考点08 直线的一般式方程-2020-2021学年高一《新题速递·数学》(人教版)
展开考点08 直线的一般式方程
一、单选题
1.(2020·北京昌平区·昌平一中高二期中)已知直线:,:平行,则实数的值是( )
A.或3 B.或1 C. D.3
【答案】C
【分析】
利用直线平行的必要条件,求得的值,然后代回直线的方程,排除重合的情况.
【详解】
解:由题意得,解得或,
当时,两直线的方程都是,两直线重合,
当时,两直线的方程分别为和,两直线平行,
故选:C.
【点睛】
本题考查根据直线平行求参数的值,属基础题,直线平行的必要条件,一定要代回检验,排除重合的情况.
2.(2020·安徽省蚌埠第三中学高二月考(理))直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
将直线化为斜截式得到斜率,从而得到倾斜角.
【详解】
由得,
所以直线的斜率为,倾斜角为.
故选:C
3.(2020·湖北武汉市·高二期中)直线,的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根据直线方程确定斜率,再由求出倾斜角.
【详解】
直线方程化为斜截式方程为:,
可知直线斜率,又因为,所以.
故选:A.
4.(2020·渝中区·重庆巴蜀中学高二期中)直线l的方程是,则直线l经过( )
A.一、二、三象限 B.一、二、四象限 C.一、三、四象限 D.二、三、四象限
【答案】A
【分析】
画出图形即可判断.
【详解】
画出直线图形如下:
由图可得直线过一、二、三象限.
故选:A.
5.(2020·河北区·天津二中高二期中)已知直线,平行,则实数a的值为( )
A.或 B. C. D.
【答案】B
【分析】
当与平行时,有且,然后解方程得的值即可.
【详解】
若直线,平行,
则有且,
解得:.
故选:B.
【点睛】
本题考查根据两条直线的平行求参数的值,解答时,易错解为,得或,注意当时,,与重合.
6.(2020·安徽池州市·池州一中高二期中(文))已知直线:,与:平行,则的值是( )
A.0或1 B.0或 C.0 D.
【答案】C
【分析】
根据直线一般式方程下直线平行的关系列式求解即可.
【详解】
解:因为对于直线(不同时为零),直线(不同时为零);当直线时,等价于;
所以有,解得.
故选:C.
【点睛】
方法点睛:
对于直线(不同时为零),直线(不同时为零);
当直线时,等价于;
当直线时,等价于;
7.(2020·江苏南京市·高三月考)已知,,直线:,:,且,则的最小值为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】D
【分析】
根据得到,再将化为积为定值的形式后,利用基本不等式可求得结果.
【详解】
因为,所以,即,
因为,所以,
所以,
当且仅当时,等号成立.
故选:D
【点睛】
易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方
8.(2020·四川省资中县第二中学高二月考(理))已知直线:的横截距与纵截距相等,则的值为( )
A.1 B. C.或2 D.2
【答案】C
【分析】
由直线方程,分别令,,然后根据直线横截距与纵截距相等求解.
【详解】
由题意得:,由直线:,
令,得
令,得
因为直线:的横截距与纵截距相等,
所以,即,
解得或,
故选:C
9.(2020·秭归县第一中学高二期中)设直线过定点A,直线2kx-y-8k=0过定点B,则直线AB的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
分别求出定点和定点,然后求即可求出倾斜角
【详解】
由,得,则点A的坐标为.由2kx-y-8k=0,得y=2k(x-4),则点B的坐标为(4,0).所以,故直线AB的倾斜角为.
故选:A
10.(2020·江西高二期中(理))点,直线与线段相交,则实数的取值范围是( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】B
【分析】
作出图形,求出边界直线的斜率,根据图形列式可得结果.
【详解】
因为直线经过定点,直线的斜率为,
因为,,
由图可知,或,
解得或.
故选:B
【点睛】
关键点点睛:利用边界直线的斜率表示直线的斜率的取值范围是解题关键.
11.(2020·全国高三专题练习(理))若点是直线:外一点,则方程表示( )
A.过点且与平行的直线
B.过点且与垂直的直线
C.不过点且与平行的直线
D.不过点且与垂直的直线
【答案】C
【分析】
易知点的坐标不在直线上,根据两直线方程的一般形式中的系数相同,但不同,可得直线平行;
【详解】
∵点不在直线:上,∴,
∴直线不过点,
又直线与直线:平行,
故选:C.
