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新课预习衔接 直线的方程
一.选择题(共3小题)
1.(2024 吉林期末)设直线l的方程为x+ycosθ+3=0(θ∈R),则直线l的倾斜角α的取值范围( )
A.[0,π) B.[)
C.[] D.[)∪(]
2.(2024 新城区校级期末)已知直线l的倾斜角为60°,且经过点(0,1),则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
3.(2024 酒泉期末)过点P(﹣2,1)且倾斜角为0°的直线方程为( )
A.y=1 B.x=﹣2 C.y=﹣2 D.x=1
二.多选题(共2小题)
(多选)4.(2024 信宜市期末)△ABC的三个顶点坐标为A(4,0),B(0,3),C(6,7),下列说法中正确的是( )
A.边BC与直线3x﹣2y+1=0平行
B.边BC上的高所在的直线的方程为3x+2y﹣12=0
C.过点C且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程为x+y﹣13=0
D.过点A且平分△ABC面积的直线与边BC相交于点D(3,5)
(多选)5.(2024 济南期末)下列说法中,正确的有( )
A.过点P(1,2)且在x轴,y轴截距相等的直线方程为x+y﹣3=0
B.直线y=kx﹣2在y轴的截距是2
C.直线的倾斜角为30°
D.过点(5,4)且倾斜角为90°的直线方程为x﹣5=0
三.填空题(共5小题)
6.(2024 未央区校级模拟)经过点(1,3),且在x轴和y轴上的截距相等的直线方程是 .
7.(2024 包河区校级期中)已知直线l过点(1,2),且在y轴上的截距为在x轴上的截距的两倍,则直线l的方程是 .
8.(2024 连云港期末)已知△ABC的一条内角平分线CD的方程2x+y﹣1=0,两个顶点为A(1,2),B(﹣1,﹣1),则顶点C的坐标为 .
9.(2024 龙岗区期中)经过点P(1,2),且在x轴上的截距是在y轴上的截距的2倍的直线l的方程是 .
10.(2024 榆阳区校级期中)直线l过点(2,1),若l的斜率为2,则l在y轴上的截距为 .
四.解答题(共5小题)
11.(2024 盐田区校级期末)已知菱形ABCD中,A(﹣4,7),C(2,﹣3),BC边所在直线过点P(5,9).求:
(1)AD边所在直线的方程;
(2)对角线BD所在直线的方程.
12.(2024春 浦东新区期中)已知△ABC中,A(﹣2,1),B(4,3).
(1)若C(3,﹣2),求BC边上的高AD所在直线的一般式方程;
(2)若点M(3,1)为边AC的中点,求BC边所在直线的一般式方程.
13.(2024 北海期末)求符合下列条件的直线l的方程:
(1)过点A(2,1),且斜率为;
(2)过点A(1,4),B(2,3);
(3)过点P(2,1)且在两坐标轴上的截距相等.
14.(2024 石景山区期末)菱形ABCD的顶点A,C的坐标分别为A(﹣4,7),C(6,﹣5),BC边所在直线过点P(4,﹣1).
(Ⅰ)求BC,AD边所在直线的方程;
(Ⅱ)求对角线BD所在直线的方程.
15.(2024 昭阳区期末)在平面直角坐标系xoy中,已知△ABC的顶点坐标为A(2,4),B(1,﹣2),C(﹣2,3).
(1)求直线BC的方程;
(2)求边BC上高AD所在的直线方程.
新课预习衔接 直线的方程
参考答案与试题解析
一.选择题(共3小题)
1.(2024 吉林期末)设直线l的方程为x+ycosθ+3=0(θ∈R),则直线l的倾斜角α的取值范围( )
A.[0,π) B.[)
C.[] D.[)∪(]
【考点】直线的一般式方程与直线的性质.
【专题】计算题;直线与圆.
【答案】C
【分析】根据题意,分cosθ=0和cosθ≠0两种情况加以讨论,结合余弦函数的值域和正切函数的单调性,即可得到直线l的倾斜角α的取值范围.
