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- 2021-06-23 发布
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【学习目标】
1.理解直线的倾斜角、斜率、截距等概念,掌握直线的斜率计算公式.
2.掌握直线方程的点斜式、两点式和一般式方程,了解直线方程的斜截式和截距式,能根据已知条件,选择恰当形式熟练地求出直线的方程.
3.了解斜截式与一次函数的关系.
【知识要点】
1.直线的倾斜角
(1)定义:当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准,x轴________与直线l_____________之间所成的角α叫做直线l的倾斜角,当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为____.
(2)倾斜角的取值范围:______________.
2.直线的斜率及斜率计算公式
(1)直线的倾斜角不等于90°时,其_________叫做该直线的斜率,记作k=tan α(α≠90°);直线的倾斜角等于90°时,其斜率_____________.
(2)过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率k=___________.
(3)k>0⇔α∈___________,k<0⇔α∈____________.特别地:k=0时,α=0°,k不存在时,α=90°.
(4)直线的方向向量
①若直线方程为Ax+By+C=0,则其方向向量a=(-B,A).
②若直线方程为y=kx+b,则其方向向量a=(1,k).
③若F1(x1,y1),F2(x2,y2)是直线上不同的两点,则其方向向量为a==(x2-x1,y2-y1).
3.直线方程的五种形式
名称
方程
适用范围
点斜式
_________________
不含垂直于x轴的直线
斜截式
_________________
不含垂直于x轴的直线
两点式
__________________
不含垂直于坐标轴的直线
截距式
_________________
不含垂直于坐标轴和过原点的直线
一般式
__________________
平面直角坐标系内的直线都适应
(1)若x1=x2,且y1≠y2时,直线垂直于x轴,方程为______________;
(2)若x1≠x2,且y1=y2时,直线垂直于y轴,方程为______________.
4.线段的中点坐标公式
线段P1P2两端点为P1(x1,y1),P2(x2,y2),其中点为M(x,y),则______________
【高考模拟】
一、单选题
1.直线恒经过定点( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
直接利用直线系方程求解即可.
【详解】
【点睛】
本题考查直线系经过定点,考查计算能力.
2.以,为端点的线段的垂直平分线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
分别确定中点坐标和直线的斜率,然后求解直线方程即可.
【详解】
【点睛】
本题主要考查直线垂直的充分必要条件,中点坐标公式及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
3.过点,斜率为1的直线方程是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】
利用直线的点斜式方程,得到结论
【详解】
直线过点,斜率为
则直线的点斜式方程为:
故选
【点睛】
本题考查的知识点是直线的点斜式方程,按照计算公式进行求解,属于基础题。
4.直线经过定点,则点为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
直线的方程可化为,根据,时方程恒成立,可知直线过定点的坐标。
【详解】
【点睛】
本题考查的知识点是恒过定点的直线,解答的关键是将参数分离,化为的形式,令,即可解得答案。
5.直线的斜率和在轴上截距分别等于( )
A. 2,3 B. -3,-3 C. -3,2 D. 2,-3
【答案】D
【解析】
【分析】
由条件利用直线的斜截式方程,得到结论
【详解】
直线方程为点斜式,故直线的斜率为
令,则,故直线在轴上的截距为
故选
【点睛】
本题考查了直线方程的运用,直线方程为斜截式分别求出斜率和在轴上截距,较为简单
6.已知直线的方程是,则( )
A. 直线经过点,斜率为-1
B. 直线经过点,斜率为-1
C. 直线经过点,斜率为-1
D. 直线经过点,斜率为1
【答案】C
【解析】
【分析】
把直线方程化为点斜式,即可得到答案
【详解】
【点睛】
本题考查了直线的点斜式方程,只要将直线方程转化为点斜式就可以得到结果,是一道基础题。
7.数学家欧拉1765年在其所著的《三角形几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称为欧拉线,已知的顶点,若其欧拉线方程为, 则顶点的坐标为 ( )
A. B. C. 或 D.
【答案】B
【解析】
【分析】
设C坐标,根据重心公式得重心坐标,代入欧拉线方程,得顶点的坐标满足条件,判断选择.
