2023艺术生新高考数学讲义 第33讲 直线方程(学生版+解析版).pdf
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1、第33讲直线方程【知识点总结】一、基本概念斜率与倾斜角我们把直线y=fcr+A中&的系数4(k s R)叫做这条直线的斜率,垂直于x轴的直线,其斜率不存在。x轴正方向与直线向上的方向所成的角叫这条直线的倾斜角。倾斜角ce 0,;r),规定与x轴平行或重合的直线的倾斜角为0,倾斜角不是王的直线的倾斜角的正切值叫该直线的斜率,常用女表示,即=t a na。2当人=0时,直线平行于轴或与轴重合;当左 0时,直线的倾斜角为锐角,倾斜角随火的增大而增大;当上 n-Xo|港 直 线 为/:)=,则点尸。优,打)到I的距离4=1 I3.两条平行线间的距离己 知 是 两 条 平 行 线,求4 4间距离的方法:
2、(1)转化为其中一条直线上的特殊点到另一条直线的距离.I c -C I(2)设 4-A x+B y+C.=0,/,:+B y+C,=0 ,则(与.之间的距离d=;J A-+B2注:两平行直线方程中,前面对应系数要相等.【典型例题】例1.(20 22全国高三专题练习)直线/经过点A 0,2),在x轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率火的取值范围是()AGT B.卜 用C.J ,+D.(-8,-1)7佶,+8 例2.(20 2)全国高三专题练习(文)设相?,直线工+冲+1 =0恒过定点4,则点4到直线如一丫-2?+2=()的距离的最大值为()A.1 B.&C.石 D.V13例3.(2022
3、全国高三专题练习)己知点3,2)3 0)到直线/:x-y+3=0的距离为1,则。等 于()A.72 B.2-&C.V2-1 D.V2+1例4.(2022全国高三专题练习)(多选)设点户(-4,2),2(6,-4),R(12,6),5(2,12),则 有()A.PQ/SR B.P Q L P SC.PS/QS D.P R Q S例5.(2022.全国高三专题练习)已知直线4:-+3=0,直线/:x-y-l=0,若直线4关于直线/的对称直线为4,则直线4的方程为-例6.(2022上海高三专题练习)坐标原点(0,0)关于直线“2),+2=0对 称 的 点 的 坐 标 是.例7.(2022全国高三专题
4、练习)直线4:3x+4),-7 =0与直线/2:6x+8y+2=0之间的距离为.例8.(2022全国高三专题练习)已知两条直线4:w+8y+=0和:2x+冲-1=0,试分别确定机的值,使:(1)乙与4相交于一点尸(2)4且4 过点(3,-1);(3)4,)且/i在y轴上的截距为T.例9.(2022全国高三专题练习)已知AABC的三个顶点分别为A(-3,0),8(2,1),C(-2,3),B C中点为。点,求:(1)8 C边所在直线的方程;(2)B C边上中线A O所在直线的方程;(3)8 C边的垂直平分线的方程.例10.(2022全国高三专题练习)已知直线/经过点P(4,3),且与x轴正半轴交
5、于点A,与y轴正半轴交于点B,O为坐标原点.(1)若点。到直线/的距离为4,求直线/的方程;(2)求 0 4 8面积的最小值.【技能提升训练】一、单选题1.(20 22 全国高三专题练习)若图中的直线/I,3的 斜 率分别是配22,好则 有()C.B.BZI&2D.攵 2V z 3左 12.(2022全国高三专题练习)已知直线/的方程为X+Gy+4 =O,则直线/的倾斜角为()A.30 B.6 0 C.120 D.15 03.(2022 全国高三专题练习)已知直线/的倾斜角为 亍,直线4 经过点A(3,2)和 8(凡-1),且直线/与4 平行,则实数。的 值 为()A.0B.1C.6 D.0
6、或 64.(2022 全国高三专题练习)若直线?的斜率女(fo,-l)U(l,g,则直线加的倾斜角的取值范围是()B.D.71 3万7 T71 7 tU抬5.(2022 全国高三专题练习)已知4,,3),3(2利,加+4),C(m +l,2),。(1,0),且直线AB与C。平行,则机的值为()A.-1 B.0C.1D.0 或 16.(2022全国高三专题练习)已知两点4-2,4),8(2,3),过点尸(1,0)的直线/与线段A8有公共点,则直线/斜率的取值范围是(A.(YO,3U-4 )C.-,+=0B.(a,3D.b8,-g U 3,+/3x-4 B.y=-yfix+4r/3 6 iC.y=
