1.1 直线的倾斜角与斜率、直线方程问题(知识梳理+专题过关)(PDF版含解析)

文档属性

名称 1.1 直线的倾斜角与斜率、直线方程问题(知识梳理+专题过关)(PDF版含解析)
格式 zip
文件大小 843.8KB
资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 数学
更新时间 2023-01-04 08:13:03

文档简介

直线的倾斜角与斜率、直线方程问题
【知识梳理】
1、倾斜角和斜率
(1)直线的倾斜角的概念:当直线 l 与 x 轴相交时,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.特别地,当直线 l 与 x 轴平行或重合时,规定a = 0°.
(2)倾斜角 α 的取值范围: 0° a<180°.当直线 l 与 x 轴垂直时, a = 90°.
(3)直线的斜率:
一条直线的倾斜角a(a 90°)的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母 k 表示,也就是
k = tana
①当直线 l 与 x 轴平行或重合时,a = 0°, k = tan0° = 0 ;
②当直线 l 与 x 轴垂直时, a = 90°,k 不存在.
由此可知,一条直线 l 的倾斜角 α 一定存在,但是斜率 k 不一定存在.
(4)直线的斜率公式:
给定两点 P1 (x1, y1), P2 (x2 , y2 ), x1 x PP k
y2 - y y,用两点的坐标来表示直线 的斜率: = 1 = 1 - y22 1 2 x2 - x1 x1 - x2
2、两条直线的平行与垂直
(1)两条直线都有斜率而且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的斜率相
等,那么它们平行,即 l1 / /l2 k1 = k2
注意:上面的等价是在两条直线不重合且斜率存在的前提下才成立的,缺少这个前提,结论并不成
立.即如果 k1 = k2 ,那么一定有 l1 / /l2
(2)两条直线都有斜率,如果它们互相垂直,那么它们的斜率互为负倒数;反之,如果它们的斜率互
为负倒数,那么它们互相垂直,即 l1 ^ l2 k1 × k2 = -1
3、直线方程的不同形式间的关系
直线方程的五种形式的比较如下表:
名称 方程的形式 常数的几何意义 适用范围
点斜式 y - y1 = k (x - x1) (x1, y1) 是直线上一定点,k 是斜率 不垂直于 x 轴
斜截式 y = kx + b k 是斜率,b 是直线在 y 轴上的截距 不垂直于 x 轴
y - y1 x - x1
两点式 = (x1, y1) , (xy 2
, y2 ) 是直线上两定点 不垂直于 x 轴和 y 轴
2 - y1 x2 - x1
x y a 是直线在 x 轴上的非零截距,b 是 不垂直于x轴和y轴,
截距式 + =1
a b 直线在 y 轴上的非零截距 且不过原点
一般式 Ax + By + C =(0 A2 + B2 0) A、B、C 为系数 任何位置的直线
【专题过关】
【考点目录】
考点 1:倾斜角与斜率
考点 2:直线与线段的相交问题
考点 3:两直线平行问题
考点 4:两直线垂直问题
考点 5:五种直线方程
考点 6:直线与坐标轴围成三角形问题
考点 7:直线过定点问题
【典型例题】
考点 1:倾斜角与斜率
1.(2021·福建宁德·高二期中)已知点 A 2,0 ,B 3,3 ,则直线 AB 的倾斜角为( )
A.30 B.60 C.120 D.150
2.(2020·北京十五中高二期中)如图,直线 l1, l2 , l3 , l4 的斜率分别为 k1,k2 ,k3 ,k4,则( )
A. k4 k3 k2 k1 B. k3 k4 k2 k1
C. k4 k3 k1 k2 D. k3 k4 k1 k2
3.(2022·江苏·扬州中学高二开学考试)直线 x sin 3y b 0 ,b R 的倾斜角的取值范围是( )
0, , 5 A. B.

6 2
,
2 6
0, C
5 , 5 . 6 6
D. ,
6 6
4.(2022·全国·高二课时练习)如图,已知直线 PM、QP、QM 的斜率分别为 k1、 k2 、 k3 ,则 k1、 k2 、 k3
的大小关系为( )
A. k1 k2 k3 B. k1 k3 k2 C. k2 k1 k3 D. k3 k2 k1
5.(2022·全国·高二专题练习)对于下列选项中错误的是( )
A.若 是直线 l的倾斜角,则0 180
B.若 k 是直线的斜率,则 k R
C.任意一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率
D.任意一条直线都有斜率,但不一定有倾斜角
5
6.(2022·河南·洛宁县第一高级中学高二阶段练习)直线 x cos y sin 0, 0, 的斜率的取值范围
6
为( )
A. , 3 B. 2, C. ,0 0, 3 D. , 2
7.(2022·河南· 2高二阶段练习)已知直线 l经过 A 2 2x, 2 , B 0, x x 0 两点,则直线 l的倾斜角的取值
范围为( )
, 3 , 3 3 A. B. C , 2 4 .2 4 2
D. , 4
8.(2022·上海市控江中学高二期中)设 a R ,若直线 l 经过点 A(a,2) B(a 1,3) ,则直线 l 的斜率是
___________.
3
9.(2021·新疆·八一中学高二期中)已知点 A(2,-1),B(3,m),若m 1, 3 1 ,则直线 AB 的
3


倾斜角的取值范围为__________.
考点 2:直线与线段的相交问题
10.(2022·福建·闽江学院附中高二阶段练习)已知点M (1, 0), P(0,1),Q(2, 3),过M 的直线 l
(不垂直于 x 轴)与线段 PQ相交,则直线 l斜率的取值范围是( )
A. 1,3 B. 1,0 3,
C. , 1 3, D. , 1 0, 3
11.(2022·福建省连城县第一中学高二阶段练习)若过点P( 1,0)的直线与以点 A(1, 2), B( 2, 3)为端点的
线段相交,则直线的倾斜角取值范围为( )

