直线与方程(高考复习版)

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高三文科数学直线与方程知识点复习

高三文科数学直线与方程知识点复习

直线与方程一、倾斜角当直线与X轴相交时,取X轴为基准,叫做直线得倾斜角。

当直线与X轴平行或重合时,规定直线得倾斜角为,因此,直线得倾斜角得取值范围就是。

二、斜率(1)定义:一条直线得倾斜角得叫做这条直线得斜率;当直线得倾斜角时,该直线得斜率;当直线得倾斜角等于时,直线得斜率。

(2)过两点得直线得斜率公式:过两点得直线得斜率公式。

若,则直线得斜率,此时直线得倾斜角为。

练习:1、已知下列直线得倾斜角,求直线得斜率(1)(2)(3)(4)2、求经过下列两点直线得斜率,并判断其倾斜角就是锐角还就是钝角(1) (2)(3) (4)3,判断正误(1)直线得倾斜角为任意实数。

( )(2)任何直线都有斜率。

( )(3)过点得直线得倾斜角就是。

( )(4)若三点共线,则得值就是-2、( )三、注:必记得特殊三角函数值表四、直线得常用方程1、直线得点斜式: 适用条件就是:斜率存在得直线。

2、斜截式:3、截距式: ,为x轴与y轴上得截距。

4、两点式: ()5、直线得一般式方程:练习:1、写出下列直线得点斜式方程(1)经过点A(3,-1),斜率为(2)经过点倾斜角就是(3)经过点C(0,3),倾斜角就是(4)经过点D(-4,-2),倾斜角就是2、写出下列直线得斜截式方程(1)斜率就是在轴上得截距就是-2(2)斜率就是-2,在y轴上得截距就是43、填空题(1)已知直线得点斜式方程就是则直线得斜率就是_________,经过定点________,倾斜角就是______________;(2)已知直线得点斜式方程就是则直线得斜率就是_________,经过定点________,倾斜角就是______________;4、判断(1)经过顶点得直线都可以用方程表示。

( )(2)经过顶点得直线都可以用方程表示。

( )(3)不经过原点得直线都可以用表示。

( )(4)经过任意两个不同得点得直线都可以用方程表示。

( )直线得一般式方程为:,当B不等于0时直线得斜率为_________一般求完直线方程后化成一般式。

直线与方程专题复习讲义 高三数学二轮专题复习

直线与方程专题复习讲义 高三数学二轮专题复习

第三章 直线与方程(一)直线的倾斜角1.定义:在平面直角坐标系中,当直线与x 轴相交时,取x 轴非负半轴作为基准,把x 轴的正方向按逆时针旋转至与直线重合的最小角,叫做直线的倾斜角.当直线平行于 x 轴或与x 轴重合时,我们规定直线的倾斜角为0°.2. 范围: 0°≤α<180° 倾斜角[0°,180°) 二面角[0°,180°]线面角[0°,90°] 异面直线成角(0°,90°](二)直线的斜率1.定义:倾斜角α不是90°的直线,正切值叫做这条直线的斜率,直线的斜率常用k 表示,即k=tanα,当直线的倾斜角等于90°时,直线的斜率不存在.2.倾斜角α与斜率k 的范围之间的对应关系 (三)斜率公式经过两点P ₁(x ₁,y ₁),P ₂(x ₂,y ₂)的直线的斜率是: k =y 2−y1x 2−x 1注:(1)斜率公式适用范围x ₁≠ x ₂ (2)斜率公式变形. y₂−y₁=k (x₂−x₁)例1 (1)过 P(-1,-1)的直线l 与x 轴和y 轴分别交于A 、B 两点,若 P 恰为线段AB 的中点,求直线l 的斜率和倾斜角.k =-1,α = 135°(2)若经过点A(1-t ,1+t)和点B(3,2t)的直线的倾斜角为钝角,求实数t 的取值范围.(-2,1)(3)若直线l 的倾斜角是连接(-3,5),(0,9)两点的直线倾斜角的2倍,则直线l 的斜率为 −247.k =tanα=43k ′=tan2α=−247(4)直线l 的方程为x+ycosθ+3=0(θ∈R),则倾斜角的范围为 [π4,3π4].tanα=−1cosθ∈(−∞,+∞)(5)已知两点A(2,3)和B(-1,2),过点 P(1,-1)的直线l 与线段AB 有交点,则直线l 斜率k 的取值范围为 (−∞,−32]U [4,+∞).名称 方程 适用条件 参数几何意义 斜截式 y=kx+b α≠90° k:斜率b :纵截距(可正,可负)点斜式y-y ₀=k(x-x ₀)α≠90°k:斜率 点(x ₀,y ₀)例2 (1)过P(-2,2)点引一条直线l,使其与两坐标轴围成的三角形的面积等于4,求直线 l的方程.解析{b−a=12abab=8或−8∴{a=2+2√3b=−2+2√3 j{a=−2−2√3b=2−2√3(2)直线l过点P(-2,3),且与x轴、y轴分别交于A、B两点,若 P恰为线段AB 的中点,求直线l的方程.3x-2y+12 = 0(3)若直线((2m²+m-3)x+(2-m)y=4m-1在 x轴上的截距为1,则实数 m是(D)A.1B.2C.−12 D.2 或−12(4)①在x轴,y轴上截距分别是-2,3的直线方程是3x-2y+6=0②求过点 P(2,3),并且在两轴上截距相等的直线方程y=32x或.x+y-5 =0例3 (1)直线l的方程为.Ax+By+C=0(A、B不同时为零),根据下列各位置特征,写出A,B,C应满足的关系:①l与两坐标轴都相交A≠0;B≠0 ;②l过原点 C=0 ;③l只与x轴相交 B=0 ;④l是y轴所在直线 B=0,C=0 ;⑤l在x,y轴上的截距互为相反数①C=0. A≠0,B≠0②C≠0且A= B≠0 .(2)①直线kx+y+1=0(k∈ R)恒过定点 (0,-1) .②直线kx+k+3k²x+k²y=0(k∈R)恒过定点 (-1,3) .(3)过点P(3,0)有一条直线l,它夹在两条直线l₁:2x−y−2=0与l₂:x+y+3=0之间的线段恰被点 P平分,求直线l的方程。

2025届高三数学专题复习:直线方程重难点专题(解析版)

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直线的方程重难点专题常考结论及公式结论一:两直线平行与垂直的充要条件若l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2;①l 1∥l 2⇒k 1=k 2⇒≠b 2;②l 1⊥l 2⇔k 1k 2=-1.若l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,且A 1、A 2、B 1、B 2都不为零.①l 1∥l 2⇒A 1A 2=B 1B 2≠C 1C 2;l 1与l 2重合⇒A 1A 2=B 1B 2=C1C 2;②l 1⊥l 2⇔A 1A 2+B 1B 2=0.结论二:到角公式和夹角公式(1)l 1到l 2的角公式①tan α=k 2-k 11+k 2k 1.(l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2,k 1k 2≠-1);②tan α=A 1B 2-A 2B 1A 1A 2+B 1B 2(l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,A 1A 2+B 1B 2≠0)(2)夹角公式①tan α=k 2-k 11+k 1k 2.(l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2,k 1k 2≠-1);②tan α=A 1B 2-A 2B 1A 1A 2+B 1B 2.(l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,A 1A 2+B 1B 2≠0)直线l 1⊥l 2时,直线l 1与l 2的夹角是π2.结论三:四种常用直线系方程(1)定点直线系方程:经过定点P 0(x 0,y 0)的直线系方程为y -y 0=k (x -x 0)(除直线x =x 0),其中k 是待定的系数;经过定点P 0(x 0,y 0)的直线系方程为A (x -x 0)+B (y -y 0)=0,其中A 、B 是待定的系数.(2)共点直线系方程:经过两直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0的交点的直线系方程为l 1:(A 1x +B 1y +C 1)+λ(A 2x +B 2y +C 2)=0(除l 2),其中λ是待定的系数.(3)平行直线系方程:直线y =kx +b 中当斜率k 一定而b 变动时,表示平行直线系方程.与直线Ax +By +C =0平行的直线系方程是Ax +By +λ=0(λ≠0),λ是参变量.(4)垂直直线系方程:与直线Ax +By +C =0(A ≠0,B ≠0)垂直的直线系方程是Bx -Ay +λ=0,λ是参变量.结论四:与对称有关的一些结论(1)点P (u ,v )关于点Q (s ,t )的对称点的坐标为:(2s -u ,2t -v ),特别地,点P (u ,v )关于原点的对称点的坐标为:(2×0-u ,2×0-v ),即(-u ,-v ).(2)直线Ax +By +C =0关于点P (-u ,-v )对称的直线的方程为:(2u -x )+B (2v -y )+C =0.(3)直线Ax +By +C =0关于原点、x 轴、y 轴对称的直线的方程分别为:A (-x )+B (-y )+C =0,Ax +B (-y )+C =0,A (-x )+By +C =0.(4)直线Ax +By +C =0关于直线x =u ,y =v 对称的直线的方程分为:A (2u -x )+By +C =0,Ax +B (2v -y )+C =0.(5)曲线f (x ,y )=0关于点P (u ,v )对称的直线的方程为:f (2u -x ,2v -y )=0.(6)点P (s ,t )关于直线Ax +By +C =0的对称点的坐标为:s -2A ∙As +Bt +C A 2+B 2,t -2B ∙As +Bt +CA 2+B2.特别地,当A =B ≠0时,点P (s ,t )关于直线Ax +By +C =0的对称点的坐标为:-Bt +C A,-As +CB .点P (s ,t )关于x 轴、y 轴,直线x =u ,直线y =v 的对称点的坐标分别为(s ,-t ),(-s ,t ),(2u -s ),(s ,2v -t ).题型一直线的倾斜角与斜率关系问题例1.直线x cos θ+y sin θ=0,θ∈0,5π6的斜率的取值范围为()A.-∞,3B.2,+∞C.-∞,0 ∪0,3D.-∞,2【答案】A【分析】求出直线的斜率的表达式,通过角的范围求解斜率的范围即可.【详解】由x cos θ+y sin θ=0,θ∈0,5π6 可得直线的斜率为:k =-cos θsin θ=-1tan θ.因为θ∈0,5π6 ,所以tan θ∈-∞,-33 ∪0,+∞ ,所以k =-1tan θ∈-∞,0 ∪0,3 当θ=π2时,易得k =0。

高三数学第一轮知识点:直线与方程

高三数学第一轮知识点:直线与方程

高三数学第一轮知识点:直线与方程第1篇:高三数学第一轮知识点:直线与方程导语:直线与方程就是直线的方程,在几何问题的研究中,我们常常直接依据几何图形中点,直线,平面间的关系研究几何图形的*质。

以下是小编整理高三数学第一轮知识点的资料,欢迎阅读参考。

(1)直线的倾斜角定义:x轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的倾斜角。

特别地,当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度。

因此,倾斜角的取值范围是0180(2)直线的斜率①定义:倾斜角不是90的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。

直线的斜率常用k表示。

即。

斜率反映直线与轴的倾斜程度。

当时,。

当时,;当时,不存在。

②过两点的直线的斜率公式:注意下面四点:(1)当时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90(2)k与p1、p2的顺序无关;(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得;(4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。