12.(2020·上海杨浦区·复旦附中高二期中)已知直线与两坐标轴分别交于两点,如果△的面积为,那么满足要求的直线的条数是( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】
按照、分类,求出截距后列方程即可得解.
【详解】
当时,直线,不合题意;
当时,
若,则,若,则,
所以,
所以或,
解得或或;
所以满足要求的直线的条数是3.
故选:C.
13.(2020·上海浦东新区·华师大二附中高二期中)已知是直线上一点,是外一点,则方程表示的直线( )
A.与重合 B.与交于点 C.过与平行 D.过与相交
【答案】C
【分析】
由题意有可得,,,,根据当两直线方程的一次项系数相等,但常数项不相等时,两直线平行,得出结论.
【详解】
解:由题意有可得,,,,则方程,,,
即,,,它与直线的一次项系数相等,但常数项不相等,
故,,表示过点且与平行的直线,
故选:C .
【点睛】
根据平行直线系方程,即两直线方程与互相平行.
14.(2020·重庆高二月考)已知直线方程为,和分别为直线上和外的点,则方程表示( )
A.过点且与垂直的直线 B.与重合的直线
C.过点且与平行的直线 D.不过点,但与平行的直线
【答案】C
【分析】
先判断直线与平行,再判断直线过点,得到答案.
【详解】
由题意直线方程为,则方程
两条直线平行,
为直线上的点,,,
化为,
显然满足方程,
所以表示过点且与平行的直线.
故答案选C.
【点睛】
本题考查了直线的位置关系,意在考查学生对于直线方程的理解情况.
15.(2019·湖北黄石市·高二月考)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,这条直线称之为三角形的欧拉线.已知的顶点,,若其欧拉线方程为,则顶点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
设的坐标,由重心坐标公式求重心,代入欧拉线得方程,求出的垂直平分线,联立欧拉线方程得三角形外心,外心到三角形两顶点距离相等可得另一方程,两方程联立求得点的坐标.
【详解】
设,因为,,
由重心坐标公式得重心为,
代入欧拉线方程得: ①
的中点为,,
所以的中垂线方程为,
联立,解得
所以的外心为,
则,化简得: ②
联立①②得:或,
当时,、重合,舍去,
所以顶点的坐标是
故选:A.
【点睛】
本题主要考查了直线方程的各种形式,重心坐标公式,属于中档题.
二、填空题
16.(2020·太原市·山西大附中高二月考)若直线不经过第四象限,则k的取值范围为_______.
【答案】
【分析】
直线过定点,根据点所在的象限可得斜率的取值范围.
【详解】
因为可化为,故直线过定点,
而为第二象限中的点,且直线不经过第四象限,故斜率.
故答案为:.
17.(2020·四川高二期中(理))已知直线,,若,则m值为________.
【答案】
【分析】
本题考查两直线的垂直的条件,根据两直线垂直的条件列出关于的方程,求解.
【详解】
解:直线,,
若,则,
解得,
故答案为:.
【点睛】
两直线,垂直的充分必要条件是.
18.(2020·全国高三专题练习(理))以A(1,1),B(3,2),C(5,4)为顶点的△ABC,其边AB上的高所在的直线方程是________.
【答案】2x+y-14=0
【分析】
求出直线AB的斜率,即可得出高的斜率,由点斜式即可求出.
【详解】
由A,B两点得,则边AB上的高所在直线的斜率为-2,
故所求直线方程是y-4=-2(x-5),即2x+y-14=0.
故答案为:2x+y-14=0.
19.(2020·全国高三专题练习(文))过两直线l1:和l2:的交点,且垂直于直线的直线方程为___________.
【答案】x+2y+9=0
【分析】
联立直线方程解方程组可得交点坐标,由垂直关系可得直线的斜率,可得点斜式方程,化为一般式即可.
【详解】
联立方程组,解得,
直线和的交点为,
直线的斜率为2,由垂直关系可得所求直线的斜率为,
所求直线的方程为,
化为一般式可得
故答案为:
【点睛】
方法点睛:求直线的方程,一般利用待定系数法,先定式,后定量.先定式,指的是根据已知条件从直线的5种形式里选择合适的一种作为直线的方程,后定量,指的是根据已知求出待定系数得解.