【详解】
设C坐标,所以重心坐标为,因此,从而顶点的坐标可以为,选B.
【点睛】
本题考查重心坐标公式,考查基本求解能力.
8.若直线过点且与直线垂直,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据所求直线与已知直线垂直可以求出斜率,再根据点斜式写出直线方程.
【详解】
因为的斜率,所以,由点斜式可得,即所求直线方程为,故选A.
【点睛】
本题考查直线的位置关系及直线方程的点斜式,属于中档题.
9.点关于直线的对称点为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
考点:1、点关于直线对称;2、中点坐标公式.
【方法点晴】设出点关于直线的对称点的坐标,求出的中点坐标,代入直线方程,再利用与直线垂直,它们的斜率之积为,建立方程组进行求解.本题主要考查求点关于直线的对称点的坐标的方法,利用垂直、中点在对称轴上两个条件,待定系数法求对称点的坐标,考查方程思想与转化运算能力,属于中档题.
10.过点且与直线垂直的直线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
解:因为过点直线方程斜率为2,因此由点斜式可知方程为,选A
11.直线kx-y+1-3k=0当k变化时,所有的直线恒过定点( )
A. (1,3) B. (-1,-3)
C. (3,1) D. (-3,-1)
【答案】C
【解析】
【分析】
先分离参数得到(x-3)k+1-y=0,再解方程组即得直线所经过的定点.
【详解】
【点睛】
(1)本题主要考查直线的定点问题,意在考查学生对该知识的掌握水平和分析推理能力.(2) 直线的定点问题,方法一:参数赋值法,给直线中的参数赋两个值,得到两个方程,再解方程组得到方程组的解,即是直线过的定点,最后要把点的坐标代入直线的方程证明,发现直线的方程恒成立.方法二:分离参数法,把直线的方程分离参数得到,所以,解之得定点的坐标.
12.已知直线经过点,且斜率为,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】分析:直接利用点斜式求解即可.
详解:直线经过点,且斜率为,
直线的点斜式方程为,
整理得,故选A.
点睛:本题主要考查直线的方程,直线方程主要有五种形式,每种形式的
直线方程都有其局限性,斜截式与点斜式要求直线斜率存在,所以用这两种形式设直线方程时要注意讨论斜是否存在;截距式要注意讨论截距是否为零;两点式要注意讨论直线是否与坐标轴平行;求直线方程的最终结果往往需要化为一般式.
13.已知直线经过第一、二、三象限且斜率小于1,那么下列不等式中一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】分析:由题意首先确定a,b的范围,然后逐一考查所给命题的真假即可.
本题选择B选项.
点睛:本题主要考查直线的截距式方程,不等式的性质及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
14.过点作直线(,不同时为0)的垂线,垂足为,点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】分析:化已知直线为,即有
,解方程可得定点Q,可得M在以PQ为直径的圆上运动,求得圆心和半径,由圆的性质可得最值.
详解:由直线(,不同时为0)
化为,
令,解得,
直线经过定点,
由为直角三角形,斜边为PQ,
M在以PQ为直径的圆上运动,
可得圆心为,半径为,
则与M的最大值为,
N与M的最小值为,
则的取值范围是.
故选:A.
点睛:本题考查直线恒过定点,以及圆的方程的应用,圆外一点与圆上的点的距离的最值求法,考查运算能力,属于中档题.
15.过点且与直线:平行的直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】分析:先求直线的斜率,再利用直线的点斜式方程写出直线的方程,再整理成一般式.
点睛:(1)本题主要考查直线方程的求法,意在考查学生对这些知识的掌握水平.(2)如果两直线都有斜率且它们相互平行,则
16.以,为端点的线段的垂直平分线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】分析:求出AB的中点坐标,求出AB的中垂线的斜率,然后求出中垂线方程.
