内容正文:
第2章 平面解析几何初步
2.2.2 直线的两点式方程
课程内容标准 学科素养凝练
1.根据确定直线位置的几何要素,探索直线的两点式、截距式方程.
2.掌握直线方程的两点式、截距式,并会熟练应用. 通过直线方程的两点式和截距式的学习与应用,进一步提升数学抽象、直观想象、逻辑推理、数学运算的核心素养.
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名称 已知条件 示意图 方程
两点式 P1(x1,y1),
P2(x2,y2) (y2-y1)(x-x1)-(x2-x1)(y-y1)=0
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a≠0
b≠0
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第2章 平面解析几何初步
课后巩固
谢谢观看!
1.直线的两点式方程
2.如果直线即不平行于x轴也不平行于y轴,则x2≠x1且y2≠y1,两点式方程可以写成=.
名称
已知条件
示意图
方程
使用范围
截距式
在x,y轴上的截距分别为a,b,且ab≠0
+=1
______,______
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)直线的两点式方程也可以用=(x1≠x2,y1≠y2)表示.( )
(2)不经过原点的直线都可以用方程+=1表示.( )
(3)能用两点式写出的直线方程,也可以用点斜式方程写出.( )
(4)经过任意两个不同的点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线都可以用方程(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)表示.( )
(5)直线的截距式方程+=1中,a,b均应大于0.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
2.过点A(3,2),B(4,3)的直线方程是( )
A.x+y+1=0 B.x+y-1=0
C.x-y+1=0 D.x-y-1=0
3.如图,直线l的截距式方程是+=1,则( )
A.a>0,b>0 B.a>0,b<0
C.a<0,b>0 D.a<0,b<0
4.过两点(-1,1)和(3,9)的直线在x轴上的截距为________.
答案:-
(1)若直线过点(,1)和点(2,4),则该直线的方程为
_________________.
(2)三角形的三个顶点分别是A(-1,0),B(3,-1),C(1,3),求三角形三边所在直线的方程.
x-y-2=0
解析:(解法一)因为直线过点(,1)和点(2,4),所以直线的方程为(4-1)(x-)-(2-)(y-1)=0,整理得:x-y-2=0.
(解法二)因为直线过(,1)和点(2,4),所以直线的斜率为k==,
所以直线的方程为y-1=(x-),整理得x-y-2=0.
(2)解:由两点式,得边AB所在直线的方程为=,即x+4y+1=0.
同理,边BC所在直线的方程为=,即2x+y-5=0.
边AC所在直线的方程为=,即3x-2y+3=0.
[方法总结] 根据两点的坐标写出直线的方程,要特别注意横坐标相等或纵坐标相等时,只能用整式的两点式方程.已知直线上的两点坐标,也可先求出斜率,再利用点斜式写出直线方程.
[训练1] (1)求经过下列两点的直线的方程:
①A(2,1),B(3,1);②A(2,1),B(2,-1).
(2)已知点P(3,m)在过点A(2,-1),B(-3,4)的直线上,求m的值.
解:①由整式的两点式方程得所求的直线方程为y=1.
②由整式的两点式方程得所求的直线方程为x=2.
(2)由两点式方程,得过A,B两点的直线方程为=,即x+y-1=0.
又因为点P(3,m)在直线AB上,所以3+m-1=0,得m=-2.
(1)求在x,y轴上的截距分别是-3,4的直线方程;
(2)求过点A(3,4),且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线l的方程.
解:(1)根据直线方程的截距式,得直线方程为+=1,化简得4x-3y+12=0.
(2)当直线l在两坐标轴上的截距互为相反数且不为0时,可设直线l的方程为+=1.
又因为l过点A(3,4),所以+=1,解得a=-1.所以直线l的
方程为+=1,即x-y+1=0.
当直线l在两坐标轴上的截距互为相反数且为0时,即直线l过原点时,直线的方程为y=x,即4x-3y=0.
综上,直线l的方程为x-y+1=0或4x-3y=0.
[方法总结] 当题目中出现直线在两坐标轴上的“截距相等”“截距互为相反数”“在一坐标轴上的截距是另一坐标轴上截距的m倍(m>0)”等条件时,若采用截距式求直线方程,则一定要注意考虑“零截距”的情况.
[训练2] 已知直线l经过点(3,-2),且在两坐标轴上的截距相等,则直线l的方程为____________________________.
x+y-1=0或2x+3y=0
解析:设直线l在两坐标轴上的截距均为a.
①若a=0,则直线l过原点,此时l的方程为2x+3y=0.
②若a≠0,则直线l的方程可设为+=1,
因为直线l过点(3,-2),知+=1,即a=1,
所以直线l的方程为x+y=1,
即x+y-1=0.
综上所述,直线l的方程为2x+3y=0或x+y-1=0.
已知直线l过点M(1,1),且与x轴、y轴的正半轴分别相交于A,B两点,O为坐标原点.求:
(1)当|OA|+|OB|取得最小值时,直线l的方程;
(2)当|MA|2+|MB|2取得最小值时,直线l的方程.
解:(1)设A(a,0),B(0,b)(a>0,b>0).
设直线l的方程为+=1,则+=1,
所以|OA|+|OB|=a+b=(a+b)(+)=2++≥2+2=4,当且仅当a=b=2时等号成立,此时直线l的方程为x+y-2=0.
(2)设直线l的斜率为k,则k<0,直线l的方程为y-1=k(x-1),
则A(1-,0),B(0,1-k),
所以|MA|2+|MB|2=(1-1+)2+12+12+(1-1+k)2=2+k2+≥2+2=4,
当且仅当k2=,即k=-1时等号成立,此时直线l的方程为y-1
=-(x-1),即x+y-2=0.
[方法总结] 直线方程综合问题的两大类型及解法
(1)与函数相结合的问题:解决这类问题,一般是利用直线方程中x,y的关系,将问题转化为关于x(或y)的函数,借助函数的性质解决.
(2)与方程、不等式相结合的问题:一般是利用方程、不等式的有关知识(如方程解的个数、根的存在问题,不等式的性质、基本不等式等)来解决.
[训练3] 若直线ax+by=ab(a>0,b>0)过点(1,1),则该直线在x轴、y轴上的截距之和的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
解析:∵直线ax+by=ab(a>0,b>0)过点(1,1),
∴a+b=ab,即+=1,
∴a+b=(a+b)(+)=2++≥2+2=4,
当且仅当a=b=2时上式等号成立.
∴直线在x轴、y轴上的截距之和的最小值为4.
1.过两点(-2,4)和(4,-1)的直线在y轴上的截距为( )
A. B.-
C. D.-
解析:由题可知直线方程为y+1=·(x-4),即y=-(x-4)-1,
令x=0,则y=,故直线在y轴上的截距为.
2.已知直线l的两点式方程为=,则l的斜率为( )
A.- B.
C.- D.
解析:由直线的两点式方程为=可得出y=-x-.所以直线l的斜率为-.
3.过点A(1,2)和B(1,5)的直线方程为________.
x=1
解析:因为点A(1,2)和B(1,5)横坐标相同,故直线垂直于x轴,所以所求直线为x=1.
4.经过点A(4,2),且在x轴上的截距等于在y轴上的截距的3倍的直线l的方程为__________________________.
x+3y-10=0或x-2y=0
解析:当截距为0时,设直线方程为y=kx,则4k=2,
∴k=,∴直线方程为x-2y=0.
当截距不为0时,设直线方程为+=1,
由题意得+=1,∴a=.∴x+3y-10=0.
综上,直线l的方程为x+3y-10=0或x-2y=0.
$$