【解答】解:由题意,当cosθ=0时,l的方程化x+3=0,
此时,直线l的倾斜角α为90°;
当cosθ≠0时,将直线化成斜截式:yx
直线x+ycosθ+3=0(θ∈R)的倾斜角为α,可得tanα
∵﹣1≤cosθ≤1且cosθ≠0
∴tanα∈(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞),
∵0°≤α<180°,∴结合正切函数的单调性,可得45°≤α≤135°,且α≠90°
综上所述,直线l的倾斜角α的取值范围是:[]
故选:C.
【点评】本题给出直线方程含有余弦函数系数的形式,求直线倾斜角范围,着重考查了余弦函数的值域和正切函数的单调性等知识,属于基础题.
2.(2024 新城区校级期末)已知直线l的倾斜角为60°,且经过点(0,1),则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
【考点】直线的点斜式方程.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【答案】C
【分析】先求出斜率,再由直线的点斜式方程求解即可.
【解答】解:由题意知:直线l的斜率为,则直线l的方程为.
故选:C.
【点评】本题考查直线方程的求法,是基础题.
3.(2024 酒泉期末)过点P(﹣2,1)且倾斜角为0°的直线方程为( )
A.y=1 B.x=﹣2 C.y=﹣2 D.x=1
【考点】直线的点斜式方程.
【专题】整体思想;综合法;等差数列与等比数列;数学运算.
【答案】A
【分析】由已知结合指定倾斜角与斜率关系即可求解.
【解答】解:由于过P(﹣2,1)的直线倾斜角为0°,即直线垂直于y轴,
所以其直线方程为y=1.
故选:A.
【点评】本小题主要考查倾斜角为90°的直线的方程,属于基础题.
二.多选题(共2小题)
(多选)4.(2024 信宜市期末)△ABC的三个顶点坐标为A(4,0),B(0,3),C(6,7),下列说法中正确的是( )
A.边BC与直线3x﹣2y+1=0平行
B.边BC上的高所在的直线的方程为3x+2y﹣12=0
C.过点C且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程为x+y﹣13=0
D.过点A且平分△ABC面积的直线与边BC相交于点D(3,5)
【考点】直线的截距式方程;直线的一般式方程与直线的平行关系;直线的一般式方程与直线的垂直关系.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【答案】BD
【分析】由直线斜率判断A,求出相应的直线方程判断BC,求出边BC中点坐标判断D.
【解答】解:直线BC的斜率为k,而直线3x﹣2y+1=0的斜率为,两直线不平行,故A错;
BC边上高所在直线斜率为,直线方程为y(x﹣4),即3x+2y﹣12=0,故B正确;
过C且在两坐标轴上的截距相等的直线不过原点时方程为x+y﹣13=0,过原点时方程为yx,故C错;
过点A且平分△ABC面积的直线过边BC中点,坐标为(3,5),故D正确.
故选:BD.
【点评】本题主要考查直线平行的判断,直线方程的求法,考查运算求解能力,属于中点题.
(多选)5.(2024 济南期末)下列说法中,正确的有( )
A.过点P(1,2)且在x轴,y轴截距相等的直线方程为x+y﹣3=0
B.直线y=kx﹣2在y轴的截距是2
C.直线的倾斜角为30°
D.过点(5,4)且倾斜角为90°的直线方程为x﹣5=0
【考点】直线的截距式方程;直线的倾斜角;直线的点斜式方程;直线的斜截式方程.
【专题】转化思想;转化法;直线与圆;数学运算.
【答案】CD
【分析】对于A,分截距为0,不为0两种情况讨论,即可求解;
对于B,结合截距的定义,即可求解;
对于C,先求出直线的斜率,再结合斜率与倾斜角的关系,即可求解;
对于D,根据已知条件,推得直线与x轴垂直,即可求解.