20.(2018·江西省信丰中学高二月考)直线与直线互相垂直,则__________
【答案】或
【分析】
由两条直线垂直的充要条件求得m的值
【详解】
直线与直线互相垂直,所以,即,解得或
【点睛】
直线与垂直的充要条件为
21.(2020·全国高三专题练习(理))过点P(0,1)作直线l,使它被直线l1:2x+y-8=0和l2:x-3y+10=0截得的线段被点P平分,则直线l的方程为_________.
【答案】x+4y-4=0
【分析】
设l1与l的交点为A(a,8-2a),求得关于的对称点坐标,利用对称点在直线上求得,即得点坐标,从而得直线方程.
【详解】
设l1与l的交点为A(a,8-2a),则由题意知,点A关于点P的对称点B(-a,2a-6)在l2上,
代入l2的方程得-a-3(2a-6)+10=0,解得a=4,
即点A(4,0)在直线l上,所以直线l的方程为x+4y-4=0.
故答案为:x+4y-4=0.
【点睛】
本题考查求直线方程,解题方法是根据点关于点的对称点求解,直线与已知两直线各有一个交点,是这两个交点连线段中点,因此可设其中一点坐标,由对称性表示出另一点坐标,代入第二条直线方程可求得交点坐标,从而得直线方程.
22.(2020·上海徐汇区·高二期中)在平面直角坐标系中,如果与都是整数,就称点为整点,下列命题中正确的是_______.(写出所有正确命题的编号)
① 存在这样的直线,既不与坐标轴平行又不经过任何整点;
② 如果与都是无理数,则直线不经过任何整点;
③ 如果直线经过两个不同的整点,则直线必经过无穷多个整点;
④ 直线经过无穷多个整点的充分必要条件是:与都是有理数.
【答案】①③
【分析】
给直线分别取不同的方程,可得到②和④的反例,同时找到符合条件①的直线;通过直线经过两个不同的整点可证得其经过无穷多个整点,③正确.
【详解】
①令直线为:,则其不与坐标轴平行且不经过任何整点,①正确;
②令直线为:,则直线经过整点,②错误;
③令直线为:,过两个不同的整点,,
则,两式作差得:,
即直线经过整点,
直线经过无穷多个整点,③正确;
④令直线为:,则不过整点,④错误.
故答案为:①③.
【点睛】
本题考查对于直线方程的理解,关键是能够通过特例来否定命题和验证存在性的问题,对于学生对直线方程特点的掌握有较高的要求.
三、解答题
23.(2020·安徽六安市·六安一中高二月考(理))设直线的方程为.
(1)若在两坐标轴上的截距相等,求的值;
(2)若不经过第三象限,求的取值范围.
【答案】(1)或;(2).
【分析】
(1)先分析斜率为的情况,然后分别考虑轴对应的截距,根据截距相等求解出的值即可;
(2)先分析过定点,然后根据条件结合图示判断出直线斜率满足的不等式,由此求解出的取值范围.
【详解】
(1)由题意知,当时不符合题意;
当时,令得,
令得,
若在两坐标轴上的截距相等,则,
解得或.
(2)直线的方程可化为,所以,
所以,所以直线过定点,
如下图所示:
若不经过第三象限,则,解得,
故实数的取值范围为.
【点睛】
思路点睛:根据直线的截距相等求解参数的常规思路:
(1)先考虑直线过坐标原点的情况;
(2)再分析直线不过坐标原点但截距相同的情况;
(3)两者综合求解出最终结果.
24.(2020·安徽池州市·池州一中高二期中(理))△ABC中∠C的平分线所在直线方程为,且A(-1,),B(4,0).
(1)求直线AB的截距式方程;
(2)求△ABC边AB的高所在直线的一般式方程.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)设出直线的截距式方程,代入点的坐标,求解出参数的值,从而截距式方程可求;
(2)先求解出关于直线的对称点,然后根据在上求解出点坐标,再根据高所在直线的斜率与斜率的关系,从而可求解出的高所在直线的一般式方程.
【详解】
(1)设的方程为,代入点,
所以,所以,所以的截距式方程为:;
(2)设关于的对称点为,所以且在直线上,
又因为,所以,即,
又因为在上,也在上,所以,所以,所以,
又因为,设的高所在直线的一般式方程为,代入点,
所以,所以,
所以的高所在直线的一般式方程为.