详解:因为A(1,3),B(﹣5,1),
所以AB的中点坐标(﹣2,2),直线AB的斜率为:,
所以AB的中垂线的斜率为:﹣3,
所以以A(1,3),B(﹣5,1)为端点的线段的垂直平分线方程是y﹣2=﹣3(x+2),即3x+y+4=0.
故选: B.
点睛:本题考查直线的一般式方程与直线的垂直关系,直线方程的求法,考查计算能力.
17.已知,均为正实数,且直线与直线互相平行,则的最大值为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】C
【解析】分析:先利用两直线平行得到,再利用基本不等式进行求解.
点睛:本题考查两直线平行的判定、基本不等式等知识,意在考查学生的逻辑思维能力和基本计算能力.
18.若直线在轴、轴上的截距分别是-2和3,则,的值分别为( )
A. 3,2 B. -3,-2 C. -3,2 D. 3,-2
【答案】D
【解析】分析:将代入直线方程即可求解.
详解:由题意,得,
解得.
点睛:本题考查直线的方程等知识,意在考查学生的基本计算能力和数学转化能力.
19.已知直线:与直线:垂直,则点到直线距离为( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】分析:先利用两直线垂直的条件求出值,再利用点到直线的距离公式进行求解.
点睛:已知两直线的一般方程判定两直线平行或垂直时,记住以下结论,可避免讨论:
已知,
,
则,
.
20.直线与直线垂直,垂足为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】分析:根据两直线垂直可得,然后将点的坐标代入直线可得,同理可得,于是可得.
详解:∵直线与直线垂直,
∴,
∴,
∴直线方程即为.
将点的坐标代入上式可得,
解得.
将点的坐标代入方程得,
解得.
∴.
故选B.
点睛:本题考查两直线的位置关系及其应用,考查学生的应用意识及运算能力,解题的关键是灵活运用所学知识解题.
21.如果直线被两个坐标轴截得的线段长为5,则c的值为 ( ) .
A. 1 B. -1 C. D. ±1
【答案】D
【解析】
【分析】
求出直线与两坐标交点坐标,由两点间距离公式计算.
【详解】
【点睛】
本题考查两点间距离公式,考查直线与坐标轴交点问题.直线与坐标交点坐标,只要分别令即可求得,也可把直线方程化为截距式,得交点坐标.
22.已知两点关于直线对称,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】分析:由题意可知,且线段的中点 在直线上.由垂直关系可得斜率,可得直线的点斜式方程,化为一般式即可
详解:由题意可知,且线段的中点在直线上.
又线段的斜率为
由垂直关系可得直线的斜率为2
再由线段的中点在直线上可得
化为一般式可得.
故选A.
点睛:本题考查直线的一般式方程和直线的截距,属基础题.
23.直线()在两坐标轴上的截距相等,则满足( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
分截距为0,代入(0,0)点和截距不为0时化截距式可求。
【详解】
【点睛】
对于截距相等问题,要分截距为0和截距不为0两种情况讨论。
24.直线过点(-1,2)且与直线垂直,则的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
两直线垂直,斜率乘积等于-1,求得斜率,再由点斜式写出直线方程。
【详解】
由题意得直线斜率为,所有,又过点(-1,2),所以直线方程为,化简得,选A.
【点睛】
考查过定点求另一直线的垂直直线方程,利用两直线垂直,斜率乘积等于-1,求得斜率,再由点斜式写出直线方程。
25.点是直线Ax+By+C=0上的点,则直线方程可表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
由点在直线上,得点满足直线方程。即,代入直线方程可得。
【详解】
【点睛】
考查点与直线关系与代数表达,题目较容易,但需要代数转化。
26.直线y=k(x-2)+3必过一定点,该定点为( )
A. (3,2) B. (2,3)
C. (2,-3) D. (-2,3)
【答案】B
【解析】
【分析】
令参数的系数为0,得值,也得到值.