【解答】解:对于A,当截距为0时,可设直线方程为y=kx,
直线过点P(1,2),
则直线为y=2x,
当截距不为0时,可设直线方程为x+y=a(a≠0),
直线过点P(1,2),
则1+2=a,即a=3,
故直线方程为x+y﹣3=0,
综上所述,所求直线方程为2x﹣y=0或x+y﹣3=0,故A错误;
对于B,直线y=kx﹣2在y轴的截距是﹣2,故B错误;
对于C,直线的斜率为,
则直线的的倾斜角为30°,故C正确;
对于D,直线的倾斜角为90°,
则直线的斜率不存在,
直线过点(5,4),
故所求直线的方程为x=5,即x﹣5=0,故D正确.
故选:CD.
【点评】本题主要考查直线的截距式方程,以及直线的斜率与倾斜角的关系,属于基础题.
三.填空题(共5小题)
6.(2024 未央区校级模拟)经过点(1,3),且在x轴和y轴上的截距相等的直线方程是 3x﹣y=0或x+y﹣4=0 .
【考点】直线的截距式方程.
【专题】对应思想;构造法;直线与圆;逻辑推理.
【答案】3x﹣y=0或x+y﹣4=0.
【分析】分类讨论:当直线过原点时,可得斜率,可得方程,当直线不过原点时,设直线方程为x+y=a,代入点P(1,3)可得a的方程,解方程可得a值,可得直线的方程,整理为一般式即可.
【解答】解:当直线过原点时,斜率为3,
故方程为y=3x,整理为一般式可得3x﹣y=0;
当直线不过原点时,设直线方程为x+y=a,
代入点P(1,3)可得1+3=a,解得a=4,
故直线方程为x+y=4
整理为一般式可得x+y﹣4=0,
综上可得直线的方程为:3x﹣y=0或x+y﹣4=0
故答案为:3x﹣y=0或x+y﹣4=0.
【点评】本题考查直线的截距式方程,涉及分类讨论的思想,属基础题.
7.(2024 包河区校级期中)已知直线l过点(1,2),且在y轴上的截距为在x轴上的截距的两倍,则直线l的方程是 y=2x或2x+y﹣4=0 .
【考点】直线的截距式方程.
【专题】方程思想;定义法;转化法;直线与圆;数学运算.
【答案】y=2x或2x+y﹣4=0.
【分析】对直线l是否经过原点分类,结合条件,求出l的方程.
【解答】解:若直线l经过原点,满足条件,可得直线l的方程为y=2x.
若直线l不经过原点,可设直线l的方程为1,
把点(1,2)代入可得1,解得a=2.
∴直线l的方程为1,即2x+y﹣4=0.
综上可得直线l的方程为y=2x或2x+y﹣4=0.
故答案为:y=2x或2x+y﹣4=0.
【点评】本题考查了直线的截距式,考查了分类讨论思想与计算能力,属于基础题.
8.(2024 连云港期末)已知△ABC的一条内角平分线CD的方程2x+y﹣1=0,两个顶点为A(1,2),B(﹣1,﹣1),则顶点C的坐标为 (﹣2.6,6.2) .
【考点】待定系数法求直线方程.
【专题】计算题;方程思想;综合法;直线与圆.
【答案】见试题解答内容
【分析】先求出点A关于直线2x+y﹣1=0的对称点P的坐标,再根据点P在直线BC上,利用两点式求得BC的方程,再把BC的方程和CD的方程联立方程组,求得第三个顶点C的坐标
【解答】解:由题意可知:A(1,2)关于直线2x+y﹣1=0的对称点在直线BC上,设对称点为P(a,b),
则由 ,解得:P(﹣1.4,0.8),
用两点式求得直线BC(即PC)的方程为 9x+2y+11=0.
再由,求得C点的坐标为(﹣2.6,6.2).
故答案为:(﹣2.6,6.2).
【点评】本题主要考查求一个点关于某直线的对称点的坐标的方法,利用了垂直、和中点在对称轴上这两个条件.还考查了用两点式求直线的方程,求两条直线的交点,属于基础题.