【点睛】
思路点睛:点关于直线的对称点坐标的求解步骤(直线的斜率存在且不为零,已知点,直线的斜率):
(1)设出对称点的坐标;
(2)的中点必在上,由此得到第一个方程;
(3)根据得到第二个方程;
(4)两个方程联立可求解出.
25.(2020·安徽滁州市·高二月考(文))已知直线和点,点A为第一象限内的点且在直线l上,直线PA交x轴的正半轴于点B.
(1)当时,求AB所在直线的方程;
(2)求面积的最小值,并求当面积取最小值时点B的坐标.
【答案】(1);(2)40,.
【分析】
(1)根据,得到,然后根据直线AB过点求解.
(2)设点,,点B的坐标为,,若直线AB的斜率不存在时,,可得的面积,当直线AB的斜率存在时,根据A,B,P共线得到,然后由的面积求解.
【详解】
(1)∵点,.
∴
又∵,∴.
∵直线AB过点,
∴直线AB的方程为,
即.
(2)设点,,点B的坐标为,,
当直线AB的斜率不存在时,,
此时的面积.
当直线AB的斜率存在时,有,
解得,
故点B的坐标为,
故的面积,
即.①
由题意可得方程有解,
故判别式,
∴,
故S的最小值为40,此时①为,解得.
综上可得,面积的最小值为40,
当面积取最小值时,点B的坐标为.
【点睛】
本题主要考查直线方程的求法以及三角形的面积最值问题,还考查了运算求解的能力,属于中档题.
26.(2020·宝山区·上海交大附中高二开学考试)已知过点的直线与直线垂直.
(1) 若,且点在函数的图象上,求直线的一般式方程;
(2)若点在直线上,判断直线是否经过定点?若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由.
【答案】(1);(2)过定点,理由见解析
【分析】
(1)根据点在函数的图象上,求出点的坐标,再利用直线与直线垂直求出直线的斜率,由点斜式方程即可求出直线的一般式方程;
(2)根据点在直线上,找到 之间的关系,消元转化为,则有,即可解出定点坐标.
【详解】
(1)点在函数的图象上,,即点
由,得,即直线的斜率为,
又直线与直线垂直,则直线的斜率满足:,即,
所以直线的方程为,一般式方程为:.
(2)点在直线上,所以,即,
代入中,整理得,
由,解得,
故直线必经过定点,其坐标为.
【点睛】
本题主要考查直线与直线的位置关系应用、直线方程的求法以及过定点的直线系中的定点求法.
27.(2020·泉州科技中学高二月考)已知的三边所在直线的方程分别是,,.
(1)求与边平行的中位线方程;
(2)求边上的高所在直线的方程.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)先根据题意得,,,故线段的中点为,进而可得与边平行的中位线方程;
(2)由(1)得边上的高所在直线的斜率为,其过点,进而可得边上的高所在直线的方程.
【详解】
解:(1)直线与直线方程联立得;
直线与直线方程联立得,
所以线段的中点为 ,
由于直线的方程为,其斜率为,
所以与边平行的中位线方程为:,整理得:.
所以与边平行的中位线方程为:.
(2)由(1)知直线的斜率为,边上的高所在直线的斜率为
所以边上的高所在直线的方程为:,
整理得:.
【点睛】
本题考查直线方程的求解,数列掌握直线平行与垂直的关系是解题的关键,考查运算能力,是中档题.
28.(2020·简阳市阳安中学高二月考)已知直线方程为,其中.
(1)求证:直线恒过定点;
(2)若直线分别与轴、轴的负半轴交于两点,求面积的最小值及此时的直线方程.
【答案】(1)证明见解析;(2)面积最小值为4,此时的直线方程.
【分析】
(1)直线的方程为化为:,令,解出即可得出结果;
(2)设出直线的点斜式方程,求出直线与坐标轴的交点,将三角形面积公式和基本不等式相结合即可得出结果.
【详解】
(1)证明:直线的方程为,其中,
化为,
令,解得,
则直线经过定点.
(2)由于直线经过定点,直线的斜率存在且,
因此可设直线的方程为,
可得与轴、轴的负半轴交于,两点,
,,解得.
∴,
当且仅当时取等号.
此时直线的方程为:,化为:.
【点睛】
本题考查了直线系、点斜式、基本不等式的性质、三角形面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题