A. ,
2 2
B

. , C. 0,
, D. 0,



,
2
4 3 4 3 4 3 4 2 3
12.(2022·吉林·长岭县第三中学高二阶段练习)直线 l过点P 0, 1 且斜率为 k ,若 l与连接两点
A 1, 2 ,B 2,1 的线段有公共点,则 k 的取值范围为( )
A. , 1 1, B. , 1 1,
C. 1,1 D. 1,1
13.(2021·天津市嘉诚中学高二期中)已知两点M (2, 3), N ( 3, 2),直线 l 过点 P(1,1) 且与线段MN 相
交,则直线 l 的斜率 k 的取值范围是( )
k 3 3A. 或 k 4 B. 4 k
4 4
3 k 3C. 4 D. k 4
4 4
14.(2021·广西·防城港市防城中学高二期中)经过点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,则直线 l 的斜率 k 的取值范围为( )
A. 1,1 B. , 1 1, C. 1,1 D. , 1 1,
15.(2021·北京·景山学校高二期中)已知直线 l: ax y 2 0 和点 P(2,1),Q( 3,2),若 l 与线段 PQ相交,
则实数 a 的取值范围是( )
3 2 3 2 4 3 4 3
A. a B. a 或 a C. a D. a 或 a
4 3 4 3 3 2 3 2
16.(2021·陕西安康·高二期中(理))已知点 A( 3, 2),B(4, 3) ,直线 l 过点 P(0,1)且与线段 AB 相交,则
直线 l 的倾斜角的取值范围是( )
0, π 3π , π π , 3π A. B. 6 4 6 4
0, π 5π π 5π C. 3
, π D. , 6 3 6
考点 3:两直线平行问题
17.(2022·全国·高二课时练习)直线3x 2y a 0与直线6x 4y b 0的位置关系是( )
A.相交 B.平行 C.重合 D.不能确定
18.(2022·上海交大附中高二期末)已知 l1、 l2是平面直角坐标系上的直线,“ l1与 l2的斜率相等”是“ l1与 l2
平行”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分条件也非必要条件
19.(2022·河南·宜阳县第一高级中学高二阶段练习)若直线 x my 3 0与直线4mx y 6 0 平行,则
m ( )
1 1 1 1A. B. C. 或 2 2 D.不存在2 2
20.(2021·福建·浦城县教师进修学校高二期中)已知 A(-1,2),B(1,3),C(0,-2),点 D 使 AD⊥BC,
AB∥CD,则点 D 的坐标为( )
( 9 4 54 13A. , ) B. ( , )
7 7 7 7
(38 ,13) (38C. D. ,
5)
3 3 7 7
21.(2022·湖北·襄阳四中高二阶段练习)若 l1 : x m 1 y m 2 0, l2 : mx 2y 8 0的图象是两条平
行直线,则m 的值是( )
A.m 1或m 2 B.m 1 C.m 2 D.m 的值不存在
考点 4:两直线垂直问题
22.(2022·江苏·高二)已知直线 l1: a 1 x y 1 0和直线 l2: x a 1 y 1 0互相垂直,则实数 a
的值为( )
A. 1 B.1 C. 2 D.2
23.(2022·江苏·高二)若直线 ax 4y 2 0与直线 2x 5y c 0垂直,垂足为 (1,b),则 a b c ( )
A. 6 B.4 C. 10 D. 4
24.(2022·江苏·高二课时练习)下列条件中,使得 l1⊥l2的是( )
2 1
①l1的斜率为 ,l 经过点 A(1,1),B 0, ;3 2 2
②l1的倾斜角为 45°,l2经过点 P(-2,-1),Q(3,-5);
③l1经过点 M(1,0),N(4,-5),l2经过点 R(-6,0),S(-1,3).
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
25.(2022·全国·高二专题练习)顺次连接 A(-4,3),B(2,5),C(6,3),D(-3,0)所构成的图形是( )
A.平行四边形 B.直角梯形
C.等腰梯形 D.以上都不对
26.(2021·广东·珠海市第二中学高二期中)已知直线 l1 : 3x y 5 0,若直线 l2 l1,则直线 l2的倾斜角
大小为_____________.
27.(多选题)(2021·河北·石家庄市第六中学高二期中)已知直线 l1的倾斜角为 30°, l2经过点M (1, 3) ,
N (2,0),则 l1与 l2的位置关系为( )
A.平行 B.垂直 C.相交 D.不确定
考点 5:五种直线方程
28.(2018·江西·南昌市第八中学高二期中(理))直线 l过点 1,2 ,且在两坐标轴上截距相等,则直线 l
的一般式方程为___________.
29.(2021·广东·新会陈经纶中学高二期中)过点P(1, 2)且与直线 x y 2 0 平行的直线方程为
___________________.
30.(2022·河南·宜阳县第一高级中学高二阶段练习)某直线 l 过点B( 3, 4) ,且在 x 轴上的截距是在 y 轴上
截距的 2 倍,则该直线的斜率是( )
4 1 4 1 4 1
A. B. C. 或 D. 或
3 2 3 2 3 2
31.(2022·四川·宁南中学高二开学考试(理))经过点P( 5, 4),且与两坐标轴围成的三角形的面积为 5
的直线方程是( )
A.8x 5y 20 0或 2x 5y 10 0
B.8x 5y 20 0或 2x 5y 10 0
C.8x 5y 10 0或 2x 5y 10 0
D.8x 5 y 20 0或 2x 5y 10 0
32.(2021·江苏苏州·高二期中)已知三角形的顶点 A 4,1 ,B 6,3 ,C 3,0 .
(1)求 AC 边上的高BH 所在的直线方程;
(2)求 AB 边上的中线CD 所在的直线方程.
33.(2022·全国·高二课时练习)在等腰三角形 AOB中, AO AB ,O 0,0 、 A 1,3 ,点 B 在 x 轴的正半
轴上,则直线 AB 的点斜式方程为(  )
A. y 1 3 x 3 B. y 1 3 x 3
C. y 3 3 x 1 D. y 3 3 x 1
34.(2022·浙江·绍兴鲁迅中学高二期中)下列说法正确的是( )
y y
A 1. kx x 表示过点
P x1, y1 的所有直线方程
1
B.直线 y kx b与 y 轴交于一点B(0,b),其中截距b OB
x y
C.在 x 轴和 y 轴上的截距分别为 a 与 b 的直线方程是 1
a b
D.方程 x2 x1 y y1 y2 y1 x x1 表示过任意两点P1 x1, y1 ,P2 x2 , y2 的直线
35.(2022·全国·高二课时练习)过 (1,1), (2, 1)两点的直线方程为( )
