2022届高考大一轮复习知识点精练:直线的点斜式与斜截式方程
展开一、选择题(共20小题;共100分)
1. 过点 −1,2 且倾斜角为 150∘ 的直线方程为
A. 3x−3y+6+3=0B. 3x−3y−6+3=0
C. 3x+3y+6+3=0D. 3x+3y−6+3=0
2. 若过原点的直线 l 的倾斜角为 150∘,则直线 l 的方程是
A. 3x+y=0B. x+3y=0C. x−3y=0D. 3x−y=0
3. 下列直线中过第一,二,四象限的是
A. y=2x+1B. y=12x+12C. y=−2x+4D. y=32x−3
4. 直线 x=3y−1 的斜率和在 y 轴上的截距分别为
A. 33,−33B. 3,−1C. 33,33D. 3,33
5. 数学家欧拉在 1765 年提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已知 △ABC 的顶点 A2,0,B0,4,且 AC=BC,则 △ABC 的欧拉线的方程为
A. x+2y+3=0B. 2x+y+3=0C. x−2y+3=0D. 2x−y+3=0
6. 过点 P2,1 且与原点 O 距离最远的直线方程为
A. 2x+y−5=0B. 2x−y−3=0C. x+2y−4=0D. x−2y=0
7. 已知点 M 是直线 l:2x−y−4=0 与 x 轴的交点,将直线 l 绕点 M 按逆时针方向旋转 45∘,得到的直线方程是
A. x+y−3=0B. x−3y−2=0C. 3x−y+6=0D. 3x+y−6=0
8. 将直线 y=3x 绕原点按逆时针方向旋转 90∘,再向右平移 1 个单位长度,则所得到的直线方程为
A. x+3y−1=0B. x+3y−3=0C. 3x−y−3=0D. x−3y+3=0
9. y=ax+ba+b=0,ab≠0 的图象可能是下列图中的
A. B.
C. D.
10. 已知直线 l 经过点 P−2,5,且斜率为 −34,则直线 l 的方程为
A. 3x+4y−14=0B. 3x−4y+14=0C. 4x+3y−14=0D. 4x−3y+14=0
11. 数学家欧拉在 1765 年提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已知 △ABC 的顶点 A1,0,B0,2,且 AC=BC,则 △ABC 的欧拉线的方程为
A. 4x+2y+3=0B. 2x−4y+3=0C. x−2y+3=0D. 2x−y+3=0
12. 已知直线 l 的斜率为 3,在 y 轴上的截距为另一条直线 x−2y−4=0 的斜率的倒数,则直线 l 的方程为
A. y=3x+2B. y=3x−2C. y=3x+12D. y=−3x+2
13. 已知直线 l1 经过 A−3,4,B−8,−1 两点,直线 l2 的倾斜角为 135∘,那么 l1 与 l2
A. 垂直B. 平行C. 重合D. 相交但不垂直
14. 过点 0,−2 的直线 l 的倾斜角 α 满足 sinα2=13,则直线 l 的方程是
A. 42x+7y+14=0B. 42x+7y−14=0
C. 42x−7y+14=0D. 42x−7y−14=0
15. 将直线 l:y=2x+1 绕点 A1,3 按逆时针方向旋转 45∘ 得到直线 lʹ,则直线 lʹ 的方程为
A. 2x−y+1=0B. x−y+2=0C. 3x−2y+3=0D. 3x+y−6=0
16. 任意三角形的外心、重心、九点圆圆心、垂心位于同一条直线上,这条直线称为欧拉线.已知 △ABC 的顶点 A2,0,B0,4,若其欧拉线的方程为 x−y+2=0,则顶点 C 的坐标为
