資源簡介 專題8.1 直線的方程【八大題型】【新高考專用】【題型1 直線的傾斜角與斜率】 3【題型2 直線與線段的相交關(guān)系求斜率范圍】 4【題型3 求直線的方程】 7【題型4 直線過定點(diǎn)問題】 8【題型5 三線能圍成三角形的問題】 10【題型6 兩直線的夾角問題】 12【題型7 軌跡問題——直線】 13【題型8 直線方程的綜合應(yīng)用】 151、直線的方程考點(diǎn)要求 真題統(tǒng)計 考情分析(1)理解直線的傾斜角和斜率的概念,掌握過兩點(diǎn)的直線斜率的計算公式 (2)根據(jù)確定直線位置的幾何要素,掌握直線方程的幾種形式(點(diǎn)斜式、兩點(diǎn)式及一般式) 2024年全國甲卷(文數(shù)):第10題,5分 從近幾年的高考情況來看,高考對直線方程的考查比較穩(wěn)定,多以選擇題、填空題的形式出現(xiàn),難度不大;復(fù)習(xí)時應(yīng)熟練掌握直線的傾斜角與斜率、直線方程的求法.【知識點(diǎn)1 直線的方程】1.直線的傾斜角(1)傾斜角的定義①當(dāng)直線l與x軸相交時,我們以x軸為基準(zhǔn),x軸正向與直線l向上的方向之間所成的角α叫做直線l的傾斜角.②當(dāng)直線l與x軸平行或重合時,規(guī)定它的傾斜角為0°.(2)直線的傾斜角α的取值范圍為0°≤α<180°.2.直線的斜率(1)直線的斜率把一條直線的傾斜角α的正切值叫做這條直線的斜率,斜率常用小寫字母k表示,即k=tan α.(2)斜率與傾斜角的對應(yīng)關(guān)系圖示傾斜角(范圍) α=0° 0°<α<90° α=90° 90°<α<180°斜率(范圍) k=0 k>0 不存在 k<0(3)過兩點(diǎn)的直線的斜率公式過兩點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直線的斜率公式為k=.3.直線的方向向量設(shè)A,B為直線上的兩點(diǎn),則就是這條直線的方向向量.4.辨析直線方程的五種形式方程形式 直線方程 局限性 選擇條件點(diǎn)斜式 不能表示與x軸垂直的直線 ①已知斜率;②已知一點(diǎn)斜截式 y=kx+b 不能表示與x軸垂直的直線 ①已知在y軸上的截距;②已知斜率兩點(diǎn)式 不能表示與x軸、y軸垂直的直線 ①已知兩個定點(diǎn);②已知兩個截距截距式 不能表示與x軸垂直、與y軸垂直、過原點(diǎn)的直線 ①已知兩個截距;②已知直線與兩條坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積一般式 Ax+By+C=0(A,B不全為0) 表示所有的直線 求直線方程的最后結(jié)果均可以化為一般式方程【知識點(diǎn)2 求直線方程的一般方法】1.求直線方程的一般方法(1)直接法直線方程形式的選擇方法:①已知一點(diǎn)常選擇點(diǎn)斜式;②已知斜率選擇斜截式或點(diǎn)斜式;③已知在兩坐標(biāo)軸上的截距用截距式;④已知兩點(diǎn)用兩點(diǎn)式,應(yīng)注意兩點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)相等的情況.(2)待定系數(shù)法先設(shè)出直線的方程,再根據(jù)已知條件求出未知系數(shù),最后代入直線方程.利用待定系數(shù)法求直線方程的步驟:①設(shè)方程;②求系數(shù);③代入方程得直線方程.若已知直線過定點(diǎn),則可以利用直線的點(diǎn)斜式求方程,也可以利用斜截式、截距式等求解(利用點(diǎn)斜式或斜截式時要注意斜率不存在的情況).【方法技巧與總結(jié)】1.牢記口訣:“斜率變化分兩段,90°是分界線;遇到斜率要謹(jǐn)記,存在與否要討論”.2.“截距”是直線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值,它可正,可負(fù),也可以是零,而“距離”是一個非負(fù)數(shù).應(yīng)注意過原點(diǎn)的特殊情況是否滿足題意.3.斜率為k的直線的一個方向向量為(1,k).【題型1 直線的傾斜角與斜率】【例1】(2024·陜西西安·二模)直線的傾斜角( )A. B. C. D.【解題思路】根據(jù)直線方程求出斜率,再由斜率得出傾斜角即可.【解答過程】由可得,,所以直線斜率,又,所以,故選:A.【變式1-1】(2024·安徽合肥·三模)已知直線的一個方向向量為,則直線的傾斜角為( )A. B. C. D.【解題思路】由方向向量的坐標(biāo)得出直線的斜率,再求傾斜角即可.【解答過程】由題意可得:直線的斜率,即直線的傾斜角為.故選:A.【變式1-2】(2024·新疆烏魯木齊·三模)直線,的斜率分別為1,2,,夾角為,則( )A. B. C. D.【解題思路】根據(jù)直線傾斜角與斜率之間的關(guān)系,由兩角差的正切公式以及同角三角函數(shù)之間的基本關(guān)系計算可得結(jié)果.【解答過程】設(shè)直線,的傾斜角分別為,則,;因此;所以.故選:C.【變式1-3】(23-24高二上·湖南衡陽·期末)已知直線的傾斜角滿足,則的斜率的取值范圍是( )A. B.C. D.【解題思路】根據(jù)正切函數(shù)單調(diào)性得到斜率的取值范圍.【解答過程】函數(shù)在上單調(diào)遞增,又,,故的取值范圍是.故選:C.【題型2 直線與線段的相交關(guān)系求斜率范圍】【例2】(2024·山西太原·模擬預(yù)測)已知點(diǎn),與直線,且直線與線段相交,則直線的斜率的取值范圍為( )A.或 B.或 C. D.【解題思路】直線經(jīng)過定點(diǎn),求得、的斜率,再數(shù)形結(jié)合可得直線的斜率的取值范圍.【解答過程】解:已知點(diǎn),與直線,且直線與線段相交,直線,即直線,它經(jīng)過定點(diǎn),的斜率為,的斜率為,則直線的斜率的取值范圍為或,故選:A.