A. 2x y 1 0 B. x 2y 3 0
C. 2x y 3 0 D. x 2y 3 0
7
36.(2022·广东·佛山市顺德区华侨中学高二期中)已知 M(3, ),A(1,2),B(3,1),则过点 M 和
2
线段 AB 的中点的直线方程为(  )
A.4x+2y﹣5=0 B.4x﹣2y﹣5=0 C.x+2y﹣5=0 D.x﹣2y﹣5=0
37.(2022·全国·高二课时练习)直线 ax by c 0经过第一、三、四象限,则(  )
A. ab 0,bc 0 B. ab 0,bc 0
C. ab 0,bc 0 D. ab 0,bc 0
考点 6:直线与坐标轴围成三角形问题
38.(2022·湖南·长郡中学高二阶段练习)过点 1,3 的直线分别交 x 轴正半轴和 y 轴正半轴于点A 、 B ,则
AOB (O为原点)面积的最小值为________.
39.(2022·江苏·高二专题练习)已知直线 l:y=k(x﹣2)+3,且 l 与 x 轴、y 轴分别交于 A、B 两点.若使
△AOB 的面积为 m 的直线 l 共有四条,则正实数 m 的取值范围是____.
40.(2021·河北省盐山中学高二期中)已知直线 l 过点P 1, 2 .
(1)若直线 l 在两坐标轴上截距和为零,求 l 方程;
(2)设直线 l 的斜率 k 0,直线 l 与两坐标轴交点别为 A、B,求 AOB 面积最小值.
41.(2022·重庆市中山外国语学校高二期中)已知直线 l : kx y 1 2k 0(k R),若直线 l与 x、y轴的正
半轴交点分别为A 和B,О 为坐标原点.
(1)证明:直线 l过某定点,并求出该定点坐标;
(2)设(1)中的定点为 P ,求 PA PB 的最小值及此时直线 l的方程.
考点 7:直线过定点问题
42.(2022·广东·顺德一中高二期中)直线 y kx k 1过定点( )
A.( 0, 1) B. (1,1) C. ( 1, 1) D. (0,0)
43.(2022·安徽·亳州二中高二期中)不论m 为何值,直线 3m 3 x 5 2m y m 6 0 都恒过一定点,
则此定点的坐标是______.
44.(2022·甘肃省民乐县第一中学高二期中(文))已知直线 k 1 x 1 2k y 3 0 k R 恒过定点 A,
x y
点 A 在直线 1 m 0, n 0 上,则 2m n 的最小值为___________.
m n
45.(2021·湖南·益阳平高学校高二期中)设m R,过定点A 的动直线 x my 1 0和过定点 B 的动直线
mx y 2m 3 0 交于点P x, y ,则 PA PB 的最大值( )
A. 2 5 B.3 2 C.3 D.6直线的倾斜角与斜率、直线方程问题
【知识梳理】
1、倾斜角和斜率
(1)直线的倾斜角的概念:当直线 l 与 x 轴相交时,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.特别地,当直线 l 与 x 轴平行或重合时,规定a = 0°.
(2)倾斜角 α 的取值范围: 0° a<180°.当直线 l 与 x 轴垂直时, a = 90°.
(3)直线的斜率:
一条直线的倾斜角a(a 90°)的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母 k 表示,也就是
k = tana
①当直线 l 与 x 轴平行或重合时,a = 0°, k = tan0° = 0 ;
②当直线 l 与 x 轴垂直时, a = 90°,k 不存在.
由此可知,一条直线 l 的倾斜角 α 一定存在,但是斜率 k 不一定存在.
(4)直线的斜率公式:
给定两点 P1 (x1, y1), P2 (x2 , y2 ), x1 x PP k
y2 - y y,用两点的坐标来表示直线 的斜率: = 1 = 1 - y22 1 2 x2 - x1 x1 - x2
2、两条直线的平行与垂直
(1)两条直线都有斜率而且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的斜率相
等,那么它们平行,即 l1 / /l2 k1 = k2
注意:上面的等价是在两条直线不重合且斜率存在的前提下才成立的,缺少这个前提,结论并不成
立.即如果 k1 = k2 ,那么一定有 l1 / /l2
(2)两条直线都有斜率,如果它们互相垂直,那么它们的斜率互为负倒数;反之,如果它们的斜率互
为负倒数,那么它们互相垂直,即 l1 ^ l2 k1 × k2 = -1
3、直线方程的不同形式间的关系
直线方程的五种形式的比较如下表:
名称 方程的形式 常数的几何意义 适用范围
点斜式 y - y1 = k (x - x1) (x1, y1) 是直线上一定点,k 是斜率 不垂直于 x 轴
斜截式 y = kx + b k 是斜率,b 是直线在 y 轴上的截距 不垂直于 x 轴
y - y1 x - x1
两点式 = (x1, y1) , (xy 2
, y2 ) 是直线上两定点 不垂直于 x 轴和 y 轴
2 - y1 x2 - x1
x y a 是直线在 x 轴上的非零截距,b 是 不垂直于x轴和y轴,
截距式 + =1
a b 直线在 y 轴上的非零截距 且不过原点
一般式 Ax + By + C =(0 A2 + B2 0) A、B、C 为系数 任何位置的直线
【专题过关】
【考点目录】
考点 1:倾斜角与斜率
考点 2:直线与线段的相交问题
考点 3:两直线平行问题
考点 4:两直线垂直问题
考点 5:五种直线方程
考点 6:直线与坐标轴围成三角形问题
考点 7:直线过定点问题
【典型例题】
考点 1:倾斜角与斜率
1.(2021·福建宁德·高二期中)已知点 A 2,0 ,B 3,3 ,则直线 AB 的倾斜角为( )
A.30 B.60 C.120 D.150
【答案】B
3 0
【解析】由题得直线 AB 的斜率 k 3 ,
3 2
设直线的倾斜角为 , tan 3, [0 ,180 ) ,
所以 =60 .
故选:B
2.(2020·北京十五中高二期中)如图,直线 l1, l2 , l3 , l4 的斜率分别为 k1,k2 ,k3 ,k4,则( )
A. k4 k3 k2 k1 B. k3 k4 k2 k1
C. k4 k3 k1 k2 D. k3 k4 k1 k2
【答案】D
【解析】由斜率的定义知, k2 k1 0 k4 k3 .
故选:D.
3.(2022·江苏·扬州中学高二开学考试)直线 x sin 3y b 0 ,b R 的倾斜角的取值范围是( )
A. 0, B . , ,
5
6 2 2 6
0, 5 C ,
5
. D. , 6 6 6 6
【答案】C
【解析】易得斜率必存在,设 x sin 3y b 0 的倾斜角为 0 且 2 ,
k sin 3 sin 由 x sin 3y b 0 可得斜率 tan ,
3 3
因为 R,所以 sin 1,1 ,
3 sin 3
所以 ,
3
,即 tan
3 3

