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文档简介
专题8.1直线的方程(举一反三讲义)
【全国通用】
【题型1直线的倾斜角与斜率】...............................................................................................................................3
【题型2直线与线段的相交关系求斜率范围】.......................................................................................................4
【题型3直线的点斜式、斜截式方程】...................................................................................................................7
【题型4直线的两点式、截距式方程】...................................................................................................................9
【题型5直线的一般式方程】.................................................................................................................................10
【题型6直线过定点问题】.....................................................................................................................................12
【题型7三线能围成三角形的问题】.....................................................................................................................13
【题型8直线方程的综合应用】.............................................................................................................................15
1、直线的方程
考点要求真题统计考情分析
从近几年的高考情况来看,高考对
(1)理解直线的倾斜角和斜率直线方程的考查比较稳定,主要分为两
的概念,掌握过两点的直线斜2024年全国甲卷(文数):第方面进行考察,一是直线的倾斜角与斜
率的计算公式10题,5分率、直线方程的求法;二是以直线与圆
(2)根据确定直线位置的几何2025年天津卷:第12题,5知识点交叉命题,涉及到点到直线距离,
要素,掌握直线方程的几种形分与圆相交弦长等问题;多以选择题、填
式(点斜式、两点式及一般式)空题的形式出现,难度不大;复习时应
熟练掌握这些知识内容.
知识点1直线的方程
1.直线的倾斜角
(1)倾斜角的定义
①当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,x轴正向与直线l向上的方向之间所成的角α叫做直线l的倾
斜角.
②当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°.
(2)直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°.
2.直线的斜率
(1)直线的斜率
把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k=tanα.
(2)斜率与倾斜角的对应关系
图示
倾斜角(范围)α=0°0°<α<90°α=90°90°<α<180°
斜率(范围)k=0k>0不存在k<0
(3)过两点的直线的斜率公式
y2-y1
过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=.
x2-x1
3.直线的方向向量
设A,B为直线上的两点,则就是这条直线的方向向量.
4.辨析直线方程的五种形式
方程形式直线方程局限性选择条件
不能表示与x轴垂①已知斜率;②已知
点斜式
直的直线一点
不能表示与x轴垂①已知在y轴上的截
斜截式y=kx+b
直的直线距;②已知斜率
不能表示与x轴、①已知两个定点;②已
两点式
y轴垂直的直线知两个截距
不能表示与x轴垂①已知两个截距;②已
截距式直、与y轴垂直、知直线与两条坐标轴
过原点的直线围成的三角形的面积
求直线方程的最后结
Ax+By+C=0
一般式表示所有的直线果均可以化为一般式
(A,B不全为0)
方程
知识点2求直线方程的一般方法
1.求直线方程的一般方法
(1)直接法
直线方程形式的选择方法:
①已知一点常选择点斜式;
②已知斜率选择斜截式或点斜式;
③已知在两坐标轴上的截距用截距式;
④已知两点用两点式,应注意两点横、纵坐标相等的情况.
(2)待定系数法
先设出直线的方程,再根据已知条件求出未知系数,最后代入直线方程.
利用待定系数法求直线方程的步骤:①设方程;②求系数;③代入方程得直线方程.
若已知直线过定点,则可以利用直线的点斜式求方程,也可以利用斜截式、截
距式等求解(利用点斜式或斜截式时要注意斜率不存在的情况).
【方法技巧与总结】
1.牢记口诀:“斜率变化分两段,90°是分界线;遇到斜率要谨记,存在与否要讨论”.
2.“截距”是直线与坐标轴交点的坐标值,它可正,可负,也可以是零,而“距离”是一个非负数.应注意
过原点的特殊情况是否满足题意.
3.斜率为k的直线的一个方向向量为(1,k).
4.涉及直线与线段有交点问题,常根据数形结合思想,利用斜率公式求解.
【题型1直线的倾斜角与斜率】
【例1】(2025·江苏南通·模拟预测)直线的倾斜角为()
π
�⋅tan5+�−2=0
A.B.C.D.
π3π7π4π
510105
【答案】D
【解题思路】先将直线变形成斜截式,再根据倾斜角的取值范围结合直线斜率公式求得即可.
【解答过程】由题意可将原直线方程变形为,
π4π
�=−tan5⋅�+2=tan5⋅�+2
由倾斜角的取值范围,所以倾斜角为.即A、B、C错误.
4π
0,π5
故选:D.