【變式2-1】(23-24高一下·浙江寧波·期末)已知點(diǎn),,若直線過點(diǎn)且與線段相交,則直線的斜率的取值范圍是( )A.或 B.或C.或 D.【解題思路】根據(jù)兩點(diǎn)間斜率公式計算即可.【解答過程】直線的斜率為,直線的斜率為,結(jié)合圖象可得直線的斜率的取值范圍是.故選:D.【變式2-2】(2024高三·全國·專題練習(xí))已知點(diǎn)、、, 過點(diǎn)C的直線l與線段AB有公共點(diǎn),則直線l的斜率k的取值范圍是( )A. B.C. D.以上都不對【解題思路】過點(diǎn)C的直線l與線段AB有公共點(diǎn),利用數(shù)形結(jié)合,得到直線l的斜率或,進(jìn)而求解即可【解答過程】如圖,過點(diǎn)C的直線l與線段AB有公共點(diǎn),則直線l的斜率或,而,于是直線l的斜率或,所以直線l斜率k的取值范圍是,故選:C. 【變式2-3】(2024高二·江蘇·專題練習(xí))已知直線,若直線與連接,兩點(diǎn)的線段總有公共點(diǎn),則直線的傾斜角范圍為( )A. B.C. D.【解題思路】先求出直線所過定點(diǎn)的坐標(biāo),數(shù)形結(jié)合可求出直線的斜率的取值范圍,即可得出直線的傾斜角的取值范圍.【解答過程】直線的方程可化為,聯(lián)立方程組,可得,所以直線過定點(diǎn),設(shè)直線的斜率為,直線的傾斜角為,則,因?yàn)橹本€的斜率為,直線的斜率為,因?yàn)橹本€經(jīng)過點(diǎn),且與線段總有公共點(diǎn),所以,即,因?yàn)椋曰颍?br/>故直線的傾斜角的取值范圍是.故選:D.【題型3 求直線的方程】【例3】(24-25高二上·全國·課后作業(yè))直線的一個方向向量為,且經(jīng)過點(diǎn),則直線的方程為( )A. B.C. D.【解題思路】方法一:由直線的方向量求出直線斜率,然后利用點(diǎn)斜式可求出直線方程;方法二:由已知可得直線的一個法向量為,則設(shè)直線為,再將代入求出,從而可得直線方程.【解答過程】方法一 ∵直線的一個方向向量為,∴,∴直線的方程為,即.方法二 由題意知直線的一個法向量為,∴直線的方程可設(shè)為,將點(diǎn)代入得,故所求直線的方程為.故選:B.【變式3-1】(2024·廣東珠海·模擬預(yù)測)過點(diǎn)且與直線垂直的直線方程是( )A. B.C. D.【解題思路】求出所求直線的斜率,利用點(diǎn)斜式可得出所求直線的方程.【解答過程】直線的斜率為,故所求直線的斜率為,所以,過點(diǎn)且與直線垂直的直線方程是,即.故選:C.【變式3-2】(2024·吉林·模擬預(yù)測)中,,,,則邊上的高所在的直線方程是( )A. B.C. D.【解題思路】設(shè)邊上的高所在的直線為,求出直線l的斜率,代入點(diǎn)斜式方程,整理即可得出答案.【解答過程】設(shè)邊上的高所在的直線為,由已知可得,,所以直線l的斜率.又過,所以的方程為,整理可得,.故選:A.【變式3-3】(23-24高二下·貴州·階段練習(xí))已知直線l傾斜角的余弦值為,且經(jīng)過點(diǎn),則直線l的方程為( )A. B. C. D.【解題思路】根據(jù)題意利用同角三角關(guān)系可得直線l的斜率,結(jié)合直線的點(diǎn)斜式方程運(yùn)算求解.【解答過程】設(shè)直線l的傾斜角為,則,可得,則直線l的斜率,且直線l經(jīng)過點(diǎn),所以直線l的方程為,即.故選:A.【題型4 直線過定點(diǎn)問題】【例4】(23-24高二上·安徽六安·期末)直線,當(dāng)變動時,所有直線都通過定點(diǎn)( )A. B. C. D.【解題思路】直線方程轉(zhuǎn)化為:,然后令,解方程即可求解.【解答過程】解:直線方程轉(zhuǎn)化為:,令,解得,所以直線過定點(diǎn),故選:A.【變式4-1】(2024高二上·全國·專題練習(xí))已知,滿足,則直線必過定點(diǎn)( )A. B.C. D.【解題思路】利用已知條件消去,令的系數(shù)為0即可.【解答過程】由,得,代入直線方程中,得,即,令,解得,所以該直線必過定點(diǎn).故選:D.【變式4-2】(23-24高二下·浙江·階段練習(xí))若直線與直線的交點(diǎn)位于第二象限,則直線的傾斜角的取值范圍是( )A. B. C. D.【解題思路】首先確定直線所過定點(diǎn)及直線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn),結(jié)合圖象可確定滿足題意的臨界狀態(tài),結(jié)合直線斜率和傾斜角關(guān)系可求得結(jié)果.【解答過程】由題意知:直線恒過定點(diǎn);直線與軸分別交于點(diǎn),;在平面直角坐標(biāo)系中作出直線如下圖所示,結(jié)合圖象可知:若直線與直線交點(diǎn)位于第二象限,則臨界狀態(tài)為如圖所示的位置,其中過點(diǎn),與直線平行;,,傾斜角為,傾斜角為,直線傾斜角的取值范圍為.故選:D.【變式4-3】(2024·吉林通化·模擬預(yù)測)若直線恒過點(diǎn)A,點(diǎn)A也在直線上,其中均為正數(shù),則的最大值為( )A. B. C.1 D.2【解題思路】根據(jù)直線的定點(diǎn)可得,進(jìn)而可得,結(jié)合基本不等式運(yùn)算求解.【解答過程】因?yàn)椋瑒t,令,解得,即直線恒過點(diǎn).又因?yàn)辄c(diǎn)A也在直線上,則,可得,且,則,即,當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立所以的最大值為.故選:B.【題型5 三線能圍成三角形的問題】【例5】(23-24高二上·湖南·期末)若三條不同的直線,,不能圍成一個三角形,則a的取值集合為( )A. B. C. D.