3 3 3
, ,
3 3
5
所以 0, 6
,
6
故选:C
4.(2022·全国·高二课时练习)如图,已知直线 PM、QP、QM 的斜率分别为 k1、 k2 、 k3 ,则 k1、 k2 、 k3
的大小关系为( )
A. k1 k2 k3 B. k1 k3 k2 C. k2 k1 k3 D. k3 k2 k1
【答案】B
【解析】由于直线 PM 的倾斜角为钝角,QP、QM 的倾斜角为锐角,
当倾斜角为锐角时,斜率为正,即 k3 0,k2 0,当倾斜角为钝角时,斜率为负,即 k1 0,

又因为倾斜角为 0, 2 时,倾斜角越大,斜率越大,即
k3 k2 ;

所以 k1 k3 k2 .
故选:B.
5.(2022·全国·高二专题练习)对于下列选项中错误的是( )
A.若 是直线 l的倾斜角,则0 180
B.若 k 是直线的斜率,则 k R
C.任意一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率
D.任意一条直线都有斜率,但不一定有倾斜角
【答案】D
【解析】对于 A: 是直线 l的倾斜角,则0 180 ,故 A 正确;
对于 B:由正切函数的值域可得斜率可为一切实数,故 B 正确;
对于 C、D:任意一条直线都有倾斜角,而斜率不一定存在,比如倾斜角为直角,则该直线的斜率不存
在,故 C 正确;D 错误.
故选:D

6.(2022·河南·洛宁县第一高级中学高二阶段练习)直线 x cos y sin 0, 0,
5
的斜率的取值范围
6
为( )
A. , 3 B. 2, C. ,0 0, 3 D. , 2
【答案】A
【解析】由 x cos
5
y sin 0, cos 0, 可得直线的斜率为: k .
6 sin
当 时, k 0;
2

0, ,
5 k 1 时, ,
2 2 6 tan

因为
0, 5 3 ,所以 tan , 0, , 6 3
1
所以 k ,0 0, 3 ;tan
所以 k , 3 .
故选:A
7.(2022·河南· 2高二阶段练习)已知直线 l经过 A 2 2x, 2 , B 0, x x 0 两点,则直线 l的倾斜角的取值
范围为( )
, 3 , 3 3 A. B. C. , D. ,

2 4 2 4 2 4
【答案】A
【解析】当 x 0时, A 0, 2 , B 0,0 ,所以此时直线 l的倾斜角为 ;
2
当 x 0时,设直线 l的倾斜角为 0 ,
k 2 x
2 1 2l x
1
所以直线 的斜率 AB 2 2 1,2 2x 2 2 x 2 2
当且仅当 x 2 时,等号成立,
3
所以 tan 1,所以 ,
2 4
3
此时直线 l

的倾斜角的取值范围为 , , 2 4
3
综上,直线 l的倾斜角的取值范围为 ,2 4 ,
故选:A
8.(2022·上海市控江中学高二期中)设 a R ,若直线 l 经过点 A(a,2) B(a 1,3) ,则直线 l 的斜率是
___________.
【答案】1
【解析】因为直线 l 经过点 A(a,2) B(a 1,3) ,
3 2
所以直线 l 的斜率是 k 1,
a 1 a
故答案为:1
3
9.(2021·新疆·八一中学高二期中)已知点 A(2,-1),B(3,m),若m 1, 3 13
,则直线 AB 的

倾斜角的取值范围为__________.

【答案】 0,


5 ,
3 6
【解析】设直线 AB 的倾斜角为 α,
∵点 A(2,-1),B(3,m),
m 1
∴直线 AB 的斜率 k m 1,
3 2
3
又∵m 1, 3 1 ,
3
3
∴m 1 , 3 ,
3
3
即 k 的取值范围为 , 3 ,
3