A. −4,0B. −3,−1C. −5,0D. −4,−2
17. 下面说法正确的是
A. 经过定点 Px0,y0 的直线都可以用方程 y−y0=kx−x0 表示
B. 不经过原点的直线都可以用方程 xa+yb=1 表示
C. 经过定点 A0,b 的直线都可以用方程 y=kx+b 表示
D. 经过任意两个不同的点 Px1,y1,Qx2,y2 的直线都可以用方程 x2−x1y−y1=y2−y1x−x1 表示
18. 已知直线 l1 的方程是 ax−y+b=0,l2 的方程是 bx−y−a=0 ( ab≠0,a≠b ),则下列各示意图中,正确的是
A. B.
C. D.
19. 直线 l 垂直于直线 y=x+1,原点 O 到 l 的距离为 1,且 l 与 y 轴正半轴有交点,则直线 l 的方程是
A. x+y−2=0B. x+y+1=0C. x+y−1=0D. x+y+2=0
20. 已知直线 l 经过 A1,3 和 B−1,−1 两点,若将直线 l 绕点 A 按逆时针方向旋转 π4 后到达直线 lʹ 的位置,则 lʹ 的方程为
A. x−y+2=0B. 3x+y−6=0C. 2x−y+5=0D. 3x+y+4=0
二、填空题(共5小题;共25分)
21. 直线 l 的方程为 y−a=a−1x+2,若直线 l 在 y 轴上的截距为 6,则 a= .
22. 已知直线 l 与直线 x+y−2=0 垂直,且直线 l 在 y 轴上的截距为 4,则直线 l 的方程为 .
23. 已知点 M 是直线 l:y=3x+3 与 x 轴的交点,将直线 l 绕点 M 旋转 30∘,所得到的直线 lʹ 的方程为 .
24. 在直线方程 y=kx+b 中,当 x∈−3,4 时,y∈−8,13,则此直线的方程为 .
25. 若直线 l:y=kx−3 与直线 y=−23x+2 的交点位于第一象限,则直线 l 的倾斜角 α 的取值范围是 .
三、解答题(共6小题;共78分)
26. 一次函数的解析式 y=kx+b 与直线的斜截式方程 y=kx+b 有何异同?
27. 已知直线 l 与两坐标轴围成的三角形的面积为 3,分别求满足下列条件的直线 l 的方程:
(1)过定点 A−3,4;
(2)斜率为 16.
28. 如图,射线 OA,OB 分别与 x 轴正半轴成 45∘ 和 30∘ 角,过点 P1,0 作直线 AB 分别交 OA,OB 于 A,B 两点,当 AB 的中点 C 恰好落在直线 y=12x 上时,求直线 AB 的方程.
29. 已知:△ABC 的顶点 A2,3 和 B−1,−1,∠ABC 的角平分线所在直线方程为 x−3y−2=0,求 BC 边所在直线方程.
30. 已知直线 l 过点 P1,2,且与两坐标轴围成的三角形的面积为 S.若 S 分别等于 3,5 时,则相应的直线分别有几条?
31. 已知直角坐标平面 xOy 内的两点 A8,−6,B2,2.
(1)求线段 AB 的中垂线所在直线的方程;
(2)求以向量 AB 为方向向量且过点 P2,−3 的直线 l 的方程;
(3)一束光线从点 B 射向 y 轴,反射后的光线过点 A,求反射光线所在的直线方程.
答案
第一部分
1. D【解析】因为 k=tan150∘=−33,
所以直线方程为 y−2=−33x+1,即 3x+3y−6+3=0.
2. B【解析】由题意得:直线 l 过原点,
可设正比例函数为 y=kx,
又因为 k=tan150∘=−33,
故直线 l 的方程为 y=−33x,
即 3x+3y=0,即 x+3y=0.
3. C【解析】若直线 y=kx+b 过第一,二,四象限,则 k<0,b>0,选项 A,B,D 中直线的斜率都大于 0,只有 C 满足 k<0,b>0.
4. C【解析】将 x=3y−1 化为斜截式为 y=33x+33,即该直线的斜率为 33,在 y 轴上的截距为 33.
5. C
【解析】因为 AC=BC,所以欧拉线为 AB 的中垂线,
又 A2,0,B0,4,故 AB 的中点为 1,2,kAB=−2,
故 AB 的中垂线方程为 y−2=12x−1,即 x−2y+3=0.
6. A【解析】过点 P2,1 且与原点 O 距离最远的直线为过点 P2,1 且与 OP 垂直的直线,因为直线 OP 的斜率为 1−02−0=12,所以所求直线的斜率为 −2,故所求直线方程为 2x+y−5=0.
7. D【解析】设直线 l 的倾斜角为 α,则 tanα=k=2,
直线 l 绕点 M 按逆时针方向旋转 45∘,
所得直线的斜率 kʹ=tanα+π4=2+11−2×1=−3,
又点 M2,0,所以 y=−3x−2,即 3x+y−6=0.
8. A
9. D
10. A
11. B【解析】因为 AC=BC,所以欧拉线为 AB 的中垂线,
又 A1,0,B0,2,
故 AB 的中点为 12,1,kAB=−2,
故 AB 的中垂线方程为 y−1=12x−12,
即 2x−4y+3=0.
