内容正文:
2.2.1 直线的点斜式方程
学业标准
素养目标
1.了解直线方程的点斜式的推导过程.(难点)
2.掌握直线方程的点斜式并会应用.(重点)
3.掌握直线方程的斜截式,了解截距的概念.(重点、易错点)
通过推导直线的点斜式及斜截式方程的过程,提升逻辑推理及数学抽象素养.
[教材梳理]
导学1
直线的点斜式方程
如图,直线l经过点P0(x0,y0),且斜率为k.设点P(x,y)是直线l上不同于点P0的任意一点,那么x,y应满足什么关系?
[提示] 由斜率公式得k=,则x,y应满足y-y0=k(x-x0).
经过点P0(x0,y0)的所有直线是否都能用点斜式方程来表示?
[提示] 斜率不存在的直线不能用点斜式表示,过点P0斜率不存在的直线为x=x0.
过点P0(x0,y0),且倾斜角为0°的直线方程是什么?
[提示] y=y0.
◎结论形成
直线的点斜式方程
名称
点斜式
已知条件
点P(x0,y0)和斜率k
图示
方程
y-y0=k(x-x0)
适用条件
斜率存在
导学2
直线的斜截式方程
已知直线l的斜率为k,且与y轴的交点为(0,b),得到的直线l的方程是什么?
[提示] 将k及点(0,b)代入点斜式直线方程,得y=kx+b.
方程y=kx+b表示的直线在y轴上的截距b是距离吗?b可不可以为负数和零?
[提示] y轴上的截距b不是距离,b可以是负数和零.
◎结论形成
直线的斜截式方程
名称
斜截式
已知条件
斜率k和直线在y轴上的截距b
图示
方程
y=kx+b
适用条件
斜率存在
[基础自测]
1.思维辨析(对的打“√”,错的打“×”)
(1)过点(x0,y0)、斜率为k的直线的点斜式方程也可写成=k.( )
(2)y轴所在直线方程为y=0.( )
(3)直线在y轴上的截距是直线与y轴交点到原点的距离.( )
(4)过点(1,1)的所有直线都可以用点斜式的形式表示出来.( )
解析 (1)×.点(x0,y0)不满足=k,所以=k不能表示过点(x0,y0)斜率为k的直线.
(2)×.y轴所在直线方程为x=0.
(3)×.直线在y轴上的截距是直线与y轴交点的纵坐标.
(4)×.过点(1,1)且斜率不存在的直线不能用点斜式的形式表示出来.
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
2.直线l经过点P(2,-3),且倾斜角α=45°,则直线的点斜式方程是( )
A.y+3=x-2 B.y-3=x+2
C.y+2=x-3 D.y-2=x+3
答案 A
3.直线y=3x-2的斜率为________,在y轴上的截距为________.
解析 直线y=3x-2的斜率为3,在y轴上的截距为-2.
答案 3 -2
4.(1)过点(2,1),平行于y轴的直线方程为________.
(2)过点(2,1),平行于x轴的直线方程为________.
解析 (1)过点(2,1),平行于y轴的直线方程为x=2.
(2)过点(2,1),平行于x轴的直线方程为y=1.
答案 (1)x=2 (2)y=1
(1)一条直线经过点(2,5),倾斜角为45°,则这条直线的点斜式方程为________.
(2)经过点(-5,2)且平行于y轴的直线方程为________.
(3)求经过点(2,-3),倾斜角是直线y=x倾斜角的2倍的直线的点斜式方程.
[自主解答] (1)因为倾斜角为45°,
所以斜率k=tan 45°=1,
所以直线的点斜式方程为y-5=x-2.
(2)因为直线平行于y轴,所以直线不存在斜率,所以方程为x=-5.
(3)因为直线y=x的斜率为,所以倾斜角为30°.
所以所求直线的倾斜角为60°,其斜率为.
所以所求直线的点斜式方程为y+3=(x-2).
[答案] (1)y-5=x-2 (2)x=-5
(3)y+3=(x-2)
[规律方法]
求直线的点斜式方程的步骤
提醒:斜率不存在时,过点P(x0,y0)的直线与x轴垂直,直线上所有点的横坐标相等,都为x0,故直线方程为x=x0.
[触类旁通]
1.(1)直线y=x+1绕着其上一点P(3,4)逆时针旋转90°后得直线l,则直线l的点斜式方程为____________.
解析 直线y=x+1的斜率k=1,所以倾斜角为45°.由题意知,直线l的倾斜角为135°,所以直线l的斜率k′=tan 135°=-1,又点P(3,4)在直线l上,由点斜式方程知,直线l的方程为y-4=-(x-3).
答案 y-4=-(x-3)
(2)已知过定点(4,5)的直线m的一个方向向量是d=(3,2),则直线m的点斜式方程为________.
解析 因为直线的一个方向向量d=(3,2),
所以直线的斜率为.
又直线过点(4,5),
所以直