【变式1-1】(2025高二上·全国·专题练习)如图,若直线,,的斜率分别为,,,则()
�1�2�3�1�2�3
A.B.C.D.
�1<�3<�2�3<�1<�2�1<�2<�3�3<�2<�1
【答案】A
【解题思路】根据直线倾斜角大小即可判断三条直线斜率大小关系.
【解答过程】解:设直线,,的倾斜角分别为,,,
则由图知�1�2�3,�1�2�3
所以0°<�,3<�2<90°<�1<,180°
即tan�,1<0tan�2.>tan�3>0
故选�1:<A0.�2>�3>0
【变式1-2】(2025·上海奉贤·二模)已知是斜率为的直线的倾斜角,计算.
π
�−1sin�−2=
【答案】
2
【解题思路2】根据正切函数值求出角进而得出正弦值即可.
【解答过程】因为是斜率为的直线的倾斜角,所以,,
所以,�−1tan�=−1�∈[0,π)
3π
�=4
所以.
π3πππ2
sin�−2=sin4−2=sin4=2
故答案为:.
2
2
【变式1-3】(2025·江西萍乡·一模)已知直线的斜率为,则的最大值
��2
为.e�−�e+1+1=0(�∈�)��
【答案】
1
4
【解题思路】先求出直线的斜率,化简可得,再利用基本不等式即可求得的最大值
�.
e1
�2�1
�
【解答过程】�=e+1,�=e+e+2�
�
e111
21
��1
e+1e+e�+2�4
�==≤2e⋅e�+2=
当且仅当时取等号,所以k的最大值为.
1
�=04
故答案为:.
1
4
【题型2直线与线段的相交关系求斜率范围】
【例2】(24-25高二上·福建厦门·期中)已知两点,,过点的直线l与线段AB(含
端点)有交点,则直线l的斜率的取值范围为(�−)3,2�2,1�0,−1
A.B.C.D.
11
−∞,−1∪1,+∞−1,1−∞,−5∪1,+∞−5,1
【答案】A
【解题思路】求出直线、的斜率后即可求直线/的斜率的范围.
【解答过程】如图所示:����
,而,
−1−2−1−1
���=0+3=−1���=0−2=1
故直线的取值范围为.
故选:A�.−∞,−1∪[1,+∞)
【变式2-1】(24-25高二上·广东广州·期中)已知点,若直线与
线段(含端点)有公共点,则实数的取值范围为�(2,−)3,�−5,−2�:��−�+�+1=0
A�.��B.
4343
−3,4−∞,−3∪4,+∞
C.D.
3434
−4,3−∞,−4∪3,+∞
【答案】B
【解题思路】根据已知条件及直线的点斜式方程求出定点,直线与线段有交点,结合图形可得直线斜率的范
围,利用直线的斜率公式即可求解.
【解答过程】由,得,
所以直线的方程�恒�−过�定+点�+1=0,斜率�为−1.=��+1
因为�,�−1,1�
所以�2,−3,�−5,−2.
−3−14−2−13
����
由题意�可=知,2+1作=出−图3形,�如图=所−5示+1,=4
由图象可知,或,
34
�≥4�≤−3
所以实数的取值范围为.
43
�−∞,−3∪4,+∞
故选:B.
【变式2-2】(24-25高二上·贵州贵阳·阶段练习)已知直线:,若直线
与连接,两点的线段总有公共点,则的倾斜�角�范围+为2(�+)�−1�+�−1=0�
A.�1,−2�2,1B.C.�D.
ππ3ππ3ππ3π
−4,44,π4,40,4∪4,π
【答案】D
【解题思路】先求出直线所过定点的坐标,数形结合可求出直线的斜率的取值范围,即可得出直线的倾
斜角的取值范围.����
【解答过程】直线的方程可化为,由,可得,
�+�+1=0�=0
���+�+1+2�−�−1=0
所以,直线过定点,2�−�−1=0�=−1
设直线的斜�率为,�直0线,−的1倾斜角为,则
因为直线�的斜率�为�,直�线0的≤斜�率<为π,
−1−−2−1−1
因为直线�经�过点0−1,且=−与1线段总��有公共点,0−2=1
��0,−1��
将代入方程:
可得�:1,−2不成立,�+2�不+在�直−线1上�,+�−1=0
所以3=0,即�1,−2,�
−1<�≤1−1<tan�≤1
因为所以或
π3π
0≤�<π0≤�≤44<�<π
故直线的倾斜角的取值范围是.
π3π
�0,4∪4,π
故选:D.
