内容正文:
2.2 直线的方程
2.2.1 直线点斜式方程
学 习 目 标
核 心 素 养
1.了解直线方程的点斜式的推导过程.(难点)
2.掌握直线方程的点斜式并会应用.(重点)
3.掌握直线方程的斜截式,了解截距的概念.(重点、易错点)
通过对直线的点斜式方程的学习,培养逻辑推理、数学运算的数学素养.
斜拉桥又称斜张桥,桥身简约刚毅,力感十足.若以桥面所在直线为x轴,桥塔所在直线为y轴建立平面直角坐标系,那么斜拉索可看成过桥塔上同一点的直线.
已知某一斜拉索过桥塔上一点B,那么该斜拉索位置确定吗?
1.直线的点斜式方程和斜截式方程
点斜式
斜截式
已知条件
点P(x0,y0)和斜率k
斜率k和直线在y轴上的截距b
图示
方程形式
y-y0=k(x-x0)
y=kx+b
适用条件
斜率存在
思考:直线的点斜式方程能否表示坐标平面上的所有直线呢?
[提示] 不能.有斜率的直线才能写成点斜式方程,凡是垂直于x轴的直线,其方程都不能用点斜式表示.
2.直线在y轴上的截距
定义:直线l与y轴的交点(0,b)的纵坐标b.
符号:可正,可负,也可为零.
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)直线的点斜式方程能表示平面上的所有直线.
( )
(2)=k与y-y0=k(x-x0)都是直线的点斜式方程.
( )
(3)直线的纵截距是直线与y轴交点的纵坐标.
( )
[提示] (1)× (2)× (3)√
2.直线l的点斜式方程是y-2=3(x+1),则直线l的斜率是( )
A.2 B.-1 C.3 D.-3
C [由直线的点斜式方程可知直线l的斜率是3.]
3.直线=1在y轴上的截距是( )
-
A.|b|
B.-b2
C.b2
D.±b
B [令x=0,则y=-b2.]
4.过点(2,1)且与直线y=3x+1平行的直线的点斜式方程为________.
y-1=3(x-2) [y=3x+1的斜率为3,∴所求直线的斜率为3,即所求直线方程的点斜式方程为y-1=3(x-2).]
直线的点斜式方程
【例1】 (1)一条直线经过点(2,5),倾斜角为45°,则这条直线的点斜式方程为________.
(2)经过点(-5,2)且平行于y轴的直线方程为________.
(1)y-5=x-2 (2)x=-5 [(1)因为倾斜角为45°,
所以斜率k=tan 45°=1,
所以直线的点斜式方程为y-5=x-2.
(2)因为直线平行于y轴,所以直线不存在斜率,所以方程为x=-5.]
求直线的点斜式方程的步骤
提醒:斜率不存在时,过点P(x0,y0)的直线与x轴垂直,直线上所有点的横坐标相等,都为x0,故直线方程为x=x0.
[跟进训练]
1.分别求出经过点P(3,4),且满足下列条件的直线方程,并画出图形.
(1)斜率k=2;(2)与x轴平行;(3)与x轴垂直.
[解] (1)由点斜式方程得
y-4=2(x-3).
(2)与x轴平行时,k=0,
∴y-4=0×(x-3),即y=4.
(3)与x轴垂直,斜率不存在,方程为x=3.
直线的斜截式方程
【例2】 根据条件写出下列直线的斜截式方程:
(1)斜率为2,在y轴上的截距是5;
(2)倾斜角为150°,在y轴上的截距是-2;
(3)倾斜角为60°,与y轴的交点到坐标原点的距离为3.
[解] (1)由直线的斜截式方程可知,所求直线方程为y=2x+5.
(2)因为倾斜角α=150°,所以斜率k=tan 150°=-x-2.,由斜截式可得直线方程为y=-
(3)因为直线的倾斜角为60°,所以斜率k=tan 60°=x-3.x+3或y=.因为直线与y轴的交点到坐标原点的距离为3,所以直线在y轴上的截距b=3或b=-3,故所求直线的斜截式方程为y=
求直线的斜截式方程
(1)先求参数k和b,再写出斜截式方程.
(2)斜率可以是已知的,也可以利用倾斜角来求出,还可以利用平行、垂直关系求出斜率.
(3)b是直线在y轴上的截距,即直线与y轴交点的纵坐标,不是交点到原点的距离.
[跟进训练]
2.已知直线l的斜率为,且和两坐标轴围成面积为3的三角形,求l的斜截式方程.
[解] 设直线方程为y=x+b,则x=0时,y=b;y=0时,x=-6b.
由已知可得·|b|·|-6b|=3,
即6|b|2=6,∴b=±1.
故所求直线方程为y=x-1.x+1或y=
斜截式在两直线平行与垂直中的应用
[探究问题]
1.已知l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,若l1∥l2,应满足什么条件?若l1⊥l2,应满足什么条件?
[提示] k1=k2且b1≠b2;k1·k2=-1.
2.一次函数的解析式与直线的斜截式方程y=kx+b有什么不