内容正文:
2.2 直线及其方程
2.2.2 直线的方程
第一课时 直线的点斜式方程与斜截式方程
第二章 平面解析几何
[学习目标] 1.了解直线的方程、方程的直线的概念. 2.掌握直线的点斜式方程和直线的斜截式方程. 3.结合具体实例理解直线的方程和方程的直线概念及直线在y轴上的截距的含义.
知识点1 直线的方程
内容索引
知识点2 直线的点斜式方程
课时作业 巩固提升
知识点3 直线的斜截式方程
课堂达标·素养提升
*
知识点1 直线的方程
一般地,如果直线l上点的坐标都是方程F(x,y)=0的解,而且以方程F(x,y)=0的解为坐标的点都在直线l上,则称____________为直线l的方程,而直线l称为方程F(x,y)=0的直线.“直线l”也可说成“直线F(x,y)=0”,记作l:____________.
F(x,y)=0
F(x,y)=0
A
例1
将选项A,B,C,D分别代入方程x+2y-1=0,检验只有A满足题意.
1.已知点A(1,m)在二元一次方程x-y+1=0上,则实数m的值为
( )
A.2 B.3
C.4 D.5
因为点A(1,m)在x-y+1=0上,故1-m+1=0,解得m=2.
A
跟踪训练
知识点2 直线的点斜式方程
我们把方程____________________称为过点P0(x0,y0),斜率为k的直线l的方程.
方程y-y0=k(x-x0)由直线上一个定点(x0,y0)及该直线的斜率k确定,我们把它称为直线的______________.
y-y0=k(x-x0)
点斜式方程
根据条件写出下列直线的点斜式方程.
(1)经过点(2,5),倾斜角为45°;
[分析] 已知斜率和直线上一点,由点斜式方程可以写出直线的方程.
[解] (1)因为直线的倾斜角为45°,所以斜率k=tan 45°=1.又直线过点(2,5),所以直线的方程为y-5=x-2.
例2
(2)直线y=x+1绕着其上一点P(3,4)逆时针旋转90°后得到的直线l;
[分析] 已知斜率和直线上一点,由点斜式方程可以写出直线的方程.
[解] (2)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).
(3)经过点C(-1,-1),且与x轴平行.
[分析] 已知斜率和直线上一点,由点斜式方程可以写出直线的方程.
[解] (3)由题意知,直线的斜率k=tan 0°=0,所以直线的点斜式方程为y-(-1)=0,即y=-1.
思维提升
1.只有在斜率存在的情况下才可以使用点斜式方程.
2.当倾斜角为0°,即k=0时,这时直线l与x轴平行或重合,直线l的方程是y=y0.
3.当倾斜角为90°时,直线无斜率,这时直线l与y轴平行或重合,直线l的方程是x=x0.
2.已知△ABC的三个顶点都在第一象限内,A(1,1),B(5,1),∠A=60°,∠B=45°,求:
(1)直线AB的方程;
解:(1)如图所示,
因为A(1,1),B(5,1),所以AB∥x轴,
所以AB边所在直线的方程为y=1.
跟踪训练
(2)直线AC和BC的点斜式方程.
知识点3 直线的斜截式方程
1.一般地,当直线l既不是x轴也不是y轴时,若l与x轴的交点为(a,0),则称l在x轴上的截距为________;若l与y轴的交点为(0,b),则称l在y轴上的截距为________.一条直线在y轴上的截距简称为________.
2.把方程y=kx+b称为直线的斜截式方程.
a
b
截距
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] (1)由直线方程的斜截式可知,
所求直线的方程为y=2x+5.
例3
(2)倾斜角为150°,在y轴上的截距是-2;
(3)倾斜角为60°,与y轴的交点到坐标原点的距离为3.
思维提升
直线的斜截式方程的注意点
1.由直线的斜截式方程的推导过程可以看出,点P0(x0,y0)若为直线l与y轴的交点,得到的点斜式方程都为斜截式方程,因此斜截式方程为点斜式方程的特殊情况.