【变式2-3】(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知点,经过点P作直线l,若直线l与连接,
两点的线段(含端点)总有公共点,则直线l的斜�率(1,k2)的取值范围为()�(9,1)
�(5,A8).B.C.D.
1313113
8,2−8,2−∞,−8−∞,−8∪2,+∞
【答案】B
【解题思路】由题意作图,利用斜率的计算公式,可得答案.
【解答过程】由题意作图如下:
设直线的斜率为,直线的斜率为,直线的斜率为,
由图可知�����,��������
�����
由,�≤�,≤�,则,,
1−218−263
�9,1�5,8�1,2���=9−1=−8���=5−1=4=2
所以.
13
−8≤��≤2
故选:B.
【题型3直线的点斜式、斜截式方程】
【例3】(2025高二·全国·专题练习)过点且与直线斜率相等的直线方程为()
A.1,2B.�=2�−3
C.�−2=2�−1D.�−1=−2�−2
【答案】�A−2=−2�−1�−1=2�−2
【解题思路】根据直线的点斜式方程得到直线方程.
【解答过程】直线斜率为2且过点,由点斜式方程得.
故选:A.1,2�−2=2�−1
【变式3-1】(24-25高二下·河南·阶段练习)若直线的方向向量为,且经过点,则直线
的方程为()�3,−33,−3�
A.B.C.D.
【答案】A�+3�=0�+3�−6=0�−3�=0�−3�−6=0
【解题思路】先根据方向向量求出斜率,再由点斜式求出直线方程.
【解答过程】因为直线的方向向量为,所以直线的斜率,
−3
�3,−3�=3
所以直线方程为,化简可得.
3
故选:A.�=−3(�−3)−3�+3�=0
【变式3-2】(24-25高二上·北京怀柔·期末)已知直线的倾斜角为,且过点,则直线的方程为()
60°�0,1
A.B.C.D.
33
【答案】D�=3�−1�=3�+1�=3�−1�=3�+1
【解题思路】首先得到直线的斜率,再由斜截式得到直线方程.
【解答过程】因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率,
又直线过点,所以直线的方程60为°.�=tan60°=3
故选:D.�0,1�=3�+1
【变式3-3】(24-25高二上·河北张家口·期末)已知直线过点,将直线绕点逆时针旋转与轴重合,
π
3
则直线的方程为()��1,0���
�
A.B.
3
�=3�−1�=3�−1
C.D.
3
【答案】�D=−3�−1�=−3�−1
【解题思路】先求出直线的倾斜角,再由点斜式即可得出答案.
【解答过程】直线过点�,将直线绕点逆时针旋转与轴重合,
π
��1,0��3�
所以直线的倾斜角为,所以,
2π2π
�3tan3=−3
直线的方程为:.
故选:�D.�=−3�−1
【题型4直线的两点式、截距式方程】
【例4】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线过点,且在两坐标轴上的截距相等,则直线的方程
为()�3,5�
A.B.
C.�+�+8=0或D.5�−3�=0或
【答案】5C�−3�=0�+�−8=05�−3�=0�+�+8=0
【解题思路】当直线经过原点时,直线方程为;当直线不经过原点时,设直线方程为,
��
把点的坐标代入�即可得出.5�−3�=0��+�=1
3,5
【解答过程】由题得当直线在坐标轴上的截距均为0时,直线方程为,即;
5
��=3�5�−3�=0
当直线在坐标轴上的截距均不为0时,直线方程可设为,
��
将�代入可得,此时直线方程为.�+�=1
综上3,,5直线的方�程=为8或�+�−8=.0
故选:C.�5�−3�=0�+�−8=0
【变式4-1】(24-25高二上·河北邢台·阶段练习)已知直线的两点式为,则()
�−9�−8
�5−9=2−8
A.直线经过点B.直线的斜截式为
311
�(5,2)��=2�−2
C.直线的倾斜角为锐角D.直线的点斜式为
2
���−2=3(�−5)
【答案】C
【解题思路】根据两点式方程可得直线经过两点,,进而判断AD,再将两点式化为斜截式:
2
�8,92,5�=3�+
,即可判断B,得到直线的斜率为,即可判断C.
112
3�3>0
【解答过程】由题意,直线经过两点,,故AD错误,
�8,92,5
将两点式化为斜截式:,故B错误,
211
�=3�+3
直线的斜率为,所以直线的倾斜角为锐角,故C正确.
2
�3>0�
故选:C.
