2.2 练习3 直线的一般式方程课时练(学生版+教师版) 2026-2027学年 高中数学 选择性必修 第一册 (人教A版)

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2.2 练习3 直线的一般式方程课时练(学生版+教师版) 2026-2027学年 高中数学 选择性必修 第一册 (人教A版)

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2.2 练习3 直线的一般式方程
1. (2025·山西太原高二检测)直线x-3y-1=0的倾斜角为(  )
A. 30° B. 60°
C. 135° D. 150°
2. (2025·河北沧州高二检测)已知直线x+y+m-1=0与直线x+(m+2)y+3=0平行,则m等于(  )
A. -1 B. 3
C. -3 D. 1
3. (2025·湖南永州高二检测)已知两条直线l1:3x-2y+1=0和l2:ax+2y+1=0相互垂直,则a等于(  )
A. 2 B. 3
C. D.
4. 已知直线l:kx-y+1=3k,当k变化时,直线l恒过的定点的坐标为(  )
A. (0,0)
B. (0,1)
C. (3,1)
D. (2,1)
5. 已知直线ax+4y-2=0与2x-5y+b=0互相垂直,垂足为(1,c),则a+b+c的值为(  )
A. -4 B. 20
C. 0 D. 24
6. 已知ab<0,bc<0,则直线ax+by+c=0经过(  )
A. 第一、 二、 三象限
B. 第一、 二、 四象限
C. 第一、 三、 四象限
D. 第二、 三、 四象限
7. (2025·江苏南通高二期中)若直线l的方程为x-my=0(|m|≤1),则l的倾斜角的取值范围是(  )
A. ∪ B.
C. ∪ D.
8. (多选)(2025·山东泰安高二期中)已知直线l1:(a-1)x+2y-1=0,直线l2:6x+ay+2-a=0,若l1∥l2或l1⊥l2,则a的值可能为(  )
A. 4 B. -3
C. D. 1
9. (多选)设直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R),下列说法中,正确的是(  )
A. 当a≤-1时,l不经过第二象限
B. 直线恒过定点(1,3)
C. 不论a为何值,直线恒过第四象限
D. 直线的倾斜角不可能是90°
10. 若方程(6a2-a-2)x+(3a2-5a+2)y+a+1=0表示平行于y轴的直线,则a= .
11. (2025·山东临沂高二期中)若点A(0,4)和点B(-1,3)关于直线l:mx+y+n=0对称,则m+n= .
12. (2025·辽宁沈阳高二检测)已知直线l:x+my=0与射线:x+y-1=0(x≤0)相交,则l的倾斜角α的取值范围是 .
13. 求满足下列条件的直线方程.
(1)经过点A(-1,-3),且斜率等于直线3x+8y-1=0的斜率的2倍;
(2)过点M(0,4),且与两坐标轴围成的三角形的周长为12.
14. 已知Rt△ABC的顶点A(-3,0),直角顶点B(-1,-2),顶点C在x轴上.
(1)求点C的坐标;
(2)求斜边上的中线的方程.
15. 瑞士著名数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一条直线上.这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点分别为A(0,0),B(8,0),C(0,6),则△ABC的“欧拉线”方程为(  )
A. 3x+4y-3=0
B. 3x-4y=0
C. 3x-4y+3=0
D. 3x+4y=0
16. 如图所示,在平面直角坐标系Oxy中,已知点A(0,2),B(-2,0),C(1,0),分别以AB,AC为边向外作正方形ABEF与ACGH,则直线FH的一般式方程为 . 2.2 练习3 直线的一般式方程
1. (2025·山西太原高二检测)直线x-3y-1=0的倾斜角为( A )
A. 30° B. 60°
C. 135° D. 150°
【解析】 ∵直线x-3y-1=0的斜率为k=,∴该直线的倾斜角为30°.
2. (2025·河北沧州高二检测)已知直线x+y+m-1=0与直线x+(m+2)y+3=0平行,则m等于( A )
A. -1 B. 3
C. -3 D. 1
【解析】 ∵直线x+y+m-1=0与直线x+(m+2)y+3=0平行,∴1×(m+2)=1×1,解得m=-1.此时两直线为x+y-2=0与x+y+3=0,满足题意.
3. (2025·湖南永州高二检测)已知两条直线l1:3x-2y+1=0和l2:ax+2y+1=0相互垂直,则a等于( C )
A. 2 B. 3
C. D.
【解析】 ∵直线l1:3x-2y+1=0和l2:ax+2y+1=0相互垂直,∴3a+(-2)×2=0,解得a=.
4. 已知直线l:kx-y+1=3k,当k变化时,直线l恒过的定点的坐标为( C )
A. (0,0)
B. (0,1)
C. (3,1)
D. (2,1)
【解析】 直线l的方程可化为k(x-3)-y+1=0,令得∴当k变化时,直线l恒过的定点的坐标为(3,1).
