内容正文:
我们知道,给定一点和一个方向可以唯一确定一条直线.这样,在平面直角坐标系中,给定一个点P0(x0,y0)和斜率k(或倾斜角),就能唯一确定一条直线.
也就是说,这条直线上任意一点的坐标P(x,y)与点P0的坐标(x0,y0)和斜率k之间的关系是完全确定的.那么这一关系任何表示呢?
这就是我们要学习的
直线方程
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直线的点斜式方程
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学习目标
1.了解由斜率公式推导直线方程的点斜式的过程.
2.掌握直线的点斜式方程与斜截式方程.
3.会利用直线的点斜式方程与斜截式方程解决有关的问题.
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问题1 过平面内一点能确定多少条直线?
追问1.1:斜率为定值的直线有多少条?
追问1.2:过一个定点,并且斜率为定值,这样的直线有多少条?
无数条直线
无数条直线
一条直线
问题2 直线的倾斜角和斜率之间的关系是怎样的?
追问2.1:如果已知直线上两点的坐标,如何求解直线的斜率?
.
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知识要点2
问题3 如何表示过已知点P0(x0,y0)和斜率 k 的直线方程呢?
如何建立直线的方程?
几何要素的代数形式
直线的几何特征
直线的方程
建立直线上任意点的横坐标x与纵坐标y所满足的关系式
直线上任意点具有什么几何特征呢?
直线上任意点与已知点连线的斜率等于直线的斜率
直线上任意点的几何特征
直线的代数表示
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知识要点2
问题3 如何表示过已知点P0(x0,y0)和斜率 k 的直线方程呢?
解:如图,设 是直线l上不同于点 的任意点,
因为直线l斜率为k,由斜率公式 得 ,
整理得 .
能否直接表示直线?为什么要变形?
除点 外直线l上的其他点
直线l上的任意点
直线上任意点的坐标都满足直线的方程.
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知识要点2
坐标满足关系式y-y0=k(x-x0)的每一点是否都在过点P0(x0,y0),斜率为 k的直线l上?
直线上任意点的坐标都满足直线的方程;
坐标满足方程的点都在直线上.
直线就是方程的直线,方程就是直线的方程。
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知识要点2
一、直线的点斜式方程:
l
y
O
x
P0
适用条件:
斜率k存在、定点
方程 称为过点 ,斜率为k的直线l的点斜式方程,简称点斜式 (point slope form).
问题4当直线l的倾斜角为0°时,直线l的方程是什么?为什么?
当直线l的倾斜角为90°时,直线l的方程是什么?为什么?
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问题4当直线l的倾斜角为0°时,直线l的方程是什么?为什么?
当直线l的倾斜角为90°时,直线l的方程是什么?为什么?
解:当倾斜角为 ,此时 无意义,直线无斜率;
方程不能用点斜式表示;这时直线l与y轴平行或重合,
直线l上的每一点的横坐标都等于 ,
即它的方程为 .
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例1、直线l经过点,且倾斜角α=45°,求直线l的点斜式方程,并画出直线l.
解:直线l经过点(-2,3),斜率k=tan 45°=1,代入点斜式方程得:
.
画图时,只需再找出直线l上的另一点,例如,取,则,得点的坐标为,过,两点的直线即为所求,如图所示.
追问:如果直线的倾斜角α=0°,直线l的方程是什么?
倾斜角α=90°,直线l的方程是什么?
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反思感悟
利用点斜式求直线方程的方法
(1)用点斜式求直线的方程,首先要确定直线的斜率和其上一个点的坐标.注意在斜率存在的条件下,才能用点斜式表示直线的方程;
(2)已知两点坐标求直线的方程,可以先求斜率,再用点斜式求直线的方程.
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(1)过点A且与直线l平行的直线的点斜式方程;
(2)过点A且与直线l垂直的直线的点斜式方程.
跟踪训练1
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一、空间向量的有关概念
问题5
直线l的方程是什么?与点斜式方程相比,它有什么特征?
如何求直线在y轴的截距?
直线的截距是距离吗?
过点
斜率为k
直线的斜截式方程是特殊的点斜式方程