内容正文:
[例3] [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4k
2+4k+9=0,无解.
若(2k+3) 3k+2( )=-8,则整理得4k
2+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.
变式训练
1.解:(1)直线斜率为tan45°=1,
∴直线方程为y-4=x+1.
(2)直线斜率为tan60°= 3,∴所求直线的方程为y-0=
3(x-0).
(3)直线斜率为0,∴直线方程为y-1=0×(x+1).
2.解:(1)易知k=-1,b=-2,故直线的斜截式方程为y=-x
-2.
(2)由于直线的斜率k=-43
,且过点A(6,-4),根据直线
的点斜式方程得直线方程为y+4=- 43
(x-6),化成斜截
式为y=-43x+4.
(3)直线方程2x+y-1=0可化为y=-2x+1,由直线的斜
截式方程知:直线的斜率k=-2,在y轴上的截距b=1,直
线与y轴交点的坐标为(0,1).
3.解:由题意知,直线l的斜率k 存在且k<0,则直线l的方程
为y-2=k(x-3)(k<0),且有A 3-2k
,0( ) ,B(0,2-3k),
∴S△ABO=
1
2
(2-3k)3-2k( )=
1
2 12+
(-9k)+ 4(-k)[ ]
≥12 12+2 (-9k)
4
(-k)[ ]=
1
2×
(12+12)=12,
当且仅当-9k= 4-k
且k<0,即k=-23
时,等号成立.
即△ABO 的面积的最小值为12.故所求直线l的方程为2x
+3y-12=0.
当堂达标
1.C [方程可化为y-(-2)=-[x-(-1)],所以直线过点
(-1,-2),斜率为-1.选 C.]
2.B [由题图可知直线的倾斜角为钝角,且直线在y 轴上的
截距为负值,故k<0,b<0.]
3.解析:∵直线的倾斜角是60°,∴其斜率k=tan60°= 3,
∵直线与y轴的交点到坐标原点的距离为3,∴直线在y轴
上的截距是3或-3,
∴所求直线的斜截式方程是y= 3x+3或y= 3x-3.
答案:y= 3x+3或y= 3x-3
4.解:直线y= 3x+ 3的斜率k= 3,
则其倾斜角α=60°,所以直线l的倾斜角为120°.
直线l的斜率为k′=tan120°=- 3.
所以直线l的点斜式方程为y-4=- 3(x-3).
第2课时 直线方程的两点式
课前预习学案
知识梳理
[思考]
1.[提示] 不能,因为1-1=0,而0不能做分母.过点(2,3),
(5,3)的直线也不能用两点式表示.
2.[提示] 都不是截距式方程.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.
预习自测
1.(1)× (2)√ (3)√ (4)√
2.D [过点A,B的直线方程为y-23-2=
x-3
4-3
,即x-y-1=0.]
3.C [由截距式得,所求直线的方程为x2+
y
3=1.
]
4.解析:直线方程为y-91-9=
x-3
-1-3
,化为截距式为 x
-32
+y3
=1,则在x轴上的截距为-32.
答案:-32
课堂互动学案
[例1] [解] (1)直线BC过点B(0,-3),C(-2,1),由两点
式方程得y+3
1+3=
x-0
-2-0
,化简得2x+y+3=0.
(2)由 中 点 坐 标 公 式,得 BC 的 中 点 D 的 坐 标 为 (0-22
,
-3+1
2
),即D(-1,-1).
又直 线 AD 过 点 A (-4,0),由 两 点 式 方 程 得y+10+1=
x+1
-4+1
,化简得x+3y+4=0.
[例2] [解] 法 一:设 直 线 在x 轴、y 轴 上 的 截 距 分 别 为
a,b.
①当a≠0,b≠0时,设l的方程为xa +
y
b =1.
∵点(4,-3)在直线上,∴4a+
-3
b =1
,
若a=b,则a=b=1,直线l的方程为x+y-1=0.
若a=-b,则a=7,b=-7,此时直线l的方程为x-y-7=0.
②当a=b=0时,直线过原点,且过点(4,-3),
∴直线l的方程为3x+4y=0.
综上知,所求直线l的方程为x+y-1=0或x-y-7=0或
3x+4y=0.
法二:设直线l的方程为y+3=k(x-4),
令x=0,得y=-4k-3;令y=0,得x=4k+3k .
