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专题38 直线的方程8题型分类-备战2025年高考数学一轮专题复习全套考点突破和专题检测(原卷版)
展开1.直线的方向向量
设A,B为直线上的两点,则eq \(AB,\s\up6(→))就是这条直线的方向向量.
2.直线的倾斜角
(1)定义: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)范围:直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°.
3.直线的斜率
(1)定义: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=tan_α(α≠90°).
(2)过两点的直线的斜率公式
如果直线经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2),其斜率k=eq \f(y2-y1,x2-x1).
4.直线方程的五种形式
常用结论
1.直线的斜率k与倾斜角α之间的关系
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.直线Ax+By+C=0(A2+B2≠0)的一个方向向量a=(-B,A).
一、单选题
1.(2024高二上·江苏宿迁·阶段练习)经过两点的直线的倾斜角是( )
A.B.C.D.
2.(2024高二上·山东淄博·期中)直线的倾斜角为( )
A.B.C.D.
3.(2024高二·全国·课堂例题)过两点,的直线的倾斜角是135°,则y等于( )
A.1B.5C.D.
4.(2024高二上·吉林白城·期中)直线l经过,两点,那么直线l的斜率的取值范围为( ).
A.B.C.D.
5.(2024高三·全国·专题练习)函数的图像上有一动点,则在此动点处切线的倾斜角的取值范围为( )
A.B.
C.D.
6.(2024高三·全国·专题练习)若平面内三点A(1,-a),B(2,a2),C(3,a3)共线,则a=( )
A.1±或0B.或0
C.D.或0
7.(2024高三·全国·课后作业)已知点和,直线与线段相交,则实数的取值范围是( )
A.或B.
C.D.
8.(2024高二·全国·课后作业)已知点,若直线与线段没有交点,则的取值范围是( )
A.B.
C.D.
9.(2024高二上·江西赣州·阶段练习)设点、,若直线l过点且与线段AB相交,则直线l的斜率k的取值范围是( )
A.或B.或
C.D.
10.(2024高二·全国·课后作业)对方程表示的图形,下列叙述中正确的是( )
A.斜率为2的一条直线
B.斜率为的一条直线
C.斜率为2的一条直线,且除去点(,6)
D.斜率为的一条直线,且除去点(,6)
11.(2024高二上·北京海淀·期末)经过点且倾斜角为的直线的方程是( )
A.B.
C.D.
12.(2024高二上·天津滨海新·阶段练习)方程表示的直线可能是( )
A.B.
C.D.
13.(2024高一下·四川德阳·阶段练习)已知过定点直线在两坐标轴上的截距都是正值,且截距之和最小,则直线的方程为( )
A.B.C.D.
14.(2024高二上·安徽安庆·阶段练习)已知直线的倾斜角为,且在轴上的截距为,则直线的方程为( )
A.B.
C.D.
15.(2024高二下·福建厦门·阶段练习)直线的倾斜角为( )
A.30°B.45°C.120°D.150°
16.(2024高三·全国·课后作业)若过点P(1-a,1+a)和Q(3,2a)的直线的倾斜角为钝角,则实数a的取值范围是( )
A.(-2,1)B.(-1,2)
C.(-∞,0)D.(-∞,-2)∪(1,+∞)
17.(2024高三·全国·课后作业)直线经过第一、二、四象限,则a、b、c应满足( )
A.B.C.D.
18.(2024高二上·湖北荆门·阶段练习)已知直线方程为,则该直线的倾斜角为( )
A.30°B.60°C.120°D.150°
19.(2024·北京丰台·一模)已知A(2,3),B(﹣1,2),若点P(x,y)在线段AB上,则的最大值为( )
A.1B.C.D.﹣3
20.(2024高一下·湖南长沙·期末)直线的倾斜角的取值范围为( )
A.B.
C.D.
21.(2024高一下·四川达州·期末)已知,,过点且斜率为的直线l与线段AB有公共点,则的取值范围是( )
A.B.
C.D.
