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第33讲 直线方程
【知识点总结】
一、基本概念
斜率与倾斜角
我们把直线 中 的系数 ( )叫做这条直线的斜率,垂直于 轴的直线,其斜率不存在。
轴正方向与直线向上的方向所成的角叫这条直线的倾斜角。倾斜角 ,规定与 轴平行或重合的
直线的倾斜角为0,倾斜角不是 的直线的倾斜角的正切值叫该直线的斜率,常用 表示,即 。
当 时,直线平行于轴或与轴重合;
当 时,直线的倾斜角为锐角,倾斜角随 的增大而增大;
当 时,直线的倾斜角为钝角,倾斜角 随的增大而减小;
二、基本公式
1. 两点间的距离公式
2. 的直线斜率公式
3.直线方程的几种形式
(1)点斜式:直线的斜率 存在且过 ,
注:①当 时, ;②当 不存在时,
(2)斜截式:直线的斜率 存在且过 ,
(3)两点式: ,不能表示垂直于坐标轴的直线。
注: 可表示经过两点 的所有直线
(4)截距式: 不能表示垂直于坐标轴及过原点的直线。
(5)一般式: ,能表示平面上任何一条直线(其中,向量 是这条直线的一个法向量)
三、两直线平行与垂直的判定
两条直线平行与垂直的判定.两直线方程 平行 垂直
(斜率存在) 或 或 中有一个
为0,另一个不存在.
(斜率不存在)
四、三种距离
1.两点间的距离
平面上两点 的距离公式为 .
特别地,原点O(0,.0)与任一点P(x,y)的距离
2.点到直线的距离
点 到直线 的距离
特别地,若直线为l:x=m,则点 到l的距离 ;若直线为l:y=n,则点 到l的距离
3.两条平行线间的距离
已知 是两条平行线,求 间距离的方法:
(1)转化为其中一条直线上的特殊点到另一条直线的距离.
(2)设 ,则 与 之间的距离
注:两平行直线方程中,x,y前面对应系数要相等.
【典型例题】
例1.(2022·全国·高三专题练习)直线 经过点 ,在 轴上的截距的取值范围是 ,则其斜率
的取值范围是( )
A. B.
C. D.
例2.(2022·全国·高三专题练习(文))设 ,直线 恒过定点A,则点A到直线的距离的最大值为( )
A.1 B. C. D.
例3.(2022·全国·高三专题练习)已知点 到直线 的距离为 ,则 等于( )
A. B. C. D.
例4.(2022·全国·高三专题练习)(多选)设点P(-4,2),Q(6,-4),R(12,6),S(2,12),则有( )
A.PQ∥SR B.PQ⊥PS
C.PS∥QS D.PR⊥QS
例5.(2022·全国·高三专题练习)已知直线 ,直线 ,若直线 关于直线l的对
称直线为 ,则直线 的方程为_______________.
例6.(2022·上海·高三专题练习)坐标原点 关于直线 对称的点的坐标是________.
例7.(2022·全国·高三专题练习)直线 与直线 之间的距离为__________.
例8.(2022·全国·高三专题练习)已知两条直线 和 ,试分别确定 的
值,使:
(1) 与 相交于一点 ;
(2) 且 过点 ;
(3) 且l 在y轴上的截距为 .
1
例9.(2022·全国·高三专题练习)已知 的三个顶点分别为 , , ,BC中点为
D点,求:
(1) 边所在直线的方程
(2) 边上中线AD所在直线的方程
(3) 边的垂直平分线的方程.
例10.(2022·全国·高三专题练习)已知直线l经过点P(4,3),且与x轴正半轴交于点A,与y轴正半轴交于点B,O为坐标原点.
