否满足题意. 4. 已知两点用两点式,应注意两点横、纵坐标相等的情况. 【例题2.1】(25-26高二上·河南濮阳·期末)过点且斜率为的直线的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】利用点斜式方程,结合一般式,可得答案. 【详解】由题意可得直线方程为,化简可得. 故选:D. 【例题2.2】(25-26高二上·江西赣州·期末)经过点且在两坐标轴上截距相等的直线是(   ) A. B. C.或 D.或 【答案】C 【分析】由题意分截距为0与截距不为0两种情况求解即得. 【详解】当直线经过原点时,此时直线方程可设为, 代入点,解得,所以直线方程为即; 当直线不经过原点时,设所求直线的截距式方程为, 代入点,解得,所以直线方程为. 综上,经过点且在两坐标轴上截距相等的直线是或. 故选:C. 【变式2.1】(25-26高二上·福建漳州·期末)已知的顶点坐标为,,,则边上的中线所在的直线方程为_____. 【答案】 【分析】求出中点坐标,利用两点式求直线方程. 【详解】设中点,则,即, 所以边上的中线所在的直线方程为, 整理得, 故答案为:. 【变式2.2】(26-27高二上·云南玉溪·开学考试)根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式: (1)斜率是,经过点; (2)经过点,且与轴垂直; (3)斜率为,在轴上的截距为7. 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)由点斜式,得直线方程为, 化成一般式即. (2)直线方程为,即. (3)由斜截式,得直线方程为,化成一般式为. 题型3:由一般式方程判断直线的平行 方法技巧 已知: 1. 若,则两直线平行. 2. 切勿只验证交叉相乘相等,必须同时验证常数项不成比例,以防两直线重合. 3. 对于含参方程,优先考虑系数为0导致斜率不存在的情况. 【例题3.1】(25-26高二上·江苏苏州·期末)若直线和直线平行,则的值为(    ) A.1 B. C.1或 D. 【答案】B 【分析】由两直线平行,根据平行的判定求的值即可. 【详解】直线和直线平行, ,解得或,经检验时两条直线重合舍去, 所以. 【例题3.2】(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 【分析】根据直线一般方程的平行关系求的值,并代入检验. 【详解】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. 【变式3.1】(25-26高三上·山东德州·期末)直线,,则是的(    ) A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】A 【分析】根据直线的平行关系求出的值,再根据充分必要条件的定义判断即可. 【详解】由,得,解得或, 当时,,即,,此时重合; 当时,,,此时. 综上所述,是的充要条件. 故选:A   【变式3.2】(24-25高二下·上海·期末)已知直线; (1)若,求实数的值; (2)若不经过坐标原点的直线在两个坐标轴上的截距相等,求实数的值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据直线一般式中平行满足的系数关系,列方程求解参数即可. (2)由题意得,并分别求解轴上的截距,根据截距相等列方程求解即可. 【详解】(1)当时,满足,解得. 所以实数的值为. (2)因为. 且由题意可知,所以解得且, 令,得,令,得, 所以,解得. 所以实数的值为. 题型4:由一般式方程判断直线的垂直 方法技巧 已知: 1. 若 ,则两直线垂直. 2. 该公式无需讨论斜率是否存在,适用于所有直线,比斜率乘积法更安全快捷. 3. 记忆口诀:对应系数相乘再相加等于0. 【例题4.1】(2026·重庆·模拟预测)在平面中,已知直线:(,不同时为零),:(,不同时为零),则是的(   ) A.充要条件 B.充分而不必要条件 C.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】A 【详解】是的充要条件. 【例题4.2】(25-26高二上·安徽·期末)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】B 【分析】先求出两直线斜率,再分别从充分性和必要性两个方向进行推导,最后结合充要条件的定义得出结论即可. 