2.2.1直线的点斜式方程导学案-2025-2026学年高二上学期数学湘教版选择性必修第一册

2025-09-10
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普通

摘要:

该高中数学导学案围绕直线的点斜式与斜截式方程展开,以斜拉桥为情境导入,通过问题链引导学生从确定直线的几何要素出发,结合斜率公式推导方程,衔接旧知并为后续学习铺垫,构建学习支架。 资料特色在于情境化探究与问题链设计,自主预习问题激发主动思考,合作探究结合例题与方法总结帮助构建知识体系,分层练习提升数学运算能力,培养直观想象和逻辑推理等核心素养,便于学生自主学习与教师教学评估。

内容正文:

2.2.1 直线的点斜式方程 【学习目标】 1.了解由斜率公式推导直线的点斜式方程的过程.(逻辑推理、直观想象) 2.掌握直线的点斜式方程与斜截式方程.(逻辑推理) 3.会利用直线的点斜式方程与斜截式方程解决有关问题.(数学运算) 【自主预习】 1.确定一条直线的几何要素是什么? 2.已知直线上一点P0(x0,y0)与这条直线的斜率k,我们能否将直线上的一点P(x,y)满足的关系表示出来? 3.直线的点斜式方程y-y0=k(x-x0)也可写成k=,对吗? 4.在式子y=kx+b中,k,b的几何意义是什么? 1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)直线y-3=m(x+1)恒过点(-1,3). (  ) (2)直线y=2x+3在y轴上的截距为3. (  ) (3)经过点P(x0,y0)且斜率不存在的直线的方程为x=x0. (  ) 2.已知直线的方程为y+3=-(x-1),则(  ). A.该直线过点(-1,-3),斜率为-1 B.该直线过点(-1,-3),斜率为1 C.该直线过点(1,-3),斜率为-1 D.该直线过点(1,-3),斜率为1 3.已知过点A(,1)的直线l的倾斜角为60°,则直线l的方程为(  ). A.y=-x+4 B.y-1=(x-) C.y=-x-4 D.y-1=(x+) 4.已知直线l的倾斜角为60°,且在y轴上的截距为-2,则直线l的方程为(  ). A.y=x+2 B.y=-x+2 C.y=-x-2 D.y=x-2 【合作探究】 探究1 直线的点斜式方程 斜拉桥又称斜张桥,桥身简约刚毅,力感十足.若以桥面所在直线为x轴,索塔所在直线为y轴,建立平面直角坐标系,则斜拉索可看成过索塔上同一点的直线. 问题1:已知某一斜拉索过索塔上一点B,那么该斜拉索的位置确定吗? 问题2:若某条斜拉索过点B(0,b),斜率为k,则该斜拉索所在直线上的点P(x,y)满足什么条件?该直线的方程是什么? 问题3:直线的点斜式方程的前提条件是什么? 问题4:当k取任意实数时,方程y-y0=k(x-x0)表示的直线有何特征? 问题5:如果直线l过点P0(x0,y0)且垂直于x轴,此时的直线方程是什么? 1.点斜式: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,我们把它叫作直线的点斜式方程,简称点斜式. 2.特殊的直线方程 若直线l过定点P(x0,y0),当直线l的倾斜角为90°时,l没有斜率,则l不能用点斜式方程表示,此时l与x轴垂直,方程为x=x0. 例1 根据条件写出下列直线的点斜式方程: (1)过点A(-4,3),斜率k=3; (2)过点B(-1,4),倾斜角为135°; (3)过点C(-1,2),且与y轴平行. 【方法总结】(1)求直线的点斜式方程的步骤 (2)当直线的斜率不存在时,过点P(x0,y0)的直线与x轴垂直,直线上所有点的横坐标相等,都为x0,故直线方程为x=x0. 求满足下列条件的直线的点斜式方程: (1)过点D(1,1),且与x轴平行; (2)过A(1,3),B(2,5)两点. 探究2 直线的斜截式方程 问题:直线l的斜率为k,且过点P(0,b),求直线l的方程. 我们把直线l:y=kx+b与y轴的交点(0,b)的纵坐标b叫作直线l在y轴上的截距.方程y=kx+b由直线的斜率k与在y轴上的截距b确定,因此我们把方程y=kx+b叫作直线的斜截式方程,简称斜截式. 特别提醒:(1)倾斜角是直角的直线没有斜截式方程. (2)斜截式方程应用的前提是直线的斜率存在. (3)截距是一个实数,它是直线与坐标轴交点的横坐标或纵坐标,可以为正数、负数和0.当直线过原点时,它在x轴上的截距和在y轴上的截距都为0. 例2 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; (2)倾斜角为150°,在y轴上的截距是-2. 