(3)直线方程①点斜式:直线斜率k,且过点注意:当直线的斜率为0时,k=0,直线的方程是y=y1。

当直线的斜率为90时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x1,所以它的方程是x=x1。

②斜截式:,直线斜率为k,直线在y轴上的截距为b③两点式:()直线两点,④截矩式:其中直线与轴交于点,与轴交于点,即与轴、轴未完,继续阅读 >第2篇:高三数学一轮直线与方程的知识点一、直线与方程(1)直线的倾斜角定义:x轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的倾斜角。

特别地,当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度。

因此,倾斜角的取值范围是0180(2)直线的斜率①定义:倾斜角不是90的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。

直线的斜率常用k表示。

即。

斜率反映直线与轴的倾斜程度。

当时,。

当时,;当时,不存在。

②过两点的直线的斜率公式:注意下面四点:(1)当时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90(2)k与p1、p2的顺序无关;(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得;(4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。

2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(直线与方程)练习(附答案)

2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(直线与方程)练习(附答案)

2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(直线与方程)练习一. 基础小题练透篇1.过点P (3 ,-23 )且倾斜角为135°的直线方程为( ) A .3x -y -43 =0 B .x -y -3 =0 C .x +y -3 =0 D .x +y +3 =02.直线l :x +3 y +1=0的倾斜角的大小为( ) A .30° B .60° C .120° D .150°3.[2023ꞏ河北示范性高中开学考]“λ=3”是“直线(2λ-3)x +(λ+1)y +3=0与直线(λ+1)x -λy +3=0互相垂直”的( )A .充分不必要条件B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件 4.[2023ꞏ广东韶关月考]过点M ()-1,-2 ,在两坐标轴上截距相等的直线方程为( ) A .x +y +3=0B .2x -y =0或x +y +3=0C .y =x -1D .x +y +3=0或y =x -15.[2023ꞏ湖北省质量检测]在平面直角坐标系中,某菱形的一组对边所在的直线方程分别为x +2y +1=0和x +2y +3=0,另一组对边所在的直线方程分别为3x -4y +c 1=0和3x -4y +c 2=0,则|c 1-c 2|=( )A .23B .25C .2D .46.[2023ꞏ杭州市长河高级中学期中]已知直线l 过点P ()2,4 ,且在y 轴上的截距是在x 轴上的截距的两倍,则直线l 的方程为( )A .2x -y =0B .2x +y -8=0C .2x -y =0或x +2y -10=0D .2x -y =0或2x +y -8=07.经过两条直线2x +3y +1=0和x -3y +4=0的交点,并且垂直于直线3x +4y -7=0的直线方程为________.8.[2023ꞏ宁夏银川月考]已知直线3x +4y +3=0与直线6x +my -14=0平行,则它们之间的距离是________.二. 能力小题提升篇1.[2023ꞏ江苏泰州调研]已知直线l :x +()a -1 y +2=0,l 2:3 bx +y =0,且l 1⊥l 2,则a 2+b 2的最小值为( )A .14B .12C .22 D .13162.[2023ꞏ河北邢台市月考]下列四个命题中,正确的是( ) A .直线3x +y +2=0在y 轴上的截距为2 B .直线y =0的倾斜角和斜率均存在C .若两直线的斜率k 1,k 2满足k 1=k 2,则两直线互相平行D .若两直线的倾斜角相等,则它们的斜率也一定相等3.[2023ꞏ福建宁德质量检测]已知点A (-2,1)和点B 关于直线l :x +y -1=0对称,斜率为k 的直线m 过点A 交l 于点C .若△ABC 的面积为2,则实数k 的值为( )A .3或13 B .0C .13 D .34.[2023ꞏ云南大理检测]设m ∈R ,过定点A 的动直线x +my =0和过定点B 的动直线mx -y -m +3=0交于点P (x ,y )(点P 与点A ,B 不重合),则△P AB 面积的最大值是( )A .25B .5C .52 D .55.[2023ꞏ重庆黔江检测]在平面直角坐标系中,△ABC 的一个顶点是A (-3,1),∠B ,∠C 的平分线所在直线的方程分别为x =0,y =x ,则直线BC 的方程为________.6.[2023ꞏ云南楚雄期中]已知平面上一点M (5,0),若直线l 上存在点P ,使|PM |=4,则称该直线为点M 的“相关直线”,下列直线中是点M 的“相关直线”的是________.(填序号)①y =x +1;②y =2;③4x -3y =0;④2x -y +1=0.三. 高考小题重现篇1.[2020ꞏ全国卷Ⅱ]若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线2x -y -3=0的距离为( )A .55 B .255 C .355 D .4552.[2020ꞏ全国卷Ⅲ]点(0,-1)到直线y =k (x +1)距离的最大值为( ) A .1 B .2 C .3 D .2 3.[北京卷]在平面直角坐标系中,记d 为点P (cos θ,sin θ)到直线x -my -2=0的距离.当θ,m 变化时,d 的最大值为( )A .1B .2C .3D .44.[2019ꞏ江苏卷]在平面直角坐标系xOy 中,P 是曲线y =x +4x (x >0)上的一个动点,则点P 到直线x +y =0的距离的最小值是________.四. 经典大题强化篇1.[2023ꞏ武汉调研]已知直线l 经过直线2x +y -5=0与x -2y =0的交点. (1)若点A (5,0)到l 的距离为3,求l 的方程;(2)求点A (5,0)到l 的距离的最大值.2.在△ABC 中,BC 边上的高所在直线的方程为x -2y +1=0,∠A 的平分线所在直线的方程为y =0,若点B 的坐标为(1,2),求:(1)点A 和点C 的坐标; (2)△ABC 的面积.参考答案一 基础小题练透篇1.答案:D答案解析:因为直线的倾斜角为135°,所以直线的斜率为k =tan 135°=-1, 所以直线方程为y +23 =-(x -3 ),即x +y +3 =0. 2.答案:D答案解析:由l :x +3 y +1=0可得y =-33 x -33 ,所以直线l 的斜率为k =-33 ,设直线l 的倾斜角为α,则tan α=-33,因为0°≤α<180°,所以α=150°. 3.答案:A答案解析:∵直线(2λ-3)x +(λ+1)y +3=0与直线(λ+1)x -λy +3=0互相垂直,∴(2λ-3)(λ+1)-λ(λ+1)=0,∴λ=3或-1, 而“λ=3”是“λ=3或-1”的充分不必要条件,∴“λ=3”是“直线(2λ-3)x +(λ+1)y +3=0与直线(λ+1)x -λy +3=0互相垂直”的充分不必要条件,故选A. 4.答案:B答案解析:当所求直线不过原点时,设所求直线的方程为x +y =a , 因为直线过点M ()-1,-2 ,代入可得a =-3,即x +y +3=0; 当所求直线过原点时,设直线方程为y =kx ,因为直线过点M ()-1,-2 ,代入可得k =2,即2x -y =0, 综上可得,所求直线的方程为2x -y =0或x +y +3=0. 故选B. 5.答案:B答案解析:设直线x +2y +1=0与直线3x -4y +c 2=0的交点为A ,则⎩⎪⎨⎪⎧x +2y +1=03x -4y +c 2=0 ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-c 2+25y =c 2-310,故A (-c 2+25 ,c 2-310 ),同理设直线x +2y +1=0与直线3x -4y +c 1=0的交点为B ,则B (-c 1+25 ,c 1-310),设直线x +2y +3=0与直线3x -4y +c 1=0的交点为C ,则C (-c 1+65 ,c 1-910),设直线x +2y +3=0与直线3x -4y +c 2=0的交点为D ,则D (-c 2+65 ,c 2-910),由菱形的性质可知BD ⊥AC ,且BD ,AC 的斜率均存在,所以k BD ·k AC =-1,则c 1-310-c 2-910-c 1+25-⎝ ⎛⎭⎪⎫-c 2+65 ·c 2-310-c 1-910-c 2+25-⎝ ⎛⎭⎪⎫-c 1+65 =-1,即36-(c 2-c 1)24[]16-(c 2-c 1)2 =-1,解得|c 1-c 2|=25 .6.答案:D答案解析:若直线l 经过原点,满足条件,可得直线l 的方程为y =2x ,即2x -y =0;若直线l 不经过原点,可设直线l 的方程为x a +y2a=1()a ≠0 ,把点P ()2,4 代入可得2a +42a =1,解得a =4,∴直线l 的方程为x 4 +y8=1,即2x +y -8=0,综上可得直线l 的方程为2x -y =0或2x +y -8=0. 故选D.7.答案:4x -3y +9=0答案解析:方法一 由方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y +1=0,x -3y +4=0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-53,y =79即交点为(-53 ,79),∵所求直线与直线3x +4y -7=0垂直,∴所求直线的斜率为k =43.由点斜式得所求直线方程为y -79 =43 (x +53),即4x -3y +9=0.方法二 由垂直关系可设所求直线方程为4x -3y +m =0,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y +1=0,x -3y +4=0, 可解得交点为(-53 ,79 ),代入4x -3y +m =0,得m =9,故所求直线方程为4x -3y +9=0. 方法三 由题意可设所求直线方程为(2x +3y +1)+λ(x -3y +4)=0,即(2+λ)x +(3-3λ)y +1+4λ=0 ① 又∵所求直线与直线3x +4y -7=0垂直,∴3(2+λ)+4(3-3λ)=0,∴λ=2,代入①式得所求直线方程为4x -3y +9=0.8.答案:2答案解析:∵直线3x +4y +3=0与直线6x +my -14=0平行,∴m =8,6x +8y -14=0可化为3x +4y -7=0.∴它们之间的距离为|3-(-7)|32+42=2.二 能力小题提升篇1.答案:A答案解析:l 1⊥l 2,则3 b +a -1=0,∴a =1-3 b , 所以a 2+b 2=()1-3b 2+b 2=4b 2-23 b +1,二次函数的抛物线的对称轴为b =--232×4 =34,当b =34 时,a 2+b 2取最小值14. 故选A. 2.答案:B答案解析:对于直线3x +y +2=0,令x =0得y =-2,所以直线3x +y +2=0在y 轴上的截距为-2,故A 错误;直线y =0的倾斜角为0,斜率为0,存在,故B 正确;若两直线的斜率k 1,k 2满足k 1=k 2,则两直线互相平行或重合,所以C 错误;若两直线的倾斜角为90°,则它们的斜率不存在,所以D 错误.故选B. 3.答案:B答案解析:设点B (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧y -1x +2=1,x -22+y +12-1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =3, 则B (0,3).由已知可得直线m 的方程为y -1=k (x +2),与方程x +y -1=0联立, 解得x =-2k k +1,y =3k +1k +1 ,则C ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2k k +1,3k +1k +1 . 由已知可得直线AB 的方程为y -1=x +2,即y =x +3,且|AB |=22 , 则点C 到直线AB 的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪-2k k +1-3k +1k +1+32 =|2-2k |2|k +1|, 所以S △ABC =12 ×22 ·|2-2k |2|k +1|=2,即|1-k |=|k +1|(k ≠-1),解得k =0. 4.答案:C答案解析:动直线x +my =0,令y =0,解得x =0,因此此直线过定点A (0,0). 动直线mx -y -m +3=0,即m (x -1)+3-y =0,令x -1=0,3-y =0,解得x =1,y =3,因此此直线过定点B (1,3).当m =0时,两条直线分别为x =0,y =3,交点P (0,3),S △PAB =12 ×1×3=32.当m ≠0时,两条直线的斜率分别为-1m ,m ,则-1m·m =-1,因此两条直线相互垂直.设|PA |=a ,|PB |=b ,∵|AB |=12+32 =10 ,∴a 2+b 2=10.又a 2+b 2≥2ab ,∴ab ≤5,当且仅当a =b =5 时等号成立.∴S △PAB =12 |PA |·|PB |=12 ab ≤52.综上,△PAB 的面积最大值是52.5.答案:2x -y -5=0答案解析:因为∠B ,∠C 的平分线所在直线的方程分别为x =0,y =x ,所以直线AB 与直线BC 关于直线x =0对称,直线AC 与直线BC 关于直线y =x 对称.则点A (-3,1)关于直线x =0对称的点A ′(3,1)在直线BC 上,点A (-3,1)关于直线y =x 对称的点A″(1,-3)也在直线BC上,所以由两点式得直线BC的方程为y+31+3=x-13-1,即y=2x-5.6.答案:②③答案解析:①点M到直线y=x+1的距离d=|5-0+1|12+(-1)2=32>4,即点M与该直线上的点的距离的最小值大于4,所以该直线上不存在点P,使|PM|=4成立,故①不是点M 的“相关直线”.②点M到直线y=2的距离d=|0-2|=2<4,即点M与该直线上的点的距离的最小值小于4,所以该直线上存在点P,使|PM|=4成立,故②是点M的“相关直线”.③点M到直线4x-3y=0的距离d=|4×5-3×0|42+(-3)2=4,即点M与该直线上的点的距离的最小值等于4,所以该直线上存在点P,使|PM|=4成立,故③是点M的“相关直线”.④点M到直线2x-y+1=0的距离d=|2×5-0+1|22+(-1)2=1155>4,即点M与该直线上的点的距离的最小值大于4,所以该直线上不存在点P,使|PM|=4成立,故④不是点M的“相关直线”.三 高考小题重现篇1.答案:B答案解析:设圆心为P(x0,y0),半径为r,∵圆与x轴,y轴都相切,∴|x0|=|y0|=r,又圆经过点(2,1),∴x0=y0=r且(2-x0)2+(1-y0)2=r2,∴(r-2)2+(r-1)2=r2,解得r=1或r=5.①r=1时,圆心P(1,1),则圆心到直线2x-y-3=0的距离d=|2-1-3|22+(-1)2=255;②r=5时,圆心P(5,5),则圆心到直线2x-y-3=0的距离d=|10-5-3|22+(-1)2=255.2.答案:B答案解析:方法一 点(0,-1)到直线y=k(x+1)的距离为d=|k·0-(-1)+k|k2+1=|k+1|k2+1,注意到k2+1≥2k,于是2(k2+1)≥k2+2k+1=|k+1|2,当且仅当k=1时取等号.即|k+1|≤k2+1·2,所以d=|k+1|k2+1≤2,故点(0,-1)到直线y=k(x+1)距离的最大值为2.方法二 由题意知,直线l:y=k(x+1)是过点P(-1,0)且斜率存在的直线,点Q(0,-1)到直线l的最大距离在直线l与直线PQ垂直时取得,此时k=1,最大距离为|PQ|=2.3.答案:C答案解析:由题意可得d=|cos θ-m sin θ-2|m2+1=|m sin θ-cos θ+2|m2+1=⎪⎪⎪⎪⎪⎪m2+1(mm2+1sin θ-1m2+1cos θ)+2m2+1=|m2+1sin (θ-φ)+2|m2+1(其中cos φ=mm2+1,sin φ=1m2+1),∵-1≤sin (θ-φ)≤1,∴|2-m 2+1|m 2+1 ≤d ≤m 2+1+2m 2+1 ,m 2+1+2m 2+1 =1+2m 2+1,∴当m =0时,d 取最大值3.4.答案:4答案解析:通解 设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,x +4x ,x >0,则点P 到直线x +y =0的距离d =|x +x +4x |2=2x +4x 2 ≥22x ·4x 2=4,当且仅当2x =4x,即x =2 时取等号,故点P 到直线x +y =0的距离的最小值是4.优解 由y =x +4x (x >0)得y ′=1-4x 2 ,令1-4x2 =-1,得x =2 ,则当点P 的坐标为(2 ,32 )时,点P 到直线x +y =0的距离最小,最小值为|2+32|2=4. 四 经典大题强化篇1.答案解析:(1)易知点A 到直线x -2y =0的距离不等于3,可设经过两已知直线交点的直线系方程为(2x +y -5)+λ(x -2y )=0,即(2+λ)x +(1-2λ)y -5=0.由题意得|10+5λ-5|(2+λ)2+(1-2λ)2 =3,即2λ2-5λ+2=0,∴λ=2或12.∴l 的方程为4x -3y -5=0或x =2.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -5=0,x -2y =0,解得交点为P (2,1),如图,过P 作任一直线l ,设d 为点A到l 的距离,则d ≤|PA |(当l ⊥PA 时等号成立).∴d max =|PA |=10 .2.答案解析:(1)由方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +1=0,y =0,解得点A (-1,0).又直线AB 的斜率为k AB =1,且x 轴是∠A 的平分线,故直线AC 的斜率为-1,所以AC 所在的直线方程为y =-(x +1). 已知BC 边上的高所在的直线方程为x -2y +1=0,故直线BC 的斜率为-2,故BC 所在的直线方程为y -2=-2(x -1).解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =-(x +1),y -2=-2(x -1), 得点C 的坐标为(5,-6).(2)因为B (1,2),C (5,-6),所以|BC |=(1-5)2+(2+6)2=45 ,点A(-1,0)到直线BC:y-2=-2(x-1)的距离为d=|2×(-1)-4|5=65,所以△ABC的面积为12×45×65=12.。