5. 已知直线ax+4y-2=0与2x-5y+b=0互相垂直,垂足为(1,c),则a+b+c的值为( A )
A. -4 B. 20
C. 0 D. 24
【解析】 ∵直线ax+4y-2=0与2x-5y+b=0互相垂直,∴2a-20=0,解得a=10.将(1,c)分别代入两直线的方程得c=-2,b=-12,∴a+b+c=-4.
6. 已知ab<0,bc<0,则直线ax+by+c=0经过( A )
A. 第一、 二、 三象限
B. 第一、 二、 四象限
C. 第一、 三、 四象限
D. 第二、 三、 四象限
【解析】 由ax+by+c=0得y=x,∵ab<0,bc<0,∴>0,>0,∴直线经过第一、 二、 三象限.
7. (2025·江苏南通高二期中)若直线l的方程为x-my=0(|m|≤1),则l的倾斜角的取值范围是( D )
A. ∪ B.
C. ∪ D.
【解析】 当m=0时,直线的倾斜角为;当m≠0时,直线l的斜率k=,∵|m|≤1,∴k≥1,或k≤-1,根据正切函数的图象性质可知,倾斜角的取值范围是≤α<或<α≤.综上≤α≤.
8. (多选)(2025·山东泰安高二期中)已知直线l1:(a-1)x+2y-1=0,直线l2:6x+ay+2-a=0,若l1∥l2或l1⊥l2,则a的值可能为( BC )
A. 4 B. -3
C. D. 1
【解析】 对于直线l1:(a-1)x+2y-1=0,直线l2:6x+ay+2-a=0,若l1∥l2,则a≠0,∴≠,解得a=-3,B正确;若l1⊥l2,则6(a-1)+2a=0,解得a=,经检验,满足要求,C正确;由上述解析可知A,D错误.
9. (多选)设直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R),下列说法中,正确的是( ACD )
A. 当a≤-1时,l不经过第二象限
B. 直线恒过定点(1,3)
C. 不论a为何值,直线恒过第四象限
D. 直线的倾斜角不可能是90°
【解析】 对于A,将l的方程化为y=-(a+1)x+a-2,欲使l不经过第二象限,当且仅当或成立,∴a≤-1,A正确;对于B,点(1,3)代入直线方程不成立,B错误;对于C,∵直线恒过第四象限内的点(1,-3),∴不论a为何值,直线恒过第四象限,C正确;对于D,直线的斜率始终存在,为-(a+1),∴倾斜角不可能等于90°,D正确.
10. 若方程(6a2-a-2)x+(3a2-5a+2)y+a+1=0表示平行于y轴的直线,则a= 1 .
【解析】 依题意得解得a=1.
11. (2025·山东临沂高二期中)若点A(0,4)和点B(-1,3)关于直线l:mx+y+n=0对称,则m+n= -2 .
【解析】 ∵点A(0,4)和点B(-1,3)关于直线l:mx+y+n=0对称,∴l是线段AB的垂直平分线,由AB⊥l,可得·(-m)=-1,解得m=1.又AB的中点坐标为,∴n=0,解得n=-3,故m+n=-2.
12. (2025·辽宁沈阳高二检测)已知直线l:x+my=0与射线:x+y-1=0(x≤0)相交,则l的倾斜角α的取值范围是 30°≤α<135° .
【解析】 直线l:x+my=0过定点A(,0),射线x+y-1=0(x≤0)端点为B(0,1),倾斜角为135°,如图所示,
当直线l与射线交点为点B时,此时直线l斜率为kAB=,倾斜角为30°,当直线l与射线平行时,直线l倾斜角为135°,此时没有交点,当30°≤α<135°时,直线与射线相交.
13. 求满足下列条件的直线方程.
(1)经过点A(-1,-3),且斜率等于直线3x+8y-1=0的斜率的2倍;
(2)过点M(0,4),且与两坐标轴围成的三角形的周长为12.
解: (1)∵3x+8y-1=0可化为y=x,∴直线3x+8y-1=0的斜率为,则所求直线的斜率k=2×.又直线经过点(-1,-3),∴所求直线的方程为y+3=(x+1),即3x+4y+15=0.
(2)设直线与x轴的交点为(a,0),∵点M(0,4)在y轴上,∴由题意得4|a|=12,解得a=±3,∴所求直线的方程为=1,或=1,即4x+3y-12=0,或4x-3y+12=0.
14. 已知Rt△ABC的顶点A(-3,0),直角顶点B(-1,-2),顶点C在x轴上.
(1)求点C的坐标;
(2)求斜边上的中线的方程.