【解題思路】分線線平行和三線共點(diǎn)討論即可.【解答過程】若,則,解得.若,則,解得.若,,交于一點(diǎn),聯(lián)立方程組,解得得,代入,得,解得,故a的取值集合為.故選:D.【變式5-1】(2024高三·全國·專題練習(xí))若三條直線不能圍成三角形,則實(shí)數(shù)的取值最多有( )A.個 B.個C.個 D.個【解題思路】分析可知至少有兩條直線平行或三條直線相交于同一點(diǎn),則三條直線不能構(gòu)成三角形.【解答過程】三條直線不能構(gòu)成三角形 至少有兩條直線平行或三條直線相交于同一點(diǎn).若∥,則;若∥,則 ;若∥,則 的值不存在;若三條直線相交于同一點(diǎn),直線和聯(lián)立: ,直線和交點(diǎn)為;直線和聯(lián)立: ,直線和交點(diǎn)為;三條直線相交于同一點(diǎn)兩點(diǎn)重合 或.故實(shí)數(shù)的取值最多有個.故選:C.【變式5-2】(23-24高二·全國·課后作業(yè))已知三條直線、、不能圍成一個三角形,則實(shí)數(shù)的值為 6或-4或 .【解題思路】分直線與平行,與平行,過與的交點(diǎn)三種情況分別求解可得.【解答過程】由題知,當(dāng)直線與平行,即,時,三條直線無法圍成三角形;當(dāng)與平行,即,時,三條直線無法圍成三角形;由解得,當(dāng)直線過點(diǎn),即,即時,三條直線無法圍成三角形.綜上,當(dāng)或或時,三條直線無法圍成三角形.故答案為:6或-4或.【變式5-3】(23-24高二上·福建莆田·期末)已知直線,若直線不能圍成三角形,寫出一個符合要求的實(shí)數(shù)的值 (只需寫出其中一個即可) .【解題思路】聯(lián)立方程組解得交點(diǎn)坐標(biāo),列出直線不能圍成三角形的條件,分別解出即可.【解答過程】由解得,所以的交點(diǎn)坐標(biāo)為,過定點(diǎn),若直線不能圍成三角形,只需經(jīng)過點(diǎn),或與平行,或與平行,當(dāng)經(jīng)過點(diǎn)時,,解得;當(dāng)與平行時,,解得;當(dāng)與平行時,,解得.故的值為.故答案為:(只需寫出其中一個即可).【題型6 兩直線的夾角問題】【例6】(23-24高二下·上海嘉定·期末)直線與直線的夾角為( )A. B. C. D.【解題思路】借助傾斜角與斜率的關(guān)系可得兩直線的傾斜角,即可得其夾角.【解答過程】設(shè)兩直線的傾斜角分別為,由,則,由,則,即,則兩直線夾角為.故選:B.【變式6-1】(23-24高二上·福建福州·期中)已知傾斜角為的直線與直線的夾角為,則的值為( )A.或 B.或 C.或 D.或【解題思路】設(shè)直線的傾斜角為,根據(jù)得到,根據(jù)夾角得到答案.【解答過程】,即,設(shè)直線的傾斜角為,,則,,夾角為,故或.故選:C.【變式6-2】(2024·上海長寧·二模)直線與直線的夾角大小為 .【解題思路】先由斜率的定義求出兩直線的傾斜角,然后再利用兩角差的正切展開式計算出夾角的正切值,最后求出結(jié)果.【解答過程】設(shè)直線與直線的傾斜角分別為,則,且,所以,因?yàn)椋?br/>所以,即兩條直線的夾角為,故答案為:.【變式6-3】(23-24高二上·上海奉賢·期中)直線與直線的夾角,則a的取值范圍是 .【解題思路】利用兩條直線的夾角公式求解即可.【解答過程】由題知直線的斜率為,直線的斜率為,因?yàn)橹本€與直線的夾角,所以,即,解得.故答案為:.【題型7 軌跡問題——直線】【例7】(23-24高二下·四川內(nèi)江·階段練習(xí))方程表示的圖形是( )A.兩條直線 B.四條直線 C.兩個點(diǎn) D.四個點(diǎn)【解題思路】求出即可得到圖形.【解答過程】因?yàn)椋瑒t,解得 ,解得,其表示的兩條圖形為兩條直線.故選:A.【變式7-1】(2024·全國·模擬預(yù)測)已知滿足方程,則M的軌跡為( )A.直線 B.橢圓C.雙曲線 D.拋物線【解題思路】將方程轉(zhuǎn)化為,利用方程的幾何意義判斷.【解答過程】滿足方程,即滿足方程,幾何意義為:點(diǎn)M到直線x-2y+3=0和到點(diǎn)(-1,1)的距離相等,又因?yàn)辄c(diǎn)(-1,1)在直線x-2y+3=0上,所以點(diǎn)M的軌跡為一條直線,故選:A.【變式7-2】(23-24高三·全國·課后作業(yè))若過點(diǎn)且互相垂直的兩條直線分別與軸、軸交于、兩點(diǎn),則中點(diǎn)的軌跡方程為 .【解題思路】設(shè),則,連接,,根據(jù)計算得到答案.【解答過程】設(shè),則,連接,,,即,化簡即得.故答案為:.【變式7-3】(23-24高二上·上海徐匯·期中)若動點(diǎn)A、B分別在直線和上移動,則中點(diǎn)到原點(diǎn)的距離的最小值為 .【解題思路】先求出中點(diǎn)的軌跡,判斷為直線,則其到原點(diǎn)的距離的最小值即為原點(diǎn)到該直線的距離.【解答過程】設(shè),,中點(diǎn)由題可知,所以,又,所以即中點(diǎn)P的軌跡為直線.則P到原點(diǎn)的距離的最小值即為原點(diǎn)到直線的距離,,故答案為:.【題型8 直線方程的綜合應(yīng)用】【例8】(24-25高二上·上海·課后作業(yè))設(shè)直線l的方程為.(1)若l在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,求l的方程;(2)是否存在實(shí)數(shù)a,使直線l不經(jīng)過第二象限?若存在,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;若不存在,請說明理由.【解題思路】(1)確定,再分別求出直線在軸上的截距,列出方程求解即得.(2)化直線方程為點(diǎn)斜式,由直線不過第二象限,列出不等式組并求解即得.