9.(2024 龙岗区期中)经过点P(1,2),且在x轴上的截距是在y轴上的截距的2倍的直线l的方程是 2x﹣y=0或x+2y﹣5=0 .
【考点】直线的截距式方程.
【专题】整体思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【答案】2x﹣y=0或x+2y﹣5=0.
【分析】根据条件分直线过原点和不过原点两种情况,求出直线l的方程即可.
【解答】解:当直线过原点时,直线的方程为y=2x,即2x﹣y=0,
当直线不过原点时,设直线在x轴上的截距为2m,则在y轴上的截距为m,
此时直线的方程为,由直线经过点(1,2),
得1,解得2m=5,故m,
所以直线的方程为x+2y﹣5=0.
故答案为:2x﹣y=0或x+2y﹣5=0.
【点评】本题考查的知识要点:直线的截距式,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.
10.(2024 榆阳区校级期中)直线l过点(2,1),若l的斜率为2,则l在y轴上的截距为 ﹣3 .
【考点】直线的点斜式方程.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【答案】﹣3
【分析】根据题意,由直线的点斜式方程求出直线l的方程,将其变形为斜截式方程,即可得答案.
【解答】解:根据题意,直线l过点(2,1),且l的斜率为2,
则直线l的方程为y﹣1=2(x﹣2),变形可得y=2x﹣3,
即l在y轴上的截距为﹣3,
故答案为:﹣3.
【点评】本题考查直线的点斜式方程,注意直线截距的定义,属于基础题.
四.解答题(共5小题)
11.(2024 盐田区校级期末)已知菱形ABCD中,A(﹣4,7),C(2,﹣3),BC边所在直线过点P(5,9).求:
(1)AD边所在直线的方程;
(2)对角线BD所在直线的方程.
【考点】待定系数法求直线方程.
【专题】方程思想;综合法;直线与圆;逻辑推理;数学运算.
【答案】(1)4x﹣y+23=0;
(2)3x﹣5y+13=0.
【分析】(1)由直线BC过点P,C,求出直线的斜率,由点斜式求出直线BC的方程;因为菱形的对边平行,所以可设直线AD的方程,将A点代入可得参数的值,进而求出直线AD的方程;
(2)求出线段AC的中点及直线AC的斜率,由菱形的对角线互相垂直平分可得直线BD的方程.
【解答】解:(1)因为BC边所在直线过点P(5,9),
所以直线BC的方程为:y+3(x﹣2),
即4x﹣y﹣11=0,在菱形ABCD中可知AD∥BC,
所以设直线AD的方程为4x﹣y+m=0,将点A(﹣4,7)代入4 (﹣4)﹣7+m=0,
所以m=23,
所以直线AD的方程为:4x﹣y+23=0;
(2)由题意可得线段AC的中点M(,),即M(﹣1,2),
kAC,
因为菱形的对角线互相垂直平分,所以直线BD的斜率为,
所以BD所在的直线方程为y﹣2(x+1),即3x﹣5y+13=0.
【点评】本题考查直线的平行和垂直的性质的应用,属于基础题.
12.(2024春 浦东新区期中)已知△ABC中,A(﹣2,1),B(4,3).
(1)若C(3,﹣2),求BC边上的高AD所在直线的一般式方程;
(2)若点M(3,1)为边AC的中点,求BC边所在直线的一般式方程.
【考点】直线的一般式方程与直线的性质;直线的一般式方程与直线的垂直关系.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;逻辑推理;数学运算.
【答案】(1)x+5y﹣3=0;(2)x+2y﹣10=0.
【分析】(1)根据互相垂直两直线斜率的关系,结合直线的点斜式方程进行求解即可;
(2)根据中点坐标公式,结合直线两点式方程进行求解即可.
【解答】解:(1)因为B(4,3),C(3,﹣2),
所以,
因为AD是BC边上的高,
所以,
所以高AD所在直线的方程为;
(2)因为点M(3,1)为边AC的中点,
所以,
因此BC边所在直线的方程为.