【变式4-2】(24-25高二上·江苏南通·期中)经过与两点的直线方程为.
【答案】�2,1�1,2
�+�−3=0
【解题思路】利用两点式方程可得直线的方程.
��
【解答过程】由题意可知,经过与两点的直线方程为,即.
�−1�−2
�2,1�1,22−1=1−2�+�−3=0
故答案为:.
【变式4-3】�(+20�2−4·陕3=西0西安·一模)过点,在轴上的截距和在轴上的截距相等的直线方程
为.�(1,3)��
【答案】或
【解题思路�=】3按�直�线+是�否−过4原=点0,结合直线的截距式方程求解即得.
【解答过程】当直线过原点时,直线在轴上的截距和在轴上的截距相等,则直线方程为;
当直线不过原点时,设直线方程为�=3�,�则,解得�,直线方程为�,=3�
��13
�+�=1�+�=1�=4�+�−4=0
所以所求直线方程为或.
故答案为:或�=3��+�.−4=0
�=3��+�−4=0
【题型5直线的一般式方程】
【例5】(2025高二上·全国·专题练习)过点和,的直线的一般式方程为()
A.(B−.3,0)(0,4)
C.4�+3�+12=0D.4�+3�−12=0
【答案】4C�−3�+12=04�−3�−12=0
【解题思路】根据题意,利用直线的截距式方程求得直线的方程,再化为一般式方程,即可求解.
【解答过程】由直线过点和,可得直线的截距式得直线方程为,
��
(−3,0)(0,4)−3+4=1
整理得,即直线的一般式方程为.
故选:C4.�−3�+12=04�−3�+12=0
【变式5-1】(24-25高二上·陕西咸阳·期末)直线的倾斜角为()
A.B.C.3�−3�=0D.
【答案】A30°150°60°120°
【解题思路】根据直线的一般式得出斜率,再结合斜率与倾斜角的关系计算得出倾斜角.
【解答过程】直线的斜率为,
3
设倾斜角为,3�−3�=,0�=3
�0°≤�<180°
所以,所以.
3
3=tan��=30°
故选:A.
【变式5-2】(24-25高二上·江西赣州·期末)对于直线,下列选项正确的是()
A.直线倾斜角为�:3�−3�+4=0
π
�3
B.直线经过第四象限
�
C.直线在轴上的截距为
4
��−3
D.直线的一个方向向量为
【答案】D�3,3
【解题思路】由直线的斜率和倾斜角的关系可判断A;令,求出直线过点可判断B和C;根据
4
�=0��0,3
直线过两点,可求得两点间的向量,判断所得向量是否与向量共线可判断D.
【解答过程】设直线的倾斜角为,,3,3
���∈0,π
对于A,直线的斜率为,所以,则,故A错误;
333π
�−−3=3tan�=3�=6
对于B,当时,,即直线过点,且倾斜角为,
44ππ
�=0�=3��0,36<2
所以直线经过第一、二、三象限,不经过第四象限,故B错误;
对于C,由�B知,直线在轴上的截距为,故C错误;
4
��3
对于D,当时,,即直线过点,
4343
�=0�=−3��−3,0
则,所以直线的一个方向向量为,故D正确.
43443
339
故选��:=D.,=3,3�3,3
【变式5-3】(24-25高二上·河南·阶段练习)已知直线在轴上的截距是,其倾斜角是直
线的倾斜角的2倍,则()��+��+1=0�−1
3A�.−�=0B.
C.�=3,�=1D.�=−3,�=−1
【答案】�A=3,�=−1�=−3,�=1
【解题思路】根据截距的定义,可得所求直线与轴的交点,根据直线求得倾斜角,通过斜率定
义,可得答案.�3�−�=0
【解答过程】由直线在轴上的截距是,则直线过,可得,
解得;��+��+1=0�−10,−1�⋅0+�⋅−1+1=0
�=1
由直线,设该直线的倾斜角为,则,解得,
∘
设直线3�−�=0的倾斜角为,斜率�为,tan�=3�=60
由��+�+1,=则0��,
∘∘
由�=2�,=则120�=,ta解n�得=tan12.0=−3
故选�=:−A�.−�=−3�=3
【题型6直线过定点问题】
【例6】(25-26高二上·全国·课后作业)不论为何实数,直线过定点()
A.B.�,�C.�−�D.�+�+2��−3�=0
【答案】B1,−1−1,10,02,2
【解题思路】法一:直线方程可化为,解方程
组即可求解;�−��+�+2��−3�=0��+�+�2�−�−3=0
�+�=0
法二2�:−直�线−方3程=0可化为,解方程组
�−��+�+2��−3�=0�−��+1+�+2��−1=0
即可求解.