二、多选题
22.(2024高三·全国·专题练习)下列说法是错误的为( )
A.直线的倾斜角越大,其斜率就越大
B.直线的斜率为tan α,则其倾斜角为α
C.斜率相等的两直线的倾斜角不一定相等
D.经过任意两个不同的点的直线都可以用方程表示.
23.(2024高三·全国·专题练习)如图,直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,倾斜角分别为α1,α2,α3,则下列选项正确的是( )
A.k1<k3<k2B.k3<k2<k1C.α1<α3<α2D.α3<α2<α1
24.(2024高二上·山东青岛·期中)若直线过点,且在两坐标轴上截距的绝对值相等,则直线方程可能为( )
A.B.
C.D.
三、填空题
25.(2024高三上·上海宝山·阶段练习)已知直线,则与的夹角大小是 .
26.(2004·重庆)曲线与在交点处切线的夹角是 .(用弧度数作答)
27.(2024高二·全国·课后作业)等腰三角形两腰所在直线的方程分别为与,原点在等腰三角形的底边上,则底边所在直线的斜率为 .
28.(2024·陕西咸阳·二模)直线恒过定点A,则A点的坐标为 .
29.(2024高二下·上海浦东新·阶段练习)若实数、、成等差数列,则直线必经过一个定点,则该定点坐标为 .
30.(2008·江苏)在平面直角坐标系中,设三角形ABC的顶点坐标分别为,点在线段OA上(异于端点),设均为非零实数,直线分别交于点E,F,一同学已正确算出的方程:,请你求OF的方程: .
31.(2024高二上·四川成都·期中)已知直线过点,且分别与轴的正半轴、轴的正半轴交于两点,为原点,则面积最小值为 .
32.(2024高二·江苏·专题练习)已知点P,Q的坐标分别为,,直线l:与线段PQ的延长线相交,则实数m的取值范围是 .
33.(2024高二上·黑龙江伊春·阶段练习)已知,,点是线段AB上的动点,则的取值范围是 .
34.(2024高二上·全国·专题练习)P(x,y)在线段上运动,已知,则的取值范围是 .
35.(2024高二上·山西晋城·期中)若某直线经过A(,),B(1,)两点,则此直线的倾斜角为 .
36.(2024高二上·山东日照·阶段练习)过点且在两坐标轴上截距相等的直线的方程是 .
37.(2024高二·全国·课后作业)设直线l过点,在两坐标轴上的截距的绝对值相等,则满足题设的直线l的条数为 条.
38.(2024高一·全国·课后作业)已知三角形的三个顶点A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),则BC边上中线所在的直线方程为 .
39.(2024高一下·湖南长沙·阶段练习)若点三点共线,则的值为 .
40.(2024·全国·模拟预测)若正方形一边对角线所在直线的斜率为,则两条邻边所在直线斜率分别为 , .
41.(2024高三·全国·专题练习)已知一条直线经过点A(2,-),且它的倾斜角等于直线x-y=0倾斜角的2倍,则这条直线的方程为 ;
42.(2024高三·全国·专题练习)经过点,且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形,则这条直线的方程为 ;
43.(2024高三·全国·专题练习)经过两条直线,的交点,且直线的一个方向向量的直线方程为 .
44.(2024高三·上海·专题练习)已知的顶点,、边中线方程分别为、,则直线的方程为 .
45.(2024高二·全国·课后作业)已知直线l与直线的斜率相等,直线l与x轴的交点为,且a比直线l在y轴上的截距大1,则直线l的斜截式方程为 .
46.(2024高三·全国·专题练习)已知直线在x轴上的截距的取值范围是,则其斜率的取值范围是 .
四、解答题
47.(2024高二上·全国·专题练习)已知直线的方程为:.
(1)求证:不论为何值,直线必过定点;
(2)过点引直线,使它与两坐标轴的负半轴所围成的三角形面积最小,求的方程.
48.(2024高二上·北京怀柔·期中)已知直线经过点,为坐标原点.
(1)若直线过点,求直线的方程,并求直线与两坐标轴围成的三角形面积;
(2)如果直线在两坐标轴上的截距之和为,求直线的方程.