解: (1)∵Rt△ABC的直角顶点B(-1,-2),∴AB⊥BC,故kAB·kBC=-1.又A(-3,0),∴kAB=,∴kBC=,∴直线BC的方程为y+2(x+1),即xy-3=0.∵点C在x轴上,∴由y=0得x=3,即C(3,0).
(2)由(1)得C(3,0),∴AC的中点为(0,0),
∴斜边上的中线为直线OB(O为坐标原点),直线OB的斜率k=2,∴直线OB的方程为y=2x.
15. 瑞士著名数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一条直线上.这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点分别为A(0,0),B(8,0),C(0,6),则△ABC的“欧拉线”方程为( B )
A. 3x+4y-3=0
B. 3x-4y=0
C. 3x-4y+3=0
D. 3x+4y=0
【解析】 ∵直线AB的斜率为=0,直线AC的斜率不存在,∴∠CAB为直角,即△ABC是直角三角形,则垂心为直角顶点A(0,0),外心为斜边BC的中点M(4,3).∵点A,M所在直线的斜率为,∴△ABC的“欧拉线”方程为y=x,即3x-4y=0.
16. 如图所示,在平面直角坐标系Oxy中,已知点A(0,2),B(-2,0),C(1,0),分别以AB,AC为边向外作正方形ABEF与ACGH,则直线FH的一般式方程为 x+4y-14=0 .
【解析】 过点H,F分别作y轴的垂线,垂足分别为M,N(图略).∵四边形ACGH为正方形,∴Rt△AMH≌Rt△COA,∴AM=OC=1,MH=OA=2,∴OM=OA+AM=3,∴点H的坐标为(2,3),同理得到F(-2,4),∴直线FH的方程为,化为一般式方程为x+4y-14=0.(共26张PPT)
二、 直线的方程
练习3 直线的一般式方程
直线和圆的方程
第二章
必备知识练
1. (2025·山西太原高二检测)直线x-3y-1=0的倾斜角为
(  )
A. 30° B. 60°
C. 135° D. 150°
【解析】 ∵直线x-3y-1=0的斜率为k=,∴该直线的倾斜角为30°.
A
2. (2025·河北沧州高二检测)已知直线x+y+m-1=0与直线
x+(m+2)y+3=0平行,则m等于(  )
A. -1 B. 3
C. -3 D. 1
【解析】 ∵直线x+y+m-1=0与直线x+(m+2)y+3=0平行,∴1×(m+2)=1×1,解得m=-1.此时两直线为x+y-2=0与x+y+3=0,满足题意.
A
3. (2025·湖南永州高二检测)已知两条直线l1:3x-2y+1=0
和l2:ax+2y+1=0相互垂直,则a等于(  )
A. 2 B. 3
C. D.
【解析】 ∵直线l1:3x-2y+1=0和l2:ax+2y+1=0相互垂直,∴3a+(-2)×2=0,解得a=.
C
4. 已知直线l:kx-y+1=3k,当k变化时,直线l恒过的定点的
坐标为(  )
A. (0,0) B. (0,1)
C. (3,1) D. (2,1)
【解析】 直线l的方程可化为k(x-3)-y+1=0,令得∴当k变化时,直线l恒过的定点的坐标为(3,1).
C
5. 已知直线ax+4y-2=0与2x-5y+b=0互相垂直,垂足为
(1,c),则a+b+c的值为(  )
A. -4 B. 20
C. 0 D. 24
【解析】 ∵直线ax+4y-2=0与2x-5y+b=0互相垂直,∴2a-20=0,解得a=10.将(1,c)分别代入两直线的方程得c=-2,b=-12,∴a+b+c=-4.
A
6. 已知ab<0,bc<0,则直线ax+by+c=0经过(  )
A. 第一、 二、 三象限
B. 第一、 二、 四象限
C. 第一、 三、 四象限
D. 第二、 三、 四象限
【解析】 由ax+by+c=0得y=x,∵ab<0,bc<0,∴>0,>0,∴直线经过第一、 二、 三象限.
A
7. (2025·江苏南通高二期中)若直线l的方程为x-my=
0(|m|≤1),则l的倾斜角的取值范围是(  )
A. ∪ B.
C. ∪ D.
【解析】 当m=0时,直线的倾斜角为;当m≠0时,直线l的斜率k=,∵|m|≤1,∴k≥1,或k≤-1,根据正切函数的图象性质可知,倾斜角的取值范围是≤α<或<α≤.综上≤α≤.
D
8. (多选)(2025·山东泰安高二期中)已知直线l1:(a-1)x+2y-1=0,直线l2:6x+ay+2-a=0,若l1∥l2或l1⊥l2,则a的值可能为(   )
A. 4 B. -3
C. D. 1
【解析】 对于直线l1:(a-1)x+2y-1=0,直线l2:6x+ay+2-a=0,若l1∥l2,则a≠0,∴≠,解得a=-3,B正确;若l1⊥l2,则6(a-1)+2a=0,解得a=,经检验,满足要求,C正确;由上述解析可知A,D错误.