(1)若点O到直线l的距离为4,求直线l的方程;
(2)求△OAB面积的最小值.【技能提升训练】
一、单选题
1.(2022·全国·高三专题练习)若图中的直线l,l,l 的斜率分别是k,k,k,则有( )
1 2 3 1 2 3
A.k<k<k B.k<k<k
1 2 3 3 1 2
C.k<k<k D.k<k<k
3 2 1 2 3 1
2.(2022·全国·高三专题练习)已知直线l的方程为 ,则直线l的倾斜角为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
3.(2022·全国·高三专题练习)已知直线 的倾斜角为 ,直线 经过点 和 ,且直线 与
平行,则实数 的值为( )
A.0 B.1 C.6 D.0或6
4.(2022·全国·高三专题练习)若直线 的斜率 ,则直线 的倾斜角的取值范围是(
)
A. B.
C. D.
5.(2022·全国·高三专题练习)已知 , , , ,且直线 与 平行,
则 的值为( )
A. B.0 C.1 D.0或1
6.(2022·全国·高三专题练习)已知两点A(-2,4),B(2,3),过点P(1,0)的直线 与线段AB有公共点,则直线 斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.7.(2022·全国·高三专题练习)已知点A(1,3),B(-2,-1).若直线l:y=k(x-2)+1与线段AB相交,
则k的取值范围是( )
A. B.
C. 或 D.
8.(2021·云南昆明·模拟预测(理))若等边三角形一边所在直线的斜率为 ,则该三角形另两条边所
在直线斜率为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
9.(2022·全国·高三专题练习)直线 的倾斜角为 , 经过点 , ,则直线 与直线
的位置关系是( )
A.平行 B.垂直 C.重合 D.平行或重合
10.(2022·全国·高三专题练习)直线 , ,则“ ”是“
”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
11.(2022·全国·高三专题练习)已知直线 与直线 平行,则实数 的值是(
)
A. B. C. 或 D.不存在
12.(2022·全国·高三专题练习)直线 与直线 平行,那么 的值是(
)
A. B. C. 或 D. 或13.(2022·全国·高三专题练习)已知直线 与直线 垂直,则实数a
的值为( )
A. B. C. 或 D.不存在
14.(2022·全国·高三专题练习)设 ,则“ ”是“直线 与直线
垂直”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
15.(2022·上海·高三专题练习)过点 且与原点距离最大的直线方程是( )
A. B.
C. D.
16.(2022·全国·高三专题练习)过点 且垂直于 的直线方程为( )
A. B.
C. D.
17.(2022·江苏·高三专题练习)已知直线 和直线 都过点 ,则过点
和点 的直线方程是( )
A. B. C. D.
18.(2022·全国·高三专题练习)已知直线 ,当 变化时,所有直线都恒过点( )
A.
B.
C.
D.
19.(2022·全国·高三专题练习)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
20.(2022·全国·高三专题练习)直线l经过点 ,与x轴、y轴分别交于A,B两点,当P为AB中
点时,直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
21.(2022·全国·高三专题练习)经过两直线 与 的交点,且在两坐标轴上的截距互
为相反数的直线方程是( )
A. 或 B. 或C. D.
22.(2022·江苏·高三专题练习)已知直线l:3x﹣y﹣1=0,l:x+2y﹣5=0,l:x﹣ay﹣3=0不能围成
1 2 3
三角形,则实数a的取值不可能为( )
A.1 B. C.﹣2 D.﹣1
23.(2022·全国·高三专题练习)点 关于直线 的对称点是( )
A. B. C. D.
24.(2022·全国·高三专题练习)已知直线 ,则点P(2,2)关于 对称的点 的坐标为
( )
A.(1,3) B.(-1,-1) C.(-1,5) D.(-2,-2)
25.(2022·全国·高三专题练习)若入射光线所在直线的方程为 ,经x轴反射,则反射光线
所在直线的方程是( )
A. B.
C. D.
26.(2022·全国·高三专题练习)两条平行直线3x+4y-10=0与ax+8y+11=0之间的距离为( )
