内容正文:
1.3 直线的方程
第1课时 直线方程的点斜式
课程内容标准
学科素养凝练
1.根据确定直线位置的几何要素,探索直线方程的点斜式.
2.掌握直线的点斜式和斜截式,并会熟练应用.
3.了解截距的概念,了解直线的斜截式方程与一次函数的关系.
通过直线方程的点斜式和斜截式的应用,提高数学抽象、直观想象、逻辑推理与数学运算的核心素养.
一般地,如果一条直线l上的每一点的坐标都是一个方程的解,并且以这个方程的解为坐标的点都在直线l上,那么这个方程称为直线l的方程.
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
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
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(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)直线的斜截式方程y=kx+b即为一次函数的解析式.(×)
(4)直线在y轴上的截距是直线与y轴交点的纵坐标.(√)
2.过点P(-2,0),斜率为3的直线方程是( )
A.y=3x-2 B.y=3x+2
C.y=3(x-2) D.y=3(x+2)
D [由点斜式得y-0=3(x+2),即y=3(x+2).]
3.(教材第11页练习题1改编)已知直线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
答案:C
4.无论k取何值,直线y-2=k(x+1)所过的定点是____________.
答案:(-1,2)
[知能解读] 已知直线l过点(x0,y0),若直线l的斜率存在,则直线l的方程为y-y0=k(x-x0);若直线l的斜率不存在,则直线l的方程为x=x0.
根据下列条件,求直线的方程:
(1)经过点A(2,5),斜率是4;
(2)经过点B(2,3),倾斜角是45°;
(3)经过点C(-1,-1),与x轴平行;
(4)经过点D(1,1),与x轴垂直.
解 (1)由点斜式方程可知,所求直线的方程为y-5=4(x-2),即4x-y-3=0.
(2)因为直线的倾斜角为45°,
所以此直线的斜率k=tan 45°=1.
所以直线的点斜式方程为y-3=x-2,
即x-y+1=0.
(3)因为直线与x轴平行,
所以倾斜角为0°.故斜率k=0.
所以直线方程为y+1=0×(x+1),即y=-1.
(4)因为直线与x轴垂直,所以斜率不存在.
因此不能用点斜式表示这条直线的方程.
由于过点D且与x轴垂直的直线上所有点的横坐标都是1,
故所求直线方程为x=1.
[方法总结] 求直线的点斜式方程,关键是求出直线的斜率.当已知直线上一点的坐标及直线的斜率或直线上两点坐标时,均可求出直线的方程.需要特别注意:斜率不存在时,可直接写出过点(x0,y0)的直线方程,为x=x0.
[训练1] 求经过点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)因为直线经过点P(3,4),斜率k=2,
所以直线方程为y-4=2(x-3).如图①.
(2)因为直线经过点P(3,4),且与x轴平行,即斜率k=0,
所以直线方程为y=4.如图②.
(3)因为直线经过点P(3,4),且与x轴垂直,
所以直线方程为x=3.如图③.
求满足下列条件的直线方程:
(1)斜率为2,在y轴上的截距为-1;
(2)倾斜角为直线y=x+1的倾斜角的一半,在y轴上的截距为-2;
(3)倾斜角为60°,与y轴的交点到坐标原点的距离为3.
[分析] 根据条件确定直线的斜率及直线在y轴上的截距,代入斜截式即可.
解 (1)由题意得k=2,b=-1.
由斜截式得y=2x-1.
(2)因为y=x+1的斜率为,
所以其倾斜角为60°.
因为所求直线的倾斜角是直线y=x+1的倾斜角的一半,
所以所求直线的倾斜角为30°.
所以k=tan 30°=.
又b=-2,
所以所求直线方程为y=x-2.
(3)因为直线的倾斜角为60°,
所以其斜率k=tan 60°=.
因为直线与y轴的交点到原点的距离为3,
所以直线在y轴上的截距b=3或b=-3.
所以所求直线方程为y=x+3或y=x-3.
[方法总结]
1.截距是直线与x轴(或y轴)交点的横(或纵)坐标,它是个数值,可正、可负、可为零.
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