2.2.1直线的点斜式方程学案-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册
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内容正文:
高二数学导学案
第二章 直线和圆的方程
2.2.1直线的点斜式方程
一、学习目标:
1.理解直线点斜式方程的推导过程,掌握直线点斜式方程的形式与适用条件
2.能根据已知条件(直线上一点和斜率),熟练写出直线的点斜式方程
3.了解直线的斜截式方程与点斜式方程的关系,会用斜截式方程表示直线
二、问题导学:
(一)自学导引
问题1:如何确定一条直线?
问题2:给定一点和一条斜率,如何表示直线上任意一点之间的关系?
(2) 新知导航:
知识点一 直线的点斜式方程
1.直线的点斜式方程:方程称为过点,斜率为k的直线l的方程,由直线上一个定点__________及该直线的__________确定,叫做直线的点斜式方程,简称__________.
2.直线的斜截式方程:直线l与y轴的交点的__________叫做直线l在y轴上的截距. 方程由直线的斜率k与它在y轴上的截距b确定,则方程__________叫做直线的斜截式方程,简称__________.其中,k是直线的斜率,b是直线在y轴上的截距.
(三)应用举例
例1:直线经过点,且倾斜角,求直线的点斜式方程,并画出直线.
【答案】;作图见解析
【知识点】直线斜率的定义、直线的点斜式方程及辨析
【分析】直接写出直线的点斜式方程,并画图.
【详解】直线经过点,斜率,
代入点斜式方程得.
画图时,只需再找出直线上的另一点,
例如,取,则,得点的坐标为,
过,两点的直线即为所求,如图所示.
跟踪训练1:写出满足下列条件的直线的点斜式方程:
(1)经过点,斜率为;
(2)经过点,倾斜角是;
(3)经过点且与轴垂直.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】直线的点斜式方程及辨析
【分析】(1)直接将点的坐标和斜率代入点斜式方程即可得出结果;
(2)利用倾斜角计算出直线斜率,再代入点斜式方程即可;
(3)由直线与轴垂直,斜率不存在,不能使用点斜式方程.
【详解】(1)直线的点斜式方程为:.
(2)由倾斜角是,则直线的斜率为,
所以直线的点斜式方程为:.
(3)由于直线与轴垂直,斜率不存在,
所以该直线的方程为.
例2:已知直线,,试讨论:
(1)的条件是什么?
(2)的条件是什么?
【答案】(1)且
(2)
【知识点】由斜率判断两条直线平行、由斜率判断两条直线垂直
【分析】(1)根据直线平行关系与斜率、截距的关系可直接得到结论;
(2)根据直线垂直与斜率的关系可直接得到结论.
【详解】(1)若,则,此时与轴的交点不同,即;
的条件为:且.
(2)若,则;反之,若,则;
的条件为:.
跟踪训练2:已知平面内两点.
(1)求过点且与直线平行的直线的点斜式方程;
(2)求过点且与直线垂直的直线的点斜式方程.
【答案】(1)
(2).
【知识点】已知直线平行求参数、已知直线垂直求参数、直线的点斜式方程及辨析
【分析】(1)求出直线的斜率,由平行关系得到,由点斜式求出直线方程;
(2)在(1)的基础上,由垂直关系得到,由点斜式求出直线方程.
【详解】(1)因为,所以.
因为直线与直线平行,所以.
又直线过点,
所以直线的点斜式方程为.
(2)由(1)知.
因为直线与直线垂直,所以,
又直线过点,
所以直线的点斜式方程为.
例3:已知的三个顶点.
(1)求边上的中线所在直线的方程;
(2)求边上的高所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【知识点】已知两点求斜率、已知直线垂直求参数、直线的点斜式方程及辨析
【分析】(1)求出的中点坐标,求出中线所在直线的斜率,代点斜式即可求解;
(2)求出直线的斜率,即可得到边上的高线的斜率,利用直线方程的点斜式,即可求解.
【详解】(1)由题意得,边的中点,
则中线所在直线的斜率为,
所以边上的中线所在直线的方程为,即.
(2)由题意得,,则边上的高所在直线的斜率,
所以边上的高所在直线的方程为,即.
跟踪训练3:已知直线的斜率为,在轴上的截距为,则直线的方程为 .
【答案】
【知识点】直线的点斜式方程及辨析
【分析】根据点斜式方程求解即可.
【详解】因为直线在轴上的截距为,所以点在直线上,
又直线的斜率为,根据点斜式方程得直线的方程为,即.
故答案为:.
(3) 随堂检测
1.(多选)下列说法正确的有( )
A.点斜式方程可表示过点的所有直线
B.若直线经过第一、二、四象限,则点在第二象限
C.过点,且倾斜角为的直线的点斜式方程为
D.斜率为,且在轴上的截距为3的直线方程为
【答案】BC
【知识点】直线的点斜式方程及辨析、直线的斜截式方程及辨析
【分析】对于选项A、C、D: 由直线点斜式和斜截式方程定义可判断正误;对于选项B:由直线经过象限可确定,的正负,进而得到点所在象限.
