2023年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)習(xí)題：第九章第1節(jié)　直線的方程

第九章DIJIUZHANG

9平面解析幾何

第1節(jié)直線的方程

考綱要求1.在平面直角坐標(biāo)系中，結(jié)合具體圖形，確定直線位置的幾何要素；2.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(jì)算公式；3.掌握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)，了解斜截式與一次函數(shù)的關(guān)系.

、知識(shí)分類落實(shí)回扣知識(shí)?夯實(shí)基礎(chǔ)

知識(shí)梳理

1.直線的傾斜角

⑴定義：當(dāng)直線/與X軸相交時(shí)，我們?nèi)軸作為基準(zhǔn)，尤軸正向與直線/向上方向之間所

成的角ɑ叫做直線/的傾斜角；

(2)規(guī)定：當(dāng)直線/與X軸平行或重合時(shí)，規(guī)定它的傾斜角為。；

(3)范圍：直線的傾斜角ɑ的取值范圍是［O,π).

2.直線的斜率

(1)定義：當(dāng)直線/的傾斜角αW1時(shí)，其傾斜角α的正切值tana叫做這條直線的斜率，斜率

通常用小寫字母女表示，即*=tanα.

(2)計(jì)算公式

①經(jīng)過兩點(diǎn)P(?,yι),P2(x2,刈)3#及)的直線的斜率Z=藍(lán)三￡.

②若直線的方向向量為α=(x,y)(x≠0),則直線的斜率《與

3.直線方程的五種形式

名稱幾何條件方程適用條件

斜截式縱截距、斜率y=kx+b

與X軸不垂直的直線

點(diǎn)斜式過一點(diǎn)、斜率y-yn=k(χ-χo)

VlX-X?

兩點(diǎn)式過兩點(diǎn)與兩坐標(biāo)軸均不垂直的直線

yz-y?Xz-χ?

不過原點(diǎn)且與兩坐標(biāo)軸均不

截距式縱、橫截距i+b=1

垂直的直線

1.直線的傾斜角α和斜率k之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系:

Cπππ

a02<a<π

0<a<22

k0QO不存在k<0

2.截距和距離的不同之處

“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(gè)非

負(fù)數(shù).

診斷自測(cè)

?■思考辨析

1.判斷下列結(jié)論正誤(在括號(hào)內(nèi)打“或“X”)

(1)直線的傾斜角越大，其斜率就越大.()

(2)直線的斜率為tana,則其傾斜角為a.()

(3)斜率相等的兩直線的傾斜角不一定相等.()

(4)經(jīng)過任意兩個(gè)不同的點(diǎn)Pι(χ∣,yι),P2(χ2,y2)的直線都可以用方程Cy-yι)(χ2—Xl)=(X-XI)Cy2

一y∣)表示.()

答案(1)×(2)×(3)×(4)√

解析(1)當(dāng)直線的傾斜角內(nèi)=135。，ct2=45。時(shí)，al>a2,但其對(duì)應(yīng)斜率由=—1,依=1,h

Vk?.

⑵當(dāng)直線斜率為tan(—45。)時(shí)，其傾斜角為135°.

(3)兩直線的斜率相等，則其傾斜角一定相等.

〉教材衍化

2.若過兩點(diǎn)&一風(fēng)6),8(1,3M的直線的斜率為12,則直線的方程為.

答案⑵一y—18=0

377?—6

解析由題意得丁一=12,解得小=-2,.?.4(2,6),

1-rm

直線AB的方程為y-6-12(χ-2),

整理得12X—y—18=0.

3.若方程Ar+gy+C=O表示與兩條坐標(biāo)軸都相交的直線(不與坐標(biāo)軸重合)，則應(yīng)滿足的條

件是.

答案AWO且3W0

解析由題意知，直線斜率存在且斜率不為零，所以A≠0且B≠0.

>考題體驗(yàn)

4.（2020?衡水模擬）直線x+√5y+l=0的傾斜角是（）

πC兀—2兀C5兀

aBc

A?6-3?Td-~6

答案D

解析由直線的方程得直線的斜率為k=一坐，設(shè)傾斜角為α,貝Utana=一坐，又α∈[0,

π),所以ɑ=^.