即 tan
3
, 3 ,
3
又∵α∈[0,π),
0, 5 ∴ , 3 6


5
故答案为: 0, , 3 6 .
考点 2:直线与线段的相交问题
10.(2022·福建·闽江学院附中高二阶段练习)已知点M (1, 0), P(0,1),Q(2, 3),过M 的直线 l(不垂直
于 x 轴)与线段 PQ相交,则直线 l斜率的取值范围是( )
A. 1,3 B. 1,0 3,
C. , 1 3, D. , 1 0, 3
【答案】C
【解析】点M (1, 0), P(0,1),Q(2, 3),
如图,
3 1 0kMQ 3 , k 1,2 MP 1 0 1
且过M 的直线 l(不垂直于 x 轴)与线段 PQ相交,
直线MQ 需绕M 点逆时针旋转至倾斜角为90 (不含90 ) ,此时斜率范围为[ 3, ),
直线MP 需绕M 点顺时针旋转至倾斜角为90 (不含90 ) ,此时斜率范围为 ( , 1].
综上,直线 l斜率的取值范围是 ( , 1] [ 3, ).
故选:C.
11.(2022·福建省连城县第一中学高二阶段练习)若过点P( 1,0)的直线与以点 A(1, 2), B( 2, 3)为端点的
线段相交,则直线的倾斜角取值范围为( )
, 2 2 2 A.
4 3
B. , C. 0, , D. 0, , 4 3 4 3 4 2 3
【答案】A
【解析】如图所示,设PA的倾斜角为 , PB的倾斜角为 ,则所求直线的倾斜角的取值范围为 , ,
tan k 2 0易得 PA 1,1 1 tan k
3 0
PB 3 , 2 1
2
又因为0 ,0 ,所以 , ,
4 3
2
所以所求直线的倾斜角的取值范围为 , . 4 3
故选:A.
.
12.(2022·吉林·长岭县第三中学高二阶段练习)直线 l过点P 0, 1 且斜率为 k ,若 l与连接两点
A 1, 2 ,B 2,1 的线段有公共点,则 k 的取值范围为( )
A. , 1 1, B. , 1 1,
C. 1,1 D. 1,1
【答案】D
【解析】如图,若 l与连接两点 A 1, 2 ,B 2,1 的线段有公共点,
则直线 l的斜率满足 kPA k kPB ,
因为 kPA 1, kPB 1,
所以 k 的取值范围为 1,1 .
故选:D
13.(2021·天津市嘉诚中学高二期中)已知两点M (2, 3), N ( 3, 2),直线 l 过点 P(1,1) 且与线段MN 相
交,则直线 l 的斜率 k 的取值范围是( )
k 3 3A. 或 k 4 B. 4 k
4 4
3 3
C. k 4 D. k 4
4 4
【答案】A
【解析】如图,要使直线 l与线段MN 相交,则应满足 k kPM 或 k kPN ,
k 1 3 1 2 3因为 PM 4, kPN ,1 2 1 3 4
3
所以 k 4或 k .
4
故选:A.
14.(2021·广西·防城港市防城中学高二期中)经过点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,则直线 l 的斜率 k 的取值范围为( )
A. 1,1 B. , 1 1, C. 1,1 D. , 1 1,
【答案】A
【解析】根据题意画图如下:
k 2 ( 1) 1,k 1 ( 1)PA PB 1,在射线 PA 逆时针旋转至射线 PB 时斜率逐渐变大,1 0 2 0
直线 l 与线段 AB 总有公共点,所以 1 k 1 .
故选:A.
15.(2021·北京·景山学校高二期中)已知直线 l: ax y 2 0 和点 P(2,1),Q( 3,2),若 l 与线段 PQ相交,
则实数 a 的取值范围是( )
3
A. a
2 3
B. a 或 a
2 4 3 4 3
C. a D. a 或 a
4 3 4 3 3 2 3 2
【答案】D
【解析】由直线 l: ax y 2 0 可知直线 l必过定点A (0, 2) ,且直线 l的斜率为 a,如下图所示:
2 1 3
由斜率公式可知,直线 AP 的斜率为 kAP ,0 2 2
k 2 2 4直线 AQ 的斜率为 AQ 0 , ( 3) 3
3 4
若 l与线段 PQ相交,只需要 a kAP 或 a k2 AQ

3
4 3
故实数 a 的取值范围是 a 或 a .
3 2
故选:D.
16.(2021·陕西安康·高二期中(理))已知点 A( 3, 2),B(4, 3) ,直线 l 过点 P(0,1)且与线段 AB 相交,则
直线 l 的倾斜角的取值范围是( )
0, π 3π π 3π A. 6
, π B. ,4 6 4
0, π 5π , π πC. D. ,