7、-x+1 D.y=-x-i-3 326.(2022全国高三专题练习)两条平行直线3尤+4广10=0与办+8y+ll=0之间的距离为()、31 31-2 3 -23A.B.C.D.5 10 5 1027.(2022全国高三专题练习)直线2x+3y-6=0 关于点(-1,2)对称的直线方程是()A.3x-2y-10=0 B.3x-2y-23=0C.2x+3y-4=0 D.2x+3y-2=0二、多选题28.(2022全国高三专题练习)下列说法中,正确的有()A.过点尸(L2)且 在 轴 截 距 相 等 的 直 线 方 程 为 x+y-3=。B.直线y=3x-2在 y 轴上的截距是_2;C.直线x-百
8、 y+l=0 的倾斜角是60。D.过点(5,4)并且倾斜角为90。的直线方程为x-5=029.(2022全国高三专题练习)对于直线/:x=my+,下列说法错误的是()A.小=6时直线/的倾斜角为60 B.直线/斜率必定存在C.直线/恒过定点(1,0)D.m=2 时直线/与两坐标轴围成的三角形面积为!430.(2022全国高三专题练习)关于直线/:氐-y-1 =0,下列说法正确的有()A.过点(6,-2)B.斜率为6c.倾斜角为60 D.在,轴上的截距为131.(2022江苏高三专题练习)已知直线/过P(L2),且 4(2,3),3(4,-5)到直线/的距离相等,则/的方程可 能 是()A.4
9、x+y-6 =0 B.x+4y-6=0C.3x+2y 7=0 D.2x+3y 7=032.(2022全国高三专题练习)己知 4 L 2),8(-3,4),C(-2,0),贝 ij()A.直线x-y =0 与线段AB有公共点B.直线A 3的倾斜角大于135。C.AABC的边8 c 上的中线所在直线的方程为y=2D.AA8C的边2C 上的高所在直线的方程为x-4y+7=033.(2022全国高三专题练习)(多选)若两平行直线3x-2y-l=0,6 x+ay+c=0之间的距离为名叵,则实13数 c 的 值 是()A.2 B.-4C.5 D.-634.(2022全国高三专题练习)已知直线/过点尸(3,
10、4)且与点4-2,2)、8(4,-2)等距离,则直线/的方程为()A.x+2y+2=0B.2 x-y-2 =0C.2x+3y-18=0D.3x 2y+18=035.(2022.全国.高三专题练习)过点A(2,3)且在两坐标轴上截距相等的直线方程为()A.3 x-2y=0 B.2x-3y=0 C.x+y=5 D.x-y =-36.(2022 全 国 高三专题练习)与直线/:3 x-4 y-1 =0平行且到直线/的距离为2 的直线方程是()A.3x-4y-11=0 B.3x-4y+9=0C.3 x-4 y+ll=0 D.3x-4y 9=0三、填空题37.(2022全国高三专题练习)若直线经过点A(
11、G,3),且倾斜角为直线G x+y+l=0 的倾斜角的一半,则该直线的方程为.38.(2022 江苏高三专题练习)若经过A(,”,3),8(1,2)两点的直线的倾斜角为4 5。,则,=.39.(2022 全国高三专题练习)若正方形一条对角线所在直线的斜率为2,则该正方形的两条邻边所在直线的 斜 率 分 别 为.4 0.(2022.全国高三专题练习)已知点A(2,3),8(-3,2),若直线/过点尸(U)与线段A8相交,则直线/的斜率出的取值范围_ _ _ _ _ _ _ _4 1.(202卜上海市建平中学高二阶段练习)直 线-2旷+2=0和直线3-4丫 +1 =0夹 角 的 余 弦 值 为.4
12、 2.(2022全国高三专题练习)若点A(4,-l)在直线:o x-y +l=0上,则4与4:2x-y-3=0的位置关系是4 3.(2022 上海高三专题练习)已知直线小 底 一y+2=0,4:3x+石)5 =(),则直线 与4的夹角是4 4.(2022 全国高三专题练习)已知点4 1,2)和点8(2,4),P是直线x-y =0上的一点,则1PA i+|阳 的 最小值是.4 5.(2022.全国高三专题练习)如图,已知A(4,0),B(0,4),从 点P(2,0)射出的光线经直线A8反射后再射到直线OB上,最后经直线OB反射后又回到P点,则 光 线 所 经 过 的 路 程 是.46.(20 2
13、0 全国高三专题练习)已知直线/:2x 3 y+l=0,点A (1,-2),则直线/关于点A对称的直线的方程为.47.(20 22 全国高三专题练习)直线or+y+3 a-l =0恒过 定 点 则 直 线2x+3 y-6=0关于M点对称的直线方程为.48.(20 22上海高三专题练习)直线x-y-2 =0关于直线x-2),+2=0对称的直线方程是四、解答题49.(20 21 黑龙江哈尔滨三中高三学业考试)已知A(-2,0),8(0,4),线段A8 的垂直平分线为直线/.(1)求直线/的一般式方程;(2)若点C在直线/上,且恒0|=可,求点C坐标.50.(20 22全国高三专题练习)已知直线h2
