内容正文:
教材知识——一遍过
综合素养——全提升
2.2.3 直线的一般式方程
1. 下列直线中,倾斜角最大的是( )
A. x+y+1=0
B. x-y+1=0
C. x+y+1=0
D. x-y+1=0
直线的一般式方程
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解析:直线x+y+1=0的斜率为-,倾斜角为120°;
直线x-y+1=0的斜率为,倾斜角为60°;
直线x+y+1=0的斜率为-1,倾斜角为135°;
直线x-y+1=0的斜率为1,倾斜角为45°.
显然直线x+y+1=0的倾斜角最大.故选C.
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2. (2026·浙江宁波五校联考)若直线l经过点(3,5),倾斜角为135°,则
( )
A. l的一般式方程为x-y+2=0
B. l的斜截式方程为y=-x+8
C. l的点斜式方程为y+5=-(x+3)
D. l的截距式方程为-=1
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解析:因为直线l的倾斜角为135°,所以直线l的斜率k=tan 135°=-1.
因为直线l经过点(3,5),
所以l的点斜式方程为y-5=-(x-3),
一般式方程为x+y-8=0,
斜截式方程为y=-x+8,
截距式方程为+=1.
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3. 如果AC<0,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
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解析:把直线Ax+By+C=0化为y=-x-.
因为AC<0,BC>0,
假设C>0,则B>0,A<0,所以->0,-<0,
则直线Ax+By+C=0不经过第二象限.
假设C<0,则B<0,A>0,所以->0,-<0,
则直线Ax+By+C=0不经过第二象限.故选B.
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4. 已知直线kx-y+1-3k=0,当k变化时,所有直线都恒过点( )
A. (0,0) B. (0,1)
C. (3,1) D. (2,1)
解析:直线方程可化为y-1=k(x-3),
∴无论k为何值时,都过定点(3,1).
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5. (多选)已知直线l的方程为ax+by-2=0,则下列判断正确的是( )
A. 若ab>0,则直线l的斜率小于0
B. 若b=0,a≠0,则直线l的倾斜角为90°
C. 直线l可能经过坐标原点
D. 若a=0,b≠0,则直线l的倾斜角为0°
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解析:对于A,若ab>0,则直线l的斜率-<0,故A正确;
对于B,若b=0,a≠0,则直线l的方程为x=,其倾斜角为90°,故B
正确;
对于C,将(0,0)代入ax+by-2=0中,显然不成立,故C错误;
对于D,若a=0,b≠0,则直线l的方程为y=,其倾斜角为0°,故D正
确.故选A、B、D.
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6. 已知直线l1:2x-3y+4=0与直线l2:(m+1)x-9y+2m-1=0平行,则m
=( )
A. 6 B. 5
C. 4 D. 3
解析:由于两直线平行,
所以2×(-9)=(-3)×(m+1),即m=5,
此时l2:6x-9y+9=0,即2x-3y+3=0,符合题意.故选B.
直线一般式下的平行与垂直
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7. 已知直线l1:2x+3y+1=0,l2:ax+2y-2=0,若l1⊥l2,则实数a的值为
( )
A. 3 B. C. -3 D. -
解析:∵l1⊥l2,∴2a+3×2=0,解得a=-3.
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8. (多选)(2026·江苏常州调研)已知直线l:x+2y+c=0(c≠0),则下列
说法正确的是( )
A. 直线l的斜截式方程为x=-2y-c
B. l与直线x+2y=0平行
C. l与直线2x+y-1=0垂直
D. 若直线l上任一点P向右平移2个单位长度,再向下平移1个单位长度得点Q,
则点Q仍在直线l上
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解析:由x+2y+c=0得y=-x-,即直线l的斜截式方程为y=-x-,故A错误;
因为=≠,所以直线x+2y+c=0(c≠0)与直线x+2y=0平行,故
B正确;
因为1×2+2×1≠0,所以直线x+2y+c=0(c≠0)与直线2x+y-1=
0不垂直,故C错误;
设P(x,y),则x+2y+c=0,将点P向右平移2个单位长度,再向下平
移1个单位长度得点Q(x+2,y-1),因为(x+2)+2(y-1)+c=
x+2y+c=0,所以点Q仍在直线l上,故D正确.
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9. [一题多解]已知直线l的方程为3x+4y-12=0,求直线l'的方程,使l'满足:
(1)过点(-1,3),且与l平行;
解:方法一:l的方程可化为y=-x+3,∴l的斜率为-.
∵l'与l平行,∴l'的斜率为-.
又l'过点(-1,3),
∴由点斜式得直线l'的方程为y-3=-(x+1),即3x+4y-9=0.
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方法二:由l'与l平行,可设l'的方程为3x+4y+m=0(m≠-12),
将(-1,3)代入得m=-9.
∴所求直线方程为3x+4y-9=0.
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(2)过点(-1,3),且与l垂直;
解:方法一:l的方程可化为y=-x+3,
∴l的斜率为-,由l'与l垂直,得l'的斜率为.
又l'过点(-1,3),
∴由点斜式得直线l'的方程为y-3=(x+1),即4x-3y+13=0.
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方法二:由l'与l垂直,可设l'的方程为4x-3y+n=0,
将(-1,3)代入得n=13.
∴所求直线方程为4x-3y+13=0.
