内容正文:
2.2.3 直线的一般式方程
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
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
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
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)
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°
直线一般式下的平行与垂直
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
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.-
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
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;
(2)过点(-1,3),且与l垂直;
(3)l'与l垂直,且l'与两坐标轴围成的三角形面积为4.
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( )
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
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)
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.
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 .
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 ;
(2)若直线l不经过第三象限,则k的取值范围是 .
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;
(2)求过点A且与直线l垂直的直线方程;
(3)求点A关于直线l的对称点的坐标.
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2.2.3 直线的一般式方程
[教材知识——一遍过]
1.C 2.B 3.B 4.C 5.ABD
6.B 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.
7.C ∵l1⊥l2,∴2a+3×2=0,解得a=-3.
8.BD 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.
9.解:(1)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.
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.
(2)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.
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.
(3)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.
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.
[综合素养——全提升]
1.D 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.
2.D 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.
3.BD 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.
4.A 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.
5.x-2y+2=0 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.
6.(1)0 (2) 解析:(1)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.
(2)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.
7.解:(1)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)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.
(3)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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