1.[甘肃酒泉多校2026高二期中联考]已知直线 $ l $ 的方程为 $ x \cos \theta -y-3=0 $ ,则直线 $ l $ 的倾斜角 $ \alpha $ 的可能取值为( )(多选)
A. $ \dfrac{\mathrm{\pi }}{4} $
B. $ \dfrac{\mathrm{\pi }}{3} $
C. $ \dfrac{\mathrm{\pi }}{2} $
D. $ \dfrac{5\mathrm{\pi }}{6} $
已知直线 $ l $ 的方程为 $ x \cos \theta -y-3=0 $ ,且直线 $ l $ 的倾斜角为 $ \alpha $ ,则直线 $ l $ 的斜率 $ k= \cos \theta \in [-1,1] $ ,所以 $ \tan \alpha \in [-1,1] $ .又 $ \alpha \in [0 $ , $ \mathrm{\pi }) $ ,所以 $ \alpha \in [0,\dfrac{\mathrm{\pi }}{4}]\cup [\dfrac{3\mathrm{\pi }}{4},\mathrm{\pi }) $ ,故直线 $ l $ 的倾斜角 $ \alpha $ 的可能取值为 $ \dfrac{\mathrm{\pi }}{4} $ 和 $ \dfrac{5\mathrm{\pi }}{6} $ .故选 $ \mathrm{A}\mathrm{D} $ .
2.若 $ AB < 0 $ , $ BC > 0 $ ,则直线 $ Ax-By-C=0 $ 不经过( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
由 $ Ax-By-C=0 $ ,得 $ y=\dfrac{A}{B}x-\dfrac{C}{B} $ ,又 $ AB < 0 $ , $ BC > 0 $ ,则直线的斜率 $ \dfrac{A}{B} < 0 $ ,在 $ y $ 轴上的截距 $ -\dfrac{C}{B} < 0 $ ,所以直线 $ Ax-By-C=0 $ 经过第二、三、四象限,不经过第一象限.故选 $ \mathrm{A} $ .
3.直线 $ l:\sqrt{3}x-y+2=0 $ 与 $ y $ 轴交于点 $ A $ ,将 $ l $ 绕点 $ A $ 顺时针旋转 $ {15}^{\circ } $ 得到直线 $ m $ ,则直线 $ m $ 的一般式方程为 .
$ x-y+2=0 $
在直线 $ l:\sqrt{3}x-y+2=0 $ 中,令 $ x=0 $ ,解得 $ y=2 $ ,则直线 $ l $ 与 $ y $ 轴的交点 $ A $ 为 $ (0,2) $ .又直线 $ l $ 的斜率为 $ \sqrt{3} $ ,倾斜角为 $ {60}^{\circ } $ ,将 $ l $ 绕点 $ A $ 顺时针旋转 $ {15}^{\circ } $ 得到直线 $ m $ 的倾斜角为 $ {45}^{\circ } $ ,所以直线 $ m $ 的斜率为 $ \tan {45}^{\circ }=1 $ ,所以直线 $ l $ 的方程为 $ y=x+2 $ ,故直线 $ m $ 的一般式方程为 $ x-y+2=0 $ .
4.根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程.
(1) 经过点 $ P(-2,1) $ ,斜率为2;
(2) 经过两点 $ A(-1,5) $ , $ B(2,-1) $ ;
(3) 一个方向向量为 $ (2,3) $ ,且在 $ x $ 轴上的截距为1.
(1) 【解】经过点 $ P(-2,1) $ ,斜率为2的直线的方程为 $ y-1=2(x+2) $ ,即 $ 2x-y+5=0 $ .
(2) 直线经过两点 $ A(-1,5) $ , $ B(2,-1) $ ,则直线方程为 $ \dfrac{y-5}{-1-5}=\dfrac{x-(-1)}{2-(-1)} $ ,化为一般式方程为 $ 2x+y-3=0 $ .
(3) 直线的一个方向向量为 $ (2,3) $ ,则该直线的斜率为 $ \dfrac{3}{2} $ ,因为该直线在 $ x $ 轴上的截距为1,
所以该直线经过点 $ (1,0) $ ,所以该直线的方程为 $ y=\dfrac{3}{2}(x-1) $ ,即 $ 3x-2y-3=0 $ .
5.已知直线 $ {l}_{1} $ 过点 $ A(2,5) $ 且与直线 $ {l}_{2}:2x+y-4=0 $ 平行,则直线 $ {l}_{1} $ 的一般式方程为( )
A. $ 2x+y+9=0 $
B. $ 2x+y-9=0 $
C. $ x+2y+9=0 $
D. $ x+2y-9=0 $
因为直线 $ {l}_{1} $ 与直线 $ {l}_{2}:2x+y-4=0 $ 平行,所以直线 $ {l}_{1} $ 的斜率为 $ -2 $ .又直线 $ {l}_{1} $ 过点 $ A(2,5) $ ,则直线 $ {l}_{1} $ 的方程为 $ y-5=-2(x-2) $ ,即一般式方程为 $ 2x+y-9=0 $ .故选 $ \mathrm{B} $ .