【详解】
令,则,,∴直线过定点.
故选B.
【点睛】
本题考查直线方程,直线过定点问题,只要把直线方程整理成关于参数的方程,再令的各项系数为0,即可求出定点坐标.如整理为,由可得定点坐标.
27.直线的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
分类讨论和时,直线的位置.
【详解】
【点睛】
一种方法直线是由两点确定的,另一种方法直线是由斜率和纵截距确定,因此当直线方程含有参数时,可确定直线的斜率与纵截距,从而确定直线位置.
28.实数且,则连接两点的直线与圆心在原点上的单位圆的位置关系是( )
A. 相切 B. 相离 C. 相交 D. 不能确定
【答案】B
【解析】
【分析】
由已知条件得到与的表达式,再求两点所在的直线方程,表示圆心到直线的距离,与半径比较大小即可
【详解】
由题意知,是方程的根
∴过两点的直线方程为: 即:
∴圆心到直线的距离为:
∴直线与圆相离
故选:B.
【点睛】
本题考察直线与圆的位置关系,间接考察韦达定理和直线方程,注重知识的联系.属基础题.
29.直线3x-2y=4的截距式方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
把方程化为的形式.
【详解】
由得,即为截距式.
故选D.
【点睛】
直线方程的几种形式,斜截式:,点斜式:,截距式:,两点式:,一般式:.注意各种形式的方程的应用条件.
30.若直线l的一般式方程为2x-y+1=0,则直线l不经过( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】
把直线方程一般式化为斜截式,可求得直线的斜率与截距,可判断直线不经过的象限。
【详解】
由题意可得y=2x+1,斜率k=2,截距b=1,所以直线不过第四象限,选D.
【点睛】
本题考查通过直线方程的斜率与截距判断直线几何特征,较易。
二、填空题
31.直线l的方程为y-a=(a-1)(x+2),若直线l在y轴上的截距为6,则a=________.
【答案】
【解析】
【分析】
令x=0,则y=2(a﹣1)+a=6,解得即可.
【详解】
令x=0,则y=2(a﹣1)+a=6,
解得a=.
故答案为:.
【点睛】
本题考查了直线的截距,属于基础题.
32.设,过定点A的动直线和过定点B的动直线交于点,则的最大值是___________
【答案】
【解析】
【分析】
可得直线分别过定点(0,0)和(1,3)且垂直,可得|PA|2+|PB|2=10.三角换元后,由三角函数的知识可得PA+PB的最大值.
【详解】
∴|PA|+|PB|=sinθ+cosθ=2[sinθ+cosθ)=2sin(θ+),
∵θ∈[0,],∴θ+∈[,],∴当θ+=时,2sin(θ+)取得最大值为 2,
故答案为:2.
【点睛】
本题考查直线过定点问题,涉及直线的垂直关系和三角恒等变换,正弦函数的定义域和值域,属中档题.
33.直线过定点,定点坐标为________.
【答案】
【解析】
【分析】
根据点斜式可得得到坐标.
【详解】
因为,所以过定点
【点睛】
本题考查直线过定点,考查基本化解能力.
34.已知直线l的倾斜角是直线y=x+1的倾斜角的2倍,且过定点P(3,3),则直线l的方程为_________
【答案】
【解析】
【分析】
先求出条件中所给的直线的倾斜角是
,根据要求的直线的倾斜角是它的二倍,得到要求的直线的倾斜角是,即直线与横轴垂直,又知直线过的点,写出直线的方程.
【详解】
∵直线的倾斜角是45°,
直线的倾斜角是直线的两倍,
∴要求直线的倾斜角是,
∵直线过点,∴直线的方程是,故答案为
【点睛】
本题考查直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系,考查两条直线的斜率的关系,考查过定点和已知直线的斜率的方程的写法,属于基础题.