3 6 3 6
【答案】A
1 2 3 1 ( 3)
【解析】如图,斜率 kPA , kPB 1,0 3 3 0 4
结合图象可知当直线 l 与线段 AB 相交时,
π 3π
其倾斜角的取值范围是 0, , π . 6 4
故选:A
考点 3:两直线平行问题
17.(2022·全国·高二课时练习)直线3x 2y a 0与直线6x 4y b 0的位置关系是( )
A.相交 B.平行 C.重合 D.不能确定
【答案】D
【解析】当b 2a 时,两直线重合,
当b 2a 时,两直线平行,
所以题设两直线位置可能重合、平行.
故选:D
18.(2022·上海交大附中高二期末)已知 l1、 l2是平面直角坐标系上的直线,“ l1与 l2的斜率相等”是“ l1与 l2
平行”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分条件也非必要条件
【答案】D
【解析】 l1与 l2的斜率相等”,“ l1与 l2可能重合,故前者不可以推出后者,
若 l1与 l2平行, l1与 l2的斜率可能都不存在,故后者不可以推出前者,
故前者是后者的既非充分条件也非必要条件,
故选:D.
19.(2022·河南·宜阳县第一高级中学高二阶段练习)若直线 x my 3 0与直线4mx y 6 0 平行,则
m ( )
1 1 1 1A. B. 2 C. 2 或 D.不存在2 2
【答案】B
4m2 1
【解析】由直线 x my 3 0与直线4mx y 6 0
1
平行,可得: ,解得m .
12m 6 2
故选:B.
20.(2021·福建·浦城县教师进修学校高二期中)已知 A(-1,2),B(1,3),C(0,-2),点 D 使 AD⊥BC,
AB∥CD,则点 D 的坐标为( )
( 9 , 4) (54 ,13A. B. )
7 7 7 7
(38 13C. , ) D. (
38 , 5)
3 3 7 7
【答案】D
y 2 3 ( 2)
【解析】设 D(x,y),∵AD⊥BC,∴ · =-1,∴x+5y-9=0,
x 1 1 0
x 38
y 2 3 2 x 5y 9 0 7
∵AB∥CD,∴ =
x 1 ( 1)
,∴x-2y-4=0,由得 x 2y 4 0, 5 , y
7
故选:D.
21.(2022·湖北·襄阳四中高二阶段练习)若 l1 : x m 1 y m 2 0, l2 : mx 2y 8 0的图象是两条平
行直线,则m 的值是
A.m 1或m 2 B.m 1 C.m 2 D.m 的值不存在
【答案】B
m 2 8
【解析】显然m 0 或m 1 0 时两条直线不平行,则由题意可得 = ,解得m 1. 故选
1 m 1 m 2
B.
考点 4:两直线垂直问题
22.(2022·江苏·高二)已知直线 l1: a 1 x y 1 0和直线 l2: x a 1 y 1 0互相垂直,则实数 a
的值为( )
A. 1 B.1 C. 2 D.2
【答案】B
【解析】∵直线 l1: a 1 x y 1 0和直线 l2: x a 1 y 1 0互相垂直,
∴ a 1 1 1 a 1 0,即 a 1 .
故选:B.
23.(2022·江苏·高二)若直线 ax 4y 2 0与直线 2x 5y c 0垂直,垂足为 (1,b),则 a b c ( )
A. 6 B.4 C. 10 D. 4
【答案】D
【解析】因为 ax 4y 2 0与直线 2x 5y c 0垂直,故 2a 20 0 即 a 10,
10 1 4 b 2 0 b 3
因为垂足为 (1,b),故
2 1 5 b c 0
,故 ,
c 17
故 a b c 4,
故选:D.
24.(2022·江苏·高二课时练习)下列条件中,使得 l1⊥l2的是( )
2 1
①l1的斜率为 ,l2经过点 A(1,1),B 0, ;3 2
②l1的倾斜角为 45°,l2经过点 P(-2,-1),Q(3,-5);
③l1经过点 M(1,0),N(4,-5),l2经过点 R(-6,0),S(-1,3).
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】B
1 1 2 3
【解析】对于①: k 3 k k 1 l ll k 2
, l l ,所以1 2 3 2 1 2
,故①正确;
2 AB 1 0 2
对于②: kl tan 45 1
1 5 4
1 , kl kPQ , kl kl 1,故②错误;2 2 3 5 1 2
0
k k 5 5
0 3 3
对于③: kl kRS , kl k 1l MN 6 l l2 1 5 1 l2 ,所以 1 2,故③正确;1 1 4 3
故选:B
25.(2022·全国·高二专题练习)顺次连接 A(-4,3),B(2,5),C(6,3),D(-3,0)所构成的图形是( )
A.平行四边形 B.直角梯形
C.等腰梯形 D.以上都不对
【答案】B
k 3 5 1 k 3 0【解析】 AB CD k
3 0 3,k 5 3 1
4 2 3 6 3 , AD CB ,则 kAD kCB, 4 3 2 6 2
所以 AB / /CD , AD 与BC 不平行,
kAD kAB 1
因此 AD AB
故构成的图形为直角梯形.
故选:B.
26.(2021·广东·珠海市第二中学高二期中)已知直线 l1 : 3x y 5 0,若直线 l2 l1,则直线 l2的倾斜角
大小为_____________.
5
【答案】 6
3
【解析】 直线方程 l1 : 3x y 5 0 kl 3 l1 2 l1 kl kl 1 k l1 2 l 直线 2的倾斜角大小为2 3
5
6
5
故答案为: 6
27.(多选题)(2021·河北·石家庄市第六中学高二期中)已知直线 l1的倾斜角为 30°, l2经过点M (1, 3) ,
N (2,0),则 l1与 l2的位置关系为( )
A.平行 B.垂直 C.相交 D.不确定
【答案】BC
【解析】因为直线 l1的倾斜角为 30°,所以直线 l1的斜率 k1 tan 30
3
,又 l2经过点M (1, 3) , N (2,0),3
l k 3所以直线 2的斜率 2 3 ,1 2
3
故 k k l l1 2 3 1,所以 1⊥ 23
故选:BC
考点 5:五种直线方程
28.(2018·江西·南昌市第八中学高二期中(理))直线 l过点 1,2 ,且在两坐标轴上截距相等,则直线 l
的一般式方程为___________.
【答案】 x y 1 0 , 2x y 0
【解析】显然直线 l的斜率存在且不为 0 ,设 l: y 2 k x 1
令 x 0,则 y 2 k y 0 x
2 k
;令 ,则
k
2 k
依题意, 2 k
k
解之得 k 1或 k 2
当 k 1时, l: x y 1 0
当 k 2 时, l: 2x y 0
故答案为: x y 1 0 , 2x y 0
29.(2021·广东·新会陈经纶中学高二期中)过点P(1, 2)且与直线 x y 2 0 平行的直线方程为