6.已知倾斜角为 $ \theta $ 的直线 $ l $ 与直线 $ 3x+y-4=0 $ 垂直,则 $ \cos {}^{2}\theta = $ ( )
A. $ \dfrac{1}{10} $
B. $ \dfrac{1}{9} $
C. $ \dfrac{9}{10} $
D. $ \dfrac{1}{3} $
由题知直线 $ 3x+y-4=0 $ 的斜率为 $ -3 $ ,因为倾斜角为 $ \theta $ 的直线 $ l $ 与直线 $ 3x+y-4=0 $ 垂直,所以 $ \tan \theta =\dfrac{-1}{-3}=\dfrac{1}{3} $ ,而 $ 0\leqslant \theta < \mathrm{\pi } $ ,则 $ \begin{cases}\dfrac{ \sin \theta }{ \cos \theta }=\dfrac{1}{3},\\ { \sin }^{2}\theta +{ \cos }^{2}\theta =1,\end{cases} $ 解得 $ { \cos }^{2}\theta =\dfrac{9}{10} $ .故选 $ \mathrm{C} $ .
7.“ $ a=1 $ ”是“直线 $ ax+(a-2)y-1=0 $ 和直线 $ x-ay+2=0 $ 平行”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
当 $ a=1 $ 时,两直线方程分别为 $ x-y-1=0 $ 和 $ x-y+2=0 $ ,可见两直线斜率相等,且两直线不重合,所以两直线平行,所以“ $ a=1 $ ”是“直线 $ ax+(a-2)y-1=0 $ 和直线 $ x-ay+2=0 $ 平行”的充分条件.
若直线 $ ax+(a-2)y-1=0 $ 和直线 $ x-ay+2=0 $ 平行,则 $ a\cdot (-a)-(a-2)×1=0 $ ,解得 $ a=-2 $ 或 $ a=1 $ .当 $ a=-2 $ 时,两直线方程分别为 $ 2x+4y+1=0 $ 和 $ x+2y+2=0 $ ,斜率相等,且两直线不重合,所以两直线平行;当 $ a=1 $ 时,两直线方程分别为 $ x-y-1=0 $ 和 $ x-y+2=0 $ ,斜率相等,且两直线不重合,所以两直线平行.所以“ $ a=1 $ ”不是“直线 $ ax+(a-2)y-1=0 $ 和直线 $ x-ay+2=0 $ 平行”的必要条件.
综上,“ $ a=1 $ ”是“直线 $ ax+(a-2)\cdot y-1=0 $ 和直线 $ x-ay+2=0 $ 平行”的充分不必要条件.故选 $ \mathrm{A} $ .
8.设直线 $ l $ 过点 $ M(3,-1) $ ,且和直线 $ 4x-3y=0 $ 平行.
(1) 求直线 $ l $ 的方程;
(2) 设直线 $ l $ 与 $ y $ 轴相交于点 $ N $ ,求直线 $ l $ 绕点 $ N $ 逆时针旋转 $ {90}^{\circ } $ 所得的直线方程.
(1) 【解】直线 $ l $ 与直线 $ 4x-3y=0 $ 平行,可设直线 $ l $ 的方程为 $ 4x-3y+m=0(m\ne 0) $ ,又因为直线 $ l $ 过点 $ M(3,-1) $ ,所以 $ 4×3-3×(-1)+m=0 $ , $ m=-15 $ ,故直线 $ l $ 的方程为 $ 4x-3y-15=0 $ .
(2) 在直线 $ l $ 的方程中,令 $ x=0 $ 可得 $ -3y-15=0 $ ,解得 $ y=-5 $ ,即点 $ N(0,-5) $ .直线 $ l $ 绕点 $ N $ 逆时针旋转 $ {90}^{\circ } $ 所得的直线与直线 $ l $ 垂直,则可设所求直线方程为 $ 3x+4y+n=0 $ .由题意得所求直线过点 $ N $ ,所以 $ 3×0+4×(-5)+n=0 $ ,解得 $ n=20 $ ,故所求直线方程为 $ 3x+4y+20=0 $ .
9.已知直线 $ {l}_{1}:kx-y+1=0 $ 与 $ {l}_{2}:kx+(4-k)y+1=0 $ 平行,则 $ k $ 的值是( )
A.5
B.0或5
C.0
D.0或1
由直线 $ {l}_{1} $ , $ {l}_{2} $ 平行得,当 $ k=0 $ 时,直线 $ {l}_{1} $ , $ {l}_{2} $ 的方程分别为 $ y=1 $ , $ y=-\dfrac{1}{4} $ ,显然两直线平行;当 $ k\ne 0 $ 时,由 $ \dfrac{k}{k}=\dfrac{-1}{4-k} $ ,解得 $ k=5 $ ,而当 $ k=5 $ 时,直线 $ {l}_{1} $ , $ {l}_{2} $ 的方程分别为 $ 5x-y+1=0 $ , $ 5x-y+1=0 $ ,两直线重合,不符合题意.综上所述, $ k $ 的值为0.故选 $ \mathrm{C} $ .