5.（2021?西安模擬）已知兩點(diǎn)A（T,2）,B（∕n,3）,且〃∈7[-號(hào)一1,√3~1J,則直線AB的傾

斜角α的取值范圍是（）

A「四吟R但2π^

AL6,2）B-<2,3J

「兀πλ（R2π^l「兀2π^∣

c?L6*2JulrτjD?位,yj

答案D

解析①當(dāng)，〃=-1時(shí)，a=]；

綜合①②知直線AB的傾斜角α的取值范圍是低，y.

6.（2021?合肥調(diào)研）過點(diǎn)（一3,4）,在X軸上的截距為負(fù)數(shù)，且在兩坐標(biāo)軸上的截距之和為12

的直線方程為.

答案4χ-y+16=0

解析由題設(shè)知，橫、縱截距均不為0,設(shè)直線的方程為\+石匕=1,又直線過點(diǎn)（一3,4）,

從而W—3+l?4Σ=l'解得”=-4或。=9（舍）.故所求直線的方程為4x—y+16=0.

考點(diǎn)分層突破，考點(diǎn)聚焦?題型剖析

考點(diǎn)一直線的傾斜角與斜率典例遷移

【例1】（經(jīng)典母題）直線/過點(diǎn)P（LO）,且與以A（2,1）,B（0,√5）為端點(diǎn)的線段有公共點(diǎn),

則直線I斜率的取值范圍為.

答案（一8,-y∣3>?U[1,÷∞）

解析法一設(shè)與P8的傾斜角分別為α,夕，直線山的斜率是心P=1,直線PB的斜率

是依戶=一小，當(dāng)直線/由BI變化到與y軸平行的位置PC時(shí)，它的傾斜角由α增至90。，

斜率的取值范圍為[1,+∞）.

當(dāng)直線/由PC變化到PB的位置時(shí)，它的傾斜角由90。增至夕，斜率的變化范圍是(-8,

-

故斜率的取值范圍是(一8,-√3]U[1,+∞).

法二設(shè)直線/的斜率為K則直線/的方程為

y=k(χ-1),即kχ-y-k=Q.

VA,8兩點(diǎn)在直線/的兩側(cè)或其中一點(diǎn)在直線/上，

Λ(2?-1-Λ)(-√3-?)≤0,

即(/一1)伙+小)》0,解得火或Jl≤-√5.

即直線/的斜率左的取值范圍是(一8,-√3]U[1,+∞).

【遷移】若將例1中P(l,0)改為尸(一1,0),其他條件不變，求直線/斜率的取值范圍.

解設(shè)直線/的斜率為K則直線/的方程為

y=k(x+1),即kχ-y+k=O.

VA,B兩點(diǎn)在直線/的兩側(cè)或其中一點(diǎn)在直線/上，

，(2k—1+?)(-*?∕3+Λ)≤0,

≡P(3?-l)(?-√3)≤0,解得:WkW√l

一]一

即直線/的斜率的取值范圍是E，√3.

感悟升華1.由直線傾斜角的取值范圍求斜率的取值范圍或由斜率的取值范圍求直線傾斜

角的取值范圍時(shí)，常借助正切函數(shù)y=tanx在[θ,f)u(j,π)上的單調(diào)性求解，這里特別要

注意，正切函數(shù)在0,號(hào)U停，Tt)上并不是單調(diào)的.

2.過一定點(diǎn)作直線與已知線段相交，求直線斜率取值范圍時(shí)，應(yīng)注意傾斜角為冷TT時(shí)，直線斜

率不存在.

【訓(xùn)練I】過函數(shù)y(χ)=5j-f圖象上一個(gè)動(dòng)點(diǎn)作函數(shù)圖象的切線，則切線傾斜角的取值

范圍為()

A?[θ,?]

B.0,,U

(TI3π^l

πd?6Tj

答案B

解析??/(X)=X2—2x=0—I)2-1≥-1,

J斜率女=tan心一1,解得傾斜角0,I)U竽，π),故選B.

考點(diǎn)二直線方程的求法師生共研

【例2】⑴已知C的三個(gè)頂點(diǎn)分別為A(-3,0),8(2,1),C(-2,3).求BC邊上的中線

AD所在直線的方程.