【详解】根据已知条件,直线的斜率为,直线的斜率为. 充分性:若,则,解得或,由不能唯一推出, 所以“”不是“”的充分条件; 必要性:若,则,所以,则有, 所以“”是“”的必要条件. 综上,“”是“”的必要不充分条件. 故选: B. 【变式4.1】(25-26高二上·广东韶关·期末)若直线与直线垂直,则的值为(   ) A.1 B. C. D. 【答案】C 【分析】根据直线的一般式方程判断两直线垂直的条件列式,求解可得答案. 【详解】若直线与直线垂直, 则,解得. 故选:C. 【变式4.2】(24-25高二上·上海·课堂例题)在中,设a、b、c分别是角A、B、C所对边的边长,求直线与直线的夹角. 【答案】 【分析】利用直线一般式垂直的性质,结合正弦定理即可得解. 【详解】由正弦定理得, 因为直线,直线, 所以,则两直线垂直,即两直线的夹角为. 题型5:由两条直线平行求方程 方法技巧 1. 与直线平行的直线方程可设为,当时,两直线重合. 2. 一般地,经过点且与直线平行的直线方程可设为 3. 利用平行直线(斜率存在)的斜率相等求出斜率,再用点斜式求出直线方程. 【例题5.1】(26-27高三上·安徽·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】B 【详解】直线可化为,斜率为, 所求直线与已知直线平行,故斜率也为, 又所求直线经过点,由点斜式得,整理即. 【例题5.2】(26-27高二上·河南焦作·开学考试)(1)求过点,且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线的方程. (2)过点,且与平行的直线的方程. 【答案】(1)或;(2). 【分析】(1)要注意截距互为相反数包含直线过原点的特殊情形,不能只用截距式,需要分过原点和不过原点两种情况求解; (2)先利用平行直线一般式系数相等的特点,再设出直线方程后代入已知点求出常数项. 【详解】(1)当直线在两坐标轴上的截距互为相反数且不为0时, 可设直线的方程为.又直线过点,所以,解得. 所以直线的方程为,即. 当直线在两坐标轴上的截距互为相反数且为0时,即直线过原点时, 设直线的方程为,因为直线过点,所以,解得, 则直线的方程为,即. 综上,直线的方程为或. (2)已知直线,则直线的方程可化为, 所以直线的斜率为. 与平行,的斜率为. 又过点, 由点斜式知直线的方程为, 即. 【变式5.1】(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 【详解】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:。 【变式5.2】(25-26高二上·四川阿坝·期中)已知的顶点为,,. (1)求过点且平行于直线的直线方程; (2)求边上的中线所在直线方程; (3)求边上的高所在直线方程. 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)直线的斜率为, 设平行于直线的直线方程为,将代入得, 故过点且平行于直线的直线方程为; (2)线段的中点,则, 则边上的中线所在直线方程为,即; (3)因为直线的斜率为,所以直线的斜率为, 所以边上的高所在直线方程为,即. 题型6:由两条直线垂直求方程 方法技巧 1. 一般地,与直线垂直的直线方程可设为 2. 过点且与直线垂直的直线方程可设为. 3. 利用垂直直线的斜率之积为-1求出斜率,再用点斜式写出直线方程(针对两直线斜率均存在的情况). 【例题6.1】(2026高三·全国·专题练习)若过点的直线与直线垂直,则直线的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】设所求直线方程为,代入求解即可. 【详解】设所求直线方程为, 代入, 得, 解得, 所以所求直线方程为. 【例题6.2】(暑假预习讲义)新高二数学人教A版)求满足下列条件的直线方程; (1)过点,且与直线平行的直线方程; (2)过点,且与直线垂直的直线方程. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据平行直线的斜率相等即可求解; (2)根据互相垂直的直线的斜率乘积为,从而求解直线方程. 【详解】(1)设与直线平行的直线方程为, 由于过点,代入, 解得,可得, 所以所求的直线方程为; (2)设与直线垂直的直线方程为, 由于过点,代入,解得, 可得, 所以所求的直线方程为. 