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2.2.1 直线的点斜式方程
分层演练 综合提升
基础巩固
1. 在y轴上的截距为-6,且与y轴相交成30°角的直线的斜截式方程是______________.
【答案】或.
【解析】
【分析】根据题意求得直线的倾斜角,进而求出斜率,然后结合直线的斜截式即可求出结果.
【详解】因为直线与y轴相交成30°角,所以直线的倾斜角为60°或120°,
所以直线的斜率为或,
又因为在y轴上的截距为-6,
所以直线的斜截式方程为或.
故答案为:或.
2. 不管k为何值,直线必过定点________.
【答案】
【解析】
【分析】将直线化为,根据点斜式方程即可直接求出结果.
【详解】将直线化为,根据点斜式可知直线必过定点,
故答案为:.
3. 已知直线l的方程为y-m=(m-1)(x+1),若l在y轴上的截距为7,则m=________.
【答案】4
【解析】
【分析】令x=0,则y=(m-1)+ m=7,解得即可.
【详解】令x=0,则y=(m-1)+ m=7,解得m =4.
即答案为4.
【点睛】本题考查了直线的截距,属于基础题.
4. 求满足下列条件的实数的值.
(1)直线与直线平行;
(2)直线与直线垂直.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】利用两直线平行斜率相等,常数项不相等,求出值;
利用两直线垂直斜率之积等于,解方程求出的值.
【详解】(1)∵,∴两直线斜率相等且在轴上的截距不相等.
∴且,∴.
(2)∵,∴,∴.
【点睛】本题考查两直线的位置关系,注意平行和垂直使用的条件.
5. 已知直线l的斜率与直线3x2y=6的斜率相等,且直线l在x轴上的截距比在y轴上的截距大1,求直线l的斜截式方程.
【答案】.
【解析】
【分析】由平行得出直线的斜率,设斜截式方程求出两个截距,由题意求出参数,即得直线方程.
【详解】解:由题意知,直线l的斜率为,
故设直线l的方程为y=x+b,
l在x轴上的截距为,在y轴上的截距为b,
所以=1,b=,
所以直线l的斜截式方程为.
【点睛】本题考查求直线方程,考查两直线平行的位置关系.属于基础题.
能力提升
6. 直线绕原点逆时针旋转,再向右平移1个单位,所得到的直线为(
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】∵直线绕原点逆时针旋转的直线为,从而淘汰(C),(D)
又∵将向右平移1个单位得,即 故选A;
【点评】此题重点考察互相垂直的直线关系,以及直线平移问题;
【突破】熟悉互相垂直的直线斜率互为负倒数,过原点的直线无常数项;重视平移方法:“左加右减”;
7. 直线与直线在同一平面直角坐标系内的图象只可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用直线斜率和纵截距的的意义判断正负,对四个选项一一验证,即可得到结论.
【详解】对于A选项,由得,而由得,矛盾;
对于B选项,由得,而由得,矛盾;
对于C选项,由得,由得,矛盾;
对于D选项,由得,由得,不矛盾.
故选:D.
8. 直线y=kx+2(k∈R)不过第三象限,则斜率k的取值范围是________.
【答案】(-∞,0]
【解析】
【详解】∵直线方程为
∴直线过定点
∵直线不过第三象限
∴
故答案为
挑战创新
9. 如果,且,那么直线通过( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】ABD
【解析】
【分析】
化简直线方程为直线的斜截式方程,结合斜率和在轴上的截距,即可求解.
【详解】由直线方程,可化为,
因为,且,可得,
所以直线经过第一、二、四象限,所以不经过第三象限.
故选:ABD.
10. 直线l过点(2,2),且与x轴和直线y=x围成的三角形的面积为2,求直线l的方程.
【答案】或.
【解析】
【分析】直线l的斜率不存在,直接写出直线方程,检验是否符合题意即可;直线l的斜率存在时,设出直线方程,根据三角形的面积为2建立方程,解出值即可.