35.过点且在坐标轴上的截距相等的直线的一般式方程是______.
【答案】或
【解析】
分析:当直线过原点时,用点斜式求得直线方程.当直线不过原点时,设直线的方程为x+y﹣k=0,把点(﹣1,2)代入直线的方程可得k值,从而求得所求的直线方程,综合可得结论.
详解:当直线过原点时,方程为 y=﹣2x,即2x+y=0.
当直线不过原点时,设直线的方程为x+y﹣k=0,把点(﹣1,2)代入直线的方程可得 k=﹣1,
故直线方程是 x+y﹣1=0.
综上,所求的直线方程为 2x+y=0,或 x+y﹣1=0,
故答案为:2x+y=0,或 x+y﹣1=0.
点睛:本题考查用待定系数法求直线方程,体现了分类讨论的数学思想,注意当直线过原点时的情况,这是解题的易错点,属于基础题.
36.过点A(1,2)且与原点距离最大的直线方程是_____.
【答案】
【解析】
【分析】
过点A(1,2)且与原点距离最大的直线与OA所在直线垂直,再用点斜式方程求解
【详解】
根据题意得,过点A(1,2)的直线与直线OA垂直时,直线与原点距离最大,
直线OA的斜率为 ,所以所求直线斜率为 ,
所以由点斜式方程得:y-2=(x-1),
化简得:x+2y-5=0
【点睛】
本题考查直线方程的求法,解题时要认真审题,注意点到直线的距离最高值的合理理解。
37.过点的直线的方向向量,则的方程为_________.
【答案】
【解析】
【分析】
先根据直线的方向向量求出直线的斜率,用点斜式求直线的方程
【详解】
直线的方向向量,
直线的斜率等于
则直线的方程为,即
故答案为
【点睛】
本题主要考查了直线的点斜式方程,解题的关键是直线的方向向量求出直线的斜率,属于基础题。
38.已知过点的直线交轴于点,抛物线上有一点使,
若是抛物线的切线,则直线的方程是___.
【答案】或.
【解析】
分析:由题设,求导得到直线 然后分和两种情况讨论即可得到直线的方程.
点睛:本题考查曲线的切线方程的求法,垂直关系的斜率表示等,属基础题.
39.已知直线,则直线在x轴上的截距是___,倾斜角是___.
【答案】 -1. .
【解析】
分析:利用斜截式即可得出.
详解:直线,化为
因此斜率和在x轴上的截距分别为,-1,其倾斜角为.
故答案为-1,.
点睛:本题考查了斜截式,斜率与倾斜角的关系,属于基础题.
40.直线在轴上的截距为_______.斜率_______
【答案】4
【解析】
【分析】
分析:由,令,求截距。
【详解】
,故斜率为,,截距为4。
【点睛】
斜率为前面的系数,令,求截距。
41.倾斜角为直线的倾斜角的一半且经过点的直线方程为_____.
【答案】
【解析】
【分析】
由直线的斜率可知倾斜角为120°,所求直线的倾斜角为60°,由点斜式可求得直线方程。
【详解】
直线y=-x+1的倾斜角为120°,所以所求直线的倾斜角为60°,即斜率为.
又直线过定点(-4,1),由点斜式可得直线方程为
【点睛】
本题考查由直线方程求直线的斜率与倾斜角,同时考查点斜式写直线方程。
42.直线与直线在轴上有相同的截距,且的斜率与的斜率互为相反数,则直线的方程为___________.
【答案】
【解析】
【分析】
由的直线方程求得斜率为2,在y轴上的截距为6,可得直线的斜率为-2,在y轴上的截距为6,由斜截式求得直线方程。
【详解】
【点睛】
本题考查由直线方程求直线的斜率与在y轴上的截距,及斜截式写直线方程。
43.斜率与直线的斜率相等,且过点的直线的点斜式方程是_______.