49.(2024高二上·湖南·阶段练习)已知直线l过点,与x轴正半轴交于点A、与y轴正半轴交于点B.
(1)求面积最小时直线l的方程(其中O为坐标原点);
(2)求的最小值及取得最小值时l的直线方程.
50.(2024高二上·江西吉安·阶段练习)过点的动直线交轴的正半轴于点,交轴正半轴于点.
(Ⅰ)求(为坐标原点)的面积最小值,并求取得最小值时直线的方程.
(Ⅱ)设是的面积取得最小值时的内切圆上的动点,求的取值范围.
51.(2024高二上·江苏苏州·阶段练习)已知直线:.
(1)求经过的定点坐标;
(2)若直线交轴负半轴于点,交轴正半轴于点.
①的面积为,求的最小值和此时直线的方程;
②当取最小值时,求直线的方程.
52.(2024高二上·河南郑州·阶段练习)已知直线经过定点P.
(1)证明:无论k取何值,直线l始终过第二象限;
(2)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,当取最小值时,求直线l的方程.
53.(2024高二上·上海杨浦·期中)已知直线l过定点,且交x轴负半轴于点A、交y轴正半轴于点B,点O为坐标原点.
(1)若的面积为4,求直线l的方程;
(2)求的最小值,并求此时直线l的方程;
(3)求的最小值,并求此时直线l的方程.
54.(2024高三·全国·对口高考)在平面直角坐标系中,已知的顶点坐标分别为、、,点在直线上运动,动点满足,求点的轨迹方程.
55.(2024·安徽蚌埠·三模)如图,在平行四边形中,点是原点,点和点的坐标分别是、,点是线段上的动点.
(1)求所在直线的一般式方程;
(2)当在线段上运动时,求线段的中点的轨迹方程.
56.(2024高二上·湖北咸宁·阶段练习)如图,已知点是直线上任意一点,点是直线上任意一点,连接,在线段上取点使得.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)已知点,是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
57.(2024高二上·山东济南·期中)已知,,动点M与A,B两点连线的斜率分别为、,若,求动点M的轨迹方程
58.(2024高一下·全国·课后作业)在中,,求的平分线所在直线的方程.
59.(2024高二·江苏·专题练习)已知动点C到两个定点的距离相等,求点C的轨迹方程.
60.(2024高三·全国·专题练习)已知是坐标原点,.若点满足,其中,且,求点的轨迹方程.
61.(2024高二上·河北邢台·阶段练习)已知点A,B分别是直线和直线上的点,点P为的中点,设点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)过点的直线与曲线C,x轴分别交于点M,N,若点D为的中点,求直线的方程.
62.(2024高三·全国·专题练习)已知直线 :过定点,若直线被直线和轴截得的线段恰好被定点平分,求的值.
63.(2024高二上·江苏苏州·期中)已知直线.
(1)求证:直线经过定点,并求出定点P;
(2)经过点P有一条直线l,它夹在两条直线与之间的线段恰被P平分,求直线l的方程.
64.(2024高三·全国·专题练习)过点P(0,1)作直线l,使它被直线l1:和l2:截得的线段恰好被点P平分,求直线l的方程.
65.(2024高一上·山东临沂·期末)已知直线l:(2+m)x+(1+2m)y+4–3m=0.
(1)求证:不论m为何实数,直线l恒过一定点M;
(2)过定点M作一条直线l1,使夹在两坐标轴之间的线段被M点平分,求直线l1的方程.
66.(2024高二上·云南大理·期末)过点作直线,使它被两直线和所截得的线段恰好被M所平分,求此直线的方程.
名称
方程
适用范围
点斜式
y-y0=k(x-x0)
不含直线x=x0
斜截式
y=kx+b
不含垂直于x轴的直线
两点式
eq \f(y-y1,y2-y1)=eq \f(x-x1,x2-x1)(x1≠x2,y1≠y2)
不含直线x=x1 和直线y=y1
截距式
eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1
不含垂直于坐标轴和过原点的直线
一般式
Ax+By+C=0(A2+B2≠0)
平面直角坐标系内的直线都适用
α
0°
0°<α<90°
90°
90°<α<180°
k
0
k>0
不存在
k<0
(一)
1.正确理解倾斜角的定义,明确倾斜角的取值范围,熟记斜率公式,根据该公式求出经过两点的直线斜率,当时,直线的斜率不存在,倾斜角为,求斜率可用,其中为倾斜角,由此可见倾斜角与斜率相互关联,不可分割.牢记“斜率变化分两段,是其分界,遇到斜率要谨记,存在与否要讨论”.这可通过画正切函数在上的图像来认识.