高三数学高考一轮复习资料: 直线与方程

高三数学高考一轮复习资料: 直线与方程

直线与方程[最新考纲]1.在平面直角坐标系中,结合具体图形,确定直线位置的几何要素.2.理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式.3.掌握确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系.知识梳理知识梳理1.直线的倾斜角与斜率(1)直线的倾斜角①定义:当直线l与x轴相交时,我们取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角;②规定:当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0;③范围:直线的倾斜角α的取值范围是[0,π).(2)直线的斜率①定义:当直线l的倾斜角α≠π2时,其倾斜角α的正切值tan α叫做这条斜线的斜率,斜率通常用小写字母k表示,即k=tan_α;②斜率公式:经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=y2-y1 x2-x1.2.直线方程的五种形式3.线段的中点坐标公式若点P 1,P 2的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),线段P 1P 2的中点M 的坐标为(x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1+x 22,y =y 1+y 22,此公式为线段P 1P 2的中点坐标公式.辨 析 感 悟1.对直线的倾斜角与斜率的理解(1)坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角与斜率.(×) (2)过点M (a ,b ),N (b ,a )(a ≠b )的直线的倾斜角是45°.(×)(3)(教材习题改编)若三点A (2,3),B (a,1),C (0,2)共线,则a 的值为-2.(√) 2.对直线的方程的认识(4)经过点P (x 0,y 0)的直线都可以用方程y -y 0=k (x -x 0)表示.(×)(5)经过任意两个不同的点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)的直线都可以用方程(y -y 1)(x 2-x 1)=(x -x 1)(y 2-y 1)表示.(√)(6)直线l 过点P (1,2)且在两坐标轴上的截距相等,则直线l 的方程为x +y -3=0.(×) [感悟·提升]1.直线的倾斜角与斜率的关系 斜率k 是一个实数,当倾斜角α≠90°时,k =tan α.直线都有斜倾角,但并不是每条直线都存在斜率,倾斜角为90°的直线无斜率,如(1).2.三个防范 一是根据斜率求倾斜角,要注意倾斜角的范围,如(2); 二是求直线方程时,若不能断定直线是否具有斜率时,应对斜率存在与不存在加以讨论,如(4);三是在用截距式时,应先判断截距是否为0,若不确定,则需分类讨论,如(6).考点一 直线的倾斜角和斜率【例1】 (1)直线x sin α+y +2=0的倾斜角的取值范围是( ). A .[0,π)B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,πC.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4∪⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π (2)若直线l 与直线y =1,x =7分别交于点P ,Q ,且线段PQ 的中点坐标为(1,-1),则直线l 的斜率为( ).A.13B .-13C .-32D.23解析 (1)设直线的倾斜角为θ,则有tan θ=-sin α,其中sin α∈[-1,1],又θ∈[0,π),所以0≤θ≤π4或3π4≤θ<π.故选B.(2)依题意,设点P (a,1),Q (7,b ),则有⎩⎨⎧a +7=2,b +1=-2,解得a =-5,b =-3,从而可知直线l 的斜率为-3-17+5=-13. 答案 (1)B (2)B规律方法 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⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2与⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π两种情况讨论.由正切函数图象可以看出当α∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2时,斜率k ∈[0,+∞);当α=π2时,斜率不存在;当α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π时,斜率k ∈(-∞,0).【训练1】 经过P (0,-1)作直线l ,若直线l 与连接A (1,-2),B (2,1)的线段总有公共点,求直线l 的倾斜角α的范围. 解 法一 如图所示,k P A =-2-(-1)1-0=-1,k PB =1-(-1)2-0=1,由图可观察出:直线l 倾斜角α的范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4.法二 由题意知,直线l 存在斜率.设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为y +1=kx ,即kx -y -1=0.∵A ,B 两点在直线的两侧或其中一点在直线l 上. ∴(k +2-1)(2k -1-1)≤0,即2(k +1)(k -1)≤0.∴-1≤k ≤1.∴直线l 的倾斜角α的范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4. 考点二 求直线的方程【例2】 求适合下列条件的直线方程: (1)经过点P (3,2),且在两坐标轴上的截距相等; (2)过点A (-1,-3),斜率是直线y =3x 的斜率的-14.(3)过点A (1,-1)与已知直线l 1:2x +y -6=0相交于B 点,且 |AB |=5.解 (1)法一 设直线l 在x ,y 轴上的截距均为a ,若a =0,即l 过点(0,0)和(3,2), ∴l 的方程为y =23x ,即2x -3y =0. 若a ≠0,则设l 的方程为x a +ya =1, ∵l 过点(3,2),∴3a +2a =1, ∴a =5,∴l 的方程为x +y -5=0,综上可知,直线l 的方程为2x -3y =0或x +y -5=0. 法二 由题意,所求直线的斜率k 存在且k ≠0, 设直线方程为y -2=k (x -3),令y =0,得x =3-2k ,令x =0,得y =2-3k , 由已知3-2k =2-3k , 解得k =-1或k =23,∴直线l 的方程为y -2=-(x -3)或y -2=23(x -3), 即x +y -5=0或2x -3y =0. (2)设所求直线的斜率为k ,依题意 k =-14×3=-34.又直线经过点A (-1,-3),因此所求直线方程为y +3=-34(x +1), 即3x +4y +15=0.(3)过点A (1,-1)与y 轴平行的直线为x =1. 解方程组⎩⎨⎧x =1,2x +y -6=0,求得B 点坐标为(1,4),此时|AB |=5, 即x =1为所求.设过A (1,-1)且与y 轴不平行的直线为y +1=k (x -1), 解方程组⎩⎨⎧2x +y -6=0,y +1=k (x -1),得两直线交点为⎩⎪⎨⎪⎧x =k +7k +2,y =4k -2k +2.(k ≠-2,否则与已知直线平行) 则B 点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫k +7k +2,4k -2k +2. 由已知⎝⎛⎭⎪⎫k +7k +2-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫4k -2k +2+12=52, 解得k =-34,∴y +1=-34(x -1),即3x +4y +1=0. 综上可知,所求直线的方程为x =1或3x +4y +1=0.规律方法 在求直线方程时,应先选择适当的直线方程的形式,并注意各种形式的适用条件,用斜截式及点斜式时,直线的斜率必须存在,而两点式不能表示与坐标轴垂直的直线,截距式不能表示与坐标轴垂直或经过原点的直线,故在解题时,若采用截距式,应注意分类讨论,判断截距是否为零;若采用点斜式,应先考虑斜率不存在的情况.【训练2】 △ABC 的三个顶点为A (-3,0),B (2,1),C (-2,3),求: (1)BC 所在直线的方程;(2)BC 边上中线AD 所在直线的方程; (3)BC 边的垂直平分线DE 的方程.解 (1)因为直线BC 经过B (2,1)和C (-2,3)两点,由两点式得BC 的方程为y -13-1=x -2-2-2,即x +2y -4=0. (2)设BC 中点D 的坐标为(x ,y ), 则x =2-22=0,y =1+32=2.BC 边的中线AD 过A (-3,0),D (0,2)两点,由截距式得AD 所在直线方程为x -3+y2=1,即2x -3y +6=0.(3)BC 的斜率k 1=-12,则BC 的垂直平分线DE 的斜率k 2=2,由点斜式得直线DE 的方程为y -2=2(x -0),即2x -y +2=0.考点三 直线方程的综合应用【例3】 已知直线l 过点P (3,2),且与x 轴、y 轴的正半轴分别交于A ,B 两点,如右图所示,求△ABO 的面积的最小值及此时直线l 的方程.审题路线 根据截距式设所求直线l 的方程⇒把点P 代入,找出截距的关系式⇒运用基本不等式求S △ABO ⇒运用取等号的条件求出截距⇒得出直线l 的方程. 解 设A (a,0),B (0,b ),(a >0,b >0),则直线l 的方程为x a +yb =1, ∵l 过点P (3,2),∴3a +2b =1. ∴1=3a +2b ≥26ab ,即ab ≥24.∴S △ABO =12ab ≥12.当且仅当3a =2b ,即a =6,b =4. △ABO 的面积最小,最小值为12. 此时直线l 的方程为:x 6+y4=1. 即2x +3y -12=0.规律方法 (1)与函数相结合的问题:解决这类问题,一般是利用直线方程中的x ,y 的关系,将问题转化为关于x (或y )的某函数,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(如方程解的个数、根的存在问题,不等式的性质、基本不等式等)来解决.【训练3】 在例3的条件下,求直线l 在两轴上的截距之和最小时直线l 的方程. 解 设l 的斜率为k (k <0),则l 的方程为y =k (x -3)+2,令x =0,得B (0,2-3k ),令y =0,得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫3-2k ,0, ∴l 在两轴上的截距之和为2-3k +3-2k =5+⎣⎢⎡⎦⎥⎤(-3k )+⎝ ⎛⎭⎪⎫-2k ≥5+26,当且仅当k =-63时,等号成立. ∴k =-63时,l 在两轴上截距之和最小, 此时l 的方程为6x +3y -36-6=0.1.求斜率可用k =tan α(α≠90°),其中α为倾斜角,由此可见倾斜角与斜率相互联系不可分割,牢记:“斜率变化分两段,90°是分界,遇到斜率要谨记,存在与否需讨论”.2.