内容正文:
作课人:廉文杰
数学之王——欧拉
北师大版(2019)高中数学
选择性必修第一册
作课人:廉文杰
焦作市外国语中学
第一章 直线与圆
第1节 直线与直线方程
1.3 直线的方程
第2课时(共3课时)
1
学 习 目 标
目 标
重 点
难 点
1、掌握直线方程的两点式。
2、掌握直线方程的截距式。
1、根据不同的条件选择恰当的直线方程形式。
1、直线方程的两点式。
2、直线方程的截距式。
2
新 知 引 入
数学王子——高斯
条件 直线方程 适用范围
点斜式
斜截式
直线上一点P(x0,y0),
斜率为k
直线在y轴上的截距b,
斜率为k
y−y0=k(x−x0)
y=kx+b
斜率存在的直线
斜率存在的直线
3
新 知 引 入
韦 达
在平面几何中,我们知道两点确定一条直线。
设直线l经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2) ,其中x1≠x2,y1≠y2
如何写出直线 l 的方程呢?
用点斜式方程来写:直线l的斜率k=,
直线l的点斜式方程为:y-y1=(x-x1)或y-y2=(x-x2)
还有其他方法么?
4
新 知 引 入
布 丰
设Q(x,y)是直线l上任意一点。
因为直线QP1与P1P2是同一条直线,
所以它们的斜率相等。
即: _______________________,
变形可得:_____________________.
Q
5
学 习 新 知
欧几里得
(约公元前300年)
《几何原本》
直线方程的两点式
经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2) ,其中x1≠x2,y1≠y2的直线方程 = ,称为两点式。
注意:1、
2、
3、
4、
两点式不能表示垂直于坐标轴的直线。
方程两端中,分子、分母内坐标的顺序。也可写成:=
方程左端都是纵坐标,右端都是横坐标。
当x1=x2时,直线方程为x=x1. 当y1=y2时,直线方程为y=y1.
6
学 习 新 知
阿基米德
(公元前287年—公元前212年)
《阿基米德全集》
1、直线方程的两点式为: = ,其中x1≠x2,y1≠y2,此方程能表示直线上所有的点。该方程有不同的变形形式:
① =
② =
③(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)
2、直线方程的两点式为: = ,其中x1≠x2,y1≠y2,此方程能表示直线上所有的点。该方程有不同的变形形式:
① =
② =
③(y-y2)(x1-x2)=(x-x2)(y1-y2)
P(x1,y1)
P(x2,y2)
P(x1,y1)
P(x2,y2)
P(x1,y1)
P(x2,y2)
P(x1,y1)
P(x2,y2)
P(x1,y1)
P(x2,y2)
P(x1,y1)
P(x2,y2)
7
典 例 引 路
集合论之父——康托
例1、已知△ABC的三个顶点为A(2,-1),B(2,2),C(4,1),求三角形三条边所在直线的方程。
解:依题意得
直线AB:x=2
直线BC: = ,化简得:y= - x+3
直线AC: = ,化简得:y=x-3
8
同 步 练 习
无冕的数学之王——希尔伯特
练1、过(1,1),(2,-1)两点的直线方程为( )
A. y=2x-1 B. y=x+
C.y=-2x+3 D.y= - x+
解:直线的两点式方程为:=
整理得y=-2x+3
C
9
典 例 引 路
牛 顿
例2、经过两点(x1,y1),(x2,y2)的直线方程可以表示为( )
A. = B. =
C.(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1) D. y-y1=(x-x1)
解:因为x1与x2可能相等,y1与y2可能相等,
所以A、B、D都不对。
C
10
同 步 练 习
黎 曼
练2、过点(1,2),(5,3)的直线方程是( )
A. = B. =
C. = D. =
B
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典 例 引 路
狄利克雷
例3、已知直线l的两点式方程为=,则直线l的倾斜角为____.
解:由直线l的两点式方程可知,直线l经过(-1,0),(-4,).