2.直线倾斜角的范围是[0,π),而这个区间不是正切函数的单调区间,因此根据斜率求倾斜角的范围时,要分eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))与eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π))两种情况讨论.
3.一般地,若已知,过点作垂直于轴的直线,过点的任一直线的斜率为,则当与线段不相交时,夹在与之间;当与线段相交时,在与的两边.
题型1:求直线的倾斜角
1-1.(2024高二上·江苏无锡·期末)直线(a为常实数)的倾斜角的大小是 .
1-2.(2024高三·全国·专题练习)若直线的倾斜角满足,则的取值范围是
1-3.(2024·安徽合肥·三模)已知直线的一个方向向量为,则直线的倾斜角为( )
A.B.C.D.
1-4.(2024·湖南·模拟预测)已知是直线的倾斜角,则的值为( )
A.B.C.D.
1-5.(2024高二下·上海黄浦·期中)过两点的直线的倾斜角为,那么 .
1-6.(陕西省渭南市白水县2023~2024学年高一上学期期末数学试题)若直线与直线的交点位于第一象限,则直线的倾斜角的取值范围是( )
A.B.
C.D.
题型2:求直线的斜率
2-1.(24-25高二上·全国·课后作业)过点和点的直线与直线的位置关系是( )
A.相交但不垂直B.平行C.重合D.垂直
2-2.(2024高二上·广东潮州·期末)已知斜率为的直线经过点,则( )
A.B.C.1D.0
2-3.(2024高二上·广东)如图,若直线的斜率分别为,则( )
A.B.
C.D.
2-4.(2024高二下·广东广州·期末)在等差数列中,,直线过点,则直线的斜率为( )
A.B.C.D.
2-5.(2024高三·全国·专题练习)设 ,则( )
A.B.C.D.
2-6.(2024·广东江门·一模)如图,的顶点都在坐标轴上,直线的斜率为,直线的斜率为,则()
A.B.C.D.
题型3:三点共线问题
3-1.(2024高二上·全国·课后作业)已知三点在同一条直线上,则实数的值为( )
A.2B.4C.8D.12
3-2.(2024高二上·黑龙江·期末)若三点,,共线,则实数的值是( )
A.6B.C.D.2
3-3.(2024高一上·海南省直辖县级单位·阶段练习)若三点(2,2),(,0),(0,),()共线,则的值为
A.1B.C.D.
题型4:过定点的直线与线段相交问题
4-1.(2024高一下·浙江宁波·期中)已知点.若直线与线段相交,则的取值范围是( )
A.B.
C.或D.
4-2.(2024高一下·广东惠州·期末)已知,,若直线与线段有公共点,则的取值范围是( )
A.B.
C.D.
4-3.(2024高二上·山东济宁·阶段练习)已知直线和以为端点的线段相交,则实数的取值范围是( )
A.B.
C.或D.或或
(二)
求直线方程的两种方法
(1)直接法:由题意确定出直线方程的适当形式.
(2)待定系数法:先由直线满足的条件设出直线方程,方程中含有待定的系数,再由题设条件求出待定系数.
题型5:求直线的方程
5-1.(2024高三·全国·专题练习)过点且方向向量为的直线的方程为( )
A.B.
C.D.
5-2.(2024高三·全国·专题练习)过点的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A.B.
C.或D.或
5-3.(2024高三上·广东深圳·阶段练习)已知点,,则线段AB的垂直平分线方程为( )
A.B.C.D.
5-4.(2024高二上·福建漳州·期中)在中,若,,,则的角平分线所在直线的方程是( )
A.B.
C.D.