___________________.
【答案】 x y 1 0
【解析】因为过点P(1, 2)的直线与直线 x y 2 0 平行,
所以设直线方程为: x y m 0 ,
因为直线过点P(1, 2), 1 2 m 0
所以m 1,
故直线方程为: x y 1 0 ,
故答案为: x y 1 0
30.(2022·河南·宜阳县第一高级中学高二阶段练习)某直线 l 过点B( 3, 4) ,且在 x 轴上的截距是在 y 轴上
截距的 2 倍,则该直线的斜率是( )
4 1 4 1 4 1
A. B. C. 或 D. 或
3 2 3 2 3 2
【答案】D
【解析】当直线在 x 轴和 y 轴上的截距均为 0 时,
4
设直线的方程为 y kx ,代入点B( 3,4) ,则4 3k ,解得 k ,
3
当直线在 x 轴和 y 轴上的截距均不为 0 时,
x y 3 4 5
设直线的方程为 1,代入点B( 3,4) ,则 1,解得m ,
2m m 2m m 2
x y
1
所以所求直线的方程为 5 5 ,即 x 2y 5 0,
2
4 1
综上,该直线的斜率是 或 .
3 2
故选:D
31.(2022·四川·宁南中学高二开学考试(理))经过点P( 5, 4),且与两坐标轴围成的三角形的面积为 5
的直线方程是( )
A.8x 5y 20 0或 2x 5y 10 0
B.8x 5y 20 0或 2x 5y 10 0
C.8x 5y 10 0或 2x 5y 10 0
D.8x 5 y 20 0或 2x 5y 10 0
【答案】D
【解析】由题意,直线斜率一定存在,设所求方程为 y 4 k(x 5)(k 0),即 kx y 5k 4 0 .
1
由 5k
4
4 5 5 2 8,得 k 或 k .
2 k 5 5
故所求直线方程为 2x 5y 10 0或8x 5 y 20 0 .
故选:D
32.(2021·江苏苏州·高二期中)已知三角形的顶点 A 4,1 ,B 6,3 ,C 3,0 .
(1)求 AC 边上的高BH 所在的直线方程;
(2)求 AB 边上的中线CD 所在的直线方程.
0 1
(1) A 4,1 C 3,0
kAC 1
【解析】 由于 , ,所以 3 4 ,
因为BH 为 AC 边上的高,有 kAC kBH 1,所以 kBH 1,
又BH 过点B 6,3 ,所以有 y 3 1 x 6 ,
所以BH 所在直线的方程为 x y 3 0 .
(2)由于 A 4,1 ,B 6,3 ,
4 6 1 3
所以 AB 的中点 , ,即 1,2 ,
2 2
又C 3,0 k 2 0 1,所以 CD , 1 3 2
1
又因为过点C 3,0 ,所以有 y 0 x 3 ,
2
所以 CD 所在直线的方程为 x 2y 3 0 .
33.(2022·全国·高二课时练习)在等腰三角形 AOB中, AO AB ,O 0,0 、 A 1,3 ,点 B 在 x 轴的正半
轴上,则直线 AB 的点斜式方程为(  )
A. y 1 3 x 3 B. y 1 3 x 3
C. y 3 3 x 1 D. y 3 3 x 1
【答案】D
【解析】设线段OB的中点为M ,连接 AM ,
AO AB ,则 AM x 轴,则点M 1,0 ,故点B 2,0 ,
k 3所以,直线 AB 的斜率为 3,
1 2
所以直线 AB 的点斜式方程为 y 3 3 x 1 .
故选:D.
34.(2022·浙江·绍兴鲁迅中学高二期中)下列说法正确的是( )
y y
A 1. kx x 表示过点
P x1, y1 的所有直线方程
1
B.直线 y kx b与 y 轴交于一点B(0,b),其中截距b OB
x y
C.在 x 轴和 y 轴上的截距分别为 a 与 b 的直线方程是 1
a b
D.方程 x2 x1 y y1 y2 y1 x x1 表示过任意两点P1 x1, y1 ,P2 x2 , y2 的直线
【答案】D
y y1
【解析】对于 A 中,由 k Px x 表示过点 x1, y 1 且斜率存在,且不含点P x1, y1 的直线,所以 A 不正1
确;
对于 B 中,直线 y kx b与 y 轴交于一点B(0,b),其中截距不是距离,截距为点 B 的坐标,其值可正可
负,所以 B 不正确;
x y
对于 C 中,当直线经过原点时,此时直线在坐标轴上的截距都是 0 ,不能表示为 1,所以 C 不正
a b
确;
对于 D 中,方程 x2 x1 y y1 y2 y1 x x1 为直线的两点式方程的变形,可以表示过任意两点
P1 x1, y1 ,P2 x2 , y2 的直线,所以 D 正确.
故选:D.
35.(2022·全国·高二课时练习)过 (1,1), (2, 1)两点的直线方程为( )
A. 2x y 1 0 B. x 2y 3 0
C. 2x y 3 0 D. x 2y 3 0
【答案】C
【解析】∵直线过两点 (1,1) 和 (2, 1),
y ( 1) x 2
∴直线的两点式方程为 = ,整理得 2x y 3 01 ( 1) .1 2
故选:C.
7
36.(2022·广东·佛山市顺德区华侨中学高二期中)已知 M(3, ),A(1,2),B(3,1),则过点 M 和
2
线段 AB 的中点的直线方程为(  )
A.4x+2y﹣5=0 B.4x﹣2y﹣5=0 C.x+2y﹣5=0 D.x﹣2y﹣5=0
【答案】B
【解析】因为 A(1,2),B(3,1),
3
所以线段 AB 的中点坐标为 2, ,
2
3 7 3
所以过点 M y 和线段 AB 的中点的直线方程为 2 2 2 ,
x 2 3 2
即 4x 2y 5 0 .
故选:B.
37.(2022·全国·高二课时练习)直线 ax by c 0经过第一、三、四象限,则(  )
A. ab 0,bc 0 B. ab 0,bc 0
C. ab 0,bc 0 D. ab 0,bc 0
【答案】B
【解析】直线 ax by c 0经过第一、三、四象限,如图所示,
c
0
则 a 0,b 0,c 0
b
,且 ab 0,bc 0
a
,则 .
0
b
故选:B.
考点 6:直线与坐标轴围成三角形问题
38.(2022·湖南·长郡中学高二阶段练习)过点 1,3 的直线分别交 x 轴正半轴和 y 轴正半轴于点A 、 B ,则
AOB (O为原点)面积的最小值为________.
【答案】6
【解析】设点 A a,0 、B 0,b x y,其中 a 0且b 0,则直线 AB 的方程为 1,
a b
1 3
1 1 3 3由已知可得 ,由基本不等式可得 1 2 ,则 ab 12,
a b a b ab
1
当且仅当 a 2,b 6时,等号成立,故 S△AOB ab 6 .2
故答案为:6 .
39.(2022·江苏·高二专题练习)已知直线 l:y=k(x﹣2)+3,且 l 与 x 轴、y 轴分别交于 A、B 两点.若使
△AOB 的面积为 m 的直线 l 共有四条,则正实数 m 的取值范围是____.
【答案】m>12
【解析】∵直线 y k(x- 2) 3