【变式6.1】(25-26高二上·江苏南京·期末)过点且垂直于直线的直线方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据两直线垂直的条件求解即可. 【详解】设垂直于直线的直线方程为, 因为直线过,所以,解得, 所以垂直于直线的直线方程为. 故选:A. 【变式6.2】(26-27高二上·广西桂林·阶段检测)在平面直角坐标系中,已知,,三个点分别为,,. (1)求直线的方程; (2)求过点且与直线平行的直线的方程; (3)求过点且与直线垂直的直线的方程. 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)由直线方程的两点式得 ,即. (2)设过点且与直线平行 的直线的斜率为,由(1)知直线的斜率为1, 则有,由直线方程的点斜式得, 即过点且与直线平行的直线的方程为. (3)设过点且与直线垂直的直线的斜率为, 由(1)知直线的斜率为1,则有, 由直线方程的点斜式得, 即过点且与直线垂直的直线的方程为. 题型7:直线过定点问题 方法技巧 分离参数法证明一条含参数k 的直线恒过某个定点: 1. 将方程整理为关于参数 k 的形式,即. 2. ,解方程组得到的 (x,y)即为定点坐标. 【例题7.1】(26-27高一上·湖南岳阳·开学考试)对任意实数,直线一定经过点( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】将方程化为,令,即可求解. 【详解】因为,令,解得,, 所以直线都经过平面内一个定点. 【例题7.2】(25-26高二上·浙江杭州·期中)(多选)已知直线,直线,则下列结论正确的是(   ) A.直线恒过点 B.存在m使得直线的倾斜角为 C.若,则 D.不存在实数m使得 【答案】AC 【详解】令,则,得,则直线恒过点,故A正确; ,则斜率为,故不存在m使得直线的倾斜角为,故B错误; 若,则,得, 若,则,此时两直线平行,故,故C正确; 若,则,则,故存在实数m使得,故D错误. 【变式7.1】(25-26高二上·湖南邵阳·期末)直线过定点________. 【答案】 【分析】将直线方程整理成关于的方程,根据题意列方程组求解即得定点. 【详解】由整理得:, 因,则,解得,即直线经过定点. 故答案为:. 【变式7.2】(25-26高二下·贵州·阶段检测)在中,点在线段BC上,且,过点的直线分别交直线于不同的两点.若.直线恒过定点,则点的坐标为__________. 【答案】 【分析】连接,结合题意,利用平面向量的线性运算得到,再由三点共线即可得,再代入直线方程即可. 【详解】连接,如图所示. 因为,所以, 所以. 因为,所以. 因为,,三点共线,所以,则. 则为, 即, 令,解得,则点的坐标为. 题型8:直线的方向向量、法向量 方法技巧 1. 若直线的方向向量为,则: 当时,斜率; 当时,斜率不存在. 2. 若k是直线的斜率,则是它的一个方向向量. 3. 对于直线,其法向量为 . 【例题8.1】(25-26高二上·上海·期末)直线的一个法向量为______. 【答案】(答案不唯一,) 【分析】求出直线的斜率,进而求出它的一个法向量. 【详解】直线的斜率, 所以该直线的一个方向向量为,其法向量为可以为. 故答案为: 【例题8.2】(江苏姜堰中学2026届高三年级5月学情调研数学试题)已知直线,向量与该直线的一个法向量垂直,则实数(   ) A.6 B. C. D. 【答案】A 【详解】的法向量为,因此,故. 【变式8.1】(25-26高二上·辽宁朝阳·期中)(多选)已知直线的两点式方程为,则下列选项正确的是(     ) A.直线经过点 B.直线的斜截式方程为 C.直线的一个方向向量为 D.直线的一个法向量为 【答案】ABC 【分析】利用直线的两点式方程可判断A选项;将直线的方程变形可判断B选项;利用直线的方向向量的概念可判断C选项;利用直线法向量的概念可判断D选项. 【详解】对于A选项,由直线的两点式方程可知,直线经过点、,A对; 对于B选项,将直线的方程变形为,即,B对; 对于C选项,直线的一个方向向量为,C对; 对于D选项,直线的一个法向量为,D错. 故选:ABC. 【变式8.2】(25-26高二上·重庆·阶段检测)(多选)下列说法正确的是(    ) A.若直线的一个方向向量为,则该直线的斜率为 B.“”是“直线与直线互相垂直”的充分不必要条件 C.已知直线过定点且与以为端点的线段有交点,则直线的斜率的取值范围是 D.