(2)經(jīng)過點(diǎn)P(2,3),并且在兩坐標(biāo)軸上截距相等；

⑶經(jīng)過兩條直線?x+y=29∕2:2χ-y=l的交點(diǎn)，且直線的一個(gè)方向向量。=(一3,2).

解(1)由題意得線段BC的中點(diǎn)D(0,2),可得BC邊上的中線AD所在直線的方程為M+]=

1,即2χ-3y+6=0.

(2)法一①當(dāng)截距為0時(shí)，直線/過點(diǎn)(0,0),(2,3),

則直線/的斜率為仁F3—=0去3

2—0Z

3

因此，直線/的方程為y=∣r,即3χ-2y=0.

②當(dāng)截距不為0時(shí)，可設(shè)直線/的方程為5+2=i?

23

因?yàn)橹本€/過點(diǎn)P(2,3),所以[+%=1,所以〃=5.

所以直線/的方程為x+y-5=0.

綜上可知，直線/的方程為3x—2y=0或x+y—5=0.

法二由題意可知所求直線斜率存在，

則可設(shè)y—3=Z(χ-2),且k≠0.

3

得%

令x=0,得y=-2k+3.令y=0,

33

于是一2Z+3=一兄+2,解得A=]或Z=-L

3

則直線/的方程為y—3=](χ-2)或?-3=—(X—2),

即直線/的方程為3x一2y=0或χ-?-y—5—0.

x+y=2,

(3)聯(lián)立J得x=l,y=l,

,2χ-y=l,

???直線過點(diǎn)(IJ)

二直線的方向向量o=(—3,2),

2

???直線的斜率％=一3

2

則直線的方程為廠1=一余L1),

即2x+3y-5=0.

感悟升華(1)求直線方程一般有以下兩種方法：

①直接法：由題意確定出直線方程的適當(dāng)形式，然后直接寫出其方程.

②待定系數(shù)法：先由直線滿足的條件設(shè)出直線方程，方程中含有待定的系數(shù)，再由題設(shè)條件

求出待定系數(shù)，即得所求直線方程.

(2)對(duì)于點(diǎn)斜式、截距式方程使用時(shí)要注意分類討論思想的運(yùn)用(若采用點(diǎn)斜式，應(yīng)先考慮斜

率不存在的情況；若采用截距式，應(yīng)判斷截距是否為零).

【訓(xùn)練2】(1)已知點(diǎn)M是直線/：2χ-y-4=0與X軸的交點(diǎn)，將直線/繞點(diǎn)M按逆時(shí)針

方向旋轉(zhuǎn)45。，得到的直線方程是()

A.x+y—3=0B.x~3y~2=0

C.3x-),+6=0D.3x+y—6=0

(2)過點(diǎn)(2,1)且在無軸上截距與在＞?軸上截距之和為6的直線方程為.

答案(I)D(2)x+y-3=0或x+2y-4=0

解析⑴設(shè)直線/的傾斜角為α,則tanα=k=2,

2+1

直線/繞點(diǎn)M按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)45。，所得直線的斜率A'=tan(α+450)=—-=-3,

1-Z^1

又點(diǎn)M(2,0),

所以y=—3(%—2),即3x+y-6=0.

⑵由題意可設(shè)直線方程為"A1.

a+b—6,

則“21解得”=∕>=3,或a=4,?=2.

~+τ=l,

lab

故所求直線方程為尤+y—3=0或x+2y-4=0.

考點(diǎn)三直線方程的綜合應(yīng)用師生共研

【例3】已知直線/：履一y+l+2A=0伙GR).

(1)證明：直線/過定點(diǎn)；

⑵若直線不經(jīng)過第四象限，求Z的取值范圍；

(3)若直線/交X軸負(fù)半軸于點(diǎn)4交y軸正半軸于點(diǎn)8,ZVlOB的面積為S(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),

求S的最小值并求此時(shí)直線/的方程.

⑴證明直線/的方程可化為k(x+2)+(l-y)=0,

x一+2尸=0。,，解得IX=-2,

y=i?

，無論我取何值，直線總經(jīng)過定點(diǎn)(-2,1).