【解答過程】(1)當(dāng)時,直線平行于軸,在軸上無截距,不合題意,則,直線在軸上的截距分別為,依題意,,解得或,當(dāng)時,直線的方程為,當(dāng)時,直線的方程為,所以直線的方程為或 .(2)假設(shè)存在實(shí)數(shù),使直線不經(jīng)過第二象限,而直線的方程化為,則有,解得,所以存在實(shí)數(shù)使直線不經(jīng)過第二象限,的取值范圍為.【變式8-1】(23-24高一下·北京順義·階段練習(xí))已知三角形的頂點(diǎn)為,,.(1)求直線的方程;(2)若直線l過點(diǎn)B且與直線交于點(diǎn)E,,求直線l的方程.【解題思路】(1)由,,即可求出直線的斜率,由點(diǎn)斜式即可寫出直線的方程;(2)設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),由兩點(diǎn)間的距離公式列出方程,解出的值,根據(jù)、點(diǎn)的坐標(biāo)即可求出直線的方程.【解答過程】(1)因?yàn)橹本€的斜率為,所以直線的方程為:,即直線的方程為:.(2)因?yàn)辄c(diǎn)E在直線上,直線的方程為:,所以設(shè)的坐標(biāo)為,,,,解得:或,的坐標(biāo)為或,因?yàn)橹本€過點(diǎn),當(dāng)直線的斜率不存在時,則,當(dāng)直線的斜率存在時,,所以,化簡可得.直線的方程為或.【變式8-2】(23-24高二下·上海·期中)數(shù)學(xué)家歐拉1765年在其所著的《三角形幾何學(xué)》一書中提出:任意三角形的外心 垂心 重心在同一條直線上,后人稱這條直線為歐拉線.已知的頂點(diǎn),若其歐拉線的方程為,(1)求三角形外心的坐標(biāo);(2)求頂點(diǎn)的坐標(biāo).【解題思路】(1)根據(jù)題意可得邊的垂直平分線的所在的直線方程為,結(jié)合題意聯(lián)立方程求解即可;(2)設(shè),根據(jù)題意結(jié)合重心坐標(biāo)公式可得,由外心可得,聯(lián)立方程求解即可.【解答過程】(1)由題意可知:邊的中點(diǎn)坐標(biāo)為,,邊的垂直平分線的所在的直線方程為,即,聯(lián)立方程,解得所以的外心的坐標(biāo)為.(2)設(shè),則的重心為,代入歐拉線方程得,整理得,由(1)可知:的外心坐標(biāo)為,可知,則,整理得,聯(lián)立方程,解得或,當(dāng)時,點(diǎn)B,C重合,舍去,所以頂點(diǎn)C的坐標(biāo)是.【變式8-3】(23-24高二上·云南臨滄·階段練習(xí))已知直線.(1)若直線不經(jīng)過第三象限,求的取值范圍;(2)若直線交軸負(fù)半軸于,交軸正半軸于的面積為(為坐標(biāo)原點(diǎn)),求的最小值和此時直線的方程.【解題思路】(1)轉(zhuǎn)化為斜截式,根據(jù)直線不經(jīng)過第三象限得到不等式,求出答案;(2)表達(dá)出,利用基本不等式求出面積的最小值,并得到直線的方程.【解答過程】(1)直線可化為,要使直線不經(jīng)過第三象限,則,解得,的取值范圍為.(2)由題意可得中,取,得,取,得,,當(dāng)且僅當(dāng)時,即時,取“=”,此時的最小值為4,直線的方程為.一、單選題1.(2024·江蘇南通·模擬預(yù)測)直線的傾斜角為( )A. B. C. D.【解題思路】先將直線變形成斜截式,再根據(jù)傾斜角的取值范圍結(jié)合直線斜率公式求得即可.【解答過程】由題意可將原直線方程變形為,由傾斜角的取值范圍,所以傾斜角為.即A、 B 、C錯誤.故選:D.2.(23-24高二上·廣東東莞·期末)若直線l的一個方向向量是,則直線l的傾斜角是( )A. B. C. D.【解題思路】根據(jù)方向向量得到斜率,進(jìn)而求出傾斜角.【解答過程】直線l的一個方向向量是,故斜率為設(shè)直線l的傾斜角是,則,故.故選:C.3.(2024·貴州貴陽·模擬預(yù)測)直線,的傾斜角分別為,,則“”是“”的( )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【解題思路】根據(jù)傾斜角的范圍,正切的性質(zhì)判斷“”與“”的邏輯關(guān)系即可.【解答過程】因?yàn)橹本€,的傾斜角分別為,,所以,若,則,若,則都不存在,所以“”是“”的必要不充分條件,故選:B.4.(2024·山東·二模)已知直線與直線平行,且在軸上的截距是,則直線的方程是( ).A. B.C. D.【解題思路】依題意設(shè)直線的方程為,代入求出參數(shù)的值,即可得解.【解答過程】因?yàn)橹本€平行于直線,所以直線可設(shè)為,因?yàn)樵谳S上的截距是,則過點(diǎn),代入直線方程得,解得,所以直線的方程是.故選:C.5.(2024·四川·模擬預(yù)測)已知直線經(jīng)過點(diǎn),則的最小值為( )A.4 B.8 C.9 D.【解題思路】依題意可得,再利用乘“1”法及基本不等式計算可得.【解答過程】因?yàn)橹本€經(jīng)過點(diǎn),所以,所以,當(dāng)且僅當(dāng),即、時取等號.故選:B.6.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知直線和與x軸圍成的三角形是等腰三角形,則k的取值不可能為( )A. B. C. D.【解題思路】分為圍成的等腰三角形底邊在x軸上、底邊在直線上和底邊在直線上三種情況,分別求解即可.【解答過程】令直線的傾斜角分別為,則,當(dāng)圍成的等腰三角形底邊在x軸上時,,;當(dāng)圍成的等腰三角形底邊在直線上時,或,因?yàn)椋遥獾茫?br/>所以,或;當(dāng)圍成的等腰三角形底邊在直線上時,,則.故選:D.7.(23-24高二上·福建廈門·期中)已知兩點(diǎn),,過點(diǎn)的直線與線段(含端點(diǎn))有交點(diǎn),則直線的斜率的取值范圍為( )A. B. C. D.