14、 x+y+3=0,/2:x -2 y=0.(1)求直线/l 关于X轴对称的直线七的方程,并求/2与/3 的交点P;(2)求过点P 且与原点。(0,0)距离等于2 的直线相的方程.51.(20 22上海高三专题练习)两平行线4,4 分别过点4(2,0)与犬(0,9).(1)若4与4 距离为2,求两直线方程;(2)设 与4 之间距离是“,求的取值范围.52.(20 22全国高三专题练习)已知直线/:x+2 y-2=0.(1)求 直 线 小 y=x-2 关于直线/对称的直线/2的方程;(2)求直线/关于点A(l,l)对称的直线方程.53.(20 22上海高三专题练习)已知直线4:4x +y +6=0
15、 和直线4:3 x-5y-6=O,若直线/被 和 截 得 的线段A3的中点恰为坐标原点,求直线/的方程.第33讲直线方程【知 识 点 总 结】一、基本概念斜率与倾斜角我们把直线y=f c r+A中&的系数4(k e R)叫做这条直线的斜率,垂直于x轴的直线,其斜率不存在。x轴正方向与直线向上的方向所成的角叫这条直线的倾斜角。倾斜角c e 0,;r),规定与x轴平行或重合的直线的倾斜角为0,倾斜角不是王的直线的倾斜角的正切值叫该直线的斜率,常用女表示,即=t a n a。2当人=0时,直线平行于轴或与轴重合;当左 0时,直线的倾斜角为锐角,倾斜角随火的增大而增大;当上()时,直线的倾斜角为钝角,
16、倾斜角左随的增大而减小;二、基本公式1 .尸2(公,为)两点间的距离公式,1 1=(/一%)2+优 一%)22.(%,/),2(2,%)的直线斜率公式=斗一=t a n a U,*x2,a *4-)/一4 23.直线方程的几种形式(1)点斜式:直线的斜率及存在且过(%,),y-y0=k(x-xQ)注:当&=0时,y =y0:当人不存在时,x=x0(2)斜截式:直线的斜率k存在且过(0力),y k x+b(3)两点式:上二*_ =忙 人,不能表示垂直于坐标轴的直线。%-X%f注:(x?-%)=(x -/)优-%)可表示经过两点(/,。色,为)的所有直线(4)截距式:工+上=1不能表示垂直于坐标轴
17、及过原点的直线。a bu(5)一般式:A x+B y+C =O(A2+B2 0),能表示平面上任何一条直线(其中,向量=(A,B)是这条直线的一个法向量)三、两直线平行与垂直的判定两条直线平行与垂直的判定.四、三种距离1.两点间的距离两直线方程平行垂直1:Ax+By+C1=0l2:A2X+B2y+C2=0AlB2-A2B=OH-生。尸0A 4 +B 邑=0户 =丁+。(斜率存在)l2:y=kx+&/.,X=X._ l i.r.(斜率不存在)z2:X=X2k、=心A q或X=Xi,Xk g =-1或勺与22中有一个为0,另一个不存在.平面上两点(巧,),与。2,y2)的距离公式为 S 1=./一
18、/了+3-为)2 -特别地,原点。(0,.0)与任一点尸(X,y)的距离|0P|=-2 +/.2.点到直线的距离点 P(t(x0,y0)到直线 l:A x+B y+C=O 的距离 d=+,孙):。1VA+3特别地,若直线为/:广见则点P(x,y。)到/的距离”|港直线为/:尸?厕点心牝,打)到I的距离4=1 I3.两条平行线间的距离已 知 是 两 条 平 行 线,求4 4间距离的方法:(1)转化为其中一条直线上的特殊点到另一条直线的距离.C-C I(2)设4-A x+B y+C.=0,Z,:4 x+力+C=0,则(与/,之间的距离d=JJA-+B-注:两平行直线方程中,前面对应系数要相等.【典
19、 型 例 题】例1.(2022全国高三专题练习)直线/经过点4(1,2),在x轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率k的取值范围是()【答案】DB1用D.(-oo,-l)u -,+2=0 上,直线%-2y+2=0 的斜率为:0c be 八 2xF 2=02b 1x=a 2则2,解得住=_ 4,b=8.二要求的对称的点的坐标是故答案为:(-H).【点睛】本题考查了中点坐标公式、相互垂直的直线斜率之间的关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.例7.(20 22全国高三专题练习)直线4:3 x+4 y 7 =()与直线4:6 x+8),+2=0之间的距离为Q【答案】I【详解】化简直线4:3
