内容正文:
2.2.2 直线的两点式方程
第2章 平面解析几何初步
湘教版 数学 选择性必修第一册
课标要求
1.掌握直线的两点式方程和截距式方程,以及各自的适用条件;
2.能够正确使用直线的两点式方程和截距式方程求方程.
基础落实·必备知识一遍过
重难探究·能力素养速提升
目录索引
学以致用·随堂检测促达标
基础落实·必备知识一遍过
知识点1
直线的两点式方程
设P1(x1,y1),P2(x2,y2)是平面直角坐标系中的任意两点,我们把过任意两个不同点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线方程 称为直线的两点式方程,简称两点式.
如果直线既不平行于x轴也不平行于y轴,则x2≠x1,且y2≠y1,两点式方程可以写成 .
(y2-y1)(x-x1)-(x2-x1)(y-y1)=0
名师点睛
两点式方程的拓展
过关自诊
1.判断正误.(正确的画√,错误的画×)
(1)若一条直线不与坐标轴平行或重合,则它的方程可以写成
.( )
(2)经过任意两个不同的点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线既可以用方程(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)表示,也可以用 表示.( )
2.倾斜角为多少的直线不能用 表示?
√
×
知识点2
直线方程的截距式
名称 已知条件 示意图 方程 使用范围
截距
式 直线l在x轴,y轴上的截距分别为a,b且ab≠0
名师点睛
1.平面直角坐标系下过原点或与坐标轴平行的直线不能用截距式.
2.截距式方程的特点有两个,一是中间必须用“+”号连接,二是等号右边为1.
a≠0,b≠0
过关自诊
1.判断正误.(正确的画√,错误的画×)
(1)不经过原点的直线都可以用方程 =1表示.( )
(2)方程x+y=1不是截距式方程.( )
(3)若一条直线的方程可以写成斜截式,则一定可以写成截距式.( )
2.直线方程 =1中的a,b是不是表示直线与坐标轴的两个交点到原点的距离?
×
×
×
提示不是.直线方程 =1中的a,b分别表示直线在x轴,y轴上的截距.
重难探究·能力素养速提升
探究点一 直线的两点式方程
【例1】 已知△ABC的三个顶点A(1,1),B(2,0),C(4,4).
(1)求AB边所在直线的方程;
(2)求BC边上中线所在直线的方程.
分析由于两点A,B的坐标已知,且均不相等,因此可以利用两点式写出其方程,而求BC边上中线所在直线的方程需要先利用中点坐标公式求出BC边的中点坐标,然后利用两点式写出其方程.
解 (1)因为A(1,1),B(2,0),所以由直线的两点式方程可得AB边所在直线的方
化简可得x+y-2=0.
规律方法 1.利用直线的两点式求直线方程的方法
已知平面上两点的坐标,求解直线的方程,首先判断两点的横、纵坐标是否相等.若两点的横、纵坐标不相等,则选择使用两点式的形式求直线的方程.
2.利用直线的两点式求直线方程的易错点
由于两点式方程比较复杂,因此在使用两点式求方程时一定要细心.若两点的横、纵坐标相等,则不能用含分式的两点式求解,可知直接根据点的坐标的特征写出方程.
变式训练
在△ABC中,已知A(5,-2),B(7,3),且AC边的中点M在y轴上,BC边的中点N在x轴上.
求:(1)顶点C的坐标;(2)若点(t,5)在直线MN上,求t的值.
解得x=-5,y=-3.
故所求顶点C的坐标是(-5,-3).
将点(t,5)代入直线方程可得5t-15=0,解得t=3.
探究点二 直线的截距式方程
【例2】 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.无数多条
B
解析 设直线的两截距均为a,①当a=0时,设直线方程为y=kx,将P(2,3)代入,
将P(2,3)代入,得a=5,因此直线l的方程为x+y-5=0.
综上所述,直线l的方程为3x-2y=0或x+y-5=0,
即符合条件的直线有2条.
