内容正文:
第2课时 直线的两点式方程、截距式方程与一般式方程
(教师独具内容)
课程标准:根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的两点式、截距式和一般式.
教学重点:直线方程的两点式、截距式和一般式.
教学难点:直线方程的各种形式之间的相互转化及它们各自的适用范围.
核心素养:1.通过学习直线的两点式方程、截距式方程及一般式方程培养数学抽象素养.2.通过利用直线的两点式方程、截距式方程及一般式方程解决问题培养数学运算素养.
知识点一 直线的两点式方程
经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x2-x1≠0且y2-y1≠0)的直线方程为=,这种形式的直线方程称为直线的两点式方程.
知识点二 直线的截距式方程
直线在x,y轴上的截距分别为a,b,且a≠0,b≠0,则直线方程可写为+=1,这种形式的方程称为直线的截距式方程,注意这里要求直线在x轴与在y轴上的截距都存在且不为0.
知识点三 直线的一般式方程
(1)所有的直线方程都是关于x,y的二元一次方程,关于x,y的二元一次方程都表示一条直线.
(2)把方程Ax+By+C=0(A2+B2≠0)称为直线的一般式方程.
(3)在方程Ax+By+C=0中,如果B≠0,则方程可以化为y=-x-,它表示的是斜率为-且截距为-的直线;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.
(4)v=(A,B)为直线Ax+By+C=0的一个法向量.
1.直线的两点式方程应注意的问题
要注意方程=和方程(y-y1)·(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)形式不同,适用范围也不同.前者为分式形式方程,形式对称,但不能表示垂直于坐标轴的直线.后者为整式形式方程,适用于过任意两点的直线.
2.直线的截距式方程
我们把直线与x轴的交点(a,0)的横坐标a称为直线在x轴上的截距,此时直线在y轴上的截距是b.
方程+=1由直线l在两个坐标轴上的截距a与b确定,所以称为直线的截距式方程.
(1)截距式方程的条件是a≠0,b≠0,即直线有两个非零截距,截距式方程不能表示过原点的直线,也不能表示与坐标轴平行的直线.
(2)直线的截距式方程的特征是x项分母对应的是横截距,y项分母对应的是纵截距,中间以“+”号连接,等式右边为1,如-=-1就不是直线的截距式方程.
(3)由直线的截距式方程可直接读出直线在x轴和y轴上的截距,同时,截距式在解决与面积有关的问题和作图时使用起来非常方便.
(4)直线在y轴上的截距是直线与y轴交点的纵坐标,直线在x轴上的截距是直线与x轴交点的横坐标,而不是交点到原点的距离,因此截距a,b可能为正或零,也可能为负.
3.二元一次方程的系数和常数项对直线的位置的影响
(1)当A=0,B≠0,C≠0时,方程表示的直线与x轴平行.
(2)当A≠0,B=0,C为任意实数时,方程表示的直线与x轴垂直.
(3)当A=0,B≠0,C=0时,方程表示的直线与x轴重合.
(4)当A≠0,B=0,C=0时,方程表示的直线与y轴重合.
(5)当C=0,A,B不同时为0时,方程表示的直线过原点.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)能用两点式方程表示的直线也可用点斜式方程表示.( )
(2)过原点的直线没有截距式方程.( )
(3)过点(x1,y1),(x2,y2)(x1≠x2,y1≠y2)的直线方程是=.( )
(4)当A,B同时为0时,方程Ax+By+C=0也可表示一条直线.( )
(5)任何直线的方程都能化成一般式方程.( )
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√
2.做一做
(1)经过点A(-3,2),B(4,4)的直线的两点式方程为( )
A.= B.=
C.= D.=
(2)直线-=1在y轴上的截距为________.
(3)直线2x-3y+1=0的一个法向量为v=________.
(4)直线3x-2y=4的截距式方程是________.
答案 (1)A (2)-3 (3)(2,-3)
(4)+=1
题型一 直线的两点式方程
例1 (1)已知直线l的两点式方程为=,则l的斜率为( )
A.- B.
C.- D.
[解析] 由两点式方程知直线过(-5,0),(3,-3),故kl==-,故选A.
[答案] A
(2)已知三角形的顶点是A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),求AC边所在直线的方程,以及该边上中线所在直线的方程.
[解] 过点A(-5,0),C(0,2)的直线的两点式方程为=,整理得2x-5y+10=0,这就是AC边所在直线的方程.
AC边上的中线是顶点B与AC边中点的连线.设线段AC的中点为D(x,y),则即D.
由两点式得直线BD的方程为=,整理可得8x+11y+