内容正文:
2.2 直线的方程
2.2.1 直线的点斜式方程
素养目标
新知索骥
1.了解直线方程的点斜式的推导过程.(逻辑推理)
2.掌握直线方程的点斜式并会应用.(数学运算)
3.掌握直线方程的斜截式,了解截距的概念.(直观想象)
知识点一 直线的点斜式方程
名称
已知条件
示意图
方程
使用范围
点斜式
点P(x0,y0)和斜率k
y-y0=k(x-x0)
斜率存在的直线
【微训练】
1.直线的方程可表示成点斜式方程的条件是( )
A.直线的斜率存在
B.直线的斜率不存在
C.直线不过原点
D.以上均不正确
A 解析:直线的点斜式方程只能适用于斜率存在的直线.
2.直线y-1=-2(x+1)的斜率是( )
A.-1 B.-2 C.-3 D.2
B 解析:由直线的点斜式方程知k=-2.
知识点二 直线的斜截式方程
1.直线在y轴上的截距:直线l与y轴的交点(0,b)的纵坐标b.
2.直线的斜截式方程
名称
已知条件
示意图
方程
使用范围
斜截式
斜率k和在y轴上的截距b
y=kx+b
斜率存在的直线
【微训练】1.直线l:y=kx+b的图象如图所示,则k,b满足( )
A.k>0,b>0
B.k<0,b<0
C.k<0,b>0
D.k>0,b<0
B 解析:由题图可知直线的倾斜角为钝角,且直线在y轴上的截距为负值,故k<0,b<0.
2.直线y=x-4在y轴上的截距是________.
-4 解析:由y=x-4,令x=0,得y=-4.
直线的点斜式方程
1.求满足下列条件的直线的点斜式方程.
(1)过点P(-4,3),斜率k=-3;
(2)过点P(3,-4),且与x轴平行;
(3)过P(-2,3),Q(5,-4)两点.
解:(1)由直线过点P(-4,3),斜率k=-3,
得直线的点斜式方程为y-3=-3(x+4).
(2)与x轴平行的直线,其斜率k=0,可得直线方程为y-(-4)=0×(x-3),即y+4=0.
(3)过点P(-2,3),Q(5,-4)的直线的斜率kPQ==-1.=
又因为直线过点P(-2,3),所以直线的点斜式方程为y-3=-(x+2).
2.(1)直线y=x+1绕着其上一点P(3,4)逆时针旋转90°后得直线l,求直线l的点斜式方程;
(2)直线l过点P(2,-3),且与过点M(-1,2),N(5,2)的直线垂直,求直线l的方程.
解:(1)直线 y=x+1的斜率k=1,所以倾斜角为45°.由题意知,直线l的倾斜角为135°,所以直线l的斜率k′=tan 135°=-1.
又点P(3,4)在直线l上,由点斜式方程知,直线l的方程为y-4=-(x-3).
(2)直线MN的斜率k==0,所以直线MN平行于x轴.
又直线l垂直于直线MN,因此直线l的倾斜角为90°,又直线l过点P(2,-3),所以直线l的方程为x-2=0,即x=2.
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.
直线的斜截式方程
【例1】 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)由直线方程的斜截式可知,所求直线方程为y=2x+5.
(2)由于倾斜角α=150°,所以斜率k=tan 150°=-x-2.,由斜截式可得方程为y=-
(3)由于直线的倾斜角为60°,所以斜率k=tan 60°=x-3.x+3或y=.由于直线与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,故所求直线方程为y=
【例2】已知直线l1的方程为y=-2x+3,l2的方程为y=4x-2,直线l与l1垂直,且与l2在y轴上的截距互为相反数,求直线l的方程.
解:因为l1⊥l,直线l1:y=-2x+3,
所以l的斜率为.
因为l与l2在y轴上的截距互为相反数,
直线l2:y=4x-2,所以l在y轴上的截距为2,
所以直线l的方程为y=x+2.
求斜截式方程的策略
(1)用斜截式求直线方程,只要确定直线的斜率和截距即可,要特别注意截距和距离的区别.
(2)直线的斜截式方程y=kx+b不仅形式简单,而且特点明显,k是直线的斜率,b是直线在y轴上的截距,只要确定了k和b的值,直线的图象就一目了然.因此,在解决直线的图象问题时,常通过把直线方程化为斜截式方程,利用k,b的几何意义进行判断.
1.已知直线l1的方程为y=-3x+6,l2的方程为y=-4x-7,直线l与l1平行且与l2在y轴上的截距相同,求直线l的方程.
解:由斜截式方程