内容正文:
#2.2.2 直线的方程
学业标准
1.会求直线的点斜式、斜截式、两点式和一般式的方程.(重点)
2.掌握确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种基本形式及它们之间的关系.(重点、难点)
3.灵活选用恰当的方式求直线方程.(重点)
[教材梳理]
导学1
直线的点斜式方程与斜截式方程
直线l经过点P0(x0,y0),且斜率为k,设点P(x,y)是直线l上的任意一点,请建立x,y与k,x0,y0之间的关系.
[提示] 当x≠x0时,k=.
◎结论形成
1.直线的方程和方程的直线
一般如果直线l上的点的坐标都是方程F(x,y)=0的解,而且以方程F(x,y)=0的解为坐标的点都在直线l上,则称F(x,y)=0为直线l的方程,而直线l称为方程F(x,y)=0的直线.
2.已知P0(x0,y0)是直线l上一点,求直线l的方程
(1)如果直线l的斜率不存在,则直线l的方程为x=x0.
(2)如果直线l的斜率存在且为k,设P(x,y)为直线l上不同于P0的点,则直线l的方程为:y-y0=k(x-x0).因为方程由直线上一点和直线的斜率确定,所以通常称为直线的点斜式方程.
(3)已知P0(x0,y0)是直线l上的一点,而且l的斜率为k,则直线的一个方向向量a=(1,k);设P(x,y)为直角坐标系中任意一点,则P在直线l上的充要条件是与a共线.因为=(x-x0,y-y0),所以y-y0=k(x-x0).
3.直线的斜截式方程
(1)截距:一般当直线l既不是x轴也不是y轴时:若l与x轴的交点(a,0),则称l在x轴上的截距为a,若l与y轴的交点为(0,b),则称l在y轴上的截距为b.一条直线在y轴上的截距简称为截距.
(2)直线的斜截式方程:已知直线的斜率为k,截距为b,方程y=kx+b由直线的斜率和截距确定,因此通常称为直线的斜截式方程.
4.总结:平面直角坐标系中的直线,要么可以写成x=x0的形式,要么可以写成y=kx+b的形式,正因为如此,在求直线的方程时,如果直线的斜率存在,最后总可将直线的方程写成斜截式的形式.
导学2
直线的两点式方程
根据条件写出直线的方程:
(1)经过两点P1(-1,6),P2(2,9);
(2)经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2).(其中x1≠x2,y1≠y2)
[提示] (1)y-6=1×(x+1);
(2)y-y1=(x-x1).
◎结论形成
1.直线的两点式方程
(1)直线l经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),=(x2-x1,y2-y1)是直线l的一个方向向量,设P(x,y)为平面直角坐标系中一点,则=(x-x1,y-y1),P在直线l2上的充要条件是与共线,即(x-x1)(y2-y1)=(x2-x1)(y1-y2)这就是直线l的方程.
(2)当x2-x1≠0且y1-y2≠0,直线l的方程为
=.
这种形式的直线方程由直线l上的两点确定,称为直线的两点式方程.
2.直线的截距式方程
直线l在x轴、y轴上的截距分别为a,b,且ab≠0,则得直线方程为+=1.
导学3
直线的一般式方程
(1)关于x,y的二元一次方程的一般形式是什么?
(2)斜率存在的直线方程y=kx+b,斜率不存在的直线方程x=x0能写成二元一次方程的形式吗?
[提示] (1)二元一次方程的形式:Ax+By+C=0;
(2)直线y=kx+b化为kx-y+b=0.直线x=x1化为x-0·y-x1=0.
◎结论形成
1.直线的一般式方程
Ax+By+C=0,其中A,B,C都是实常数,而且A与B不同时为零(即A2+B2≠0).
2.关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)
(1)如果B≠0,则方程可以化为:y=-x-.它表示的斜率为-,且截距为-的直线.
(2)如果B=0,则由A与B不同时为零可知A≠0,从而方程可以化为x=-,它表示的是斜率不存在,且过点的直线.
[基础自测]
1.一条直线不与坐标轴平行或重合,则它的方程( )
A.可以写成两点式或截距式
B.可以写成两点式或斜截式或点斜式
C.可以写成点斜式或截距式
D.可以写成两点式或截距式或斜截式或点斜式
解析 由于直线不与坐标轴平行或重合,所以直线的斜率存在,且直线上任意两点的横坐标及纵坐标都不相同,所以直线能写成两点式或斜截式或点斜式.由于直线在坐标轴上的截距有可能为0,所以直线不一定能写成截距式,故选B.
答案 B
2.已知直线的方程是y+2=-x-1,则( )
A.直线经过点(-1,2),斜率为-1
B.直线经过点(2,-1),斜率为-1
C.直线经过点(-1,-2),斜率为-1
D.直线经过点(-2,-1),斜率为1
解析 方程变形为y+2=-(x+1).
∴直线过点(-1,-2),斜率为-1.
答案 C