求直线方程中一种重要的方法就是先设直线方程,再求直线方程中的系数,这种方法叫待定系数法.思想方法9——分类讨论思想在求直线方程中的应用【典例】 在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD ,AB =2,BC =1,AB 、AD 边分别在x 轴、y 轴的正半轴上,A 点与坐标原点重合.将矩形折叠,使A 点落在线段DC 上.若折痕所在直线的斜率为k ,试写出折痕所在直线的方程. 解 (1)当k =0时,此时A 点与D 点重合,折痕所在的直线方程为y =12. (2)当k ≠0时,将矩形折叠后A 点落在线段CD 上的点为G (a,1).所以A 与G 关于折痕所在的直线对称, 有k AG ·k =-1,1a k =-1⇒a =-k .故G 点坐标为G (-k,1),从而折痕所在的直线与AG 的交点坐标(线段AG 的中点)为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-k 2,12.折痕所在的直线方程为y -12=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +k 2,即y =kx +k 22+12.∴k =0时,y =12;k ≠0时,y =kx +k 22+12.[反思感悟] (1)求直线方程时,要考虑对斜率是否存在、截距相等时是否为零以及相关位置关系进行分类讨论.(2)本题需对斜率k 为0和不为0进行分类讨论,易错点是忽略斜率不存在的情况.【自主体验】1.若直线过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,-32且被圆x 2+y 2=25截得的弦长是8,则该直线的方程为( ).A .3x +4y +15=0B .x =-3或y =-32 C .x =-3D .x =-3或3x +4y +15=0解析 若直线的斜率不存在,则该直线的方程为x =-3,代入圆的方程解得y =±4,故该直线被圆截得的弦长为8,满足条件;若直线的斜率存在,不妨设直线的方程为y +32=k (x +3),即kx -y +3k -32=0,因为该直线被圆截得的弦长为8,故半弦长为4.又圆的半径为5,则圆心(0,0)到直线的距离为52-42=⎪⎪⎪⎪⎪⎪3k -32k 2+1,解得k=-34,此时该直线的方程为3x+4y+15=0.答案 D2.已知两点A(-1,2),B(m,3),则直线AB的方程为________.解析当m=-1时,直线AB的方程为x=-1,当m≠-1时,直线AB的方程为y-2=1m+1(x+1),即y=1m+1x+1m+1+2.答案x=-1或y=1m+1x+1m+1+2基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1.直线3x-y+a=0(a为常数)的倾斜角为().A.30°B.60°C.150°D.120°解析直线的斜率为k=tan α=3,又因为α∈[0,π),所以α=60°. 答案 B2.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=0 B.3x-4y+14=0 C.4x+3y-14=0 D.4x-3y+14=0解析由点斜式,得y-5=-34(x+2),即3x+4y-14=0.答案 A3.若直线(2m2+m-3)x+(m2-m)y=4m-1在x轴上的截距为1,则实数m是().A.1 B.2 C.-12D.2或-12解析由题意可知2m2+m-3≠0,即m≠1且m≠-32,在x轴上截距为4m -12m 2+m -3=1,即2m 2-3m -2=0,解得m =2或-12. 答案 D4.(·佛山调研)直线ax +by +c =0同时要经过第一、第二、第四象限,则a ,b ,c 应满足( ).A .ab >0,bc <0B .ab >0,bc >0C .ab <0,bc >0D .ab <0,bc <0解析 由题意,令x =0,y =-c b >0;令y =0,x =-ca >0.即bc <0,ac <0,从而ab >0. 答案 A5.(·郑州模拟)直线l 经过点A (1,2),在x 轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率的取值范围是( ).A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,15B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12∪()1,+∞ C .(-∞,1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫15,+∞ D .(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞解析 设直线的斜率为k ,如图,过定点A 的直线经过点B 时,直线l 在x 轴上的截距为3,此时k =-1;过定点A 的直线经过点C 时,直线l 在x 轴的截距为-3,此时k =12,满足条件的直线l 的斜率范围是(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.答案 D 二、填空题6.(·长春模拟)若点A (4,3),B (5,a ),C (6,5)三点共线,则a 的值为________. 解析 ∵k AC =5-36-4=1,k AB =a -35-4=a -3. 由于A ,B ,C 三点共线,所以a -3=1,即a =4. 答案 47.(·温州模拟)直线3x -4y +k =0在两坐标轴上的截距之和为2,则实数k =________.解析 令x =0,得y =k 4;令y =0,得x =-k3.则有k 4-k 3=2,所以k =-24.答案 -248.一条直线经过点A (-2,2),并且与两坐标轴围成的三角形的面积为1,则此直线的方程为________.解析 设所求直线的方程为x a +y b =1,∵A (-2,2)在直线上,∴-2a +2b =1.①又因直线与坐标轴围成的三角形面积为1,∴12|a |·|b |=1.②由①②可得(1)⎩⎨⎧ a -b =1,ab =2或(2)⎩⎨⎧ a -b =-1,ab =-2. 由(1)解得⎩⎨⎧ a =2,b =1或⎩⎨⎧a =-1,b =-2,方程组(2)无解. 故所求的直线方程为x 2+y 1=1或x -1+y -2=1, 即x +2y -2=0或2x +y +2=0为所求直线的方程.答案 x +2y -2=0或2x +y +2=0三、解答题9.(·临沂月考)设直线l 的方程为(a +1)x +y +2-a =0(a ∈R ).(1)若l 在两坐标轴上的截距相等,求l 的方程;(2)若l 不经过第二象限,求实数a 的取值范围.解 (1)当直线过原点时,该直线在x 轴和y 轴上的截距为0,当然相等.∴a =2,方程即为3x +y =0.当直线不过原点时,由截距存在且均不为0,得a -2a +1=a -2,即a +1=1, ∴a =0,方程即为x +y +2=0.综上,l 的方程为3x +y =0或x +y +2=0.(2)将l 的方程化为y =-(a +1)x +a -2,∴⎩⎨⎧ -(a +1)>0,a -2≤0或⎩⎨⎧-(a +1)=0,a -2≤0.∴a ≤-1. 综上可知a 的取值范围是(-∞,-1].10.已知直线l 过点M (2,1),且分别与x 轴、y 轴的正半轴交于A ,B 两点,O 为原点,是否存在使△ABO 面积最小的直线l ?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.解 存在.理由如下:设直线l 的方程为y -1=k (x -2)(k <0),则A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-1k ,0,B (0,1-2k ),△AOB 的面积S =12(1-2k )⎝ ⎛⎭⎪⎫2-1k =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤4+(-4k )+⎝ ⎛⎭⎪⎫-1k ≥12(4+4)=4.当且仅当-4k =-1k ,即k =-12时,等号成立,故直线l 的方程为y -1=-12(x -2),即x +2y -4=0.能力提升题组(建议用时:25分钟)一、选择题1.(·北京海淀一模)已知点A (-1,0),B (cos α,sin α),且|AB |=3,则直线AB 的方程为( ).A .y =3x +3或y =-3x - 3B .y =33x +33或y =-33x -33C .y =x +1或y =-x -1D .y =2x +2或y =-2x - 2解析 |AB |=(cos α+1)2+sin 2α=2+2cos α=3,所以cos α=12,sin α=±32,所以k AB =±33,即直线AB 的方程为y =±33(x +1),所以直线AB 的方程为y =33x +33或y =-33x -33.答案 B2.若直线l :y =kx -3与直线2x +3y -6=0的交点位于第一象限,则直线l 的倾斜角的取值范围是( ).A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫π6,π3B.⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2C.⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2解析 如图,直线l :y =kx -3,过定点P (0,-3),又A (3,0),∴k P A =33,则直线P A 的倾斜角为π6,满足条件的直线l 的倾斜角的范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2.答案 B二、填空题3.已知直线x +2y =2分别与x 轴、y 轴相交于A ,B 两点,若动点P (a ,b )在线段AB 上,则ab 的最大值为________.解析 直线方程可化为x2+y =1,故直线与x 轴的交点为A (2,0),与y 轴的交点为B (0,1),由动点P (a ,b )在线段AB 上,可知0≤b ≤1,且a +2b =2,从而a =2-2b ,故ab =(2-2b )b =-2b 2+2b =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫b -122+12,由于0≤b ≤1,故当b =12时,ab 取得最大值12.答案 12三、解答题4.如图,射线OA ,OB 分别与x 轴正半轴成45°和30°角,过点P (1,0)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.解 由题意可得k OA =tan 45°=1,k OB =tan(180°-30°)=-33,所以直线l OA :y=x ,l OB :y =-33x ,设A (m ,m ),B (-3n ,n ),所以AB 的中点C ⎝ ⎛⎭⎪⎫m -3n 2,m +n 2, 由点C 在y =12x 上,且A ,P ,B 三点共线得⎩⎪⎨⎪⎧ m +n 2=12·m -3n 2,m -0m -1=n -0-3n -1,解得m =3,所以A (3,3).又P (1,0),所以k AB =k AP =33-1=3+32, 所以l AB :y =3+32(x -1),即直线AB 的方程为(3+3)x -2y -3-3=0.。

