内容正文:
1.2 直线的方程
一、直线的点斜式方程
1、定义:如图,直线过定点,斜率为,
把直线叫做直线的点斜式方程,简称点斜式。
2、两种特殊的直线:
(1)垂直于轴的直线:如图,过定点,倾斜角为90°,
斜率不存在,没有点斜式,其方程为或.
(2)平行于轴(或与轴重合)的直线:如图,过定点,
倾斜角为0°,斜率为0,其点斜式方程为.
3、求直线点斜式方程的一般步骤:
(1)求直线点斜式的步骤为:定点定斜率写出方程
(2)点斜式方程可表示过点的所有直线,但除外。
二、直线的斜截式方程
1、定义:如图,直线的斜率为,且与轴的交点为,
则直线叫做直线的斜截式方程,简称斜截式。
【注意】(1)直线的斜截式是直线点斜式的特例。
(2)一条直线与轴的交点为的纵坐标叫做直线在轴上的截距,
特别的,倾斜角为直角的直线没有斜截式方程。
2、斜截式的几种特例
表示过原点的直线
,
表示与轴平行的直线
,
表示轴
三、直线的两点式方程
1、定义:如图,直线经过点,(其中,),
则方程叫做直线的两点式方程,简称两点式。
【注意】(1)与坐标轴垂直的直线没有两点式方程。
(2)将两点式方程变形为:,可以表示任何直线。
2、两点式方程的应用
用两点式返程写出直线的方程时,要特别注意横坐标相等或者纵坐标相等时,不能用两点式。
已知直线上的两点坐标,也可先求出斜率,再利用点斜式写出直线方程。
四、直线的截距式方程
1、定义:如图,直线与两坐标轴的交点分别是,(其中,),则方程,叫做直线的截距式方程,简称截距式。
【注意】截距式方程只能表示在轴、轴上的截距都存在且不为0的直线。
因此截距式不能表示过原点的直线、与轴垂直的直线、与轴垂直的直线。
2、截距的概念
(1)横截距:直线与轴交点的横坐标。在直线方程中,令,解出的值即可;
(2)纵截距:直线与轴交点的横坐标。在直线方程中,令,解出的值即可。
3、截距式方程应用的注意事项
(1)问题中涉及直线与坐标轴相交,则可考虑截距式方程,用待定系数法确定其系数即可;
(2)选用截距式方程时,必须首先考虑直线能否过原点以及能否与两坐标轴垂直;
(3)要注意截距式方程的逆向应用。
五、直线的一般方程
1、定义:关于、的二元一次方程(其中、不同时为0)叫做直线的一般方程。
2、适用范围:平面直角坐标系中,任何一条直线都可用一般式表示。
3、系数的几何意义:当时,(斜率),(轴上的截距)
当时,则(轴上的截距),此时斜率不存在。
题型一 直线的点斜式方程
【例1】若直线l过点且斜率,则l的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由点斜式可得直线方程为,
整理得.故选:A.
【变式1-1】已知直线的倾斜角为45°,且过点,则在直线上的点是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】直线的斜率,方程为,即,
将A,B,C,D中各点代入知, A正确.故选:A
【变式1-2】倾斜角为,且过点的直线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为倾斜角为,所以该直线不存在斜率,
因为该直线过点,所以直线方程为,故选:C
【变式1-3】经过点()且平行于轴的直线方程为___________.
【答案】
【解析】因为直线平行于轴,所以该直线的斜率不存在,故方程为
【变式1-4】根据下列条件,分别写出直线的方程:
(1)过点,倾斜角为30°;
(2)过点,倾斜角为135°;
(3)过点,倾斜角为0°;
(4)过点,倾斜角为90°.
【答案】(1);(2);(3)y=4;(4)x=3
【解析】(1)斜率,点斜式直线方程为:,即;
(2)斜率,点斜式直线方程为:,即;
(3)由于,点斜式直线方程为:y=4;
(4)由于倾斜角为,斜率不存在,不能表达为点斜式直线方程,直线方程为:x=3;
题型二 直线的斜截式方程
【例2】下列说法:
①任何一条直线在y轴上都有截距;
②直线在y轴上的截距一定是正数;
③直线方程的斜截式可以表示不垂直于x轴的任何直线.
其中正确的是( ).
A.①② B.②③ C.①③ D.③
【答案】D
【解析】因为当直线垂直于x轴时,直线在y轴上的截距不存在,所以①错误;
直线在y轴上的截距是直线与y轴交点的纵坐标,
截距是一个数值,可正、可负、可为0,所以②错误;
不垂直于x轴的任何直线都有斜率,
所以都能用直线方程的斜截式表示,所以③正确.故选:D.
【变式2-1】直线的倾斜角为______.
【答案】
【解析】直线的斜率为1,设直线的倾斜角为,
则,
所以.
【变式2-2