∵直线在两坐标轴上的截距的绝对值相等.
∴|-4k-3|= 4k+3k
,解得k=1或k=-1或k=-34.
∴所求的直线方程为x-y-7=0或x+y-1=0或3x+4y=0.
[例3] [解] (1)设A(a,0),B(0,b)(a>0,b>0).
设直线l的方程为xa +
y
b =1
,则1
a+
1
b=1
,
所以|OA|+|OB|=a+b=(a+b) 1a+
1
b( ) =2+
a
b +
b
a
≥2+2 ab
b
a =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 1-1k
,0( ) ,B(0,1-k),
所以|MA|2+|MB|2= 1-1+1k( )
2
+12+12+(1-1+k)2=
2+k2+1
k2
≥2+2 k21k2
=4,
当且仅当k2=1
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.
变式训练
1.解:(1)由两点式,得所求方程为y-34-3=
x-4
5-4
,即x-y-1=0.
(2)由于A,B 两点的纵坐标相等,故不能用两点式,所求的
直线方程为y=1.
(3)由于A,B 两点的横坐标相等,故不能用两点式,所求的
直线方程为x=2.
2.解:(1)根据直线方程的截距式,得直线方程为 x-3+
y
4=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xa +
y
-a=1.
又因为l过点A(3,4),所以3a+
4
-a=1
,解得a=-1.所以
直线l的方程为 x-1+
y
1=1
,即x-y+1=0.
712
参考答案
当直线l在两坐标轴上的截距互为相反数且为0时,直线的
方程为y=43x
,即4x-3y=0.
综上,直线l的方程为x-y+1=0或4x-3y=0.
3.C [∵直线ax+by=ab(a>0,b>0)过点(1,1),
∴a+b=ab,即1a+
1
b=1
,∴a+b=(a+b) 1a+
1
b( )=
2+ba +
a
b ≥2+2
b
a
a
b =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.]
当堂达标
1.D [由于直线过A(0,3),B(-2,0)两点,∴直线在x 轴,y
轴上的截距分别为-2,3,由截距式可知,方程为 x-2 +
y
3
=1.]
2.ABD [由题意设所求直线的横截距为a,(1)当a=0时,由题意
可设直线的方程为y=kx,将(1,2)代入可得k=2,∴直线的方
程为2x-y=0;
(2)当a≠0时,由截距式方程可得直线的方程为xa +
y
a =1
(截距相等)或x
a +
y
-a=1
(截距相反),将(1,2)代入可得a
=3或a=-1,∴直线的方程为x+y=3或x-y+1=0.]
3.解析:直线方程为x-13-1=
y-2
4-2
,即x-y+1=0.
答案:x-y+1=0
4.解:设直线方程的截距式为 xa+1+
y
a =1.
则 6
a+1+
-2
a =1
,
解得a=2或a=1,
则直线方程是 x
2+1+
y
2=1
或 x
1+1+
y
1=1
,
即2x+3y-6=0或x+2y-2=0.
第3课时 直线方程的一般式
第4课时 直线方程的点法式
课前预习学案
情境引入
提示:(1)y-8=x-1;(2)x-7+
y
7 =1
;(3)y-69-6=
x+1
2+1
;
(4)y=x+7.如果我们画出这4条直线的图象,你会惊奇地
发现:这4条直线是重合的.事实上,它们的方程都可以化简
为x-y+7=0.这样前几种直线方程就有了统一的形式,这
就是本节我们要学习的直线的一般式方程.
知识梳理
知识点一(1)Ax+By+C=0
[思考]
1.[提示] (1)若A=0,则y=-CB
,表示与y轴垂直的一条
直线.
(2)若B=0,则x=-CA
,表示与x轴垂直的一条直线.
(3)若C=0,则Ax+By=0,表示过原点的一条直线.
2.[提示] 能.因为平面上任意一条直线都可以用一个关于
x,y的二元一次方程表示.
预习自测
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)×
2.C [直线斜率k=- 33
,所以倾斜角为150°.]
3.C [由已知得直线Ax+By+C=0在x轴上的截距-CA >
0,在y轴上的截距-CB >0
,故直线经过第一、二、四象限,
不经过第三象限.]