20、 x+4 y-7 =0 为+8),-1 4 =0,根据平行线间的距离公式,可得 土 生V 62+82 5Q即直线4:3 x+4 y-7 =o与直线4:6 x+8 y+2=0之间的距离 为:Q故答案为:.例8.(20 22全国高三专题练习)已知两条直线/,:nvc+8y+n=0和4:2 x+my-l=0 ,试分别确定机的值,使:(1)4与4相交于一点尸(团,1);(2)且4过点(3,-1);(3)/J/2且人在y轴上的截距为 1.【解析】(1)解:由于乙 与4相交于一点尸(见1),故把点叫,1)代入/”/2的方程可得,”+8 =0 j,z 1 7 3、,八,联乂解得机=彳,=一二72 m+机-1
21、 =0 3 9(2)解:当加=0时,可得4:8 y +=O和,2:2X-1=0,此时不满足“4;m _ 2当 Z N()时,因为4 4且4过点(3D,可得,8 m ,3山-8+=0解得机=4,=V或?=20 .2 m+8?=0(3)解:由4 14且人在y轴上的截距为 1,可得 n,解得机=o,=8.=18例 9.(20 22全 国 高 三 专 题 练 习)已 知 的 三 个 顶 点 分 别 为 A(-3,0),8(2,1),C(-2,3),BC中点为2点,求:(1)3C边所在直线的方程;(2)边上中线AD所在直线的方程;(3)8c边的垂直平分线的方程.【解析】3 1 1 1(1)即c=3=-:
22、,故 BC边所在直线的方程为:J-1 =-4(X-2),2 2 2 2化简得到x+2y-4 =0.(2-2 1+3、/、,2-0 2(2)8C中点 为即(0,2),故心=晨 司=,2故 4。所在直线的方程为y =:x+2,即2x 3 y +6 =0.(3)k B c=-;,故垂直平分线的斜率为&=2,中点为(0,2),故垂直平分线的方程为V =2X+2,即2x-y +2=0.例 1 0.(20 22全国高三专题练习)已知直线/经过点P(4,3),且与x 轴正半轴交于点A,与 y 轴正半轴交于点8,O为坐标原点.(1)若点。到直线/的距离为4,求直线/的方程;(2)求 O A B 面积的最小值.
23、【详解】解:(1)由题意可设直线/的方程为卜 一 3=&。-4),即京-y 4 A +3=0,则=喑 卓=4,解得k=-.m 2 4故直线/的方程为-/x-y-4 x(_/)+3=O,即7x+2 4 y-1 0 0 =0;(2)直线/的方程 为-y-4%+3=0,,3,3 1 -F 4 0/.A l-+4,0 1,以 0,4+3),依题意,k,解得上 0 1 3 1 0则。4 3 的面积为5 =力。4 4。0=彳(三+4)T A +3)=7(-1 6 4+2 4).2 2 k 2 k则一 9一侬.2/(-知6.=2 4 (当且仅当无=一 时,等号成立).k k 4故 面 积 的 最 小 值 为
24、 g x(2 4 +2 4)=2 4 .【技能提升训练】一、单选题1.(2 0 2 2 全国高三专题练习)若图中的直线/”h,b的斜率分别是心,心,依,则 有()A.2 欠 2 2 3 B.&3忆 1&2C.k3k2 k D.kikz0,&0,&,进而得到结果.【详解】由图可知人0,&0,&卜 2.综上可知&c Z a、di y-b=-2(尢-4)则 2 x+y-(2 q+B)=0.,-2|+Z?,+1 =0./.2a+b=-1,.所求直线方程为:2x+y+l=0.故 选:A.18.(2022全国高三专题练习)已知直线-y-3 K +l=0,当&变化时,所有直线都恒过点()A.(0,0)B.(
25、0,1)C.(2,1)D.(3,1)【答案】D【分析】将直线方程整理 为-x-3)1)=0,从而可得直线所过的定点.【详解】正-丫-3欠+1 =0可化为仪x-3)-(y-l)=0,,直线过定点(3,1),故选:D.19.(2022全国高三专题练习)过点A(L2)的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为()A.x-y +1 =0 B.x+y-3 =0C.2 x-y =0或x+y-3=0 D.2 x-y =0或x-y +1 =0【答案】D【分析】分截距为零和不为零两种情况讨论即可.【详解】当直线过原点时,满足题意,方程为y=2 x,即2 r-y=0;当直线不过原点时,设方程为由+2=1,a
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