内容正文:
2.2 直线的方程
2.2.1 直线的点斜式方程
[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.
知识点一 直线的点斜式方程
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)
点斜式
已知条件
点P(x0,y0)和斜率k
图示
方程形式
y-y0=k(x-x0)
适用条件
斜率存在
[微提醒] (1)点斜式应用的前提是直线的斜率存在,若斜率不存在,则不能应用此式.
(2)点斜式方程中的点只要是这条直线上的点,哪一个都可以.
[记结论] 当直线与x轴平行或重合时,方程可简写为y=y0.特别地,x轴的方程是y=0;当直线与y轴平行或重合时,不能应用点斜式方程.此时可将方程写成x=x0.特别地,y轴的方程是x=0.
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;
(2)经过点B(-1,4),倾斜角为135°;
(3)过点C(-1,2),且与y轴平行;
(4)过点D(2,1)和E(3,-4).
解析: (1)由点斜式方程可知,所求直线方程为y-3=3[x-(-4)].
(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)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)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思路
[注意] 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.求满足下列条件的直线方程:
(1)经过点(2,-3),倾斜角是直线y=x的倾斜角的2倍;
(2)经过点P(5,-2),且与y轴平行;
(3)过P(-2,3),Q(5,-4)两点.
解析: (1)因为直线y=x的斜率为,
所以直线y=x的倾斜角为30°.
所以所求直线的倾斜角为60°,故其斜率为.
所以所求直线方程为y+3=(x-2),
即x-y-2-3=0.
(2)与y轴平行的直线,其斜率k不存在,不能用点斜式方程表示.
但直线上点的横坐标均为5,
故直线方程可记为x=5.
(3)过P(-2,3),Q(5,-4)两点的直线斜率
kPQ===-1.
因为直线过点P(-2,3),
所以由直线的点斜式方程可得直线方程为y-3=-(x+2),即x+y-1=0.
学生用书第45页
知识点二 直线的斜截式方程
直线l上给定一个点P0(0,b)和斜率k,你能否得出直线l的方程呢?
提示: y=kx+b.
斜截式
已知条件
斜率k和直线在y轴上的截距b
图示
方程形式
y=kx+b
适用条件
斜率存在
[微提醒] (1)直线的斜截式方程是直线的点斜式方程的特殊情况.
(2)截距是一个实数,它是直线与坐标轴交点的横坐标或纵坐标,可以为正数、负数和0.当直线过原点时,它的横截距和纵截距都为0.
(3)由直线的斜截式方程可直接得到直线的斜率和纵截距,如直线y=2x-1的斜率k=2,纵截距为-1.
已知直线l1的方程为y=-2x+3,l2的方程为y=4x-2,直线l与l1平行且与l2在y轴上的截距相同,求直线l的方程.
解析: 由斜截式方程知,直线l1的斜率k1=-2,
又因为l∥l1,所以kl=-2.
由题意知,l2在y轴上的截距为-2,
所以直线l在y轴上的截距b=-2.
由斜截式可得直线l的方程为y=-2x-2.
已知斜率为-的直线l与两坐标轴围成的三角形面积为6,求直线l的方程.
解析: 设l:y=-x+b,令x=0,得y=b;令y=0,得x=b.由题意,得·|b|·=6,所以b2=16,所以b=±4.故直线l的方程为y=-x±4.
[变式探究]
1.(变条件)若本例2-2中“斜率为-”改为“在y轴上的截距为3”,其余条件不变,求直线l的方程.
解析: 由题意,直线l的斜率存在,且不为0,
设l的方程为y=kx+3,
当y=0时,x=-.
所以S=··3=6,所以|k|=,所以k=±,l的方程为y=±x+3.
2.(变条件)若本例2-2中“三角形面积为6”改为“三角形周长为6”,其余条件不变,求直线l的方程.
解析: 设直线l:y=-x+b,与x轴交点为,所以+|b|+ =6.
所以 |b|=2,所以b=±2.l的方程为y=-x±2.
学生用书第46页
方法技巧
求直线的斜截式方程的策略
1.直线的斜截式方程是点斜式方程的特殊形式,其适用前