4.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
课堂互动学案
[例1] [解] (1)由点斜式方程可知,所求直线方程为y-3
= 3(x-5),化为一般式方程为 3x-y+3-5 3=0.
(2)由斜截式方程可知,所求直线方程为y=4x-2,
化为一般式方程为4x-y-2=0.
(3)由两点式方程可知,
所求直线方程为 y-5
-1-5=
x-(-1)
2-(-1)
,
化为一般式方程为2x+y-3=0.
(4)由截距式方程可得,所求直线方程为 x-3+
y
-1=1
,化为
一般式方程为x+3y+3=0.
[例2] [解] (1)①直线(x+1)-2(y-4)=0经过点(-1,
4),一个法向量是(1,-2),一个方向向量是(-2,-1);②直
线-(x-3)+4(y+2)=0经过点(3,-2),一个法向量是
(-1,4),一个方向向量是(4,1).
(2)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.
[例3] [解] (1)证明:法一:将直线l的方程整理为y-35
=a x-15( ) ,
∴直线l的斜率为a,且过定点A 15
,3
5( ) ,
而点A 15
,3
5( ) 在第一象限内,故不论a为何值,l恒过第
一象限.
法二:直线l的方程可化为(5x-1)a-(5y-3)=0.
∵上式对任意的a总成立,
必有 5x-1=0,5y-3=0,{ 即
x=15
,
y=35.
{
即l过定点A 15
,3
5( ).以下同法一.
(2)直线OA 的斜率为k=
3
5-0
1
5-0
=3.
如图所示,要使l不经过第二象限,需斜率a
≥kOA=3,∴a≥3.
变式训练
1.解:(1)由点斜式方程,得y-(-2)=- 12
(x-8),即x+2y-4=0.
(2)由点斜式方程,得y-2=0.
(3)由截距式方程,得x3
2
+ y-3=1
,即2x-y-3=0.
(4)由两点式方程,得 y-
(-2)
-4-(-2)=
x-3
5-3
,即x+y-1=0.
2.解:∵AB
→
=(3-2,0-2)=(1,-2)为所求高的法向量,又
∵高线过点C(0,-1)
代入点法式方程得1×(x-0)+(-2)×(y-(-1))=0
整理得x-2y-2=0,∴AB 边上的高所在直线的方程为x
-2y-2=0.
3.解析:(1)若方程不能表示直线,则 m2+5m+6=0且 m2+
3m=0.
解方程组 m
2+5m+6=0,
m2+3m=0,{ 得m=-3,所以m≠-3时,方程表
示一条直线.
(2)因为已知直线的倾斜角为45°,所以此直线的斜率是1,
所以-2m
2+m-3
m2-m
=1,所以 m
2-m≠0,
2m2+m-3=-(m2-m),{
解得 m≠0且m≠1,m=-1或m=1.{ 所以m=-1.
因为已 知 直 线 在 x 轴 上 的 截 距 为 1,令 y=0 得 x=
4m-1
2m2+m-3
,所以 4m-1
2m2+m-3
=1,
所以 2m
2+m-3≠0,
4m-1=2m2+m-3,{
解得
m≠1且m≠-32
,
m=-12
或m=2.{ 所以m=-12或m=2.
答案:(1)m≠-3 (2)-1 -12
或2
当堂达标
1.D [方程Ax+By+C=0表示直线的条件为 A,B 不能同
时为0,即A2+B2≠0.]
812
数学(BS)选择性必修第一册
[当堂达标]
1.已知直线的方程是y+2=-x-1,则
( )
A.直线经过点(-1,2),斜率为-1
B.直线经过点(2,-1),斜率为-1
C.直线经过点(-1,-2),斜率为-1
D.直线经过点(-2,-1),斜率为1
2.直线y=kx+b在平面直角坐
标系中的位置如图所示,则k,b
满足 ( )
A.k>0,b>0 B.k<0,b<0
C.k<0,b>0 D.k>0,b<0
3.倾斜角为60°,与y轴的交点到坐标原点的
距离为3的直线的斜截式方程是 .
4.直线l经过点P(3,4),它的倾斜角是直线y
= 3x+ 3的倾斜角的2倍,求直线l的点
斜式方程.