【答案】
【解析】
【分析】
由点斜式可直接写出直线方程。
【详解】
所求直线的斜率为,又过点(-4,3),由直线方程的点斜式可得y-3= (x+4).
【点睛】
考查由直线方程求得斜率,及由点斜式写直线方程。
44.直线必过定点___________.
【答案】
【解析】
【分析】
把直线化为点斜式,再根据点斜式特征可求得直线所过定点。
【详解】
将直线方程变形为y-2=a(x-3),由直线方程的点斜式可知,直线过定点(3,2).
【点睛】
本题考查求中心直线系直线所过定点,常用的两种方法,一是把直线方程化为点斜式,再根据点斜式特征可求得直线所过定点。二是把直线写成参数为变量的方程,再利用系数为0法,通过解方程组可求得定点。
45.当变化时,所有直线都经过定点 _______________.
【答案】 ;
【解析】
【分析】
化直线方程为点斜式,由点斜式的特点可得答案
【详解】
直线可化为:
由直线的点斜式可知直线过定点
故答案为
【点睛】
本题主要考查了直线恒过定点问题,在求解时将含有参量的放在一起并提取出参量,然后求出定点坐标
46.直线l过点A(3,4)且与点B(-3,2)的距离最远,那么l的方程为___________
【答案】3x+y-13=0.
【解析】
【分析】
由题意知,直线l应和线段AB垂直,直线l的斜率是线段AB斜率的负倒数,又线l过点A(3,4),点斜式写出直线l的方程,并化为一般式.
【详解】
【点睛】
本题考查直线方程的求法,点到直线的距离,直线方程的一般式.
47.过点(3,-6)且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程是_______________
【答案】x+y+3=0或2x+y=0.
【解析】
【分析】
当直线过原点时,用点斜式求得直线方程.当直线不过原点时,设直线的方程为x+y=k,把点(3,﹣6)代入直线的方程可得k值,从而求得所求的直线方程,综合可得结论.
【详解】
当直线过原点时,方程为y=﹣2x,即2x+y=0.
当直线不过原点时,设直线的方程为x+y=k,把点(3,﹣6)代入直线的方程可得 k=﹣3,
故直线方程是 x+y+3=0.
综上,所求的直线方程为x+y+3=0或2x+y=0,
故答案为:x+y+3=0或2x+y=0
【点睛】
本题考查用待定系数法求直线方程,体现了分类讨论的数学思想,注意当直线过原点时的情况,这是解题的易错点,属于基础题.
48.已知直线(3k-1)x+(k+2)y-k=0,则当k变化时,所有直线都通过定点__________
【答案】.
【解析】
【分析】
利用(ax+by+c)+λ(mx+ny+p)=0 过定点即ax+by+c=0和mx+ny+p=0的交点,解方程组求得定点的坐标.
【详解】
【点睛】
本题考查直线过定点问题,(ax+by+c)+λ(mx+ny+p)=0 过定点即ax+by+c=0和mx+ny+p=0的交点.
49.经过直线l1:x-3y+4=0和l2:2x+y+5=0的交点,并且经过原点的直线方程是_____
【答案】3x+19y=0.
【解析】
【分析】
联立方程可解交点,进而可得直线的斜率,可得方程,化为一般式即可.
【详解】
【点睛】
本题考查过两点的直线的方程,涉及直线的交点问题,属基础题.
50.过两点(-1,1)和(3,9)的直线在x轴上的截距为__________
【答案】.
【解析】
【分析】
由两点式写出直线方程,取y=0求得直线在x轴上的截距.
【详解】
由直线方程的两点式,得
过两点(﹣1,1)和(3,9)的直线方程为:.
整理得:2x﹣y+3=0.
取y=0,得x=﹣.
∴过两点(﹣1,1)和(3,9)的直线在x轴上的截距是.
故答案为:﹣.
【点睛】
本题考查了直线方程的两点式,考查了截距的概念,是基础题.