不经过原点的直线都可以用方程表示 【答案】BC 【分析】A根据方向向量与斜率的关系判断;B利用直线垂直的判定求参数即可判断;C利用两点式求线段端点处斜率,数形结合确定斜率范围;D注意不过原点且垂直于坐标轴的直线; 【详解】A:由方向向量与斜率的关系知,该直线的斜率为,故A错; B:直线与直线互相垂直的充要条件为, 即或, 故已知条件间关系为充分不必要条件,故B对; C:由,, 由图知斜率的取值范围是,故C对; D:对于不过原点且垂直坐标轴的直线,不能用表示,故D错. 故选:BC 题型9:直线方程的综合应用 方法技巧 将直线方程与几何图形、最值问题、实际应用问题结合: 1. 数形结合:画出图形,利用几何性质(如对称、面积、距离)辅助解题. 2. 分类讨论:涉及斜率不存在、截距为0、参数正负等情况时,务必分类讨论,防止漏解. 3. 转化思想:将几何条件转化为代数方程(如平行、垂直、共线),再通过解方程求解. 【例题9.1】(25-26高二·全国·暑假作业)直线过点且与轴、轴的正半轴分别交于,两点,为坐标原点,是否存在这样的直线分别满足下列条件:若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由. (1)的周长为12; (2)的面积为6. 【答案】(1)存在;或 (2)存在;或 【分析】(1)设所求直线方程为,根据点坐标以及的周长求得,进而求得直线方程. (2)设所求直线方程为,根据点坐标以及的面积求得,进而求得直线方程. 【详解】(1)存在.设直线方程为, 由题意可知,.① 又因为直线过点, 所以,② 由①②可得, 解得,或 所以所求直线的方程为或, 即或. (2)存在.设直线方程为, 由题意可知 解得或 所以所求直线的方程为或, 即或. 【例题9.2】(25-26高二上·浙江台州·期中)已知点, (1)求的面积; (2)是否存在点,使四边形为直角梯形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)存在,或 【分析】(1)先求直线方程,在根据点到直线的距离公式求高,最后利用面积公式计算即可; (2)分和两种情况,利用平行,垂直列方程组求解坐标即可 【详解】(1),则, 即,, 点到直线的距离, 则; (2)设点. ,, 与不垂直, 若,则, ,解得, 点. 若,则, , 解得,点, 综上,存在点,使四边形为直角梯形,或. 【变式9.1】(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 【分析】建立如图所示坐标系,利用垂直关系得到斜率关系从而得到直线方程,再代入点即可求出; 【详解】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.    【变式9.2】(25-26高二上·上海·阶段检测)已知为常数.在平面直角坐标系中,直线. (1)若直线l的一个法向量为,求直线l的斜率及倾斜角; (2)若,,直线m与l及x轴的交点都在y轴右侧,且m与l、x轴及y轴围成的四边形面积为3.证明:直线m过定点,并求出该定点. (3)若,,直线为l关于x轴的对称直线,直线与的交点分别在第一、四象限,与x轴交于点M.是否存在使的面积为,且.若存在求出直线的斜率,若不存在,请说明理由. 【答案】(1)直线的斜率为,倾斜角为; (2)证明: 设,直线m与l及x轴的交点分别为,l与y轴交于F点, 易知此时,则,, 显然四边形为直角梯形,其面积为, 所以,故时,恒有,即过定点; (3)不存在,理由如下: 设,则易知, 因为直线AB与相交,所以, 联立直线方程可知:,, , , 若存在满足条件的直线,则有, 则,整理得,即,与前提矛盾, 故不存在直线符合题意. 【分析】(1)直接利用直线的法向量、斜率、倾斜角定义计算即可; (2)设直线m方程,计算四边形交点,求其面积结合直线过定点计算即可; (3)设直线方程,联立直线得坐标,由弦长公式、三角形面积公式建立方程组计算参数即可说明. 【详解】(1)易知,其法向量为,则, 所以,即该直线的斜率为,倾斜角为; (2)证明略,过定点; (3)不存在,理由略. 试卷第2页,共3页 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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2.2.3 直线的一般式方程(知识清单,知识点+五大易错点+九大题型)高二数学人教A版选择性必修第一册
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