内容正文:
第三章 直线与方程
3.2 直线的方程
一、直线的点斜式方程
1.直线的点斜式方程的定义
已知直线l经过点,且斜率为k,则直线l的方程为__________.
这个方程是由直线上一定点及其斜率确定的,因此称为直线的__________,简称__________.
当直线l的倾斜角为0°时(如图1),,即k=0,这时直线l与x轴平行或重合,l的方程就是,或.
当直线l的倾斜角为90°时(如图2),直线没有斜率,这时直线l与y轴平行或重合,它的方程不能用点斜式表示.因为这时l上每一点的横坐标都等于,所以它的方程是,或.
深度剖析
(1)当直线的斜率存在时,才能用直线的点斜式方程.
(2)当取任意实数时,方程表示过定点的无数条直线.
2.直线的点斜式方程的推导
如图,设点是直线l上不同于点的任意一点,根据经过两点的直线的斜率公式得 (1),即 (2).
注意:方程(1)与方程(2)的差异:点的坐标不满足方程(1),但满足方程(2),因此,点不在方程(1)表示的图形上,而在方程(2)表示的图形上,方程(1)不能称为直线l的方程.
上述过程可以证明直线上每个点的坐标都是方程(2)的解.对上面的过程逆推,可以证明以方程(2)的解为坐标的点都在直线l上,所以这个方程就是过点,斜率为k的直线l的方程.
二、直线的斜截式方程
1.直线的斜截式方程的定义
我们把直线l与y轴交点的纵坐标b叫做直线l在y轴上的__________.
如果直线l的斜率为k,且在y轴上的截距为b,则方程为,即__________叫做直线的__________,简称__________.
当b=0时,表示过原点的直线;当k=0且b≠0时,表示与x轴平行的直线;当k=0且b=0时,表示与x轴重合的直线.
深度剖析
(1)纵截距不是距离,它是直线与y轴交点的纵坐标,所以可取一切实数,即可为正数、零或负数. 纵截距也可能不存在,比如当直线与y轴平行时.
(2)由于有些直线没有斜率,即有些直线在y轴上没有截距,所以并非所有直线都可以用斜截式表示.
2.直线的斜截式方程的推导
已知直线l在y轴上的截距为b,斜率为k,求直线l的方程.这个问题相当于给出了直线上一点及直线的斜率k,求直线的方程,是点斜式方程的一种特殊情况,代入点斜式方程可得,即.
三、直线的两点式方程
1.直线的两点式方程的定义
已知直线过两点,当