【解題思路】畫出圖像,數(shù)形結(jié)合,根據(jù)傾斜角變化得到斜率的取值范圍.【解答過程】如圖所示, 直線逆時針旋轉(zhuǎn)到的位置才能保證過點(diǎn)的直線與線段有交點(diǎn),從轉(zhuǎn)到過程中,傾斜角變大到,斜率變大到正無窮,此時斜率,所以此時;從旋轉(zhuǎn)到過程中,傾斜角從開始變大,斜率從負(fù)無窮開始變大,此時斜率,所以此時,綜上可得直線的斜率的取值范圍為.故選:A.8.(2024·江西上饒·一模)作圓一個內(nèi)接正十二邊形,使該正十二邊形中的4個頂點(diǎn)在坐標(biāo)軸上,則下列4條直線中不是該正十二邊形的一條邊所在直線的為( )A. B.C. D.【解題思路】由題意畫出圖形,把正十二邊形的各點(diǎn)表示出來,結(jié)合選項一一判斷即可.【解答過程】如圖:可知,,直線的方程,即,A正確;直線的方程,即,B正確;直線的方程為,即,D正確.經(jīng)檢驗(yàn)直線不符合,故選:C.二、多選題9.(23-24高二下·黑龍江大慶·開學(xué)考試)在平面直角坐標(biāo)系中,下列說法不正確的是( )A.任意一條直線都有傾斜角和斜率B.直線的傾斜角越大,則該直線的斜率越大C.若一條直線的傾斜角為,則該直線的斜率為D.與坐標(biāo)軸垂直的直線的傾斜角是或【解題思路】由題意利用直線的傾斜角和斜率的定義,逐一判斷即可.【解答過程】對于A,當(dāng)直線的傾斜角為時,直線沒有斜率,故A錯誤;對于B,當(dāng)直線的傾斜角為時,斜率為,當(dāng)直線的傾斜角為時,斜率為,故B錯誤;對于C,若一條直線的傾斜角為,則該直線的斜率不存在,故C錯誤;對于D,當(dāng)直線與軸垂直時,直線的傾斜角是,當(dāng)直線與軸垂直時,直線的傾斜角是,即與坐標(biāo)軸垂直的直線的傾斜角是或,故D正確.故選:ABC.10.(2024高三·全國·專題練習(xí))若直線l過點(diǎn),且橫、縱截距的絕對值相等,則直線l的方程可以為( )A. B.C. D.【解題思路】分直線過原點(diǎn)和直線不過原點(diǎn),將點(diǎn)代入求解.【解答過程】解:當(dāng)直線過原點(diǎn)時,橫縱截距為0,符合題意,此時直線方程為;當(dāng)直線不過原點(diǎn)時,可設(shè)橫縱截距分別為(或,均不為0),則直線方程為,可解得或,則直線方程為或.故選:ABD.11.(23-24高一上·陜西延安·階段練習(xí))對于直線:,下列說法錯誤的是( )A.直線恒過定點(diǎn) B.直線斜率必定存在C.時直線的傾斜角為 D.時直線在軸上的截距為【解題思路】求出直線過定點(diǎn)坐標(biāo)即可判斷A,當(dāng)時斜率不存在,即可判斷B,求出直線的斜率,從而得到傾斜角,即可判斷C,求出直線與軸的交點(diǎn),即可判斷D.【解答過程】直線,令,則,所以直線恒過定點(diǎn),故A正確;當(dāng)時,直線斜率不存在,故B不正確;當(dāng)時直線,即,則直線的斜率為,所以直線的傾斜角為,故C不正確;當(dāng)時直線,令,解得,即直線在軸上的截距為,故D正確;故選:BC.三、填空題12.(2024·上海嘉定·一模)直線與直線的夾角大小為 .【解題思路】先求出直線的斜率,可得它們的傾斜角,從而求出兩條直線的夾角.【解答過程】因?yàn)橹本€的斜率不存在,傾斜角為,直線的斜率為,傾斜角為,故直線與直線的夾角為,故答案為:.13.(2024·上海青浦·二模)已知直線的傾斜角比直線的傾斜角小,則的斜率為 .【解題思路】根據(jù)直線方程求出直線斜率為,由此確定直線傾斜角,結(jié)合已知條件求得直線傾斜角為,由此即可求得直線的斜率.【解答過程】由直線方程:得的傾斜角為,所以的傾斜角為,即的斜率為.故答案為:.14.(2024·陜西西安·一模)過點(diǎn),在軸上的截距和在軸上的截距相等的直線方程為 或 .【解題思路】按直線是否過原點(diǎn),結(jié)合直線的截距式方程求解即得.【解答過程】當(dāng)直線過原點(diǎn)時,直線在軸上的截距和在軸上的截距相等,則直線方程為;當(dāng)直線不過原點(diǎn)時,設(shè)直線方程為,則,解得,直線方程為,所以所求直線方程為或.故答案為:或.四、解答題15.(23-24高二上·四川·階段練習(xí))已知坐標(biāo)平面內(nèi)兩點(diǎn).(1)當(dāng)直線的傾斜角為銳角和鈍角時,分別求出的取值范圍;(2)若直線的方向向量為,求的值.【解題思路】(1)由斜率為正或?yàn)樨?fù)求解;(2)由坐標(biāo)得方向向量,然后利用向量共線得結(jié)論.【解答過程】(1)直線的傾斜角為銳角時,,解得,直線的傾斜角為鈍角時,,解得或,所以直線的傾斜角為銳角時,,為鈍角時,或;(2)由已知,又直線的方向向量為,所以,解得.16.(2024·河南·模擬預(yù)測)已知直線分別交軸、軸的正半軸于點(diǎn)A,B,O為坐標(biāo)原點(diǎn).(1)若直線過定點(diǎn)M,且M是線段AB的中點(diǎn),求實(shí)數(shù)的值;(2)求的最小值.【解題思路】(1)由題意可得,所以可以求出,由此即可求解.(2)把坐標(biāo)代入兩點(diǎn)式方程,由乘“1”法以及基本不等式即可求解.【解答過程】(1)由題意易得直線AB過定點(diǎn),由M為AB的中點(diǎn), 故,故.(2)設(shè),,其中,,則直線AB的方程可寫成,將代入得,,故,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,故的最小值為.17.(23-24高二下·上海靜安·階段練習(xí))設(shè)直線l的方程為.(1)若直線l在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,求直線l的方程;(2)若,直線l與x、y軸分別交于M、N兩點(diǎn),求△OMN面積取最值時,直線l的方程.