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(3)l'与l垂直,且l'与两坐标轴围成的三角形面积为4.
解:方法一:l的方程可化为y=-x+3,
∴l的斜率为-.∵l'⊥l,∴kl'=.
设l'在y轴上的截距为b,则直线l'的方程为y=x+b,令y=0,可得l'在x轴
上的截距为-b,由题意可知,直线l'与两坐标轴围成的三角形面积S=
|b|=4,
∴b=±. ∴直线l'的方程为y=x+或y=x-.
即4x-3y+4=0或4x-3y-4=0.
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方法二:由l'与l垂直,可设直线l'的方程为4x-3y+p=0,
则l'在x轴上的截 距为-,在y轴上的截距为,
由题意可知,直线与两坐标轴围成的三角形面积S==4,
得p=±4.
∴直线l'的方程为4x-3y+4=0或4x-3y-4=0.
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1. (2026·河南郑州期中)如图,直线l1:mx+y+n=0与l2:nx-y+m=0
(mn≠0,m≠n)的图象可能是( )
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解析:直线l1:mx+y+n=0可化为l1:y=-mx-n,斜率为-m,在y轴
上的截距为-n,直线l2:nx-y+m=0可化为l2:y=nx+m,斜率为n,在y
轴上的截距为m.
对于A,由直线l1可得由直线l2可得矛盾.
对于B,由直线l1可得由直线l2可得矛盾.
对于C,由直线l1可得由直线l2可得矛盾.
对于D,由直线l1可得由直线l2可得满足要求.
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2. 已知a>0,b>0,两直线l1:(a-1)x-2y-1=0,l2:x-3by+2=0,若
l1⊥l2,则+的最小值为( )
A. 12 B. 20
C. 26 D. 32
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解析:由l1⊥l2得(a-1)·1+(-2)(-3b)=0,化简得a+6b=1,
+=(a+6b)=20++≥20+2=32,
当且仅当a=,b=时等号成立.故选D.
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3. (多选)已知直线l1:3x+ay+1=0,l2:(a+2)x+y+a=0,则下列说法
正确的是( )
A. 当a=时,直线l1的倾斜角为60°
B. 当a=-时,l1⊥l2
C. 若l1∥l2,则a=-3或a=1
D. 直线l2始终过定点(-1,2)
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解析:对于A,当a=时,直线l1:3x+y+1=0,
故斜率k=-,则倾斜角为120°,故A错误;
对于B,l1⊥l2等价于3(a+2)+a=0,解得a=-,故B正确;
对于C,若l1∥l2,则3=a(a+2)且3a≠a+2,故a=-3,故C错误;
对于D,l2:(a+2)x+y+a=0变形为l2:(x+1)a+2x+y=0,
令x+1=0且2x+y=0,解得x=-1,y=2,故恒过点(-1,2),故D
正确.故选B、D.
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4. 在空间直角坐标系O-xyz中,经过点P(x0,y0,z0),且法向量为m=(A,
B,C)的平面方程为A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)=0,经过点P
(x0,y0,z0)且一个方向向量为n=(a,b,c)(abc≠0)的直线l的方程
为==,阅读上面的内容并解决下面问题:现给出平面α的方程
为2x-7y+z-4=0,经过点(0,0,0)的直线l的方程为==,则直线l
与平面α所成角的正弦值为( )
A. B.
C. D.
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解析:由题意得,直线l的方向向量为n1=(2,3,-1),
平面α的法向量为m1=(2,-7,1),
设直线l与平面α所成角的大小为θ,
则sin θ=|cos<n1,m1>|===.
故选A.
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5. 已知一条光线从点(4,0)发出后被直线x+y-10=0反射,若反射光线过
点(0,1),则反射光线所在直线的一般式方程为 .
解析:设点(4,0)关于直线x+y-10=0的对称点为(a,b),
则解得
因此反射光线所在直线过点(10,6),(0,1),所以反射光线所在直线
的方程为y=x+1,即x-2y+2=0.
x-2y+2=0
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6. 已知直线l:kx-y+1+2k=0.
(1)若直线l在y轴上的截距等于1,则实数k的值为 ;
解析:令x=0,得y=1+2k,
因为直线l在y轴上的截距等于1,
所以1+2k=1,解得k=0.
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(2)若直线l不经过第三象限,则k的取值范围是 .
解析:直线l的方程可化为k(x+2)-y+1=0,
所以所以
所以直线l过定点M(-2,1),所以kOM=-.
由直线l:kx-y+1+2k=0可得y=kx+2k+1,
若直线l不经过第三象限,则-≤k≤0,
故k的取值范围是.
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7. 已知点A(1,3),直线l:x+2y+3=0.
(1)求过点A且与直线l平行的直线方程;
解:设所求直线的方程为x+2y+m=0,
由于直线过点A(1,3),因此1+2×3+m=0,解得m=-7.
因此所求直线的方程为x+2y-7=0.
(2)求过点A且与直线l垂直的直线方程;
解:设所求直线的方程为2x-y+n=0,
由于直线过点A(1,3),因此2-3+n=0,解得n=1.
因此所求直线的方程为2x-y+1=0.
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(3)求点A关于直线l的对称点的坐标.
解:设点A(1,3)关于直线l:x+2y+3=0的对称点的坐标为(a,
b),则解得
所以对称点的坐标为(-3,-5).
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