解由方程知，當(dāng)左時(shí)，直線在軸上的截距為一r—,在軸上的截距為

(2)WoXKyl+2k,

?1+2憶

要使直線不經(jīng)過第四象限，則必須有，―k'―2,解得40;

.1+2JI>1,

當(dāng)Z=O時(shí)，直線為y=l,符合題意，故人的取值范圍是［0,+∞).

(3)解由題意可知kW0,再由/的方程，

得A(一0),B(0,l+2fc).

rι+2?

——；—<0,

依題意得Jk解得《>0.

.l+2fc>0,

'：S=^?OA??OB?^--∣1+2?∣

1(1+2無A?(1,?

=2?^r^=≡tt+l?+4J

≥^×(2×2+4)=4,

“=”成立的條件是Qo且必=；,即k=；,

K乙

???Smin=4,此時(shí)直線/的方程為χ-2y+4=0.

感悟升華1.含有參數(shù)的直線方程可看作直線系方程，這時(shí)要能夠整理成過定點(diǎn)的直線系，

能夠看出“動(dòng)中有定”.若直線的方程為),=k(χ-l)+2,則直線過定點(diǎn)(1,2).

2.求解與直線方程有關(guān)的面積問題，應(yīng)根據(jù)直線方程求解相應(yīng)坐標(biāo)或者相關(guān)長度，進(jìn)而求

得多邊形面積.

3.求參數(shù)值或范圍.注意點(diǎn)在直線上，則點(diǎn)的坐標(biāo)適合直線的方程，再結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性

或基本不等式求解.

【訓(xùn)練3】(1)已知ZGR,寫出以下動(dòng)直線所過的定點(diǎn)坐標(biāo)：

①若直線方程為y=H+3,則直線過定點(diǎn)；

②若直線方程為y=fcc+3A,則直線過定點(diǎn)；

③若直線方程為x=6+3,則直線過定點(diǎn).

(2)(2021?武威模擬)若直線0x+6y=α6(α>0,匕>0)過點(diǎn)(1,1),則該直線在X軸、)，軸上的截

距之和的最小值為()

A.IB.4C.2D.8

答案(1)①(0,3)②(一3,0)③(3,0)(2)B

解析(1)①當(dāng)X=O時(shí)，y=3,所以直線過定點(diǎn)(0,3).

②直線方程可化為y=A(x+3),故直線過定點(diǎn)(-3,0).

③當(dāng)y=0時(shí)，x=3,所以直線過定點(diǎn)(3,0).

(2)；直線ax+by=ab(a>0,(>0)過點(diǎn)(1,1),

所以α+Q",∣+∣-1,因?yàn)橹本€在X軸的截距為6,在y軸上的截距為“，所以直線在X

軸、y軸上的截距之和為a+b,α+b=(α+M?+!)=2+2+注2+2'限=4,所以當(dāng)a

vɑUJClU?∣ClU

=匕=2時(shí)取最小值，最小值為4,故選B.

課后鞏固作業(yè)分層訓(xùn)練?提升能力

A級(jí)基礎(chǔ)鞏固

一、選擇題

1.如圖中的直線∕∣,/2，/3的斜率分別為心，h，ki,則(

A.k?<k2<k3B.k3<k↑<k2

C.k3<k2<k1D.k?<k3<k2

答案D

解析直線∕∣的傾斜角Ctl是鈍角,故?l<0,直線/2與&的傾斜角c<2與013均為銳角且Ct2>α3,

所以0<?3<?2,因此k—

2.(2021?安陽模擬)若平面內(nèi)三點(diǎn)A(l,-a),B(2,a2),C(3,03)共線,則α=()

2—^?∣5?

A.或OB.—或0

r2±√5

口.2

答案A

∩^?∩∩?,—∣-∩

解析由題意知心B=Mc,即2—]=3一]，即”(。2—2a—1)=0,解得α=0或a=l±√∑

3.如果A?β>O,8?C<0,那么直線Ar-By-C=O不經(jīng)過的象限是()

A.第一象限B.第二象限

C.第三象限D(zhuǎn).第四象限

答案D

解析因?yàn)橹本€在X軸、y軸上的截距分別為彳<0,-f>0,所以直線Ar-B)LC=O不經(jīng)過

的象限是第四象限.故選D.