12. A【解析】直线 x−2y−4=0 的斜率为 12,
所以直线 l 在 y 轴上的截距为 2.
所以直线 l 的方程为 y=3x+2.
13. A【解析】由题意可知直线 l1 的斜率 k1=4−−1−3−−8=1,
又由直线 l2 的倾斜角是 135∘,可知其斜率 k2=tan135∘=−1,
所以 k1k2=−1,
故直线 l1 与直线 l2 垂直.
14. D
15. D
【解析】直线 l:y=2x+1 绕点 41,3 按逆时针方向旋转 45∘ 得到直线 lʹ,
设直线 lʹ 的斜率为 k,
则根据到角公式的应用,tan45∘=k−21+2k=1,
解得 k=−3,
所以直线 lʹ 的方程为 y−3=−3x−1,
整理得 3x+y−6=0.
16. A【解析】设 Cm,n,由重心坐标公式,得 △ABC 的重心为 2+m3,4+n3,代入欧拉线的方程得 2+m3−4+n3+2=0,
整理得 m−n+4=0. ⋯⋯ ①
AB 的中点为 1,2,kAB=4−00−2=−2,
所以 AB 的垂直平分线的方程为 y−2=12x−1,即 x−2y+3=0.
由 x−2y+3=0,x−y+2=0,
解得 x=−1,y=1.
所以 △ABC 的外心为 −1,1.
则 m+12+n−12=32+12=10. ⋯⋯ ②
由①②联立,得 m=−4,n=0 或 m=0,n=4.
当 m=0,n=4 时,B,C 重合,不符合题意,舍去,
所以顶点 C 的坐标是 −4,0.
17. D
18. D【解析】将直线 l1,l2 的方程化为点斜式方程,
得直线 l1:y=ax+b,直线 l2:y=bx−a,
得到直线 l1 的斜率 k1=a,在 y 轴上的截距为 b ;
直线 l2 的斜率 k2=b,在 y 轴上的截距为 −a,
选项A、B中,直线 l1 的斜率 k1=a>0;
选项A中,l1 在 y 轴上截距 b>0,得到相应 k2>0,−a<0,不合题意;
选项B中,l1 在 y 轴上的截距 b<0,得到相应 k2<0,与图形不符;
在选项C中,k1=a<0,b>0,相应直线 l2 的斜率 k2>0,与图形不符,排除A、B、C.
19. A【解析】因为直线 l 与直线 y=x+1 垂直,所以直接设直线 l 的方程为 y=−x+b,又 l 与 y 轴正半轴有交点,知 b>0,即 x+y−b=0b>0 的距离 ∣0+0−b∣12+12=1,求得 b=2b=−2舍去,所以所求直线 l 的方程为 x+y−2=0.
20. B
【解析】因为直线 l 经过 A1,3 和 B−1,−1 两点,
所以直线 l 的斜率为 kAB=−1−3−1−1=2,
将直线 l 绕点 A 按逆时针方向旋转 π4 后到达直线 lʹ 的位置,
设 lʹ 的斜率为 k,由题意得 k<0,
则 tanπ4=2−k1+2k,解得 k=−3 或 k=13(舍),
所以 lʹ 的方程为 y−3=−3x−1,即 3x+y−6=0.
第二部分
21. 83
【解析】直线 l 的方程可化为 y=a−1x+3a−2,由直线 l 在 y 轴上的截距为 6,可得 3a−2=6,解得 a=83.
22. x−y+4=0
【解析】因为直线 l 与直线 x+y−2=0 垂直,
所以斜率 kl=1.
因为直线 l 在 y 轴上的截距为 4,
所以直线 l 的方程为 y=x+4,整理得 x−y+4=0.
23. x+3=0 或 y=33x+3
【解析】在 y=3x+3 中,令 y=0,得 x=−3,即 M−3,0.因为直线 l 的斜率为 3,所以其倾斜角为 60∘.若直线 l 绕点 M 逆时针旋转 30∘,则得到的直线 lʹ 的倾斜角为 90∘,此时直线 lʹ 的斜率不存在,故其方程为 x+3=0;若直线 l 绕点 M 顺时针旋转 30∘,则得到的直线 lʹ 的倾斜角为 30∘,此时直线 lʹ 的斜率为 tan30∘=33,故其方程为 y=33x+3.综上所述,所求直线 lʹ 的方程为 x+3=0 或 y=33x+3.
