内容正文:
新知预览3 直线方程的两点式
★[学习目标] 1.掌握直线方程的两点式的形式,了解其适用范围.2.了解直线方程截距式的形
式,特征及其适用范围.
知识梳理———自学教材,素养奠基
1.直线方程的两点式
(1)已知条件:A(x1,y1),B(x2,y2),其中x1≠
x2,y1≠y2
(2)示意图
(3)方程
y-y1
y2-y1
=
x-x1
x2-x1
(其中x1≠x2,y1≠y2)
(4)适用范围
不与坐标轴平行或重合的直线.
2.直线方程的截距式
(1)已知条件
在x,y轴上的截距分别为a,b且ab≠0.
(2)示意图
(3)方程
x
a+
y
b=1
(4)适用范围
不与 坐 标 轴 平 行 或 重 合 且 不 过 原 点 的
直线.
典例探究———探究学习,素养形成
◆[题型一] 直线的两点式方程
在 △ABC 中,已知 A(-3,2),B(5,
-4),C(0,-2).
(1)求BC边所在直线的方程;
(2)求BC边上的中线所在直线的方程.
[解] (1)因为BC边过两点B(5,-4),
C(0,-2),
所以由两点式得 y-(-4)
-2-(-4)=
x-5
0-5
,
即2x+5y+10=0.
故BC 边所在直线的方程为 2x+5y+10
=0.
(2)设BC的中点为D(x0,y0),
则x0=
5+0
2 =
5
2
,y0=
(-4)+(-2)
2 =-3.
所以D 52
,-3
æ
è
ç
ö
ø
÷,
又BC边上的中线经过点A(-3,2).
所以由两点式得 y-2
-3-2=
x-(-3)
5
2-
(-3)
,
即10x+11y+8=0.
故BC边上的中线所在直线的方程为10x+
11y+8=0.
求直线的两点式方程的策略以
及注意点
(1)适用条件:两点的连线不平行于坐标轴,
若满足,则考虑用两点式求方程.
(2)差的顺序性:一般用两点式求直线方程时
常会将字母或数字的顺序错位而导致错
误,在记忆和使用两点式方程时,必须注
意坐标的对应关系.
[提醒] 已知两点坐标,求过这两点的直线方
程也可以先求斜率,再代入点斜式得到直线的
方程.
67
[变式训练]
1.经过点A(-3,2),B(4,4)的直线的两点式
方程为 ( )
A.y-22 =
x+3
7 B.
y-2
-2=
x-3
7
C.y+22 =
x-3
7 D.
y-2
x+3=
2
7
◆[题型二] 直线的截距式方程
求过点A(5,2),且在x 轴上的截距
是y 轴上截距的2倍的直线方程.
[解] (1)当直线l在两坐标轴上的截距为0
时,方程为y=25x
,即2x-5y=0,适合题意.
(2)当直线l在两坐标轴上的截距均不为0
时,可设方程为x
2a+
y
a=1
,又l过点(5,2),
所以5
2a+
2
a=1
,解得a=92.
所以l的方程
为x+2y-9=0.
综上所述,直线l的方程是2x-5y=0或x
+2y-9=0.
利用截距式求直线方程的策略
及注意点
(1)如果问题中涉及直线与坐标轴相交,则可
考虑选用截距式求直线方程,用待定系数
法确定其系数即可.
(2)选用截距式求直线方程时,必须首先考虑
直线能否过原点以及能否与两坐标轴垂
直.如果题中出现直线在两坐标轴上的
“截距相等”“截距互为相反数”等条件时,
采用截距式求直线方程,要注意考虑“零
截距”的情况.
[变式训练]
2.(多选)过点P(1,4)且在x 轴,y轴上的截
距的绝对值相等的直线方程为 ( )
A.y=4x B.y=x+3
C.y=-x+5 D.y=-x-4
◆[题型三] 直线的截距式方程的应用
直线过点P 43
,2
æ
è
ç
ö
ø
÷且与x轴、y轴的正
半轴分别交于A,B 两点,O 为坐标原点,是
否存在这样的直线分别满足下列条件:
(1)△AOB 的周长为12;
(2)△AOB 的面积为6.
若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明
理由.
[解] (1)存在.设直线方程为xa+
y
b=1
(a
>0,b>0),
由题意可知,a+b+ a2+b2=12. ①
又因为直线过点P 43
,2
æ
è
ç
ö
ø
÷,
所以4
3a+
2
b=1
, ②
由①②可得5a2-32a+48=0,
解得
a=4
b=3{ ,或
a=125
,
b=92.