【点评】本题考查直线的斜率的求法,考查两直线垂直与斜率的关系,考查直线方程的求法,是基础题.
13.(2024 北海期末)求符合下列条件的直线l的方程:
(1)过点A(2,1),且斜率为;
(2)过点A(1,4),B(2,3);
(3)过点P(2,1)且在两坐标轴上的截距相等.
【考点】直线的截距式方程;直线的两点式方程.
【专题】转化思想;转化法;直线与圆;数学运算.
【答案】(1)x+2y﹣4=0.
(2)x+y﹣5=0.
(3)x﹣2y=0或x+y﹣3=0.
【分析】(1)结合直线的点斜式公式,即可求解.
(2)根据已知条件,结合直线的斜率公式,求出直线l的斜率,再结合直线的点斜式公式,即可求解.
(3)根据已知条件,分直线过原点,直线不过原点两种情况讨论,即可求解.
【解答】解:(1)∵直线l过点A(2,1),且斜率为,
∴直线l的方程为y﹣1,即x+2y﹣4=0.
(2)∵直线l过点A(1,4),B(2,3),
∴,
∴y﹣4=﹣(x﹣1),即x+y﹣5=0.
(3)当直线过原点时,设直线方程为y=kx,
∵直线l过点P(2,1),
∴k,直线方程为y,
当直线不过原点时,设直线方程为,
∵直线l过点P(2,1),
∴,解得a=3,即直线l的方程为x+y﹣3=0,
综上所述,直线方程为x﹣2y=0或x+y﹣3=0.
【点评】本题主要考查直线方程的求解,考查转化能力,属于基础题.
14.(2024 石景山区期末)菱形ABCD的顶点A,C的坐标分别为A(﹣4,7),C(6,﹣5),BC边所在直线过点P(4,﹣1).
(Ⅰ)求BC,AD边所在直线的方程;
(Ⅱ)求对角线BD所在直线的方程.
【考点】直线的一般式方程与直线的性质;待定系数法求直线方程.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【答案】(Ⅰ)2x+y﹣7=0,2x+y+1=0;
(Ⅱ)5x﹣6y+1=0.
【分析】(Ⅰ)由已知可得出BC∥AD,则kAD=kCP,求出AD边所在直线的斜率,利用点斜式可得出所求直线的方程;
(Ⅱ)求出线段AC的垂直平分线方程,即为对角线BD所在直线的方程.
【解答】解:(Ⅰ)由菱形的性质可知BC∥AD,
则,
故BC边所在直线的方程为y+5=﹣2(x﹣6),即2x+y﹣7=0,
故AD边所在直线的方程为y﹣7=﹣2(x+4),即2x+y+1=0;
(Ⅱ)线段AC的中点为E(1,1),,
由菱形的几何性质可知,BD⊥AC且E为BD的中点,则
所以,对角线BD所在直线的方程为,即5x﹣6y+1=0.
【点评】本题主要考查直线的一般式方程与直线的性质,属于基础题.
15.(2024 昭阳区期末)在平面直角坐标系xoy中,已知△ABC的顶点坐标为A(2,4),B(1,﹣2),C(﹣2,3).
(1)求直线BC的方程;
(2)求边BC上高AD所在的直线方程.
【考点】待定系数法求直线方程;直线的一般式方程与直线的垂直关系.
【专题】直线与圆.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)利用两点式求直线BC方程;
(2)由(1)可求AD的斜率,利用点斜式求AD方程.
【解答】解:(1)因为B(1,﹣2),C(﹣2,3).
所以直线BC的方程:整理得5x+3y+1=0;
(2)因为边BC上高AD,所以AD 的斜率为,又A(2,4),所以AD的方程为y﹣4(x﹣2),整理得所求方程:3x﹣5y+14=0.
【点评】本题考查了直线方程的确定;用到了两点式、点斜式求直线方程.
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