�+1=0
【�解−答1过=程0】法一:直线方程可化为,
�−��+�+2��−3�=0��+�+�2�−�−3=0
令,解得,即定点坐标为.
�+�=0�=−1
−1,1
法二2�:−直�线−方3程=0�=1可化为,
�−��+�+2��−3�=0�−��+1+�+2��−1=0
则,解得,即定点坐标为.
�+1=0�=−1
−1,1
故选�:−B1.=0�=1
【变式6-1】(24-25高二下·上海静安·期中)直线必过定点()
A.B.C.��+3�−1�+1D.=0
11
3, 1−3, 13, 13, 0
【答案】B
【解题思路】将直线分离参数为,令,可得定点.
�+3�=0
��+3�+1−�=0
【解答过程】根据题意,直线,1−�=0
即,��+3�−1�+1=0
令��+3�+,1得−�=0,
�+3�=0�=−3
故直1线−�=0�=1必过定点.
��+3�−1�+1=0−3,1
故选:B.
【变式6-2】(24-25高二上·福建莆田·期中)若直线恒过定点A,则点A
的坐标为()3�+2�+�−1�−�=0�∈�
A.B.C.D.
121213
3,31,35,54,5
【答案】C
【解题思路】将直线化为,据此可得定点坐标.
【解答过程】3�+�−1�+2�−�=0,
3�+2�+�−1�−�=0⇔3�+�−1�+2�−�=0
令,解得1,则所过定点为.
3�+�−1=0�=512
25,5
2�−�=0
故选:C.�=5
【变式6-3】(24-25高二上·内蒙古赤峰·阶段练习)已知直线,则直线
恒过定点()�:�+2�+�−1�+�−1=0�
A.B.C.D.
【答案】C−1,00,10,−11,0
【解题思路】变形给定的直线方程,再解方程组求出定点.
【解答过程】直线,由,解得,
�+�+1=0�=0
�:�(�+�+1)+2�−�−1=0
所以直线恒过定点.2�−�−1=0�=−1
故选:C.�0,−1
【题型7三线能围成三角形的问题】
【例7】(24-25高二上·陕西宝鸡·期中)已知三条直线,,不
能围成三角形,则实数的取值集合为()�1:�=�+1�2:�=−2�+4�3:��+�+1=0
A.�B.
C.1,−2D.1,−2,3
【答案】C−1,2,−3−1,2
【解题思路】根据给定条件,求出直线的斜率及直线交点坐标,再利用斜率相等及3条直线共点求出
值.�1,�2�
【解答过程】直线的斜率分别为,纵截距分别为
123123
由,�解,�得,�,即直线�=1的,�交点=−为2,�=−,�1,4,−1
�=�+1�=1
�1,�2�(1,2)
�=−2�+4�=2
由直线不能围成三角形,得直线或或点在直线上,
则�1,�2或,�3或�,1//解�3得�2//�3或�或�3,
所以−�实=数1的−取�值=集−合2为�+2+1.=0�=−1�=2�=−3
故选:C.�−1,2,−3
【变式7-1】(24-25高二上·福建·阶段练习)下面三条直线,,
不能构成三角形,则的集合是()�1:4�+�=4�2:��+�=0�3:2�−3��=4
A.�B.C.D.
211212
{−1,3}{4,−6}{−1,−6,3,4}{−1,−6,0,3,4}
【答案】C
【解题思路】三直线不能构成三角形时共有4种情况,即三直线中其中有两直线平行或者是三条直线经过同
一个点,在这四种情况中,分别求出实数的值.
【解答过程】当直线平行于�时,.
12
当直线�平:4行�+于�=4�:��时+,�=0,�=4
1
�1:4�+�=4�3:2�−3��=4�=−6
当平行于时,,无解.
2
�2:��+�=0�3:2�−3��=4−�=3�
当三条直线经过同一个点时,把直线与的交点,代入,
4−4�
�1�2(4−�,4−�)�3:2�−3��=4
得,解得:或,
4−4�2
2×4−�−3�×4−�=4�=−1�=3
综上,满足条件的的集合为为.
12
�{4,−6,−1,3}
故选:C.
【变式7-2】(24-25高二上·湖南·期末)若三条不同的直线,,
123
不能围成一个三角形,则
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