4.（2020?成都診斷）過點(diǎn)（2,1）,且傾斜角比直線y=-x—l的傾斜角小:的直線方程是（）

A.x=2B.y=1C.x=lD.y=2

答案A

解析直線y=-x—1的傾斜角為芋，則所求直線的傾斜角為冬故所求直線斜率不存在，

又直線過點(diǎn)（2,1）,所以所求直線方程為x=2.

5.（2021?福建六校聯(lián)考）在同一平面直角坐標(biāo)系中，直線/1：cιx+y+b=0和直線/2：bx+y

+α=0有可能是（）

答案B

解析當(dāng)O>0時(shí)，一〃<0,-/X0,結(jié)合選項(xiàng)知B符合，其他均不符合.

6.已知直線/：M+），-2—。=0在X軸和y軸上的截距相等，則。的值是（）

A.1B.-1

C.一2或一1D.—2或1

答案D

解析令X=0,y=2+a,

.2+αLl,2-?-a

令y=0,x=—~—,則2+。=~~一.

即（α+2）（α-1）=0,.9.a=-2或a=?.

7.直線2%cosa-廠3=θ（α∈的傾斜角的取值范圍是（）

「兀ππππππ2π

AI不

3B.4,3C.4,2D.4,3

答案B

解析直線2xcosa—y—3=0的斜率攵=2CoS

ππ

因?yàn)?/p>

因此￠=2CoSa∈[1,√3].

設(shè)直線的傾斜角為仇則有tan0∈[l,√3].

Γ71TT

又e∈[0,π）,所以J∈∣j,?j,

兀Tr

即傾斜角的取值范圍是不5.

8.(2021?安陽模擬)已知點(diǎn)A(l,3),B(-2,-1).若直線/：y=k(,x-2)+1與線段4B恒相交,

則上的取值范圍是()

A.嗎B.?≤-2

C.A:2/或無W-2D.-2≤?≤∣

答案D

解析直線/：y=k(χ-2)+l經(jīng)過定點(diǎn)P(2,l),

3-1-1-11

?kpΛ~γz^~~2,kpB—_2_2~2,

又直線/：y=-χ-2)+l與線段AB恒相交，

二-2≤?≤∣.

二、填空題

9.把直線χ-y+√5f=0繞點(diǎn)(1,小)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)15。后，所得直線/的方程是.

答案y->βχ

解析已知直線的斜率為1,則其傾斜角為45。，繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)15。后，得到的直線/的傾

斜角。=45。+15。=60。，直線/的斜率為tanα=tan6(Γ=√5,直線/的方程為y-√5=√5

(X—1),即y=小乂

10.(2020.沈陽模擬)過點(diǎn)(1,且在兩坐標(biāo)軸上的截距互為倒數(shù)的直線方程為.

答案x+4y-2=0

解析因?yàn)閮勺鴺?biāo)軸上的截距互為倒數(shù)，所以截距不為零，

可設(shè)直線方程為5+即=1,

因?yàn)椤?即=1過點(diǎn)°，")，

所以H=I,解得4=2,

所以，所求直線方程為5+2y=l,化為x+4y-2=0.

11.(2021?廣州質(zhì)檢)若直線/與直線y=l,x=7分別交于點(diǎn)P,Q,且線段P。的中點(diǎn)坐標(biāo)

為(1,-1),則直線/的斜率為.

套案―?

口滎3

解析依題意，設(shè)點(diǎn)尸3,1),2(7,份，

。+7=2,ftz=-5,

則有一—、解得」?

?+1=—2,[b=-3,

從而可知直線/的斜率為葺U=-/

12.在平面直角坐標(biāo)系xθy中，經(jīng)過點(diǎn)尸(1,1)的直線/與X軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)8.若兩

=—2而，則直線/的方程是.

答案x+2>-3=0

解析設(shè)A("0),8(0,b),由麗=一2而，可得α-1=-2X(0-l),0—1=-2S-1),則

α=3,6=點(diǎn)由截距式可得直線/的方程為5+1=1,即x+2y—3=0.

2

B級(jí)能力提升

13.(2020?東北三省三校調(diào)研)設(shè)尸為曲線C：y=Λ2+2r+3上的點(diǎn)，且曲線C在點(diǎn)P處的

切線傾斜角的取值范圍為[o,牛則點(diǎn)P