【详解】对于选项A:点斜式方程的局限性是不含斜率不存在的直线,故选项A错误;
对于选项B:由直线经过第一、二、四象限可得:,,所以点在第二象限,故选项B正确;
对于选项C:直线倾斜角为,则斜率,由点斜式方程的定义易得;,故选项C正确;
对于选项D:因为直线在轴上的截距为3,斜率为,所以斜截式方程为,故选项D错误.
故选:BC.
2.直线可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】直线图象的辨析
【分析】根据直线斜率的正负值与定点即可判断结果.
【详解】因为,所以A C错;
当时,,故B对;
故选:B
3.直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】直线的倾斜角、斜率与倾斜角的变化关系、直线的斜截式方程及辨析
【分析】根据直线方程得斜率,再根据斜率和倾斜角的关系,即可求得倾斜角.
【详解】直线的斜率是,
设倾斜角为,则,
∴.
故选:C.
4.过点,斜率为的直线点斜式方程为 .
【答案】
【知识点】直线的点斜式方程及辨析
【分析】由直线的点斜式方程求解.
【详解】由直线的点斜式方程得,.
故答案为:
5.已知直线过点,倾斜角为,则直线的纵截距为 .
【答案】1
【知识点】直线的点斜式方程及辨析
【分析】求得直线的斜率,进而可求得直线的方程,令,可求得纵截距.
【详解】由题意知,斜率为,则直线方程为,
令即,,所以直线的纵截距为1.
故答案为:1.
3、 素养提升
在路边安装路灯,路宽23m,灯杆长2.5m,且与灯柱成角,路灯采用锥形灯罩,灯罩轴线与灯杆垂直,当灯柱高h约为多少米时,灯罩轴线正好与道路路面的中心线相交?(精确到0.01m)
【答案】14.92m
【知识点】直线的点斜式方程及辨析
【分析】建立直角坐标系,根据垂直关系可得斜率关系,即可由点斜式得直线方程,代入点的坐标即可求解.
【详解】记灯柱顶端为点B,灯罩处为点A,灯杆为AB,灯罩轴线与道路路面的中心线交于点C.
以灯柱底端O点为坐标原点,灯柱OB所在直线为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,
则点B的坐标为,点C的坐标为,
因为,所以直线BA的倾斜角为,
则点A的坐标为,即.
因为,所以.
由直线的点斜式,得直线CA的方程是.
因为灯罩轴线CA过点,所以,解得.
故灯柱高约为14.92m.
四、小结与反思
本节课你学会了哪些知识?可以解决哪些问题?还有哪些收获呢?
[作者姓名]
2
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第二章 直线和圆的方程
2.2.1直线的点斜式方程
一、学习目标:
1.理解直线点斜式方程的推导过程,掌握直线点斜式方程的形式与适用条件
2.能根据已知条件(直线上一点和斜率),熟练写出直线的点斜式方程
3.了解直线的斜截式方程与点斜式方程的关系,会用斜截式方程表示直线
二、问题导学:
(一)自学导引
问题1:如何确定一条直线?
问题2:给定一点和一条斜率,如何表示直线上任意一点之间的关系?
(2) 新知导航:
知识点一 直线的点斜式方程
1.直线的点斜式方程:方程称为过点,斜率为k的直线l的方程,由直线上一个定点__________及该直线的__________确定,叫做直线的点斜式方程,简称__________.
2.直线的斜截式方程:直线l与y轴的交点的__________叫做直线l在y轴上的截距. 方程由直线的斜率k与它在y轴上的截距b确定,则方程__________叫做直线的斜截式方程,简称__________.其中,k是直线的斜率,b是直线在y轴上的截距.
(三)应用举例
例1:直线经过点,且倾斜角,求直线的点斜式方程,并画出直线.
跟踪训练1:写出满足下列条件的直线的点斜式方程:
(1)经过点,斜率为;
(2)经过点,倾斜角是;
(3)经过点且与轴垂直.
例2:已知直线,,试讨论:
(1)的条件是什么?
(2)的条件是什么?
跟踪训练2:已知平面内两点.
(1)求过点且与直线平行的直线的点斜式方程;
(2)求过点且与直线垂直的直线的点斜式方程.
例3:已知的三个顶点.
(1)求边上的中线所在直线的方程;
(2)求边上的高所在直线的方程.
跟踪训练3:已知直线的斜率为,在轴上的截距为,则直线的方程为 .
(3) 随堂检测
1.(多选)下列说法正确的有( )
A.点斜式方程可表示过点的所有直线
B.若直线经过第一、二、四象限,则点在第二象限
C.过点,且倾斜角为的直线的点斜式方程为
D.斜率为,且在轴上的截距为3的直线方程为
2.直线可能是( )
A. B.
C. D.
3.直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
4.过点,斜率为的直线点斜式方程为 .
5.已知直线过点,倾斜角为,则直线的纵截距为 .
3、 素养提升
在路边安装路灯,路宽23m,灯杆长2.5m,且与灯柱成角,路灯采用锥形灯罩,灯罩轴线与灯杆垂直,当灯柱高h约为多少米时,灯罩轴线正好与道路路面的中心线相交?(精确到0.01m)
四、小结与反思
本节课你学会了哪些知识?可以解决哪些问题?还有哪些收获呢?
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