内容正文:
1.3 直线的方程
第1课时 直线方程的点斜式
[学习目标] 1.掌握直线方程的点斜式和斜截式. 2.了解直线在y轴上截距的概念以及斜截式与一次函数的关系. 3.会利用直线的点斜式方程和斜截式方程解决有关问题.
知识点一 直线方程的点斜式
给定一个点P0(x0,y0)和斜率k(或倾斜角)就能确定一条直线.怎么确定P0(x0,y0)和斜率k之间的关系?
提示: y-y0=k(x-x0).
1.直线l的方程
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.
2.直线方程的点斜式
(1)经过点P(x0,y0)且斜率为k的直线l的方程为y-y0=k(x-x0).
(2)经过点P0(x0,y0)的直线有无数条,可分为两类:①斜率存在的直线,方程为y-y0=k(x-x0);②斜率不存在的直线,方程为x=x0.
[微提醒] (1)直线的点斜式方程的前提条件:①斜率必须存在;②已知一点P(x0,y0)和斜率k.只有这两个条件都具备,才可以写出点斜式方程.
(2)方程k=与y-y0=k(x-x0)不等价,前者表示的直线上少一个点P(x0,y0),后者表示完整的直线.
(3)当k取任意实数时,方程y-y0=k(x-x0)表示恒过定点(x0,y0)的无数条直线.
根据条件写出下列直线的点斜式方程:
(1)过点A(-4,3),斜率k=3;
解析: (1)由点斜式方程可知,所求直线方程为y-3=3[x-(-4)].
(2)经过点B(-1,4),倾斜角为135°;
(2)由题意知,直线的斜率k=tan 135°=-1,故所求直线的点斜式方程为y-4=-[x-(-1)].
(3)过点C(-1,2),且与y轴平行;
(3)因为直线与y轴平行,所以斜率不存在,所以直线的方程不能用点斜式表示.由于直线上所有点的横坐标都是-1,故这条直线的方程为x=-1.
(4)过点D(2,1)和E(3,-4).
(4)因为直线过点D(2,1)和E(3,-4),
所以斜率k==-5.
故所求直线的点斜式方程为y-1=-5(x-2).
方法技巧
求直线的点斜式方程的步骤及注意点
1.求直线的点斜式方程的步骤:定点(x0,y0)→定斜率k→写出方程y-y0=k(x-x0).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.
2.注意:点斜式方程y-y0=k(x-x0)可表示过点P(x0,y0)的所有直线,但x=x0除外.即只有在斜率存在的情况下才可以使用点斜式方程.
即时练1.(2023·陕西省西安市期末)经过点P(2,-3),且倾斜角为45°的直线方程为( )
A.x+y+1=0 B.x+y-1=0
C.x-y+5=0 D.x-y-5=0
D 倾斜角为45°的直线的斜率为tan 45°=1,又该直线经过点P(2,-3), 所以用直线的点斜式求得直线的方程为y+3=x-2,即x-y-5=0.故选D.]
即时练2.(2023·江苏省南京市质检)在平面直角坐标系中,下列三个结论:
①每一条直线都有点斜式方程;
②方程k=与方程y+1=k(x-2)可表示同一条直线;
③直线l过点P0(x0,y0),倾斜角为90°,则其方程为x=x0.
其中正确结论的序号为________.
解析: 直线的点斜式方程不能表示斜率不存在的直线,所以①错误.点(2,-1)不在方程k=所表示的直线上,所以②错误.③显然正确.
答案: ③
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知识点二 直线方程的斜截式
直线l上给定一个点P0(0,b)和斜率k,求直线l的方程.
提示: y=kx+b.
1.定义:若直线l经过点(0,b)且斜率为k,则直线l的方程是y=kx+b.该方程中的b为直线l在y轴上的截距,称y=kx+b为直线方程的斜截式.
2.方程y=kx+b的形式特点:左端y的系数恒为1,右端x的系数为k,k是直线的斜率,b是直线在y轴上的截距.也就是说方程y=kx+b不仅形式简单,而且特征明显.
[微提醒] (1)直线方程的斜截式是点斜式的特殊情况.斜截式方程适用于斜率存在的直线,不能表示斜率不存在的直线,故利用斜截式设直线方程时也要讨论斜率是否存在.
(2)直线的截距分为横截距和纵截距,横截距是直线与x轴交点的横坐标,纵截距是直线与y轴交点的纵坐标.因此截距可以取正数、零、负数,是一个实数.而距离只能为非负实数,所以截距不是距离.
根据条件写出下列直线的斜截式方程:
(1)斜率为2,在y轴上的截距是5;
解析: (1)由直线方程的斜截式可知,所求直线方程为y=2x+5.
(2)倾斜角为150°,在y轴上的截距是-2;
(2)由于直线的倾斜角为150°,所以斜率k=tan 150°=-,由斜截式可得方程为y=-x-2.
(3)倾斜角为60°,