24. y=3x+1 或 y=−3x+4
【解析】由一次函数单调性可知:
当 k>0 时,函数为增函数,
所以 −3k+b=−8,4k+b=13, 解得 k=3,b=1.
当 k<0 时,函数为减函数,
所以 4k+b=−8,−3k+b=13, 解得 k=−3,b=4.
所以直线方程为 y=3x+1 或 y=−3x+4.
25. α30∘<α<90∘
【解析】画出图象如图所示,
直线 l 过定点 A0,−3.
又 B3,0,所以直线 AB 的斜率 kAB=33,
此时直线 AB 的倾斜角为 30∘,
由于直线 l:y=kx−3 与直线 y=−23x+2 的交点位于第一象限,
故倾斜角 α 的取值范围是 α30∘<α<90∘.
第三部分
26. 一次函数中 x 的系数 k≠0,否则就不是一次函数了;直线的斜截式方程 y=kx+b 中的 k 可以为 0.相同点是 k 都表示直线的斜率,b 是直线在 y 轴上的截距.
27. (1) 由题意知,直线 l 存在斜率.
设直线 l 的方程为 y=kx+3+4,
在 x 轴、 y 轴上的截距分别为 −4k−3,3k+4,
由已知得 3k+44k+3=±6,
解得 k1=−23 或 k2=−83.
故直线 l 的方程为 2x+3y−6=0 或 8x+3y+12=0.
(2) 设直线 l 在 y 轴上的截距为 b,则直线 l 的方程是 y=16x+b,则它在 x 轴上的截距是 −6b,
由已知得 ∣−6b⋅b∣=6,
所以 b=±1.
所以直线 l 的方程为 x−6y+6=0 或 x−6y−6=0.
28. 由题意可得 kOA=tan45∘=1,kOB=tan180∘−30∘=−33,
所以直线 lOA:y=x,lOB:y=−33x.
设 Am,m,B−3n,n,
所以 AB 的中点 Cm−3n2,m+n2,
由点 C 在直线 y=12x 上,且 A,P,B 三点共线得,
m+n2=12⋅m−3n2,m−0m−1=n−0−3n−1,
解得 m=3,所以 A3,3.
又 P1,0,所以 kAB=kAP=33−1=3+32,
所以 lAB:y=3+32x−1,
即直线 AB 的方程为 3+3x−2y−3−3=0.
29. 设点 A 关于直线 x−3y−2=0 的对称点为 Aʹx0,y0,
满足 y0−3x0−2⋅13=−1,x0+22−3⋅y0+32−2=0, 解方程组,得 x0=195,y0=−125.
所以点 Aʹ 的坐标为 195,−125,点 Aʹ 也在 BC 边所在的直线上,
从而可求得方程为 7x+24y+31=0.
30. 设 l:y−2=kx−1k≠0,则可求得 l 与 x 轴的交点 A1−2k,0,与 y 轴的交点 B0,2−k.S△AOB=12∣OA∣⋅∣OB∣=121−2k⋅∣2−k∣=k−222∣k∣.当 k−222∣k∣=3 时,整理,得 k2−10k+4=0 或 k2+2k+4=0.由 k2−10k+4=0 解得 k=5±21;k2+2k+4=0 无解.所以,这样的直线有两条.当 k−222∣k∣=5 时,整理,得 k2−14k+4=0 或 k2+6k+4=0.由 k2−14k+4=0 解得 k=7±35;由 k2+6k+4=0 解得 k=−3±5.所以,这样的直线有四条.
31. (1) 由 8+22=5,−6+22=−2,
得线段 AB 的中点坐标为 5,−2.
因为 kAB=−6−28−2=−43,
所以线段 AB 的中垂线的斜率为 34,
所以由直线方程的点斜式可得线段 AB 的中垂线所在直线方程为 y+2=34x−5,即 3x−4y−23=0.
(2) 由直线的方向向量与其斜率间的关系可知直线 l 的斜率为 −43,
由直线方程的点斜式得直线 l 的方程为 y+3=−43x−2,
即 4x+3y+1=0.
(3) 易知 B2,2 关于 y 轴的对称点为 Bʹ−2,2,
所以 kABʹ=2−−6−2−8=−45,
则直线 ABʹ:y−2=−45x+2,
即反射光线所在的直线方程为 4x+5y−2=0.
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