学习至此,请完成配套训练
第2课时 直线方程的两点式
课程标准 素养解读
1.掌握直线方程两点式的形式、特点及适用范围
2.了解直线方程截距式的形式、特点及适用范围
3.会熟练应用两点式、截距式方程求直线的方程
1.通过直线两点式方程的推导,提升逻辑
推理的数学素养
2.通过直线的两点式方程和截距式方程的
学习,培养直观想象和数学运算的数学
素养
[情境引入]
我们知道在直角坐标
系内确定一条直线的几何
要素:点和倾斜角(斜率),
即已知直线上的一点和直
线的斜率可以确定一条直线,或已知两点也可
以确定一条直线.这样,在直角坐标系中,给
定一个点P0(x0,y0)和斜率k,可得出直线方
程.若给 定 直 线 上 两 点 P1(x1,y1)P2(x2,
y2),你能否得出直线的方程呢?
[知识梳理]
[知识点一] 直线的两点式方程
名称 已知条件 示意图 方程 使用范围
两
点
式
P1(x1,y1),
P2(x2,y2),
其中x1≠x2,y1≠y2
y-y1
y2-y1
=
x-x1
x2-x1
斜率存在
且不为0
1.过点(1,3)和(1,5)的直线能用两
点式表示吗? 为什么? 过点(2,3),(5,3)
的直线呢?
[知识点二] 直线的截距式方程
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a≠
0,b≠0
x
a +
y
b =1
斜 率 存 在 且
不为 0,不 过
原点
2.方程x2-
y
3=1
和x
2+
y
3=-1
都是
直线的截距式方程吗?
8
数学(BS)选择性必修第一册
[预习自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)不经过原点的直线都可以用方程xa+
y
b=
1表示. ( )
(2)能用两点式方程表示的直线也可用点斜式
方程表示. ( )
(3)能用截距式方程表示的直线都能用两点式
表示. ( )
(4)直线y=x在x 轴和y 轴上的截距均为0.
( )
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.过P1(2,0),P2(0,3)两点的直线方程是
( )
A.x3+
y
2=0 B.
x
2-
y
3=0
C.x2+
y
3=1 D.
x
2-
y
3=1
4.过两点(-1,1)和(3,9)的直线在x轴上的
截距为 .
直线的两点式方程
[例1] 已知三角形的三个顶点A(-4,0),B(0,
-3),C(-2,1),求:
(1)BC边所在的直线方程;
(2)BC边上中线所在的直线方程.
[思路点拨] 已知直线上两个点的坐标,
可以利用两点式写出直线的方程.
两点式方程的应用
用两点式方程写出直线的方程时,要特
别注意横坐标相等或纵坐标相等时,不
能用两点式.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.
[变式训练]
1.求经过下列两点的直线方程:
(1)A(5,4),B(4,3);
(2)A(2,1),B(3,1);
(3)A(2,1),B(2,-1).
直线的截距式方程
[例2] 求过点(4,-3)且在两坐标轴上截距
的绝对值相等的直线l的方程.
[思路点拨]
9
第一章 直线与圆
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
可考虑选用截距式直线方程,用待定系
数法确定其系数即可.
(2)选用截距式直线方程时,必须首先考虑
直线能否过原点以及能否与两坐标轴
垂直.
(3)要注意截距式直线方程的逆向应用.
[变式训练]
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.
直线方程的综合应用
[例3] 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.
[思路点拨] (1)设出直线的截距式方程xa
+yb=1
,利用a,b表示出|OB|+|OA|,用基
本不等式求解.(2)设出直线l的方程y-1=
k(x-1),求出截距,表示出|MB|2+|MA|2,
用基本不等式求解.
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.
[变式训练]
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
[当堂达标]
1.过A(0,3),B(-2,0)两点的直线的截距式
方程为 ( )
A.x3+
y
-2=1 B.
x
3 +
y
2 =1
C.x2+
y
3=1 D.
x
-2+
y
3=1
2.(多选)已知直线l过点(1,2),且在横坐标
与纵坐标上的截距的绝对值相等的直线方
程可能是下列 ( )
A.2x-y=0 B.x+y=3
C.x-2y=0 D.x-y+1=0
3.求经过 A(1,2),B(3,4)两点的直线方程
.
4.求过点P(6,-2),且在x轴上的截距比在
y 轴上的截距大1的直线方程.
学习至此,请完成配套训练
01
数学(BS)选择性必修第一册