高考数学专题《直线与方程》训练试题含答案

高考数学专题《直线与方程》训练试题含答案

高考数学专题《直线与方程》一、单选题1.已知点(3,4)A ,(1,1)B -,则线段AB 的长度是( )A .5B .25CD .292.已知直线l 经过点()1,0P ,且与直线21y x =-平行,那么直线l 的方程是( ) A .1y x =- B .22y x =- C .1y x =-+ D .21y x =-+ 3.已知直线l 倾斜角是arctan 2π-,在y 轴上截距是2,则直线l 的参数方程可以是( )A .22x t y t =+⎧⎨=-⎩B .2x t y t =+⎧⎨=-⎩C .22x t y t =⎧⎨=-⎩D .22x t y t=⎧⎨=-⎩ 4.倾斜角为45,在y 轴上的截距为1-的直线的方程是( )A .1y x =+B .1y x =-C .1y x =-+D .1y x =--5.直线3210x y +-=的一个方向向量是( )A .()2,3-B .()2,3C .()3,2-D .()3,26.下列命题错误的是( )①y =2y x =表示的是同一条抛物线②所有过原点的直线都可设为y kx =;③若方程220x y Dx Ey F ++++=表示圆,则必有2240D E F +->④椭圆2248x y +=A .①② B .②④ C .③④ D .①②④ 7.已知两直线20x y -=和30x y +-=的交点为M ,则以点M 为圆心,半径长为1的圆的方程是( )A .22(1)(2)1x y +++=B .22(1)(2)1x y -+-=C .22(2)(1)1x y +++=D .22(2)(1)1x y -+-=8.已知直线1:3420l x y ++=,2:6810l x y +-=,则1l 与2l 之间的距离是A .12 B .35 C .1 D .3109.若直线220mx y +-=与直线(1)20x m y +-+=平行,则m 的值为( )A .1-B .1C .2或1-D .210.如图所示,直线123,,l l l 的斜率分别为123,,k k k ,则A .123k k k <<B .231k k k <<C .321k k k <<D .132k k k << 11.“2a =”是“直线20ax y +=平行于直线1x y +=”的A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件12.直线1y ax a =+-()a R ∈所过定点的坐标为( )A .()1,1--B .()1,1-C .()1,1-D .()1,113.已知(1,4)A ,(3,2)B -,直线:20l ax y ++=,若直线l 过线段AB 的中点,则=a A .-5 B .5 C .-4 D .414.平行于直线210x y ++=且与圆225x y +=相切的直线的方程是A .250x y ++=或250x y +-=B .20x y ++=或20x y +=C .250x y -+=或250x y --=D .20x y -=或20x y -= 15.已知直线1l 经过()3,4A -,()8,1B --两点,直线2l 的倾斜角为135,那么1l 与2l A .垂直 B .平行 C .重合 D .相交但不垂直 16.已知ABC ∆的顶点坐标为()7,8A ,()10,4B ,()2,4C -,则BC 边上的中线AM 的长为A .8B .13C .D 17.已知直线l 经过点()0,1,且与直线210x y -+=的倾斜角互补,则直线l 的方程为( ) A .220x y +-= B .210x y +-= C .210x y +-= D .210x y ++=18.若双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线l 与直线g :20++=ax by b 平行,则直线l ,g 间的距离为( )A B C D19.已知直线l 过点2)-和(0,1),则直线l 的倾斜角大小为A .150︒B .120︒C .60︒D .3020.直线l 的倾斜角,43ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则其斜率的取值范围为( )A .B .C .⎝D . 21.已知两条直线1:60l x my ++=,()2:2320l m x y m -++=,若1l 与2l 平行,则m 为( )A .1-B .3C .1-或3D .022.已知椭圆:22143x y +=,直线l :y x =+P ,则点P 到直线l 的距离的最大值( )A .B .C .D .23.若点(,0)P m 到点(3,2)A -及(2,8)B 的距离之和最小,则m 的值为A .2B .2-C .1D .1-24.已知a R ∈,设函数()ln 1f x ax x =-+的图象在点(1,(1))f 处的切线为l ,则l 过定点( ) A .(0,2) B .(1,0) C .(1,1)a + D .(,1)e25.已知直线1:32l y x =-,直线221:60l x y -+=,则1 l 与2 l 之间的距离为( )A B C D 26.已知直线2120l x a y a -+=:与直线()2110l a x ay --+=:互相平行,则实数a 的值为( )A .-1B .0C .1D .227.经过点()0,1且与直线210x y +-=垂直的直线的方程为( )A .220x y +-=B .220x yC .210x y -+=D .210x y +-=28.已知直线()():20l y k x k =+>与抛物线28C y x =:相交于A 、B 两点,且2AF BF =,则k 为( )A B C D 29.已知椭圆2222:19x y C a a +=+,直线1:30l mx y m ++=与直线2:30l x my --=相交于点P ,且P 点在椭圆内恒成立,则椭圆C 的离心率取值范围为( )A .⎛ ⎝⎭B .⎫⎪⎪⎝⎭C .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭ 30.已知抛物线2x y =上的点P 到直线240x y --=的距离最小,则点P 的坐标是( ) A .()1,1- B .()1,1 C .()2,2 D .()0,031.在Rt ABO 中,90BOA ∠=︒,8OA =,6OB =,点P 为Rt ABO 内切圆C 上任一点,则点Р到顶点A ,B ,O 的距离的平方和的最小值为( )A .68B .70C .72D .7432.“2a =-”是“直线()2310a x ay +++=与直线()()2230a x a y -++-=相互垂直”的( )条件A .充要B .充分非必要C .必要非充分D .既非充分也非必要 33.已知圆C :x 2+(y ﹣2)2=r 2与直线x ﹣y =0交于A ,B 两点,若以弦AB 为直径的圆刚好经过已知圆的圆心C ,则圆C 的半径r 的值为( )A .1BC .2D .434.已知直线1:310l mx y m --+=与2:310l x my m +--=相交于点P ,线段AB 是圆22:(1)(1)4C x y +++=的一条动弦,且||2AB =,则||PA PB +的最小值是( )A .B .C .1D .235.以下四个命题表述正确的是( ) ①若点(1,2)A ,圆的一般方程为222410x y x y ++-+=,则点A 在圆上②圆22:28130C x y x y +--+=的圆心到直线4330x y -+=的距离为2③圆22120C :x y x ++=与圆222:4840C x y x y +--+=外切④两圆22440x y x y ++-=与222120x y x ++-=的公共弦所在的直线方程为260x y ++=A .①②B .①③C .②③D .②④36.已知两条直线l 1:x +m 2y +6=0,l 2:(m ﹣2)x +3my +2m =0,若l 1与l 2平行,则m =( ) A .﹣1或0B .﹣1C .0D .﹣1或0 或3二、填空题37.经过圆2220x x y ++=的圆心C ,且与直线0x y +=垂直的直线方程是 . 38.直线20x y +-=和10ax y -+=的夹角为3π,则a 的值为______.39.设点p 为y 轴上一点,并且点P 到直线3460x y -+=的距离为6,则点P 的坐标为_________.40.直线3y x =-+与坐标轴围成的三角形的面积是_________.41.若在平面直角坐标系内过点P ,且与原点的距离为d 的直线有两条,则d 的取值范围为________.42.已知直线()()1:3410l a x a y -+-+=与()2:23220l a x y --+=平行,则a =___________.43.若点(),a b 在直线10x -=上,则22a b +的最小值为_____________________. 44.设△ABC 的三个顶点的坐标为A (2,0),B (﹣1,3),C (3,﹣2),则AB 边上的高线CD 所在直线的方程为_____.45.已知函数()243f x x x =-+的图象与x 轴相交于A ,B 两点,与y 轴相交于点C ,则ABC 的外接圆E 的方程是________.46.设直线212:260,(1)10l ax y l x a y a ++==+-+-=,若12l l ⊥,则a =__________.47.已知两直线l 1:ax -by +4=0和l 2:(a -1)x +y +b =0,若l 1∥l 2,且坐标原点到这两条直线的距离相等,则a +b =________.48.已知定点()1,1A ,动点P 在圆221x y +=上,点P 关于直线y x =的对称点为P ',向量AQ OP O '=,是坐标原点,则PQ 的取值范围是___________.49.已知两直线与平行,则___ 50.已知函数2()1f x og x =,a b >且1223b ≤≤,()()f a f b k ==,设k 值改变时点(,)a b 的轨迹为C ,若点M ,N 为曲线C 上的两点,O 为坐标原点,则MON ∆面积的最大值为__.51.点(3,2)P 关于直线1y x =+的对称点P '的坐标为__________.52.若直线1:20l ax y +=和()2:3110l x a y +++=平行,则实数的值为__________. 53.已知直线80(,)ax by a b R +-=∈经过点(1,2)-,则124a b+的最小值是__. 54.若对于任意一组实数(),x y 都有唯一一个实数z 与之对应,我们把z 称为变量,x y 的函数,即(),z f x y =,其中,x y 均为自变量,为了与所学过的函数加以区别,称该类函数为二元函数,现给出二元函数(),f m n ()229m n n ⎫=-+⎪⎭,则此函数的最小值为__________.三、解答题55.设直线4310x y +=与210x y -=相交于一点A .(1)求点A 的坐标;(2)求经过点A ,且垂直于直线3240x y -+=的直线的方程.56.已知:ABC 的三个顶点的坐标分别为(1,2),(4,1),(6,5)A B C -.求AB 边上的高所在直线的点法向式方程.57.(本小题满分12分)已知直线l 经过两条直线280x y +-=和210x y -+=的交点.(1)若直线l 平行于直线3240x y -+=,求直线l 的方程;(2)若直线l 垂直于直线4370x y --=,求直线l 的方程.58.已知点P 在圆22:4240C x y x y +--+=上运动,A 点坐标为()2,0-.(1)求线段AP 中点的轨迹方程;(2)若直线:250l x y --=与坐标轴交于MN 两点,求PMN 面积的取值范围.59.在平面直角坐标系中,已知点(2,0),(1,3)A B -.(1)求AB 所在直线的一般式方程;(2)求线段AB 的中垂线l 的方程.60.求满足下列条件的直线方程:(1)直线l 过点A (2,-3),并且与直线13y x =的倾斜角相等; (2)直线l 经过点P (2,4),并且在x 轴上的截距是y 轴上截距的12.61.已知两直线1l :240x y -+=,2l :4350x y ++=.()1求直线1l 与2l 的交点P 的坐标;()2设()1,2A --,若直线l 过点P ,且点A 到直线l 的距离等于1,求直线l 的方程. 62.矩形ABCD 的两条对角线相交于点(2,0),M AB 边所在直线的方程为360x y --=,点(1,1)T -在AD 边所在的直线上.(1)求AD 边所在直线的方程;(2)若直线:10l ax y b +++=平分矩形ABCD 的面积,求出原点与(,)a b 距离的最小值.63.已知直线l 1:3x+4y ﹣2=0和l 2:2x ﹣5y+14=0的相交于点P .求:(1)过点P 且平行于直线2x ﹣y+7=0的直线方程;(2)过点P 且垂直于直线2x ﹣y+7=0的直线方程.64.已知椭圆22:143x y C +=的左、右顶点分别为A 、B ,直线l 与椭圆C 交于M 、N 两点. (1)点P 的坐标为1(1,)3P ,若MP PN =,求直线l 的方程; (2)若直线l 过椭圆C 的右焦点F ,且点M 在第一象限,求23(MA NB MA k k k -、NB k 分别为直线MA 、NB 的斜率)的取值范围.65.已知直线()()222:11310l a a x a a y a a -+-++-+-=,a R ∈(1)求证,直线l 恒过定点,并求出定点坐标;(2)求当1a =和1a =-时对应的两条直线的夹角.66.在平面直角坐标系xOy 中,已知点(20)A ,、3(5)B ,,经过原点O 的直线l 将OAB ∆ 分成面积之比为1:2的两部分,求直线l 的方程.67.已知直线:120l kx y k -++=(1)求证:直线l 经过定点.(2)若直线l 交x 轴负半轴于点A ,交y 轴正半轴于点B ,AOB 的面积为S ,求S 的最小值并求此时直线l 的方程.(3)若直线l 不经过第四象限,求实数k 的取值范围.68.已知圆C:x 2+(y −3)2=4,直线m:x +3y +6=0,过A(−1,0)的一条动直线l 与直线m 相交于N ,与圆C 相交于P ,Q 两点.(1)当l 与m 垂直时,求出N 点的坐标;(2)当|PQ|=2√3时,求直线l 的方程.69.已知圆P 过点1,0A ,()4,0B .