内容正文:
直线与圆
1.3 直线的方程
第2课时 直线方程的两点式
第一章
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学习目标 1.根据确定直线位置的几何要素,探索直线方程的两点式和截距式.
2.掌握直线方程的两点式、截距式,并会熟练应用.
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垂直
条件 图示 方程 适用范围
A(x1,y1)和B(x2,y2)
其中x1≠x2,y1≠y2 ______________ 不表示____于坐标轴的直线
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条件 图示 方程 适用范围
在x轴上的截距a,在y轴上的截距b,其中ab≠0 ____________ 不表示____于坐标轴及过____的直线
垂直
原点
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B
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C
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B
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AC
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课时梯级训练(3)
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知识点一 直线方程的两点式
我们知道,两点确定一条直线,在平面直角坐标系中,已知A(x1,y1),B(x2,y2),如何求直线AB的方程?
=
(1)当直线没有斜率(x1=x2)或斜率为0(y1=y2)时,不能用两点式求直线方程.
(2)直线方程的两点式与A(x1,y1),B(x2,y2)的顺序无关.
[例1] 已知△ABC的三个顶点分别为A(7,4),B(3,-1),C(-5,2).
(1)求△ABC的三边所在直线的方程;
(2)求△ABC的三条中线所在直线的方程.
(1)由A(7,4),B(3,-1),C(-5,2),
知直线AB的方程为=,即y=x-;
直线BC的方程为=,即y=-x+;
直线AC的方程为=,即y=x+.
(2)线段BC的中点坐标为(-1,),又A(7,4),
所以BC边上的中线所在的直线方程为=.
即y=x+.
线段AB的中点坐标为(5,),又C(-5,2),
所以AB边上的中线所在的直线方程为=,整理得y=-x+.
线段AC的中点坐标为(1,3),又B(3,-1),
所以AC边上的中线所在的直线方程为=,整理得y=-2x+5.
求直线方程的两点式的策略
(1)判断是否满足两点式方程的适用条件.
(2)如果两点的连线不垂直于坐标轴,则可以用两点式写出相应的直线方程.
[练1] 过点A(5,6)和点B(-1,2)的直线方程的两点式是( )
A.= B.=
C.= D.=
B
所求直线过点A(5,6)和点B(-1,2),根据直线的两点式方程可得直线方程为=.
A
[练2] 已知直线l的两点式方程为=,则直线l的斜率为( )
A.- B. C.- D.
因为直线l的两点式方程为=,所以直线l过点(-5,0),(3,-3),所以直线l的斜率为=-.
知识点二 直线方程的截距式
类比直线l在y轴上的截距,你能定义直线l在x轴上的截距吗?若已知直线在两坐标轴上的截距,如何更简洁的求该直线的方程?
1.直线l在x轴上的截距
直线l与x轴交点(a,0)的横坐标a叫作直线l在x轴上的截距.
2.直线方程的截距式
+=1
在使用截距式时,先要判断是否满足“直线在两坐标轴上的截距存在且不为零”这一条件.
[例2] 求过点A(5,2),且在坐标轴上截距互为相反数的直线l的方程.
方法一 当直线l在坐标轴上的截距均为0时,方程为y=x.
当直线l在坐标轴上的截距不为0时,可设方程为+=1,即x-y=a.
又直线l过点A(5,2),所以5-2=a,即a=3,
所以直线l的方程为y=x-3.
综上所述,直线l的方程是y=x或y=x-3.
方法二 由题意,知直线l的斜率一定存在.设直线l的方程为y-2=k(x-5).
当x=0时,y=2-5k;当y=0时,x=5-,
所以2-5k=-,解得k=或1.
当k=时,直线l的方程为y-2=(x-5),即y=x;
当k=1时,直线l的方程为y-2=1×(x-5),即y=x-3.
求直线方程的截距式的步骤
(1)若已知直线在x轴、y轴上的截距分别为a,b(a≠0,b≠0),方程常设为+=1;
(2)根据已知条件,寻找关于参数a,b的方程组,解方程组即可得参数的值;
(3)将求得的参数的值代入所设方程并整理.
[练3] 过点P(2,3)且在两坐标轴上的截距相等的直线有( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.无数条
设直线在两坐标轴上的截距都是a,则有:
①当a=0时,直线方程可设为y=kx.将(2,3)代入,得k=,所以直线的方程为y=x.
②当a≠0时,直线方程可设为+=1,即x+y=a.
将(2,3)代入,得a=5,
所以直线的方程为y=-x+5.
综上,所求直线的方程为y=x或y=-x+5.
综合应用:直线方程的截距式的综合应用
[例3] 过点P(2,1)作直线l分别交x轴、y轴的正半轴于A,B两点.当|OA|·|OB|取最小值时,求出最小值及直线l的截距式方程.
根据题意,可设直线l的方程为+=1(a>0,b>0),则A(a,0),B(0,b).
∵直线l过点P(2,1),∴+=1(a>0,b>0).
又+≥2(当且仅当=,即a=4,b=2时取等号),
∴2≤1,即ab≥8,
∴|OA|·|OB|=ab的最小值为8,此时直线l的截距式方程为+=1.
截距式方程应用的注意事项
(1)如果问题中涉及直线与坐标轴相交,则可考虑选用直线的截距式方程,用待定系数法确定系数即可.
(2)选用直线的截距式方程时,首先考虑截距式方程的适用条件.
(3)要注意截距式方程的逆向运用.
[练4] 已知直线l经过点P(2,),且与x轴正半轴交于点A,与y轴正半轴交于点B,O是坐标原点.若______,求直线l的方程.试从下列所给的条件中任选一个补充在横线处,并解答.
①tan ∠ABO=;
②△AOB的面积是6.
选条件①:
设直线l的方程为+=1(a>0,b>0).
由题意可知得
所以直线l的方程为+=1.
选条件②:
设直线l的方程为+=1(a>0,b>0).
由题意可得解得
所以直线l的方程为+=1.
1.知识清单
(1)直线方程的两点式;
(2)直线方程的截距式.
2.方法归纳:方程思想、数形结合思想、转化与化归思想.
3.常见误区
(1)忽略两点式方程不能表示与坐标轴垂直的直线;
(2)忽略截距式方程既不能表示与坐标轴垂直的直线,又不能表示过原点的直线.
◎随堂演练
1.在x轴和y轴上的截距分别为-2,3的直线方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
由直线的截距式方程可得+=1.
2.已知△ABC的三个顶点坐标分别为A(1,2),B(3,6),C(5,2).若M为AB的中点,N为AC的中点,则中位线MN所在的直线方程为( )
A.y=2x+8 B.y=-2x+8
C.y=-2x+12 D.y=2x-12
由题意得M,N的坐标分别为(2,4),(3,2),利用直线方程的两点式可得直线方程为y=-2x+8.
3.(多选)过点A(4,1)且在两坐标轴上截距相等的直线方程是( )
A.y=-x+5 B.y=x+5
C.y= D.y=-
当直线过坐标原点时,直线方程为y=;当直线不过坐标原点时,设直线方程为+=1,代入点A(4,1),可得a=5,
即y=-x+5.故选AC.
4.经过点M(1,-2),N(2,3)的直线l的两点式方程为__________.
答案:=
因为直线l经过点M(1,-2),N(2,3),由直线的两点式方程可得=,即=,
所以直线l的两点式方程为=.
$$