【解題思路】(1)根據(jù)題意,求出在兩個坐標(biāo)軸上的截距,求出,表達(dá)出來直線方程;(2)由(1)和,利用△OMN面積取最值,求出的值,表達(dá)直線方程.【解答過程】(1)由,令,令,由直線方程在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,則,解得或,故直線方程:或(2)由(1)可知,,當(dāng)且僅當(dāng),即取等號.即直線方程:.18.(2024·安徽蚌埠·三模)如圖,在平行四邊形中,點(diǎn)是原點(diǎn),點(diǎn)和點(diǎn)的坐標(biāo)分別是、,點(diǎn)是線段上的動點(diǎn).(1)求所在直線的一般式方程;(2)當(dāng)在線段上運(yùn)動時,求線段的中點(diǎn)的軌跡方程.【解題思路】(1)根據(jù)直線平行求出所在直線的斜率,然后代入點(diǎn)斜式寫出所在的直線方程;(2)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)是,點(diǎn)的坐標(biāo)是,利用平行四邊形,推出與坐標(biāo)關(guān)系,利用相關(guān)點(diǎn)法求點(diǎn)的軌跡方程即可.【解答過程】(1),所在直線的斜率為:.所在直線方程是,即;(2)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)是,點(diǎn)的坐標(biāo)是,由平行四邊形的性質(zhì)得點(diǎn)的坐標(biāo)是,是線段的中點(diǎn),,,于是有,,點(diǎn)在線段上運(yùn)動,,,即,由得,線段的中點(diǎn)的軌跡方程為 .19.(23-24高一下·浙江寧波·期末)已知直線.(1)求證:直線過定點(diǎn);(2)若直線不經(jīng)過第二象限,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(3)若直線與兩坐標(biāo)軸的正半軸圍成的三角形面積最小,求的方程.【解題思路】(1)由方程變形可得,列方程組,解方程即可;(2)數(shù)形結(jié)合,結(jié)合直線圖像可得解;(3)求得直線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn),可得面積,進(jìn)而利用二次函數(shù)的性質(zhì)可得最值.【解答過程】(1)由,即,則,解得,所以直線過定點(diǎn);(2)如圖所示,結(jié)合圖像可知,當(dāng)時,直線斜率不存在,方程為,不經(jīng)過第二象限,成立;當(dāng)時,直線斜率存在,方程為,又直線不經(jīng)過第二象限,則,解得;綜上所述;(3)已知直線,且由題意知,令,得,得,令,得,得,則,所以當(dāng)時,取最大值,此時直線的方程為,即.21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)專題8.1 直線的方程【八大題型】【新高考專用】【題型1 直線的傾斜角與斜率】 3【題型2 直線與線段的相交關(guān)系求斜率范圍】 3【題型3 求直線的方程】 4【題型4 直線過定點(diǎn)問題】 5【題型5 三線能圍成三角形的問題】 5【題型6 兩直線的夾角問題】 5【題型7 軌跡問題——直線】 6【題型8 直線方程的綜合應(yīng)用】 61、直線的方程考點(diǎn)要求 真題統(tǒng)計 考情分析(1)理解直線的傾斜角和斜率的概念,掌握過兩點(diǎn)的直線斜率的計算公式 (2)根據(jù)確定直線位置的幾何要素,掌握直線方程的幾種形式(點(diǎn)斜式、兩點(diǎn)式及一般式) 2024年全國甲卷(文數(shù)):第10題,5分 從近幾年的高考情況來看,高考對直線方程的考查比較穩(wěn)定,多以選擇題、填空題的形式出現(xiàn),難度不大;復(fù)習(xí)時應(yīng)熟練掌握直線的傾斜角與斜率、直線方程的求法.【知識點(diǎn)1 直線的方程】1.直線的傾斜角(1)傾斜角的定義①當(dāng)直線l與x軸相交時,我們以x軸為基準(zhǔn),x軸正向與直線l向上的方向之間所成的角α叫做直線l的傾斜角.②當(dāng)直線l與x軸平行或重合時,規(guī)定它的傾斜角為0°.(2)直線的傾斜角α的取值范圍為0°≤α<180°.2.直線的斜率(1)直線的斜率把一條直線的傾斜角α的正切值叫做這條直線的斜率,斜率常用小寫字母k表示,即k=tan α.(2)斜率與傾斜角的對應(yīng)關(guān)系圖示傾斜角(范圍) α=0° 0°<α<90° α=90° 90°<α<180°斜率(范圍) k=0 k>0 不存在 k<0(3)過兩點(diǎn)的直線的斜率公式過兩點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直線的斜率公式為k=.3.直線的方向向量設(shè)A,B為直線上的兩點(diǎn),則就是這條直線的方向向量.4.辨析直線方程的五種形式方程形式 直線方程 局限性 選擇條件點(diǎn)斜式 不能表示與x軸垂直的直線 ①已知斜率;②已知一點(diǎn)斜截式 y=kx+b 不能表示與x軸垂直的直線 ①已知在y軸上的截距;②已知斜率兩點(diǎn)式 不能表示與x軸、y軸垂直的直線 ①已知兩個定點(diǎn);②已知兩個截距截距式 不能表示與x軸垂直、與y軸垂直、過原點(diǎn)的直線 ①已知兩個截距;②已知直線與兩條坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積一般式 Ax+By+C=0(A,B不全為0) 表示所有的直線 求直線方程的最后結(jié)果均可以化為一般式方程【知識點(diǎn)2 求直線方程的一般方法】1.