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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精品
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
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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
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