设直线l的倾斜角为α,
则tanα== -
又因为0≤α<π
所以α=
12
同 步 练 习
庞加莱
练3、已知直线l的两点式方程为=,则l的斜率为____
解:由方程可知,直线l过点(0,-3),(-3,2)
所以直线l的斜率为= -
13
典 例 引 路
皮 亚 诺
例4、一束光线从点M(3,2)射到x轴上,经反射后反射光线与y轴交于点N(0,4),则反射光线所在直线的方程为( )
A.x+2y-2=0 B.2x+y-4=0
C.x+y-4=0 D.2x+3y-12=0
解:点M(3,2)关于x轴的对称点为A(3,-2)
直线AN即为反射光线,其方程为 =
化简得2x+y-4=0
B
14
同 步 练 习
洛必达
练4、已知入射光线经过点P(3,1)被x轴反射后,反射光线经过点Q(0,2),则入射光线所在直线方程为______________.
解:点Q(0,2)关于x轴的对称点为M(0,-2)
则直线PM即为入射光线,其方程为 =
化简得x-y-2=0
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新 知 引 入
伯努利
已知直线l与x轴的交点为A(a,0),与y轴的交点为B(0,b)其中a≠0,b≠0,求这条直线l的方程.
a称为直线l的___________________
b称为直线l的___________________
将A(a,0),B(0,b)代入两点式得: _____________________
即: ____________________
横截距
纵截距
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学 习 新 知
阿波罗尼奥斯
(约公元前200年)
《圆锥曲线论》
直线方程的截距式
形如 + =1(ab≠0)的直线方程称为截距式。
注意:1、
2、
3、
4、
a是直线的横截距,b是直线的纵截距。
截距式是两点式的特例。
截距式不能表示与坐标轴垂直的直线,也不能表示过原点的直线。
方程的左端两项用+号连接,方程的右端是1,不是0.
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典 例 引 路
柯 西
例5、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。
解:设直线在x轴,y轴上的截距分别为a,b.
①当a=b=0时,直线过原点,且过(4,-3),
∴直线方程为3x+4y=0
②当ab≠0,且a=b时,设l的方程为 + =1
∴ + = 1,∴a=1
∴直线的方程为x+y-1=0
③当ab≠0,且b=-a时,设l的方程为+=1
∴ + = 1,∴a=7,
∴直线的方程为y=x-7
综上所述,直线方程为y=-x+1或y=x-7或y= - x
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同 步 练 习
解析几何之父——笛卡尔
练5、求过点A(5,2)且在x轴上的截距是在y轴上截距的2倍的直线l的方程。
解:(1)当直线l在坐标轴上的截距均为0时
直线l的方程为y=x
(2)当直线l在坐标轴上的截距均不为0时,
设l的方程为+=1
∴ + =1 ∴ a =
∴直线l的方程为x+2y-9=0
综上所述,直线l的方程为为2x-5y=0或x+2y-9=0
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典 例 引 路
华罗庚
例6、已知直线l经过点P(1,2),与两坐标轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.8
解:不妨设直线l分别交x、y轴于点A(a,0),B(0,b),则a>0,b>0,
则直线l的方程为 + = 1
∵直线l经过点P(1,2) ∴ + =1
∴1= + ≥2 = ∴ab≥8
∴S△OAB = ab≥4
当且仅当即时,等号成立
所以△OAB的面积的最小值为4.
C
20
同 步 练 习
陈景润
练6、若直线l:+=1(a>0,b>0)经过点(1,2),则直线l在x轴和y轴上的截距之和取最小值时,=________
解:依题意得 + = 1
则a+b=(a+b)(+)=3++≥3+2=3+2
当且仅当即b=a=2+时,等号成立
此时 =
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全 课 总 结
条件 直线方程 适用范围
两点式 两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)
x1≠x2,y1≠y2 = 不能表示垂直于坐标轴的直线
截距式 横截距a,纵截距b
ab≠0 +=1 不能表示与坐标轴垂直的直线,也不能表示过原点的直线
22
THANK YOU
谢谢!
作课人:廉文杰
焦作市外国语中学
23
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