(1)若圆P 还过点()6,2C -,求圆P 的标准方程;(2)若圆心P 的纵坐标为2,求圆P 的标准方程.70.已知(),4A m ,()2,B m -,()1,1C ,()2,3D m +四点.(1)当直线AB 与直线CD 平行,求m 的值;(2)求证:无论m 取何值,总有90ACB ∠=.71.已知圆心为M 的圆经过点(0,4),(2,0),(3,1)A B C 三个点.(1)求ABC 的面积;(2)求圆M 的方程.72.已知过原点O 的直线:40l x y -=和点(6,4)P ,动点(Q m ,)(0)n m >在直线l 上,且直线QP 与x 轴的正半轴交于点R .(1)若QOR 为直角三角形,求点Q 的坐标;(2)当QOR 面积的取最小值时,求点Q 的坐标.73.平面直角坐标系xOy 中,已知点(0,1)F ,直线:3l y =-,动点M 到点F 的距离比它到直线l 的距离小2.(1)求点M 的轨迹C 的方程;(2)设斜率为2的直线与曲线C 交于A 、B 两点(点A 在第一象限),过点B 作x 轴的平行线m ,问在坐标平面xOy 中是否存在定点P ,使直线PA 交直线m 于点N ,且PB PN =恒成立?若存在,求出点P 的坐标,若不存在,说明理由.74.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线:20l x y ++=和圆22:1O x y +=,P 是直线l 上一点,过点P 作圆C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)若PA PB ⊥,求点P 的坐标;(2)设线段AB 的中点为Q ,是否存在点T ,使得线段TQ 长为定值?若有在,求出点T ;若不存在,请说明理由.75.如图所示,将一块直角三角形板ABO 置于平面直角坐标系中,已知1,AB OB AB OB ==⊥,点11,24P ⎛⎫ ⎪⎝⎭是三角板内一点,现因三角板中,阴影部分受到损坏,要把损坏部分锯掉,可用经过点P 的任一直线MN 将三角板锯成AMN ∆,设直线MN 的斜率为k .(1)用k 表示出直线MN 的方程,并求出点,M N 的坐标;(2)求出k 的取值范围及其所对应的倾斜角α的范围;(3)求AMN ∆面积的取值范围.76.求满足下列条件的直线的方程:(1)求与直线20x y -=平行,且过点(2)3,的直线方程; (2)已知正方形的中心为直线220x y -+=和10x y ++=的交点,其一边所在直线的方程为350x y +-=,求其他三边的方程.77.过圆222:C x y r +=上一点()2,2A -作圆的切线,切线与x 轴交于点B ,过点B 的直线与圆C 交于不同的两点M 、N ,MA 、NA 分别交直线4x =-交于点P 、Q .(1)求点B 的坐标;(2)求PBQB 的值.78.已知点()2,0M -,()2,0N ,动点P 满足条件2PM PN -=,记动点P 的轨迹为W . (1)求W 的方程;(2)若P 是W 上任意一点,求2PMPN 的最小值.79.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆22:4O x y +=与x 轴的正负半轴的交点分别是M ,N .(1)已知点(2,4)Q ,直线l 过点Q 与圆O 相切,求直线l 的方程;(2)已知点P 在直线:4x =上,直线PM ,PN 与圆的另一个交点分别为E ,F . ①若(4,6)P ,求直线EF 的方程;②求证:直线EF 过定点.参考答案1.A【分析】根据两点之间的距离公式,即可代值求解.【详解】因为(3,4)A ,(1,1)B -,故可得5AB ==.故选:A.【点睛】本题考查平面中两点之间的距离公式,属基础题.2.B【分析】由平行关系可得直线l 斜率,由直线点斜式方程可求得结果.【详解】l 与21y x =-平行,∴直线l 的斜率2k =,l ∴方程为:()2122y x x =-=-.故选:B.3.D【分析】由倾斜角求得斜率,由斜截式得直线方程,再将四个选项中的参数方程化为普通方程,比较可得答案. 【详解】因为直线l 倾斜角是arctan 2π-,所以直线l 的斜率tan(tan 2)tan arctan 22k arc π=-=-=-, 所以直线l 的斜截式方程为:22y x =-+,由22x t y t =+⎧⎨=-⎩消去t 得24y x =-+,故A 不正确;由2x t y t =+⎧⎨=-⎩消去t 得2y x =-+,故B 不正确; 由22x t y t =⎧⎨=-⎩消去t 得122y x =-+,故C 不正确;由22x ty t=⎧⎨=-⎩消去t 得22y x =-+,故D 正确; 故选:D. 【点睛】本题考查了直线方程的斜截式,参数方程化普通方程,属于基础题. 4.B 【分析】求出直线的斜率,利用斜截式可得出直线的方程. 【详解】由倾斜角为45可知所求直线的斜率为1,由直线的斜截式方程可得1y x =-. 故选:B. 5.A 【分析】根据直线的斜率先得到直线的一个方向向量,然后根据方向向量均共线,求解出结果. 【详解】因为直线3210x y +-=的斜率为32-,所以直线的一个方向向量为31,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,又因为()2,3-与31,2⎛⎫- ⎪⎝⎭共线,所以3210x y +-=的一个方向向量可以是()2,3-,故选:A. 6.D 【分析】①利用曲线中变量的范围来判断;②利用点斜式的适用条件来判断;③利用圆的一般式方程的系数关系来判断;④利用椭圆几何性质来判断. 【详解】解:①y =0y >,其仅表示抛物线的一部分,与2y x =表示的不是同一条抛物线,故错误;②所有过原点的直线中,0x =不可设为y kx =,故错误;③若方程220x y Dx Ey F ++++=表示圆,则必有2240D E F +->,故正确;④椭圆2248x y +=标准方程为22182x y +=,2b =.故选:D. 【点睛】本题考查学生对圆锥曲线的基础知识的掌握情况,是基础题. 7.D 【分析】联立两直线方程,得到交点坐标,即为圆心,再结合半径就可写出圆的方程. 【详解】解:联立2030x y x y -=⎧⎨+-=⎩,得()2,1M ,则以点M 为圆心,半径长为1的圆的方程是22(2)(1)1x y -+-=. 故答案为:D 【点睛】本题考查圆的标准方程,是基础题. 8.A 【分析】直接利用平行线之间的距离公式化简求解即可. 【详解】两条直线1:3420l x y +-=与2:6810l x y ++=,化为直线1:6840l x y +-=与2:6810l x y ++=,则1l 与2l 12=,故选A. 【点睛】本题主要考查两平行线之间的距离,属于简单题.解析几何中的距离常见有:(1)点到点距离,AB =(2)点到线距离,d =,(3)线到线距离d 9.D 【分析】由平行可得()120m m --=,解之,排除重合的情形即可. 【详解】解:∵直线220mx y +-=与直线(1)20x m y +-+=平行, ∴()120m m --=,即220m m --=,解得1m =-或2m =,经验证当1m =-时,直线重合应舍去, 故选:D. 【点睛】本题考查直线的一般式方程和平行关系,属基础题. 10.B 【分析】设直线123,,l l l 所对应的倾斜角为123,,ααα, 由图可知,12302παααπ<<<<<,由直线的倾斜角与斜率的关系可得231k k k <<,得解. 【详解】解:由图可知,直线1l 的倾斜角为锐角,所以10k >,而直线2l 与3l 的倾斜角均为钝角,且2l 的倾斜角小于3l 的倾斜角,故230k k <<.所以231k k k <<. 故选B.本题考查了直线的倾斜角与斜率的关系,重点考查了识图能力,属基础题. 11.C 【详解】试题分析:直线20ax y +=平行于直线1x y +=122aa -⇒=-⇒=,因此正确答案应是充分必要条件,故选C. 考点:充要条件. 12.A 【分析】提取公因数a ,得()11y a x =+-,即得1x =-时,1y =-,即得定点. 【详解】直线1y ax a =+-,整理得()11y a x =+-,故对于a R ∈,恒有1x =-时,1y =-.故直线恒过点()1,1--. 故选:A. 13.B 【分析】根据题意先求出线段AB 的中点,然后代入直线方程求出a 的值. 【详解】因为(1,4)A ,(3,2)B -,所以线段AB 的中点为(1,3)-,因为直线l 过线段AB 的中点,所以320a -++=,解得5a =.故选B 【点睛】本题考查了直线过某一点求解参量的问题,较为简单. 14.A 【详解】设所求直线为20x y c =++, 由直线与圆相切得,=解得5c =±.所以直线方程为250x y ++=或250x y +-=.选A.【分析】根据两点求出直线1l 的斜率,根据倾斜角求出直线2l 的斜率;可知斜率乘积为1-,从而得到垂直关系. 【详解】直线1l 经过()3,4A -,()8,1B --两点 ∴直线1l 的斜率:141138k +==-+ 直线2l 的倾斜角为135 ∴直线2l 的斜率:2tan1351k ==- 121k k ∴⋅=- 12l l ∴⊥本题正确选项:A 【点睛】本题考查直线位置关系的判定,关键是利用两点连线斜率公式和倾斜角求出两条直线的斜率,根据斜率关系求得位置关系. 16.D 【分析】利用中点坐标公式求得()6,0M ,再利用两点间距离公式求得结果. 【详解】由()10,4B ,()2,4C -可得中点()6,0M又()7,8A AM ∴=本题正确选项:D 【点睛】本题考查两点间距离公式的应用,关键是能够利用中点坐标公式求得中点坐标. 17.A 【分析】根据题意求出直线l 的斜率,然后利用斜截式即可写出直线的方程,进而转化为一般式方程即可. 【详解】因为与直线210x y -+=的倾斜角互补,而直线210x y -+=的斜率为12,所以直线l 的斜率为12-,则直线l 的方程为112y x =-+,即220x y +-=.故选:A 18.D 【分析】由题可得渐近线方程,利用直线平行可得a =,再利用平行线间距离公式即得. 【详解】根据题意,双曲线C 的渐近线l 的方程为0bx ay +=,该直线与直线g 平行,所以2-=-b aa b,所以a ,此时直线l 的方程为0x +=,直线g 的方程为02+=x ,所以直线l ,g=故选:D . 19.B 【分析】求出斜率后可得直线的倾斜角 【详解】=,故直线的倾斜角为120︒. 故选:B. 【点睛】本题考查直线的斜率与倾斜角的计算,注意倾斜角的范围为0,.本题属于基础题.20.B 【分析】根据倾斜角和斜率的关系,确定正确选项. 【详解】直线的倾斜角为2παα⎛⎫≠ ⎪⎝⎭,则斜率为tan α,tan y x =在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上为增函数.由于直线l 的倾斜角,43ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以其斜率的取值范围为tan ,tan 43ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭,即.故选:B【点睛】本小题主要考查倾斜角和斜率的关系,属于基础题. 21.A 【分析】由题意利用两条直线平行的性质,求得m 的值. 【详解】解:两条直线1:60l x my ++=,2:(2)320l m x y m -++=,若1l 与2l 平行,则()213m m -=⨯且()2162m m ⨯≠⨯-,由()213m m -=⨯解得1m =-或3m =, 当3m =时()2162m m ⨯=⨯-故舍去,所以1m =-; 故选:A . 22.C 【解析】设椭圆上点的坐标为()()2cos P R θθθ∈ ,由点到直线距离公式可得:d ==,则当()sin 1θϕ+=- 时,点P 到直线l 的距离有最大值max d =.本题选择C 选项.点睛:求点到直线的距离时,若给出的直线不是一般式,则应化为一般式.23.B 【详解】试题分析:点(3,2)A -关于x 轴的对称点为()3,2A '--.因为点(,0)P m 在x 轴上,由对称性可知PA PA =',所以PA PB PA PB +='+,所以当,,A P B '三点共线时此距离和最短. 因为8+2223A B k '==+,所以直线A B '方程为()822y x -=-,即24y x =+,令0y =得2x =-,即,,A P B '三点共线时()2,0P -.所以所求m 的值为2-.故B 正确. 考点:点关于直线的对称点,考查数形结合思想、转化思想. 24.A 【分析】根据导数几何意义求出切线方程,化成斜截式,即可求解 【详解】由()1()ln 1'f x ax x f x a x=-+⇒=-,()'11f a =-,()11f a =+,故过(1,(1))f 处的切线方程为:()()()11+112y a x a a x =--+=-+,故l 过定点(0,2) 故选:A 【点睛】本题考查由导数的几何意义求解切线方程,直线过定点问题,属于简单题 25.D 【分析】利用两平行线间的距离公式即可求解. 【详解】直线1l 的方程可化为6240x y --=,则1l 与2l 之间的距离d = 故选:D 26.B 【分析】由题意利用两条直线平行的性质,分类讨论,求得结果. 【详解】解:当0a =时,直线1l :即0x =,直线2l :即1x =,满足12l l //. 当0a ≠时,直线21:20l x a y a -+=与直线2:(1)10l a x ay --+=互相平行,∴2211a a a a -=≠--,解得实数a ∈∅. 综上,0a =, 故选:B . 【点睛】本题主要考查两条直线平行的性质,考查分类讨论思想,属于基础题. 27.C 【分析】与直线210x y +-=垂直的直线的斜率为2,结合点斜式即可求解直线方程. 【详解】直线210x y +-=的斜率为12-所以与直线210x y +-=垂直的直线的斜率为2,又过点()0,1, ∴所求直线方程为:21y x =+ 即210x y -+= 故选:C 28.D 【分析】根据直线方程可知直线l 恒过定点()2,0P -,过A B ,分别作准线的垂线,垂足分别为M N ,,由2AF BF =,得到点B 为AP 的中点,连接OB ,进而可知||||OB BF =,由此求得点B 的坐标,最后利用直线上的两点求得直线l 的斜率. 