变式探究1
将本例题改为:过点A(3,-1)且在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线有
( )
A.2条 B.3条 C.4条 D.无数多条
B
解析 当直线在两坐标轴上的截距都为零时,满足题意,此时直线的方程为
变式探究2
将本例题改为:过点(1,2)且在两坐标轴上截距互为相反数的直线条数为
( )
A.1 B.2 C.3 D.4
B
解析 当直线在两坐标轴上的截距都为零时,满足题意,此时直线方程为y=2x;
当直线在两坐标轴上的截距都不为零时,设直线方程为 =1.因为截距互为相反数,则b=-a,将点(1,2)代入,则 =1,解得a=-1,则b=1,故所求直线方程为x-y+1=0.
综上,满足过点(1,2)且在两坐标轴上截距互为相反数的直线有2条.故选B.
规律方法 使用直线的截距式方程的易错点
用截距式求解直线方程问题时,由于直线在坐标轴上的截距可以为0,因此在求解过定点与直线在两坐标轴上的截距有关的问题时,若题目中出现直线在两坐标轴上的“截距相等”“截距的绝对值相等”“截距互为相反数”等条件时,一定要注意考虑“零截距”的情况.
本节要点归纳
1.知识清单:
(1)直线的两点式方程的两种形式;
(2)直线的截距式方程.
2.方法归纳:根据两点的坐标求直线的两点式方程;利用待定系数法求直线的截距式方程.
3.注意事项:当直线平行于x轴或平行于y轴时,不能用含分式的两点式求方程;直线过原点或与坐标轴平行时,没有截距式方程,涉及直线在两坐标轴上的截距有关的问题时,不要忘记直线过原点时截距为零的特殊情况.
学以致用·随堂检测促达标
1
2
3
4
5
6
1.过P1(2,0),P2(0,3)两点的直线方程是( )
C
1
2
3
4
5
6
A
1
2
3
4
5
6
3.(多选题)下列方程能化为截距式的是( )
A.y-2x=0
B.5x+4y-20=0
C.x=2
BD
1
2
3
4
5
6
4.直线x-3y+1=0在y轴上的截距为 .
解析 直线x-3y+1=0中,令x=0,得y= .
1
2
3
4
5
6
5.已知△ABC的三个顶点分别为A(0,1),B(-2,0),C(3,-1),△ABC的边AB所在的直线方程为 ;边BC所在的直线方程为 .
x-2y+2=0
x+5y+2=0
解析 因为A(0,1),B(-2,0),C(3,-1),所以△ABC的边AB所在的直线方程
1
2
3
4
5
6
6.[2024甘肃凉州高二期中]由下列各条件,写出直线的方程.
(2)经过两点A(3,-2),B(5,-4).
若x1≠x2且y1≠y2,则直线l的比例两点式:等;过两点的P1(x1,y1),P2(x2,y2)的任何直线方程都可以写成(y2-y1)(x-x1)-(x2-x1)(y-y1)=0,而既不包括平行于x轴的直线也不包括平行于y轴的直线.
提示倾斜角为或0的直线,不能用表示.
=1
程,
(2)由B(2,0),C(4,4),则BC中点D(),即D(3,2).
则BC边上中线AD所在直线的方程为,化简可得x-2y+1=0.
解 (1)设点C(x,y),由AC边的中点M在y轴上得=0,BC边的中点N在x轴上得=0,
(2)依题意,点M的坐标是(0,-),点N的坐标是(1,0),故直线MN的方程是,即5x-2y-5=0.
得k=,
故直线l的方程为3x-2y=0.
②当a≠0时,设直线方程为=1,即x+y=a,
y=-x;
当直线在两坐标轴上的截距都不为零时,设直线方程为=1,
依题意可知解得
故所求直线方程为=1或=1.
综上所述,满足条件的直线共有3条.故选B.
A.=0
B.=1
C.=1
D.=1
解析 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l的斜率为=-.故选A.
2.已知直线l的两点式方程为,则l的斜率为( )
A.- B.
C.- D.
D.x+y=
为,整理得x-2y+2=0.
边BC所在的直线方程为,整理得x+5y+2=0.
解 (1)因为直线在x轴和y轴上的截距分别是,-3,
所以直线的截距式方程为=1.
(2)因为直线经过两点A(3,-2),B(5,-4),所以直线的两点式方程为.
(1)在x轴和y轴上的截距分别是,-3;
$$