内容正文:
课前自学
内容导航
课时学案
课后巩固
自助餐
Content Navigation
01
02
03
04
2.2 直线的方程
2.2.1 直线的点斜式方程
素养目标
1.掌握直线方程的点斜式和斜截式,并会用它们求直线的方程.(数学运算)2.了解直线的斜截式方程与一次函数的关系.(数学抽象)3.会用直线的点斜式方程与斜截式方程解决直线的平行与垂直问题.(数学运算)
课前自学
4
要点1 直线方程的两种形式
名称 方程 适用范围
点斜式 ______________ 不含直线x=x0
斜截式 ______________ 不含垂直于x轴的直线
y-y0=k(x-x0)
y=kx+b
第页
要点2 已知直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2.
(1)l1∥l2的充要条件是______________;
(2)l1⊥l2的充要条件是______________.
k1=k2且b1≠b2
k1·k2=-1
第页
第页
答:不同,前者表示缺x=x0整条直线,后者表示的直线是前者的直线中去掉点(x0,y0).
2.截距是距离吗?
答:不是,是实数.在x轴上的截距为与x轴交点的横坐标.在y轴上的截距为与y轴交点的纵坐标.
第页
3.一次函数的解析式y=kx+b与直线的斜截式方程y=kx+b有什么不同?
答:一次函数的x的系数k≠0,否则就不是一次函数了;直线的斜截式方程y=kx+b中的k可以为0.
返 回
课时学案
10
例 1 根据条件写出下列直线的点斜式方程:
(1)经过点A(-1,4),倾斜角为45°;
题型一 直线的点斜式方程
【解析】 (1)∵k=tan 45°=1,∴直线的点斜式方程为y-4=x+1.
(2)经过点B(4,2),倾斜角为90°;
【解析】 (2)直线斜率不存在,所以该直线没有点斜式方程.
第页
11
(3)经过原点,倾斜角为60°;
(4)经过D(-1,1),与x轴平行.
【解析】 (4)直线斜率k=0,∴直线的点斜式方程为y-1=0(x+1).
第页
探究1
利用点斜式求方程的步骤
(1)判断斜率k是否存在,并求出存在时的斜率.
(2)在直线上找一点并求出其坐标.
(3)代入点斜式求方程.
第页
第页
(2)与x轴垂直;
第页
(3)与x轴平行.
【解析】 (3)因为直线经过点P(-1,2)且与x轴平行,即斜率k=0,所以该直线的方程为y=2,如图3.
第页
例 2 求满足下列条件的直线l的斜截式方程:
(1)过点P(0,1),斜率为2;
题型二 直线的斜截式方程
【解析】 (1)y=2x+1.
(2)与直线y=-x+1在y轴上的截距相等,且过点Q(2,2);
第页
17
(3)倾斜角为60°,与y轴的交点到坐标原点的距离为3.
第页
探究2
(1)已知直线的斜率和直线与y轴交点的坐标时,常用斜截式写出直线的方程,较直线方程的点斜式更为方便.
(2)利用直线方程的斜截式的前提条件是斜率存在,当直线的斜率不存在时,直线无法用斜截式表示,直线在y轴上也没有截距.
第页
第页
(2)已知直线l1:y=kx+b,l2:y=bx+k(kb≠0,k≠b),则它们的图象可能为( )
√
【解析】 对于A,直线l1方程中的k<0,b>0,直线l2方程中的k>0,b>0,矛盾;
对于B,直线l1方程中的k>0,b<0,直线l2方程中的k>0,b>0,矛盾;
对于C,直线l1方程中的k>0,b>0,直线l2方程中的k>0,b>0,符合;
对于D,直线l1方程中的k<0,b>0,直线l2方程中的k<0,b<0,矛盾.
第页
例 3 (1)当a为何值时,直线l1:y=-x+2a与直线l2:y=(a2-2)x+2平行?
题型三 平行、垂直条件与直线方程
【思路分析】 首先确定直线的斜率,看它们相等的条件,积为-1的条件.
第页
22
(2)当a为何值时,直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3垂直?
第页
探究3
两条直线平行和垂直的判定
已知直线l1:y=k1x+b1与直线l2:y=k2x+b2,
(1)若l1∥l2,则k1=k2,此时两直线与y轴的交点不同,即b1≠b2;反之,当k1=k2,且b1≠b2时,l1∥l2,所以有l1∥l2⇔k1=k2,且b1≠b2.
(2)若l1⊥l2,则k1·k2=-1;反之,当k1·k2=-1时,l1⊥l2,所以有l1⊥l2⇔k1·k2=-1.
提醒:若已知含参数的两条直线平行或垂直,求参数的值时,要注意讨论斜率是否存在,若是平行关系注意考虑b1≠b2这个条件.
第页
-2或1
第页
直线方程的点斜式和斜截式的关系与运用条件:
返 回
课后巩固
27
1.直线l经过点P(2,-3),且倾斜角α=45°,则直线的点斜式方程是( )
A.y+3=x-2 B.y-3=x+2
C.y+2=x-3 D.y-2=x+3
√
解析 ∵直线l的斜率k=tan 45°=1,∴直线l的点斜式方程为y+3=x-2.
