内容正文:
2.2 直线的方程
课程标准
核心素养
根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),体会斜截式与一次函数的关系.
数学抽象
直观想象
知识点1 直线方程的点斜式、斜截式
名称
条件
方程
图形
点斜式
直线l过定点P(x0,y0),斜率为k
y-y0=k(x-x0)
斜截式
直线l的斜率为k,且与y轴的交点为(0,b)(直线l与y轴的交点(0,b)的纵坐标b叫做直线l在y轴上的截距)
y=kx+b
注:1.直线的点斜式及斜截式方程适用条件是什么?
斜率存在及已知点(或直线在y轴上的截距).
2.经过点P0(x0,y0)的直线有无数条,可以分为两类:
(1)斜率存在的直线,方程为y-y0=k(x-x0);
(2)斜率不存在的直线,方程为x-x0=0,即x=x0.
3.当直线与x轴平行或重合时,方程可简写为y=y0.特别地,x轴的方程是y=0;当直线与y轴平行或重合时,不能应用点斜式方程.此时可将方程写成x=x0.特别地,y轴的方程是x=0.
4.直线的斜截式y=kx+b是直线的点斜式y-y0=k(x-x0)的特例.如:直线l的斜率为k且过点(0,b),该直线方程为y=kx+b.
5.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、负数或零.
6.斜截式方程与一次函数的解析式相同,都是y=kx+b的形式,但有区别:当k≠0时,y=kx+b为一次函数;当k=0时,y=b,不是一次函数.故一次函数y=kx+b(k≠0)一定可看成一条直线的斜截式方程.
【即学即练1】方程y=k(x-2)表示( )
A.通过点(-2,0)的所有直线
B.通过点(2,0)的所有直线
C.通过点(2,0)且不垂直于x轴的所有直线
D.通过点(2,0)且除去x轴的所有直线
【解析】易验证直线通过点(2,0),又直线斜率存在,故直线不垂直于x轴.故选C
【即学即练2】已知直线的方程是x+y=1,则斜率k=________.
【解析】由x+y=1得y=-x+1,则k=-1.
【即学即练3】在y轴上的截距为2,且与直线y=-3x-4平行的直线的斜截式方程为________.
【解析】∵直线y=-3x-4的斜率为-3,所求直线与此直线平行,∴斜率为-3,
又截距为2,∴由斜截式方程可得y=-3x+2.
【即学即练4】已知直线l的方程为y+=(x-1),则l在y轴上的截距为( )
A.9 B.-9 C. D.-
【解析】由y+=(x-1),得y=x-9,∴l在y轴上的截距为-9.故选B
【即学即练5】(多选)给出下列四个结论,正确的是( )
A.方程k=与方程y-2=k(x+1)可表示同一直线
B.直线l过点P(x1,y1),倾斜角为90°,则其方程是x=x1
C.直线l过点P(x1,y1),斜率为0,则其方程是y=y1
D.所有的直线都有点斜式和斜截式方程
【解析】A不正确,方程k=不含点(-1,2);B正确;C正确;D只有k存在时成立.故选BC
【即学即练6】求满足下列条件的m的值.
(1)直线l1:y=-x+1与直线l2:y=(m2-2)x+2m平行;
(2)直线l1:y=-2x+3与直线l2:y=(2m-1)x-5垂直.
【解析】(1)∵l1∥l2,∴两直线斜率相等.∴m2-2=-1且2m≠1,∴m=±1.
(2)∵l1⊥l2,∴2m-1=.∴m=.
知识点2 直线的两点式与截距式方程
两点式
截距式
条件
P1(x1,y1)和P2(x2,y2)
其中x1≠x2,y1≠y2
在x轴上截距a,在y轴上截距b
图形
方程
=
+=1
适用范围
不表示垂直于坐标轴的直线
不表示垂直于坐标轴的直线及过
原点的直线
注:(1)两点式方程
①利用两点式求直线方程必须满足x1≠x2且y1≠y2,即直线不垂直于坐标轴.
(即:当经过两点(x1,y1),(x2,y2)的直线斜率不存在(x1=x2)或斜率为0(y1=y2)时,不能用两点式方程表示.)
②两点式方程与这两个点的顺序无关.
③方程中等号两边表达式中分子之比等于分母之比,也就是同一条直线的斜率相等.
(2) 截距式方程
①如果已知直线在两坐标轴上的截距,可以直接代入截距式求直线的方程.
②将直线的方程化为截距式后,可以观察出直线在x轴和y轴上的截距,这一点常被用来作图.
③与坐标轴平行和过原点的直线都不能用截距式表示.
④过原点的直线的横、纵截距都为零.
【即学即练7】已知△ABC三顶点A(1,2),B(3,6),C(5,2),M为AB中点,N为AC中点,则中位线MN所在直线方程为( )
A.2x+y-8=0 B.2x-y+8=0
C.2x+y-12=0 D.