ì
î
í
ï
ïï
ï
ï
所以所求直线的方程为x
4+
y
3=1
或5x
12+
2y
9=1
,
即3x+4y-12=0或15x+8y-36=0.
(2)存在.设直线方程为xa+
y
b=1
(a>0,b
>0),
由题意可知
ab=12,
4
3a+
2
b=1
,
ì
î
í
ï
ï
ïï
解得
a=4,
b=3,{ 或
a=2,
b=6.{
所以所求直线的方程为x
4+
y
3=1
或
x
2+
y
6=1
,
即3x+4y-12=0或3x+y-6=0.
77
直线方程与三角形的面积、周长
之间的关系
解决直线与坐标轴围成的三角形面积或
周长问题时,一般选择直线方程的截距式,若
设直线在x轴,y轴上的截距分别为a,b,则
直线与坐标轴所围成的三角形面积为S=
1
2|a||b|
,周长c=|a|+|b|+ a2+b2.
[变式训练]
3.已知线段 BC 的中点为D 3,32
æ
è
ç
ö
ø
÷.若线段
BC所在直线在两坐标轴上的截距之和是
9,求BC所在直线的方程.
检测评价———诊断落实,素养达标
一、选择题
1.一条直线不与坐标轴平行或重合,则它的
方程 ( )
A.可以写成两点式或截距式
B.可以写成两点式或斜截式或点斜式
C.可以写成点斜式或截距式
D.可以写成两点式或截距式或斜截式或点
斜式
2.经过P(4,0),Q(0,-3)两点的直线方程是
( )
A.x4+
y
3=1 B.
x
3+
y
4=1
C.x4-
y
3=1 D.
x
3-
y
4=1
3.直线l1:y=kx+b,直线l2:
x
k+
y
b=1
(k,b
≠0)在同一坐标系中的图象可能是 ( )
4.直线xa+
y
b=1
过一、二、三象限,则 ( )
A.a>0,b>0 B.a>0,b<0
C.a<0,b>0 D.a<0,b<0
5.已 知 直 线l 的 两 点 式 方 程 为 y-0-3-0=
x-(-5)
3-(-5)
,则l的斜率为 ( )
A.-38 B.
3
8
C.-32 D.
3
2
6.(多选)过点P(-2,3),并且在两坐标轴上
的截距互为相反数的直线方程是 ( )
A.x-y+1=0
B.x+y+1=0
C.x-y+5=0
D.3x+2y=0
7.(多选)经过点(2,1),且与两坐标轴围成等
腰直角三角形的直线方程可以是 ( )
A.x+y-3=0
B.x+y+3=0
C.x-y-1=0
D.x-y+1=0
二、填空题
8.直线x5-
y
3=1
在y 轴上的截距为
.
9.过坐标平面内两点(1,2)和(3,4)的直线的
方程为 .
10.过点(0,3),且在两坐标轴上截距之和等于
5的直线方程是 .
87
三、解答题
11.四边形 ABCD 的顶点A(-1,0),B(0,
-2),C(2,0),D(1,2),求这个四边形四条
边所在的直线方程.
12.已知直线l过点P(4,1).
(1)若直线l过点Q(-1,6),求直线l
的方程;
(2)若直线l在y 轴上的截距是在x 轴上
的截距的2倍,求直线l的方程.
97
9.解析:由y=43x-4
,令x=0,得y=-4.
答案:-4
10.解析:将直线方程化为点斜式得y-3=k(x-2),
∴过定点(2,3).
答案:(2,3)
11.解:(1)直线的斜率为k=tan150°=- 33
,
所以由点斜式方程得y-1=- 33
(x-2),
即所求直线方程为y-1=- 33
(x-2).
(2)平行于x 轴 的 直 线 的 斜 率k=0,故 所 求 的 直 线 方 程
为y=1.
(3)过点(2,1)且平行于y轴的直线方程为x=2.
(4)过点(2,1)与点(0,0)的直线的斜率k=12
,故所求的直
线方程为y=12x.
12.解:显然,直线l与两坐标轴不垂直,否则不构成三角形,设
其斜率为k(k≠0),则直线l的方程为y-3=k(x+2),令x
=0,得y=2k+3,
令y=0,得x=-3k-2
,
于是直线与两坐标轴围成的三角形的面积为
1
2
(2k+3) -3k-2( ) =4,
即(2k+3) 3k+2( )=±8.
若(2k+3) 3k+2( )=8,
则整理得4k2+4k+9=0,无解.
若(2k+3) 3k+2( )=-8,
则整理得4k2+20k+9=0,
解之得k=-12
或k=-92.
所以直线l的方程为y-3=-12
(x+2)
或y-3=-92
(x+2),
即y=-12x+2
或y=-92x-6.