【详解】当直线l的斜率不存在时,l的方程为,经检验符合题目的要求.
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为,即,
当时,l的方程为,经检验不符合题意,舍去,
当时,令y=0得,x=,
由三角形的面积为2,得,解得,
可得直线l的方程为,即;
综上可知,直线l的方程为或.
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2.2.1 直线的点斜式方程
【知识要点】
知识点 直线的点斜式方程和斜截式方程
类别 点斜式 斜截式
适用范围 斜率存在
已知条件 点P(x0,y0)和斜率k 斜率k和在y轴上的截距b
图示
方程 y-y0=k(x-x0) y=kx+b
截距 直线l与y轴交点(0,b)的纵坐标b叫做直线l在y轴上的截距
【公式概念应用】
1.判断
1. 直线的点斜式方程也可写成=k( )
【答案】错误
2. y轴所在直线方程为x=0.( )
【答案】正确
3. 直线y-3=k(x+1)恒过定点(-1,3).( )
【答案】正确
4. 直线y=2x-3在y轴上的截距为3.( )
【答案】错误
5. 若直线l的方程是,则( )
A. 直线经过点,斜率为;
B. 直线经过点,斜率为;
C. 直线经过点,斜率为;
D. 直线经过点,斜率为1.
【答案】C
【解析】
【分析】将直线化简为,将选项一一代入,即可得出答案.
【详解】直线方程化简为:,所以直线经过点,斜率为.
故选:C.
6. 直线的倾斜角及在轴上的截距分别为( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【分析】将直线方程化为斜截式,即可得出结论.
【详解】化为,
斜率为,倾斜角为,轴上的截距为.
故选:B.
【点睛】本题考查直线方程不同形式互化,考查直线的特征,属于基础题.
7. 与直线y=x的斜率相等,且过点(-4,3)的直线方程为( )
A. y-3=- (x+4) B. y+3= (x-4)
C. y-3= (x+4) D. y+3=- (x-4)
【答案】C
8. 过点(-1,3)且平行于直线y= (x+3)的直线方程为( )
A. y+3= (x+1) B. y+3= (x-1)
C. y-3= (x+1) D. y-3= (x-1)
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由直线y= (x+3),得所求直线的斜率为,
其方程为y-3= (x+1),故选C.
9. 与直线垂直,且在y轴上的截距为4的直线的斜截式方程是
A. y=x+4 B. y=2x+4 C. y=–2x+4 D. y=–x+4
【答案】D
【解析】
【详解】由条件可知:所求直线的斜率为 ,又截距为4,所以选D.
考点:斜截式方程.
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2.2.1 直线的点斜式方程
学习目标:
1.了解由斜率公式推导直线方程的点斜式的过程.
2.掌握直线的点斜式方程与斜截式方程.
3.会利用直线的点斜式与斜截式方程解决有关的问题.
方法要点:
1 求直线的点斜式方程的步骤及注意点
(1)求直线的点斜式方程的步骤:定点(x0,y0)→定斜率k→写出方程y-y0=k(x-x0).
(2)点斜式方程y-y0=k·(x-x0)可表示过点P(x0,y0)的所有直线,但x=x0除外.
2 求直线的斜截式方程的策略
(1)斜截式方程的应用前提是直线的斜率存在.
(2)直线的斜截式方程y=kx+b中只有两个参数,因此要确定直线方程只需两个独立条件即可.
典型例题:
题组一、求直线的点斜式方程
例1 已知在第一象限的△ABC中,A(1,1),B(5,1),∠A=60°,∠B=45°,求:
(1)AB边所在直线的方程;
(2)AC边与BC边所在直线的方程.
变式 求满足下列条件的直线的点斜式方程:
(1)过点P(4,-2),倾斜角为150°;
(2)过两点A(1,3),B(2,5).