与 x 轴,y 轴交点的坐标分别是, A 2
3
,0 , B 0,3 2k ,
k
1 3 1 2k 3 2S AOB 2 3 2k ,2 k 2 k
1 4k 2S 12k 9 1 9 1当 k>0 时, AOB
4k 12 2 4 9 12 0,2 k 2 k 2
k 3当且仅当 2 时取等号.
∴当 S△AOB=m>0 时,在 k>0 时,k 有两值;
1 4k 2S 12k 9 1 9 1当 k<0 时, AOB

4k 12 2 4 9 12 12,2 k 2 k 2
当且仅当 k
3
时取等号.
2
∴当 0<m<12 时,仅有两条直线使△AOB 的面积为 m;
当 m=12 时,仅有三条直线使△AOB 的面积为 m;
当 m>12 时,仅有四条直线使△AOB 的面积为 m.
故答案为:m>12.
40.(2021·河北省盐山中学高二期中)已知直线 l 过点P 1, 2 .
(1)若直线 l 在两坐标轴上截距和为零,求 l 方程;
(2)设直线 l 的斜率 k 0,直线 l 与两坐标轴交点别为 A、B,求 AOB 面积最小值.
【解析】(1)因为直线 l 在两坐标轴上截距和为零,
所以直线 l 斜率存在且不为 0 ,故不妨设斜率为 k ,则直线 l 方程为 y 2 k x 1 ,
所以直线在 x, y 1
2
坐标轴上截距分别为 , k 2,
k
2
所以 1 k 2 0,整理得 k 2k k 2 0
,解得 k 2 或 k 1
所以直线 l 方程为 2x y 0 或 x y 3 0 .

(2)由(1)知 A 1
2
,0 , B 0,k 2 ,
k
因为 k 0,
1 2 1 4 1 4
所以 AOB 面积为 S 1

2 k
k 2 4 k 2 k 2
4 2 k 4 ,
k
4
当且仅当 k ,即 k 2时等号成立,
k
所以 AOB 面积最小值 4
41.(2022·重庆市中山外国语学校高二期中)已知直线 l : kx y 1 2k 0(k R),若直线 l与 x、y轴的正
半轴交点分别为A 和B,О 为坐标原点.
(1)证明:直线 l过某定点,并求出该定点坐标;
(2)设(1)中的定点为 P ,求 PA PB 的最小值及此时直线 l的方程.
【解析】(1) kx y 1 2k 0, k x 2 1 y 0,
x 2 0 x 2
令 1 .解得 , y 0

y 1
则当 x 2, y 1时,原方程恒成立,即直线 l恒过 (2,1)点.
2k 1
2 ( )设直线 l的方程为 y 1 k(x 2),则可得 A ,0 , B(0,1 2k), k 0 .
k
1 2
PA PB 2 1 4 4k
2 21 k 2 ( 1 k) 4 .k k k
当且仅当 k
1
,即 k 1时取等号.
k
此时直线 l的方程为 x y 3 0 .
考点 7:直线过定点问题
42.(2022·广东·顺德一中高二期中)直线 y kx k 1过定点( )
A.( 0, 1) B. (1,1) C. ( 1, 1) D. (0,0)
【答案】C
【解析】因为直线方程为 y kx k 1,也即 y 1 k x 1 ,
故该直线恒过定点 1, 1 .
故选:C.
43.(2022·安徽·亳州二中高二期中)不论m 为何值,直线 3m 3 x 5 2m y m 6 0 都恒过一定点,
则此定点的坐标是______.
(1【答案】 ,1)3 .
【解析】由题意,直线 3m 3 x 5 2m y m 6 0 ,
可化为3x 5y 6 m(3x 2y 1) 0,
3x 5y 6 0 1
联立方程组 3x 2y 1 0 ,解得
x , y 1,
3
1
所以不论m 为何值,直线过定点 ( ,1)3 .
故答案为: (
1 ,1)
3 .
44.(2022·甘肃省民乐县第一中学高二期中(文))已知直线 k 1 x 1 2k y 3 0 k R 恒过定点 A,
x y
点 A 在直线 1 m 0,n 0 上,则 2m n 的最小值为___________.
m n
【答案】9
【解析】由题设, k 1 x 1 2k y 3 k(x 2y) x y 3 0,
∴当 x 2y 2时,方程恒成立,故直线恒过定点 (2,1),
2 1
∴ 1 2 1,则 2m n (2m n)( ) 5 2n 2m 2n 2m 5 2 9,当且仅当m n 3时等号成
m n m n m n m n
立,
∴ 2m n 的最小值为9 .
故答案为:9
45.(2021·湖南·益阳平高学校高二期中)设m R,过定点A 的动直线 x my 1 0和过定点 B 的动直线
mx y 2m 3 0 交于点P x, y ,则 PA PB 的最大值( )
A. 2 5 B.3 2 C.3 D.6
【答案】D
【解析】由题意,动直线 x my 1 0过定点 A( 1,0),
x 2 0
直线mx y 2m 3 0 可化为 (x 2)m 3 y 0,令 ,可得B(2,3)
3

y 0
又1 m m ( 1) 0,所以两动直线互相垂直,且交点为 P ,
所以 | PA |2 | PB |2 | AB |2 1 2 2 0 3 2 18,
| PA |2 | PB |2 | PA | | PB |
2

因为
2 2


所以 PA PB 2 | PA |2 | PB |2 2 18 6,当且仅当 | PA | | PB | 3时取等号.
故选:D.