求直線方程的一般方法(1)直接法直線方程形式的選擇方法:①已知一點(diǎn)常選擇點(diǎn)斜式;②已知斜率選擇斜截式或點(diǎn)斜式;③已知在兩坐標(biāo)軸上的截距用截距式;④已知兩點(diǎn)用兩點(diǎn)式,應(yīng)注意兩點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)相等的情況.(2)待定系數(shù)法先設(shè)出直線的方程,再根據(jù)已知條件求出未知系數(shù),最后代入直線方程.利用待定系數(shù)法求直線方程的步驟:①設(shè)方程;②求系數(shù);③代入方程得直線方程.若已知直線過定點(diǎn),則可以利用直線的點(diǎn)斜式求方程,也可以利用斜截式、截距式等求解(利用點(diǎn)斜式或斜截式時要注意斜率不存在的情況).【方法技巧與總結(jié)】1.牢記口訣:“斜率變化分兩段,90°是分界線;遇到斜率要謹(jǐn)記,存在與否要討論”.2.“截距”是直線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值,它可正,可負(fù),也可以是零,而“距離”是一個非負(fù)數(shù).應(yīng)注意過原點(diǎn)的特殊情況是否滿足題意.3.斜率為k的直線的一個方向向量為(1,k).【題型1 直線的傾斜角與斜率】【例1】(2024·陜西西安·二模)直線的傾斜角( )A. B. C. D.【變式1-1】(2024·安徽合肥·三模)已知直線的一個方向向量為,則直線的傾斜角為( )A. B. C. D.【變式1-2】(2024·新疆烏魯木齊·三模)直線,的斜率分別為1,2,,夾角為,則( )A. B. C. D.【變式1-3】(23-24高二上·湖南衡陽·期末)已知直線的傾斜角滿足,則的斜率的取值范圍是( )A. B.C. D.【題型2 直線與線段的相交關(guān)系求斜率范圍】【例2】(2024·山西太原·模擬預(yù)測)已知點(diǎn),與直線,且直線與線段相交,則直線的斜率的取值范圍為( )A.或 B.或 C. D.【變式2-1】(23-24高一下·浙江寧波·期末)已知點(diǎn),,若直線過點(diǎn)且與線段相交,則直線的斜率的取值范圍是( )A.或 B.或C.或 D.【變式2-2】(2024高三·全國·專題練習(xí))已知點(diǎn)、、, 過點(diǎn)C的直線l與線段AB有公共點(diǎn),則直線l的斜率k的取值范圍是( )A. B.C. D.以上都不對【變式2-3】(2024高二·江蘇·專題練習(xí))已知直線,若直線與連接,兩點(diǎn)的線段總有公共點(diǎn),則直線的傾斜角范圍為( )A. B.C. D.【題型3 求直線的方程】【例3】(24-25高二上·全國·課后作業(yè))直線的一個方向向量為,且經(jīng)過點(diǎn),則直線的方程為( )A. B.C. D.【變式3-1】(2024·廣東珠海·模擬預(yù)測)過點(diǎn)且與直線垂直的直線方程是( )A. B.C. D.【變式3-2】(2024·吉林·模擬預(yù)測)中,,,,則邊上的高所在的直線方程是( )A. B.C. D.【變式3-3】(23-24高二下·貴州·階段練習(xí))已知直線l傾斜角的余弦值為,且經(jīng)過點(diǎn),則直線l的方程為( )A. B. C. D.【題型4 直線過定點(diǎn)問題】【例4】(23-24高二上·安徽六安·期末)直線,當(dāng)變動時,所有直線都通過定點(diǎn)( )A. B. C. D.【變式4-1】(2024高二上·全國·專題練習(xí))已知,滿足,則直線必過定點(diǎn)( )A. B.C. D.【變式4-2】(23-24高二下·浙江·階段練習(xí))若直線與直線的交點(diǎn)位于第二象限,則直線的傾斜角的取值范圍是( )A. B. C. D.【變式4-3】(2024·吉林通化·模擬預(yù)測)若直線恒過點(diǎn)A,點(diǎn)A也在直線上,其中均為正數(shù),則的最大值為( )A. B. C.1 D.2【題型5 三線能圍成三角形的問題】【例5】(23-24高二上·湖南·期末)若三條不同的直線,,不能圍成一個三角形,則a的取值集合為( )A. B. C. D.【變式5-1】(2024高三·全國·專題練習(xí))若三條直線不能圍成三角形,則實(shí)數(shù)的取值最多有( )A.個 B.個C.個 D.個【變式5-2】(23-24高二·全國·課后作業(yè))已知三條直線、、不能圍成一個三角形,則實(shí)數(shù)的值為 .【變式5-3】(23-24高二上·福建莆田·期末)已知直線,若直線不能圍成三角形,寫出一個符合要求的實(shí)數(shù)的值 .【題型6 兩直線的夾角問題】【例6】(23-24高二下·上海嘉定·期末)直線與直線的夾角為( )A. B. C. D.【變式6-1】(23-24高二上·福建福州·期中)已知傾斜角為的直線與直線的夾角為,則的值為( )A.或 B.或 C.或 D.或【變式6-2】(2024·上海長寧·二模)直線與直線的夾角大小為 .【變式6-3】(23-24高二上·上海奉賢·期中)直線與直線的夾角,則a的取值范圍是 .【題型7 軌跡問題——直線】【例7】(23-24高二下·四川內(nèi)江·階段練習(xí))方程表示的圖形是( )A.兩條直線 B.四條直線 C.兩個點(diǎn) D.四個點(diǎn)【變式7-1】(2024·全國·模擬預(yù)測)已知滿足方程,則M的軌跡為( )A.直線 B.橢圓C.雙曲線 D.拋物線【變式7-2】(23-24高三·全國·課后作業(yè))若過點(diǎn)且互相垂直的兩條直線分別與軸、軸交于、兩點(diǎn),則中點(diǎn)的軌跡方程為 .【變式7-3】(23-24高二上·上海徐匯·期中)若動點(diǎn)A、B分別在直線和上移動,則中點(diǎn)到原點(diǎn)的距離的最小值為 .【題型8 直線方程的綜合應(yīng)用】【例8】(24-25高二上·上海·課后作業(yè))設(shè)直線l的方程為.