A. B. C. D.
27.(2022·全国·高三专题练习)直线 关于点 对称的直线方程是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
28.(2022·全国·高三专题练习)下列说法中,正确的有( )
A.过点 且在 轴截距相等的直线方程为B.直线 在y轴上的截距是 ;
C.直线 的倾斜角是
D.过点 并且倾斜角为 的直线方程为
29.(2022·全国·高三专题练习)对于直线 : ,下列说法错误的是( )
A. 时直线 的倾斜角为 B.直线 斜率必定存在
C.直线 恒过定点 D. 时直线 与两坐标轴围成的三角形面积为30.(2022·全国·高三专题练习)关于直线 ,下列说法正确的有( )
A.过点 B.斜率为
C.倾斜角为60° D.在 轴上的截距为1
31.(2022·江苏·高三专题练习)已知直线 过 ,且 , 到直线 的距离相等,则 的
方程可能是( )
A. B.
C. D.
32.(2022·全国·高三专题练习)已知 , , ,则( )
A.直线 与线段 有公共点
B.直线 的倾斜角大于
C. 的边 上的中线所在直线的方程为
D. 的边 上的高所在直线的方程为
33.(2022·全国·高三专题练习)(多选)若两平行直线3x-2y-1=0,6x+ay+c=0之间的距离为 ,则
实数c的值是( )
A.2 B.-4
C.5 D.-6
34.(2022·全国·高三专题练习)已知直线 过点 且与点 、 等距离,则直线 的方程
为( )
A.
B.
C.D.
35.(2022·全国·高三专题练习)过点 且在两坐标轴上截距相等的直线方程为( )
A. B. C. D.
36.(2022·全国·高三专题练习)与直线 平行且到直线l的距离为2的直线方程是( )
A. B.
C. D.
三、填空题37.(2022·全国·高三专题练习)若直线经过点A(- ,3),且倾斜角为直线 x+y+1=0的倾斜角的一
半,则该直线的方程为___________.
38.(2022·江苏·高三专题练习)若经过 , 两点的直线的倾斜角为 ,则 ________.
39.(2022·全国·高三专题练习)若正方形一条对角线所在直线的斜率为2,则该正方形的两条邻边所在直
线的斜率分别为______.
40.(2022·全国·高三专题练习)已知点 ,若直线 过点 与线段 相交,则直线 的
斜率 的取值范围________
41.(2021·上海市建平中学高二阶段练习)直线 和直线 夹角的余弦值为
________.
42.(2022·全国·高三专题练习)若点 在直线 上,则 与 的位置关系
是________.
43.(2022·上海·高三专题练习)已知直线 则直线 与 的夹角是
________.
44.(2022·全国·高三专题练习)已知点 和点 ,P是直线 上的一点,则 的
最小值是__________.
45.(2022·全国·高三专题练习)如图,已知A(4,0),B(0,4),从点P(2,0)射出的光线经直线AB反射
后再射到直线OB上,最后经直线OB反射后又回到P点,则光线所经过的路程是_________.46.(2020·全国·高三专题练习)已知直线l:2x-3y+1=0,点A(-1,-2),则直线l关于点A对称
的直线的方程为____________.
47.(2022·全国·高三专题练习)直线 恒过定点 ,则直线 关于点对称的直线方程为_________.
48.(2022·上海·高三专题练习)直线 关于直线 对称的直线方程是__________.
四、解答题
49.(2021·黑龙江·哈尔滨三中高三学业考试)已知 , ,线段 的垂直平分线为直线 .
(1)求直线 的一般式方程;
(2)若点 在直线 上,且 ,求点 坐标.
50.(2022·全国·高三专题练习)已知直线l:2x+y+3=0,l:x﹣2y=0.
1 2
(1) 求直线l 关于x轴对称的直线l 的方程,并求l 与l 的交点P;
1 3 2 3
(2)求过点P且与原点O(0,0)距离等于2的直线m的方程.
51.(2022·上海·高三专题练习)两平行线 , 分别过点 与 .
(1)若 与 距离为2,求两直线方程;
(2)设 与 之间距离是 ,求 的取值范围.
52.(2022·全国·高三专题练习)已知直线l:x+2y-2=0.
(1)求直线l:y=x-2关于直线l对称的直线l 的方程;
1 2
(2)求直线l关于点A(1,1)对称的直线方程.53.(2022·上海·高三专题练习)已知直线 和直线 ,若直线 被 和 截得
的线段 的中点恰为坐标原点,求直线 的方程.