BC
9. (多选)设直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R),下列说
法中,正确的是(   )
A. 当a≤-1时,l不经过第二象限
B. 直线恒过定点(1,3)
C. 不论a为何值,直线恒过第四象限
D. 直线的倾斜角不可能是90°
ACD
【解析】 对于A,将l的方程化为y=-(a+1)x+a-2,欲使l不经过第二象限,当且仅当或成立,∴a≤-1,A正确;对于B,点(1,3)代入直线方程不成
立,B错误;对于C,∵直线恒过第四象限内的点(1,-3),
∴不论a为何值,直线恒过第四象限,C正确;对于D,直线的斜率始终存在,为-(a+1),∴倾斜角不可能等于90°,D正确.
10. 若方程(6a2-a-2)x+(3a2-5a+2)y+a+1=0表示平行于
y轴的直线,则a=__________.
【解析】 依题意得解得a=1.
1
11. (2025·山东临沂高二期中)若点A(0,4)和点B(-1,3)关于
直线l:mx+y+n=0对称,则m+n=__________.
【解析】 ∵点A(0,4)和点B(-1,3)关于直线l:mx+y+n=0对称,∴l是线段AB的垂直平分线,由AB⊥l,可得· (-m)=-1,解得m=1.又AB的中点坐标为,∴n=0,解得n=-3,故m+n=-2.
-2
12. (2025·辽宁沈阳高二检测)已知直线l:x+my=0与射线:x+y-1=0(x≤0)相交,则l的倾斜角α的取值范围是__________________.
30°≤α<135°
【解析】 直线l:x+my=0过定点A(,0),射线x+y-1=0(x≤0)端点为B(0,1),倾斜角为135°,如图所示,
当直线l与射线交点为点B时,此时直线l斜率为kAB=,倾斜角为30°,当直线l与射线平行时,直线l倾斜角为135°,此时没有交点,当30°≤α<135°时,直线与射线相交.
关键能力练
13. 求满足下列条件的直线方程.
(1)经过点A(-1,-3),且斜率等于直线3x+8y-1=0的斜率的2倍;
(2)过点M(0,4),且与两坐标轴围成的三角形的周长为12.
解: (1)∵3x+8y-1=0可化为y=x,∴直线3x+8y-1=0的斜率为,则所求直线的斜率k=2×.又直线经过点(-1,-3),∴所求直线的方程为y+3=(x+1),即3x+4y+15=0.
(2)设直线与x轴的交点为(a,0),∵点M(0,4)在y轴上,∴由题意得4|a|=12,解得a=±3,∴所求直线的方程为=1,或=1,即4x+3y-12=0,或4x-3y+12=0.
14. 已知Rt△ABC的顶点A(-3,0),直角顶点B(-1,-2),顶点C在x轴上.
(1)求点C的坐标;
(2)求斜边上的中线的方程.
解: (1)∵Rt△ABC的直角顶点B(-1,-2),∴AB⊥BC,故kAB·kBC=-1.又A(-3,0),∴kAB=,∴kBC=,∴直线BC的方程为y+2(x+1),即xy-3=0.∵点C在x轴上,∴由y=0得x=3,即C(3,0).
(2)由(1)得C(3,0),∴AC的中点为(0,0),
∴斜边上的中线为直线OB(O为坐标原点),直线OB的斜率k=2,∴直线OB的方程为y=2x.
拓展突破练
15. 瑞士著名数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一条直线上.这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点分别为A(0,0),B(8,0),C(0,6),则△ABC的“欧拉线”方程为
(  )
A. 3x+4y-3=0 B. 3x-4y=0
C. 3x-4y+3=0 D. 3x+4y=0
B
【解析】 ∵直线AB的斜率为=0,直线AC的斜率不存在,∴∠CAB为直角,即△ABC是直角三角形,则垂心为直角顶点A(0,0),外心为斜边BC的中点M(4,3).∵点A,M所在直线的斜率为,∴△ABC的“欧拉线”方程为y=x,即3x-4y=0.
16. 如图所示,在平面直角坐标系Oxy中,已知点A(0,2),B(-2,0),C(1,0),分别以AB,AC为边向外作正方形ABEF与ACGH,则直线FH的一般式方程为_________________.
x+4y-14=0
【解析】 过点H,F分别作y轴的垂线,垂足分别为M,N(图略).∵四边形ACGH为正方形,∴Rt△AMH≌Rt△COA,∴AM=OC=1,MH=OA=2,∴OM=OA+AM=3,∴点H的坐标为(2,3),同理得到F(-2,4),∴直线FH的方程为,化为一般式方程为x+4y-14=0.

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