【详解】抛物线2:8C y x =的准线2x =-,直线l :(2)y k x =+恒过定点()2,0P -, 如图过,A B 分别作准线的垂线,垂足分别为M N ,,由2AF BF =,则||2||AM BN =, 所以点B 为AP 的中点,连接OB ,则1||||2OB AF =,∴||||OB BF =,OBF ∴∆为等腰三角形,点B 的横坐标为1,故点B 的坐标为(,又(2,0)P -,所以k =故选:D【点睛】本题主要考查了抛物线的简单性质,抛物线的定义,直线斜率的计算,考查了数形结合,转化与化归的思想,考查了学生的运算求解能力. 29.A 【分析】先求得椭圆焦点坐标,判断出直线12,l l 过椭圆的焦点.然后判断出12l l ⊥,判断出P 点的轨迹方程,根据P 恒在椭圆内列不等式,化简后求得离心率e 的取值范围. 【详解】设()()12,0,,0F c F c -是椭圆的焦点,所以22299,3c a a c =+-==.直线1l 过点()13,0F -,直线2l 过点()23,0F ,由于()110m m ⨯+⨯-=,所以12l l ⊥,所以P 点的轨迹是以12,F F 为直径的圆229x y +=.由于P 点在椭圆内恒成立,所以椭圆的短轴大于3,即2239a >=,所以2918a +>,所以双曲线的离心率22910,92e a ⎛⎫=∈ ⎪+⎝⎭,所以e ⎛ ⎝⎭∈. 故选:A 【点睛】本小题主要考查直线与直线的位置关系,考查动点轨迹的判断,考查椭圆离心率的取值范围的求法,属于中档题. 30.B 【分析】 设抛物线2yx 上一点为200),(A x x ,求出点200),(A x x 到直线240x y --=的距离,利用配方法,由此能求出抛物线2x y =上一点到直线240x y --=的距离最短的点的坐标. 【详解】 解:设抛物线2yx 上一点为200),(A x x ,点200),(A x x 到直线240x y --=的距离2201)3d x -+,∴当01x =时,即当()1,1A 时,抛物线2yx 上一点到直线240x y --=的距离最短.故选:B . 【点睛】本题考查抛物线上的点到直线的距离最短的点的坐标的求法,考查学生的计算能力,属于中档题. 31.C 【分析】利用直角三角形的性质求得其内切圆的半径,如图建立直角坐标系,则内切圆的方程可得,设出p 的坐标,表示出,222||||||S PA PB PO =++,利用x 的范围确定S 的范围,则最小值可得 【详解】解:如图,ABO 是直角三角形,设ABO 的内切圆圆心为O ',切点分别为D ,E ,F ,则1(1086)122AD DB EO ++=++=.但上式中10AD DB +=,所以内切圆半径2r EO ==,如图建立坐标系,则内切圆方程为:22(2)(2)4x y -+-= 设圆上动点P 的坐标为(,)x y , 则222||||||S PA PB PO =++222222(8)(6)x y x y x y =-+++-++ 22331612100x y x y =+--+223[(2)(2)]476x y x =-+--+ 34476884x x =⨯-+=-.因为P 点在内切圆上,所以04x ,所以881672S =-=最小值故选:C 32.B 【解析】2a =-时,两条直线分别化为:610,430y y -+=--=,此时两条直线相互垂直,满足条件;由“直线()2310a x ay +++=与直线()()2230a x a y -++-=相互垂直”,可得,()()[]22320a a a a +-+⨯+=,解得12a =或2a =-,∴“2a =-”是“直线()2310a x ay +++=与直线()()2230a x a y -++-=相互垂直”的充分非必要条件,故选B. 33.C 【分析】转化以弦AB 为直径的圆刚好经过已知圆的圆心C 为AC ⊥BC ,可得弦心距2d =,再用圆心到直线距离表示d ,即得解 【详解】由题意,AC ⊥BC ,则C (0,2)到直线x ﹣y =0的距离2d =,2=,即r =2. 故选:C34.B 【分析】由已知得到12l l ⊥,1l 过定点()3,1,2l 过定点()1,3,从而得到点P 轨迹为圆()()22222x y -+-=,作线段CD AB ⊥,先求得CD ,求得PD 的最小值,再由||2||PA PB PD +=可得答案.【详解】设圆C 的半径为1r ,直线1:310l mx y m --+=与2310l x my m +--=∶ 垂直, 又1l 过定点()3,1,2l 过定点()1,3,从而得到点P 轨迹为圆()()22222x y -+-=,设圆心为M ,半径为2r ,作垂直线段CD AB ⊥,则CDmin 12||||PD CM r r ∴=--=2PA PB PD +=∴||PA PB + 的最小值为故选:B35.B 【分析】代入点验证知①正确,计算点到直线的距离得到②错误,计算圆心距为125r r =+,得到③正确,圆方程相减得到公共弦方程,④错误,得到答案. 【详解】将点代入圆方程,222242110++-⨯+=满足,故①正确;圆22:28130C x y x y +--+=的圆心为()1,4,到直线4330x y -+=1=,②错误;圆()221:11C x y ++=,圆心为()1,0-,半径11r =,圆()()222:2416C x y -+-=,圆心为()2,4,半径为24r =125r r =+,故③正确;两圆22440x y x y ++-=与222120x y x ++-=方程相减得到24120x y -+=,即公共弦方程为:260x y -+=,④错误. 故选:B. 36.A 【分析】解方程213(2)0m m m ⨯-⨯-=,再检验即得解. 【详解】解:因为l 1与l 2平行,所以2213(2)0,(23=0m m m m m m ⨯-⨯-=∴--), 所以(3)(1)=0,0m m m m -+∴=或1m =-或3m =.当3m =时,两直线重合为x +9y +6=0,与已知不符,所以舍去. 当0m =或1-时,符合题意. 故选:A 37.10x y -+= 【详解】圆:x 2+2x +y 2=0的圆心C(-1,0),因为直线0x y +=的斜率为1-,所以与直线0x y +=垂直的直线的斜率为1,因此所求直线方程为+1y x =,即x -y +1=038.2 【分析】先求出两条直线的斜率,再利用两条直线的夹角公式求得a 的值. 【详解】解:直线20x y +-=的斜率为1-,和10ax y -+=的斜率为a ,直线20x y +-=和10ax y -+=的夹角为3π,∴()()1tan311a a π--==+⋅-,求得2a ==,或2a ==,故答案为:2【点睛】本题考查两直线的夹角公式,是基础题. 39.()0,6-或()0,9 【分析】设P 点坐标,由点到直线距离公式求解. 【详解】设(0,)P a 6=,解得a =6-或9.所以P 点坐标为(0,6)-或(0,9). 故答案为:(0,6)-或(0,9). 【点睛】本题考查点到直线的距离公式,掌握点到直线距离公式是解题关键.40.92【分析】根据直线方程求其与坐标轴的交点坐标,再应用三角形面积公式求直线与坐标轴围成的三角形的面积即可. 【详解】令0y =,则3x =;令0x =,则3y =, ∴直线与坐标轴围成的三角形的面积193322S =⨯⨯=. 故答案为:9241.(0,2) 【分析】先计算原点与点P 的距离,此时过点P 与原点的距离最大且仅有一条,过原点和点P 时,距离最小,最小为0,可得与原点的距离为d 的直线有两条时d 的取值范围. 【详解】过点P 的直线中,与原点的距离最大为||2OP ,最小为0, 当02d <<时,与原点的距离为d 的直线有两条. 故答案为:(0,2). 【点睛】本题考查了过定点的直线与定点的距离的范围问题,属于基础题. 42.3 【分析】根据平行可得斜率相等列出关于参数的方程,解方程进行检验即可求解. 【详解】因为直线()()1:3410l a x a y -+-+=与()2:23220l a x y --+=平行, 所以()()2324(3)0a a a -----=,解得3a =或5a =, 又因为5a =时,1:210l x y -+=,2:4220l x y -+=, 所以直线1l ,2l 重合故舍去,而3a =,1:10l y +=,2:220l y -+=,所以两直线平行. 所以3a =, 故答案为:3. 【点睛】(1)当直线的方程中存在字母参数时,不仅要考虑到斜率存在的一般情况,也要考虑到斜率不存在的特殊情况.同时还要注意x ,y 的系数不能同时为零这一隐含条件. (2)在判断两直线的平行、垂直时,也可直接利用直线方程的系数间的关系得出结论.43.14【分析】由题意,可得22a b +表示直线上的点(),a b 到原点的距离的平方,根据点到直线距离公式,即可求出最小值.【详解】因为22220(()0)+-+=-a b a b 表示点(),a b 到原点距离的平方,又点(),a b 在直线10x -=上,所以当点(),a b 与原点连线垂直于直线10x -=时,距离最小,即22a b +最小;因为原点到直线10x +-=的距离为12==d , 所以22214≥=+d a b . 即22a b +有最小值14.故答案为:14【点睛】本题主要考查直线上的点与原点距离最值的问题,熟记点到直线距离公式即可,属于常考题型. 44.x-y -5=0 【分析】利用两条直线垂直的条件,求得AB 边上的高线CD 所在直线的斜率,再用点斜式求得AB 边上的高线CD 所在直线的方程. 【详解】AB 直线的斜率为3012AB k -=--=﹣1,故AB 边上的高线CD 所在直线的斜率为1, 故AB 边上的高线CD 所在直线的方程为y +2=1(x ﹣3),即 x ﹣y ﹣5=0, 故答案为:x ﹣y ﹣5=0. 45.22(2)(2)5x y -+-= 【分析】由题可求三角形三顶点的坐标,三角形的外接圆的方程即求. 【详解】令2()430f x x x =-+=,得1x =或3x =, 则(1,0)A ,(3,0)B∴外接圆的圆心E 的横坐标为2,设()2,E m ,半径为r ,由(0)3f =,得(0,3)C ,则||||EA EC =r , 得2m =,r =∴ABC 的外接圆E 的方程为22(2)(2)5x y -+-=. 故答案为:22(2)(2)5x y -+-=.46.【详解】试题分析:由12l l ⊥,那么,解得:.考点:两条直线在一般式下垂直的充要条件的应用. 47.0或83【分析】利用已知条件得(1)0a b a +-=⎧⎪=,求解检验即可得解. 【详解】由题意得(1)0a b a +-=⎧⎪, 解得22a b =⎧⎨=-⎩或232a b ⎧=⎪⎨⎪=⎩, 经检验,两种情况均符合题意, ∴a +b 的值为0或83.故答案为:0或83.【点睛】方法点睛:形如直线1111:0l A x B y C ++=和直线2222:0l A x B y C ++=, 当l 1∥l 2时,A 1B 2-A 2B 1=0,B 1C 2-B 2C 1≠0;当l 1⊥l 2时,A 1A 2+B 1B 2=0.48. 【详解】令(),P x y ,而点P 关于直线y x =的对称点为P ',所以(),P y x ',(),OP y x '=;而AQ OP '=,所以(),AQ y x =;而()1,1A ,所以()1,1Q y x ++;所以()1,1PQ y x x y =-+-+,2PQ =()222y x -+;而动点P 在圆221x y +=上,所以()202y x ≤-≤,所以()22226y x ≤-+≤,6PQ ≤,所以PQ 的取值范围是.故答案为. 49.7- 【详解】试题分析:由题意可知系数满足()()()()3542{38532a a a a ++=⨯+⨯≠-⨯,解方程得7a =-考点:两直线平行的判定 50.724【分析】由2()1f x og x =,()()f a f b k ==,得到1ab =,然后根据a ,b 范围画出其图像,找到MON∆面积最大的情况,求出此时MN 长度,及O 点到MN 的距离,从而计算出MON ∆面积的最大值. 【详解】 由题意,可知:1223b ≤≤,()f b ∴2211og b og b ==-. 又()()f a f b k ==,1a ∴>,()2211f a og a og a ∴==.()()f a f b =,2211og a og b ∴=-,即:2221110og a og b og ab +==,1ab ∴=.∴曲线C 的轨迹方程即为:1ab =.1223b≤≤,1ab=.∴322a≤≤,则曲线C的图象如图:MON∆面积要取最大值,∴当M、N为曲线C的两个端点时,MON∆面积最大,M∴点坐标为32,23⎛⎫⎪⎝⎭,N点坐标为12,2⎛⎫⎪⎝⎭.则直线MN的直线方程为:23323122223yx--=--,化简,得:2670x y+-=.MN⎛==⎝原点O到直线MN的距离d==MON∴∆面积的最大值为:1172224MN d⋅⋅==.故答案为724.【点睛】本题考查对数函数的图像与性质,两点间距离,点到直线的距离,题目涉及到的知识点较多,比较综合,属于中档题.51.()1,4【详解】设(,)P x y ' ,则21113(1,4)423122y x x P y y x -⎧⋅=-⎪=⎧⎪-⇒∴⎨⎨=++⎩⎪+⎩'=⎪ 52.3-或2 【详解】试题分析:依题意可得20311a a =≠+,解得3a =-或2a =. 考点:两直线平行. 53.32 【分析】根据题意,由直线经过点(1,2)-,分析可得28a b -=,即82a b =+;进而可得824111224444a b bb b b+++=+=+,结合基本不等式分析可得答案. 【详解】根据题意,直线80(,)ax by a b R +-=∈经过点(1,2)-,则有28a b -=, 即82a b =+;则82441112242432444a b bb b b b ++++=+=+⨯=,当且仅当2b =-时等号成立; 即124ab +的最小值是32;故答案为:32. 【点睛】本题考查基本不等式的性质以及应用,涉及直线的一般式方程,属于中档题. 54.22-【详解】因为点(m 在圆224x y += 上,点9(,)n n 在曲线9y x= 上,所以本题转化为求圆224x y +=与曲线9y x=上的两点之间的最小值,如下图,作直线y x = 与它们的图象在第一象限交于A,B 两点,显然圆224x y +=与曲线9y x=的图象都关于直线y x =对称,所以AB 就是圆224x y +=与曲线9y x=上的两点之间距离的最小值,求出(3,3)A B ,所以222(3(322AB =+=-所以。