(1)若l在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,求l的方程;(2)是否存在實(shí)數(shù)a,使直線l不經(jīng)過第二象限?若存在,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;若不存在,請說明理由.【變式8-1】(23-24高一下·北京順義·階段練習(xí))已知三角形的頂點(diǎn)為,,.(1)求直線的方程;(2)若直線l過點(diǎn)B且與直線交于點(diǎn)E,,求直線l的方程.【變式8-2】(23-24高二下·上海·期中)數(shù)學(xué)家歐拉1765年在其所著的《三角形幾何學(xué)》一書中提出:任意三角形的外心 垂心 重心在同一條直線上,后人稱這條直線為歐拉線.已知的頂點(diǎn),若其歐拉線的方程為,(1)求三角形外心的坐標(biāo);(2)求頂點(diǎn)的坐標(biāo).【變式8-3】(23-24高二上·云南臨滄·階段練習(xí))已知直線.(1)若直線不經(jīng)過第三象限,求的取值范圍;(2)若直線交軸負(fù)半軸于,交軸正半軸于的面積為(為坐標(biāo)原點(diǎn)),求的最小值和此時直線的方程.一、單選題1.(2024·江蘇南通·模擬預(yù)測)直線的傾斜角為( )A. B. C. D.2.(23-24高二上·廣東東莞·期末)若直線l的一個方向向量是,則直線l的傾斜角是( )A. B. C. D.3.(2024·貴州貴陽·模擬預(yù)測)直線,的傾斜角分別為,,則“”是“”的( )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件4.(2024·山東·二模)已知直線與直線平行,且在軸上的截距是,則直線的方程是( ).A. B.C. D.5.(2024·四川·模擬預(yù)測)已知直線經(jīng)過點(diǎn),則的最小值為( )A.4 B.8 C.9 D.6.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知直線和與x軸圍成的三角形是等腰三角形,則k的取值不可能為( )A. B. C. D.7.(23-24高二上·福建廈門·期中)已知兩點(diǎn),,過點(diǎn)的直線與線段(含端點(diǎn))有交點(diǎn),則直線的斜率的取值范圍為( )A. B. C. D.8.(2024·江西上饒·一模)作圓一個內(nèi)接正十二邊形,使該正十二邊形中的4個頂點(diǎn)在坐標(biāo)軸上,則下列4條直線中不是該正十二邊形的一條邊所在直線的為( )A. B.C. D.二、多選題9.(23-24高二下·黑龍江大慶·開學(xué)考試)在平面直角坐標(biāo)系中,下列說法不正確的是( )A.任意一條直線都有傾斜角和斜率B.直線的傾斜角越大,則該直線的斜率越大C.若一條直線的傾斜角為,則該直線的斜率為D.與坐標(biāo)軸垂直的直線的傾斜角是或10.(2024高三·全國·專題練習(xí))若直線l過點(diǎn),且橫、縱截距的絕對值相等,則直線l的方程可以為( )A. B.C. D.11.(23-24高一上·陜西延安·階段練習(xí))對于直線:,下列說法錯誤的是( )A.直線恒過定點(diǎn) B.直線斜率必定存在C.時直線的傾斜角為 D.時直線在軸上的截距為三、填空題12.(2024·上海嘉定·一模)直線與直線的夾角大小為 .13.(2024·上海青浦·二模)已知直線的傾斜角比直線的傾斜角小,則的斜率為 .14.(2024·陜西西安·一模)過點(diǎn),在軸上的截距和在軸上的截距相等的直線方程為 .四、解答題15.(23-24高二上·四川·階段練習(xí))已知坐標(biāo)平面內(nèi)兩點(diǎn).(1)當(dāng)直線的傾斜角為銳角和鈍角時,分別求出的取值范圍;(2)若直線的方向向量為,求的值.16.(2024·河南·模擬預(yù)測)已知直線分別交軸、軸的正半軸于點(diǎn)A,B,O為坐標(biāo)原點(diǎn).(1)若直線過定點(diǎn)M,且M是線段AB的中點(diǎn),求實(shí)數(shù)的值;(2)求的最小值.17.(23-24高二下·上海靜安·階段練習(xí))設(shè)直線l的方程為.(1)若直線l在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,求直線l的方程;(2)若,直線l與x、y軸分別交于M、N兩點(diǎn),求△OMN面積取最值時,直線l的方程.18.(2024·安徽蚌埠·三模)如圖,在平行四邊形中,點(diǎn)是原點(diǎn),點(diǎn)和點(diǎn)的坐標(biāo)分別是、,點(diǎn)是線段上的動點(diǎn).(1)求所在直線的一般式方程;(2)當(dāng)在線段上運(yùn)動時,求線段的中點(diǎn)的軌跡方程.19.(23-24高一下·浙江寧波·期末)已知直線.(1)求證:直線過定點(diǎn);(2)若直線不經(jīng)過第二象限,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(3)若直線與兩坐標(biāo)軸的正半軸圍成的三角形面積最小,求的方程.21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 2025年高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)核心考點(diǎn)(新高考專用)專題8.1直線的方程【八大題型】(學(xué)生版).docx 2025年高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)核心考點(diǎn)(新高考專用)專題8.1直線的方程【八大題型】(教師版).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