5-5.(2024高二·全国·课后作业)若直线l的方程中,,,则此直线必不经过( )
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D.第四象限
(三)
1.(1)由于已知直线的倾斜角(与斜率有关)及直线与坐标轴围成的三角形的面积(与截距有关),因而可选择斜截式直线方程,也可选用截距式直线方程,故有“题目决定解法”之说.
(2)在求直线方程时,要恰当地选择方程的形式,每种形式都具有特定的结论,所以根据已知条件恰当地选择方程的类型往往有助于问题的解决.例如:已知一点的坐标,求过这点的直线方程,通常选用点斜式,再由其他条件确定该直线在y轴上的截距;已知截距或两点,选择截距式或两点式.在求直线方程的过程中,确定的类型后,一般采用待定系数法求解,但要注意对特殊情况的讨论,以免遗漏.
2.直线方程综合问题的两大类型及解法
(1)与函数相结合的问题:一般是利用直线方程中x,y的关系,将问题转化为关于x(或y)的函数,借助函数的性质解决.
(2)与方程、不等式相结合的问题:一般是利用方程、不等式的有关知识来解决.
题型6:直线与坐标轴围成的三角形问题
6-1.(2024高三·河北衡水·周测)若一条直线经过点,并且与两坐标轴围成的三角形面积为1,则此直线的方程为 .
6-2.(2024高三·全国·专题练习)已知直线l过点M(2,1),且分别与x轴的正半轴、y轴的正半轴交于A,B两点,O为原点,当△AOB面积最小时,直线l的方程为 .
6-3.(2024高二上·黑龙江哈尔滨·期中)直线l过点,且分别与轴正半轴交于、B两点,O为原点.
(1)当面积最小时,求直线l的方程;
(2)求的最小值及此时直线l的方程.
6-4.(2024高三上·江苏无锡·开学考试)在平面直角坐标系中,直线过定点,且与轴的正半轴交于点,与轴的正半轴交于点.
(1)当取得最小值时,求直线的方程;
(2)求面积的最小值.
(四)
若直线与直线的夹角为,则.
题型7:两直线的夹角问题
7-1.(2024高三上·上海浦东新·期末)直线与直线所成夹角的余弦值等于
7-2.(2024高三·全国·课后作业)直线与直线相交,则这两条直线的夹角大小为 .
7-3.(2024高三·上海·专题练习)两条直线,的夹角平分线所在直线的方程是 .
(五)
解含有参数的直线恒过定点问题的方法
方法一:任给直线中的参数赋两个不同的值,得到两条不同的直线,然后验证这两条直线的交点就是题目中含参数直线所过的定点,从而问题得解.
方法二:含有一个参数的二元一次方程若能整理为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0,其中λ是参数,这就说明了它表示的直线必过定点,其定点可由方程组eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(A1x+B1y+C1=0,,A2x+B2y+C2=0))解得.若整理成y-y0=k(x-x0)的形式,则表示的所有直线必过定点(x0,y0).
题型8:直线过定点问题
8-1.(2024高二上·上海徐汇·期中)已知实数满足,则直线过定点 .
8-2.(2024高三上·福建南平·阶段练习)直的方程为,则该直线过定点 .
8-3.(2024·四川绵阳·模拟预测)已知直线过定点A,直线过定点,与相交于点,则 .
专题40 圆的方程9题型分类-备战2025年高考数学一轮专题复习全套考点突破和专题检测(原卷版): 这是一份专题40 圆的方程9题型分类-备战2025年高考数学一轮专题复习全套考点突破和专题检测(原卷版),共16页。试卷主要包含了圆的定义和圆的方程,圆心在任一弦的垂直平分线上等内容,欢迎下载使用。
专题38 直线的方程8题型分类-备战2025年高考数学一轮专题复习全套考点突破和专题检测(解析版): 这是一份专题38 直线的方程8题型分类-备战2025年高考数学一轮专题复习全套考点突破和专题检测(解析版),共58页。试卷主要包含了直线的方向向量,直线的倾斜角,直线的斜率,直线方程的五种形式等内容,欢迎下载使用。
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