新知预览3
典例探究———探究学习,素养形成
变式训练
1.A [由方程的两点式可得直线方程为y-24-2=
x-(-3)
4-(-3)
,即
y-2
2 =
x+3
7 .
]
2.ABC [当直线经过原点时,横、纵截距都为0,符合题意.
当直线不经过原点时,设直线方程为x
a +
y
b =1.
由题意得
1
a+
4
b=1
,
|a|=|b|,{ 解得
a=-3,
b=3,{ 或
a=5,
b=5.{
综上可知选项 A、B、C符合题意.]
3.解:由已知得直线BC的斜率存在且不为0.
设直线BC在x 轴上的截距为a,在y轴上的截距为b.
则直线BC的截距式方程为xa +
y
b =1.
由题意得a+b=9. ①
又点D 3,32( ) 在直线BC上,所以
3
a+
3
2b=1
,
所以6b+3a=2ab, ②
由①②联立得2a2-21a+54=0,即(2a-9)(a-6)=0,
解得a=92
或a=6.
所以
a=92
,
b=92
,
ì
î
í
ïï
ï
或
a=6,
b=3.{
故直线BC的方程为2x9+
2y
9=1
或x
6+
y
3=1
,
即2x+2y-9=0或x+2y-6=0.
检测评价———诊断落实,素养达标
1.B [若一条直线不与坐标轴平行或重合,则直线必存在斜
率且不为0,所以可以写成两点式或斜截式或点斜式;但是
此直线有可能过原点,此时不可以写成截距式.]
2.C [因为由点坐标知直线在x 轴,y 轴上的截距分别为4,
-3,所以直线方程为x4+
y
-3=1.
]
3.D [因为k,b≠0,由四个选项中的l1 可知k>0,可排除 A,
C;当b<0时,可排除B;当b>0时,选项 D符合题意.]
4.C [直线xa +
y
b =1
在x轴上的截距为a,在y轴上的截距
为b,若此直线过一、二、三象限,则-ba >0
,b>0,所以a<
0,b>0.]
5.A [由两点式方程 y-0-3-0=
x-(-5)
3-(-5)
,知直线l过点(-5,
0),(3,-3),所以l的斜率为0-
(-3)
(-5)-3=-
3
8.
]
6.CD [若直线在坐标轴上的截距为0,设直线方程为y=kx
(k≠0),又直线过点P(-2,3),所以3=-2k,即k=-32
,
所以直线方程为y=-32x
,即3x+2y=0;
若直线在坐标轴上的截距不为0,设直线方程为xa +
y
-a=1
(a≠0),又直线过点P(-2,3),所以-2a +
3
-a=1
,解得a=
-5,所以直线方程为 x-5+
y
5=1
,即x-y+5=0.
综上可知,所求直线方程为3x+2y=0或x-y+5=0.]
7.AC [由题意设直线方程为xa +
y
a =1
或x
a +
y
-a=1
,把
点(2,1)代入直线方程得 2a +
1
a =1
或 2
a +
1
-a=1
,解得a
=3或a=1,∴所求直线的方程为x3+
y
3=1
或x
1+
y
-1=
1,即x+y-3=0或x-y-1=0.]
8.解析:x5-
y
3=1
可化为x
5+
y
-3=1
,所以此直线在y轴上
的截距为-3.
答案:-3
9.解析:代入直线的两点式方程得y-24-2=
x-1
3-1
,整理得y=x+1.
答案:y=x+1
10.解析:设直线方程为xa +
y
b =1
,
则
b=3,
a+b=5,{ 解得a=2,b=3,
则直线方程为x
2+
y
3=1
,即3x+2y-6=0.
答案:3x+2y-6=0
901
11.解:如图,由截距式,得AB 边所在直线方程
为 x
-1+
y
-2=1
,即2x+y+2=0,BC 边所
在直线方程为x
2+
y
-2=1
,即x-y-2=
0,由 两 点 式,得 CD 边 所 在 直 线 方 程 为
y-0
2-0=
x-2
1-2
,即2x+y-4=0,AD 边所在
直线方程为y-0
2-0=
x+1
1+1
,即x-y+1=0.
12.解:(1)∵直线l过点P(4,1),Q(-1,6),
所以直线l的方程为y-16-1=
x-4
-1-4
,
即x+y-5=0.
(2)由题意知,直线l的斜率存在且不为0,
所以设直线l的斜率为k,
则其方程为y-1=k(x-4).
令x=0,得y=1-4k;令y=0,得x=4-1k.
∴1-4k=2 4-1k( ) ,解得k=
1
4
或k=-2.