【方法总结】(1)直线的斜截式方程是点斜式方程的特殊形式,其适用前提是直线的斜率存在,只要点斜式中的点在y轴上,就可以直接用斜截式表示. (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,只需知道参数k,b的值即可. 求倾斜角是直线y=-x+1的倾 斜角的,且在y轴上的截距是-5的直线方程. 探究3 含参数的直线方程的几何特征 例3 已知直线l:y=ax+,a∈R.求证:无论a为何值,直线l必经过第一象限. 【方法总结】含参数k的直线y-y0=k(x-x0)恒过点(x0,y0). 已知直线l:y=kx+k-3,则直线l恒过点(  ). A.(1,3) B.(-1,-3) C.(3,1) D.(-3,-1) 【随堂检测】 1.过点P(0,1)且斜率为2的直线的方程为(  ). A.y=-2x+1 B.y=2x+1 C.y=-x+1 D.y=x+1 2.直线y+2=k(x+1)恒过点(  ). A.(2,1) B.(-2,-1) C.(-1,-2) D.(1,2) 3.经过点(-1,1),斜率是直线y=x-2的斜率的2倍的直线的方程是(  ). A.x=-1 B.y=1 C.y-1=(x+1) D.y-1=2(x+1) 4.已知直线l的方程为y+=(x-1),则l在y轴上的截距为    .  参考答案 2.2.1 直线的点斜式方程 自主预习 预学忆思 1.①一点和斜率,可以确定一条直线;②两点,可以确定一条直线. 2.能,当x≠x0时,根据斜率公式=k可知点P(x,y)满足的关系式为y-y0=k(x-x0);当x=x0时,点P(x,y)满足的关系式为x=x0,y=y0. 3.不对.前者含点(x0,y0),后者不含点(x0,y0). 4.k是直线y=kx+b的斜率,b是直线y=kx+b在y轴上的截距(纵截距). 自学检测 1.(1)√ (2)√ (3)√ 2.C 【解析】因为直线的方程为y+3=-(x-1),所以直线的斜率为-1,且当x=1时,y=-3,故直线过点(1,-3). 3.B 【解析】因为直线l的倾斜角为60°,所以直线l的斜率k=,又直线过点A(,1),由直线方程的点斜式可得直线l的方程为y-1=(x-). 4.D 【解析】∵α=60°,∴k=tan 60°=,∴直线l的方程为y=x-2. 合作探究 探究1 情境设置 问题1:不确定,从一点可引出多条斜拉索. 问题2:满足y-b=kx.该直线的方程为y-b=kx. 问题3:过一点P(x0,y0)和斜率存在.只有这两个条件都具备,才可以写出直线的点斜式方程. 问题4:方程y-y0=k(x-x0)表示恒过点(x0,y0)的无数条直线. 问题5:当l与x轴垂直时,它的倾斜角为90°,斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示,这时直线方程表示为x=x0,如图所示. 新知运用 例1 【解析】(1)由点斜式方程可知,所求直线方程为y-3=3[x-(-4)]. (2)由题意知,直线的斜率k=tan 135°=-1,故所求直线的点斜式方程为y-4=-[x-(-1)]. (3)∵直线与y轴平行,∴斜率不存在.由于直线上所有点的横坐标都是-1,故这条直线的方程为x=-1,该直线没有点斜式方程. 巩固训练 【解析】(1)由题意可知直线的斜率为0,∴所求直线的点斜式方程为y-1=0×(x-1),即y-1=0. (2)∵k==2, ∴所求直线的点斜式方程为y-3=2(x-1). 探究2 情境设置 问题:y=kx+b. 新知运用 例2 【解析】(1)由直线方程的斜截式可知,所求直线的方程为y=2x+5. (2)因为直线的倾斜角α=150°,所以其斜率k=tan 150°=-,由斜截式可得所求直线的方程为y=-x-2. 巩固训练 【解析】∵直线y=-x+1的斜率k=-,∴其倾斜角α=120°,由题意,得所求直线的倾斜角α1=α=30°,故所求直线的斜率k1=tan 30°=, 又∵所求直线在y轴上的截距为-5, ∴所求直线的方程为y=x-5. 探究3 例3 【解析】因为y=ax+=ax-+, 所以直线l恒过点,. 因为点,位于第一象限, 所以直线l必经过第一象限. 巩固训练 B 【解析】y=kx+k-3可变形为y+3=k(x+1),由直线的点斜式方程可得直线l恒过点(-1,-3). 随堂检测 1.B 【解析】已知直线的斜率为2,且直线过点P(0,1),则用斜截式得到该直线方程为y=2x+1. 2.C 【解析】由直线的点斜式方程可得直线恒过点(-1,-2). 3.C 【解析】因为已知直线的斜率为,所以所求直线的斜率是.由直线的点斜式方程可得所求直线的方程为y-1=(x+1). 4.-9 【解析】由y+=(x-1),得y=x-9, ∴l在y轴上的截距为-9. 学科网(北京)股份有限公司 $

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