专题44直线的方程(PPT)-2025年新高考数学一轮考点题型精准复习(新高考专用)

专题44直线的方程(PPT)-2025年新高考数学一轮考点题型精准复习(新高考专用)

A.
4 3
,
2
B.
,
4 3
2,
C.2,
D.
,
4 3
解:直线 OB,OA的斜率分别为 kOA
4 3 , kOB
2,
结合图形可知:直线
l
过点
O
0,
0
且与线段
AB
相交时,
kl
,
4 3
2,

故选:B
例 8.(2023·全国·高二专题练习)直线 l 过点 M 1,2 ,且与以 P4, 1 、Q3,0 为端点的线段相交,则直
五、对称问题
(1)中心对称:点 B(x,
y)
为点
A( x1 ,
y1) 与 C(x2 ,
y2 )
的中点,中点坐标公式为
x
y
x1 x2 2
y1 y2 2

PP' 直线 l
(2)轴对称:若点
P
关于直线
l
的对称点为
P'
,则
P
与P'
的中点在
l


考点一 直线的倾斜角与斜率
例 1.(2022 秋·福建宁德·高二统考期中)已知直线过 A(2,3) ,B1, m 两点,且倾斜角为 45,则 m ( )
2
2
3 sin10 3 cos10
2
2
3 sin 10 30 3 sin 10 60
sin 20 sin 70
sin 20 cos 20
tan 20
tan160
.
直线 PQ 的倾斜角为160 ;
例 3.(2022 秋·安徽六安·高三校考阶段练习)若过点 A3, 4 ,Q6,3a 的直线的倾斜角为锐角,则实数 a 的
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直线与方程
一、选择题
1.
30y +-=的倾斜角是 ( )
52. . . .6363
A B C D π
π
ππ 2.原点到直线250x y +-=的距离是 ( )
.1 .2 A C 3.过点(1,0)且与直线220x y --=平行的直线方程是 ( )
.210 .210.220 .210
A x y
B x y
C x y
D x y --=-+=+-=+-= 4.若直线l 过点(1,2)-且与直线2310x y -+=垂直,则l 的方程是 ( )
.3210 .3270.2350 .2380
A x y
B x y
C x y
D x y +-=++=-+=-+= 5.命题:2p a =-“”是命题:3106430q ax y x y +-=+-=“直线与直线垂直”的( )
.A 充要条件 .B 充分不必要条件 .C 必要不充分条件 .D 既不充分又不必要条件
6.不论m 取何值,直线(1)210m x y m --+-=都过定点 ( )
.(2,1) .(2,1) .(1,2) .(1,2)A B C D ----
7.若直线0Ax By C ++=过第一、二、三象限,则 ( )
.0,0 .0,0.0,0 .0,0
A A
B B
C B A B B C C A B C
D C A B ⋅<⋅<⋅>⋅>=⋅<=⋅> 8.已知点M 是直线l :240x y --=与x 轴的交点,将直线l 绕点M 逆时针旋转0
45,得到的直线方程是 ( ) .30 .360.360 .320
A x y
B x y
C x y
D x y +-=+-=-+=--= 9.若直线1:280l ax y +-=与直线2:(1)40l x a y +++=平行,则实数a 的值为 ( )
.1 .1 2 . 2 .12A B C D --或或
10.若直线m 被两平行线1:10l x y -+=与2:30l x y -+=
所截得的线段长为,则
m
的倾斜角可能是 ( )
0000.15 .30 .45 .60A B C D
11.两平行直线分别过点(1,0)A 与(0,5)B ,则1l 与2l 的最大距离为 ( )
.3 .4 .5 A B C
12.已知点(1,0),(1,0),(0,1)A B C -,直线(0)y ax b a =+>将ABC ∆分割为面积相等的两部分,则实数b 的取值范围是 ( )
1111.(0,1) .(1) .(1] .[,)222332
A B C D -
- 二、填空题 13.若直线l 过点(,3)m 和(3,2),且在x 轴上的截距是1,则实数m =
14.以(1,1),(3,2),(5,4)A B C 为顶点的ABC ∆,其边AB 上的高所在的直线方程是
15.已知直线l 的方程为(21)(1)10m x m y ---+=,若其斜率1k >-,则实数m 的取值范围是
16.设,,a b c 分别是ABC ∆中角,,A B C 所对的边长,则直线sin 0A x ay c ⋅++=与
sin sin 0bx B y C -⋅+=的位置关系是
参考答案:
DDAAA BABAA
DB
22
(1)12.1
1
2
01b b b a a a b a b -=⇒=+→+∞→→→依题意,有时,时,。

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