2.求直线的斜截式方程的策略
(1)斜截式方程的应用前提是直线的斜率存在.
(2)直线的斜截式方程y=kx+b中只有两个参数,因此要确定直线方程只需两个独立条件即可.
3.斜截式方程与一次函数的解析式相同,但有区别:当k≠0时,y=kx+b为一次函数的解析式;但当k=0时,y=b不是一次函数的解析式.一次函数的解析式y=kx+b(k≠0)必是一条直线的斜截式方程.
3.已知直线l1:y=kx+b,l2:y=bx+k,则它们的图象可能为( )
C
跟踪训练
对于A,直线l1方程中的k<0,b>0,直线l2方程中的k>0,b>0,矛盾;
对于B,直线l1方程中的k>0,b<0,直线l2方程中的k>0,b>0,矛盾;
对于C,直线l1方程中的k>0,b>0,直线l2方程中的k>0,b>0,符合;
对于D,直线l1方程中的k<0,b>0,直线l2方程中的k<0,b<0,矛盾.
〈课堂达标·素养提升〉
1.过点P(-2,0),斜率是3的直线的方程是( )
A.y=3x-2 B.y=3x+2
C.y=3(x-2) D.y=3(x+2)
代入点斜式方程得y-0=3[x-(-2)],
即y=3(x+2).
D
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
A
4.已知直线l的倾斜角是直线y=x+1的倾斜角的2倍,且过定点P(3,3),则直线l的方程为 .
直线y=x+1的斜率为1,所以倾斜角为45°,又所求直线的倾斜角是已知直线倾斜角的2倍,所以所求直线的倾斜角为90°,其斜率不存在.又直线过定点P(3,3),所以直线l的方程为x=3.
x=3
课时作业 巩固提升
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A
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2.过点P(-2,1)且倾斜角为90°的直线方程为( )
A.y=1 B.x=-2
C.y=-2 D.x=1
因为倾斜角为90°,所以直线垂直于x轴,则直线的方程为x=-2.
B
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AB
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4.在同一直角坐标系中,表示直线y=ax与直线y=x+a的图象(如图所示)正确的是( )
C
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对于选项A,y=ax过坐标原点,且a>0,直线y=x+a在y轴上的截距应该大于零且斜率为正,题中图象不符合题意;
对于选项B,y=ax过坐标原点,且a>0,直线y=x+a在y轴上的截距应该大于零且斜率为正,题中图象不符合题意;
对于选项C,y=ax过坐标原点,且a<0,直线y=x+a在y轴上的截距应该小于零且斜率为正,题中图象符合题意;
对于选项D,两直线均不过原点,不符合题意.
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5.直线l的斜率为3且它在y轴上的截距为-3,则直线l的方程
为 ;直线l与两坐标轴所围成的三角形的面积为 .
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y=3x-3
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6.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的斜率相反且与l2在y轴上的截距相同,则直线l的方程为 .
由题意知直线l的斜率为2,在y轴上的截距为-2.由斜截式可得直线l的方程为y=2x-2.
y=2x-2
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7.写出下列直线的点斜式方程.
(1)经过点A(2,5),斜率是4;
解:(1)由点斜式方程可知,所求直线方程为y-5=4(x-2).
(2)经过点B(2,3),倾斜角是45°;
解:(2)∵直线的斜率k=tan 45°=1,∴直线方程为y-3=x-2.
(3)经过点C(-1,-1),与x轴平行.
解:(3)y+1=0.
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C
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AD
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10.已知点A(1,3),B(-2,-1).若直线l:y=k(x-2)+1与线段AB相
交,则k的取值范围是 .
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11.△ABC的顶点坐标分别为A(3,4),B(6,0),C(-5,-2),则角A的平分线所在的直线方程为 .
y=7x-17
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(2)若直线l一定经过第二象限,求a的取值范围.
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[C组 素养培优练]
13.已知直线l与两坐标轴围成的三角形的面积为12,分别求满足下列条件的直线l的方程:
(1)过定点A(-2,3)且斜率为正;
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