∴直线l的方程为y-1=14
(x-4)或y-1=-2(x-4),
即y=14x
或2x+y-9=0.
新知预览4
知识梳理———自学教材,素养奠基
1.Ax+By+C=0
典例探究———探究学习,素养形成
变式训练
1.解:(1)由直线方程的点斜式得y-3= 3(x-5),
即 3x-y-5 3+3=0.
(2)由斜截式得直线方程为y=4x-2,
即4x-y-2=0.
(3)由两点式得 y-5-1-5=
x-(-1)
2-(-1)
,
即2x+y-3=0.
(4)由截距式得直线方程为 x-3+
y
-1=1.
即x+3y+3=0.
2.解:(1)当直线过原点时,该直线在x 轴和y 轴上的截距为
零,所以3-a=0,所以a=3,方程为6x+y=0.
(2)当直线过原点时,
该直线在x轴和y 轴上的截距为零,
所以3-a=0,所以a=3,
方程为6x+y=0;
当直线不过原点时,a≠3,
由a-3
a+3=a-3
,得a=-2,
方程为x+y+5=0,
故所求的方程为6x+y=0或x+y+5=0.
(3)将l的方程化为y=-(a+3)x+a-3,
要使l不经过第三象限,
当且仅当-(a+3)≤0且a-3≥0,
解得a≥3,故所求a的取值范围为a≥3.
3.解:由直线方程的点法式,
得-(x+3)+3(y-1)=0.
故所求直线方程为x-3y+6=0.
检测评价———诊断落实,素养达标
1.C [直线斜率k=- 33
,所以倾斜角为150°.]
2.C [直线x+ay-1=0化为斜截式可得y=-1ax+
1
a
,由
题意可得-1a=tan45°=1
,所以a=-1.]
3.D [将3x-2y=4化为x4
3
+ y-2=1
即得.]
4.B [由点法式方程得6(x-1)+8(y-2)=0,即3x+4y-
11=0.]
5.C [由题意得,此直线斜率为-3,过点(2,0),点斜式方程
为y-0=-3(x-2),即3x+y-6=0.]
6.BC [l1:y=ax+b,l2:y=-bx+a,在 A中,由l1 知a>0,b
<0,则-b>0,与l2 的图象不符;在 B中,由l1 知a>0,b>
0,则-b<0,与l2 的图象相符;在 C中,由l1 知a<0,b>0,
则-b<0,与l2 的图象相符;在 D中,由l1 知a>0,b>0,则
-b<0,与l2 的图象不符.故选BC.]
7.CD [设直线方程是4x+3y+d=0,分别令x=0和y=0,
得直线在两坐标轴上的截距分别是-d3
,-d4
,所以6=
1
2× -
d
3 × -
d
4 =
d2
24.
所以d=±12.则直线在x轴上的截距为3或-3.]
8.解析:因为直线(2a2-4a)x+(a2-4)y+5a2=0的倾斜角
是 π
4
,所以直线(2a2-4a)x+(a2-4)y+5a2=0的斜率为
tan π4=1
,因此a2-4≠0,y= 2a
2-4a
-(a2-4)
x+ 5a
2
-(a2-4)
,
∴ 2a
2-4a
-(a2-4)
=1,
∴3a2-4a-4=0,∴a=-23
或a=2(舍).
答案:-23
9.解析:∵P1P2→⊥l,
∴P1P2→=(3+1,2-0)=(4,2)为所求直线l的一个法向量,
即n=(4,2),
又∵直线l过点(3,1),代入直线的点法式方程得4(x-3)
+2(y-1)=0.
故所求方程为2x+y-7=0.
答案:2x+y-7=0
10.解析:当2m2+m-3=0时,m=1或 m=-32
;当 m2-m
=0时,m=0或 m=1.要使方程(2m2+m-3)x+(m2-
m)y-4m+1=0表示一条直线,则2m2+m-3,m2-m 不
能同时为0,所以m≠1.
答案:m≠1
11.解:(1)由点斜式可得直线方程为y-3=-35
(x+2).
化为一般式为3x+5y-9=0.
(2)由截距式可得直线方程为 x-3+
y
4=1.
化为一般式为4x-3y+12=0.
12.解:(1)证明:将直线l的方程整理为
y- 35 =a x-
1
5( ) ,所 以l 的 斜 率
为a,
且过定点A 15
,3
5( ).
而点A 15
,3
5( ) 在第一象限,故l必过
第一象限.
(2)直线OA 的斜率为k=
3
5-0
1
5-0
=3.
因为l不经过第二象限,所以a≥3.
故a的取值范围是[3,+∞).
011