题组二、直线的斜截式方程
例2 已知直线l1的方程为y=-2x+3,l2的方程为y=4x-2,直线l与l1平行且与l2在y轴上的截距相同,求直线l的方程.
变式 根据条件写出下列直线的斜截式方程:
(1)斜率为2,在y轴上的截距是5;
(2)倾斜角为150°,在y轴上的截距是-2;
(3)倾斜角是直线y=-x+1的倾斜角的,且在y轴上的截距是-5.
题组三、点斜式方程和斜截式方程的应用
例3 (1) 求证:不论a为何值,直线y=ax-3a+2(a∈R)恒过定点;
(2)当a为何值时,直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3垂直?
当堂检测:
1. 下面四个直线方程中,可以看作是直线的斜截式方程的是( )
A. x=3 B. y=-5
C. 2y=x D. x=4y-1
【答案】B
【解析】
【分析】根据直线的斜截式方程的知识确定正确选项.
【详解】直线的斜截式方程为,
所以B选项是斜截式方程,ACD选项不是斜截式方程.
故选:B
2. 方程y=k(x-2)表示( )
A. 通过点(-2,0)的所有直线
B. 通过点(2,0)的所有直线
C. 通过点(2,0)且不垂直于x轴的所有直线
D. 通过点(2,0)且除去x轴的所有直线
【答案】C
【解析】
【分析】由方程y=k(x-2)知直线过点(2,0)且直线的斜率存在,可得结论.
【详解】由方程y=k(x-2)知直线过点(2,0)且直线的斜率存在.
故选C.
【点睛】本题考查恒过定点的直线,容易误选B.
3. 已知直线l的方程为y+(x1),则l在y轴上的截距为( )
A. 9 B. 9
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】把方程化为斜截式方程,即可得结论.
【详解】解:由y+(x1),得y=x,∴l在y轴上的截距为.
故选:B
【点睛】本题考查求直线的截距,掌握截距概念是解题关键.直线的纵截距是直线与轴交点的纵坐标,不是距离,可以为负.
4. 已知直线的倾斜角为,在轴上的截距为,则此直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出直线的斜率,利用斜截式可得出直线的方程.
【详解】直线的斜率为,由题意可知,所求直线的方程为.
故选:D.
5. 直线y=kx+b通过第一、三、四象限,则有
A. k>0,b>0 B. k>0,b<0 C. k<0,b>0 D. k<0,b<0
【答案】B
【解析】
【详解】由题可得:直线的斜率大于0,截距小于0,即k>0,b<0.
故答案选B.
答案
例1解 (1)如图所示,
因为A(1,1),B(5,1),所以AB∥x轴,
所以AB边所在直线的方程为y=1.
(2)因为∠A=60°,
所以kAC=tan 60°=,
所以直线AC的方程为y-1= (x-1).
因为∠B=45°,
所以kBC=tan 135°=-1,
所以直线BC的方程为y-1=-(x-5).
变式 解 (1)∵α=150°,∴k=tan 150°=-,
∴直线的点斜式方程为y+2=- (x-4).
(2)∵k==2,
∴直线的点斜式方程为y-3=2(x-1).
例2解 由斜截式方程知,直线l1的斜率k1=-2,
又因为l∥l1,所以kl=-2.
由题意知,l2在y轴上的截距为-2,
所以直线l在y轴上的截距b=-2.
由斜截式可得直线l的方程为y=-2x-2.
变式 解 (1)y=2x+5.
(2)∵α=150°,∴k=tan 150°=-,∴y=-x-2.
(3)∵y=-x+1的倾斜角为120°,
∴所求直线的倾斜角为α=120°×=30°,
∴k=tan 30°=,∴y=x-5.
例3(1)证明 将直线方程变形为y-2=a(x-3),
由直线方程的点斜式可知,直线过定点(3,2).
(2)解 由题意可知,=2a-1,=4,
∵l1⊥l2,∴4(2a-1)=-1,解得a=.
故当a=时,直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3垂直.
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