第页
√
第页
3.已知两条直线y=ax-2和y=(a+2)x+1互相垂直,则a等于( )
A.2 B.1
C.0 D.-1
√
解析 因为两条直线y=ax-2和y=(a+2)x+1互相垂直,则斜率之积为-1,即a(a+2)=-1,解得a=-1.
第页
4.若k<0,b>0,则直线y=kx+b不经过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
√
第页
√
返 回
自助餐
33
例 已知直线l1:y=2x-3,将直线l1向上平移2个单位长度,再向左平移4个单位长度得到直线l2,则直线l2的方程为__________.
直线的平移
y=2x+7
【解析】 根据直线y=kx+b的平移规律,可得直线l2的方程为y=2(x+4)-3+2,即y=2x+7.
34
探究
将直线y=kx+b上下(沿y轴)平移m(m>0)个单位长度,得直线y=kx+b±m(上加下减);将直线y=kx+b左右(沿x轴)平移m(m>0)个单位长度,得直线y=k(x±m)+b(左加右减).
第页
思考题 (1)将直线y=3x绕坐标原点按逆时针方向旋转90°,再向右
平移1个单位长度,所得到的直线方程为______________.
第页
(2)已知直线l1:y=3x+5,将直线l1向下平移2个单位长度,再向右平移4个单位长度得到直线l2,则直线l2的方程是______________.
y=3x-9
【解析】 根据直线y=kx+b的平移规律,可得直线l2的方程为y=3(x-4)+5-2,即y=3x-9.
返 回
请做:课时作业(十七)
教师备用资料
(y-y1,x-x1) INCLUDEPICTURE "E:\\A5\\同步学案 数学 选择性必修 第一册 A版\\知识拓展.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)方程=k表示不含点P1(x1,y1)的两条反向射线,y-y1=k(x-x1)才表示整条直线.当直线的斜率不存在时,不能用点斜式表示,此时方程为x=x1.
(2)斜截式方程可看作点斜式的特殊情况,表示过点(0,b)、斜率为k的直线y-b=k(x-0),即y=kx+b,其特征是方程等号的一端只有y,其系数是1;等号的另一端是x的一次式.y=kx+b不一定是x的一次函数(当k=0时).如y=c是直线的斜截式方程,而2y=3x+4不是直线的斜截式方程.
1.y-y0=k(x-x0)与eq \f(y-y0,x-x0)=k表示的意义相同吗?
【解析】 (3)∵k=tan 60°=eq \r(3),且过原点,∴直线的点斜式方程为y-0=eq \r(3)(x-0).
【解析】 (1)因为直线的倾斜角为eq \f(π,3),所以该直线的斜率为k=tan eq \f(π,3)=eq \r(3).
因为直线经过点P(-1,2)且斜率为eq \r(3),所以该直线方程的点斜式为y-2=eq \r(3)[x-(-1)],
化简,得eq \r(3)x-y+eq \r(3)+2=0,如图1.
思考题1 求出经过点P(-1,2)且满足下列条件的直线的方程,并画出直线:
(1)倾斜角为eq \f(π,3);
【解析】 (2)因为直线经过点P(-1,2)且与x轴垂直,所以该直线的方程为x=-1,如图2.
【解析】 (2)由题意知,该直线过点(0,1)和Q(2,2),
故k=eq \f(2-1,2-0)=eq \f(1,2),∴直线l的斜截式方程为y=eq \f(1,2)x+1.
【解析】 (3)∵直线的倾斜角为60°,
∴其斜率k=tan 60°=eq \r(3),
∵直线与y轴的交点到原点的距离为3,
∴直线在y轴上的截距b=3或b=-3,
∴所求直线的斜截式方程为y=eq \r(3)x+3或y=eq \r(3)x-3.
【解析】 由直线y=-eq \r(3)x+1的斜率为-eq \r(3),可知此直线的倾斜角为120°,所以所求直线的倾斜角为60°,故所求直线的斜率k=eq \r(3).
①因为直线过点(-4,1),所以直线的点斜式方程为y-1=eq \r(3)(x+4),
化为斜截式即y=eq \r(3)x+4eq \r(3)+1.
②因为直线在y轴上的截距为-10,所以直线的斜截式方程为y=eq \r(3)x-10.
思考题2 (1)求倾斜角为直线y=-eq \r(3)x+1的倾斜角的一半,且分别满足下列条件的直线的斜截式方程.
①经过点(-4,1);
②在y轴上的截距为-10.
【解析】 (1)由题意可知,kl1=-1,kl2=a2-2,因为l1∥l2,所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a2-2=-1,,2a≠2,))解得a=-1.
故当a=-1时,直线l1:y=-x+2a与直线l2:y=(a2-2)x+2平行.
【解析】 (2)由题意可知,kl1=2a-1,kl2=4,因为l1⊥l2,所以4(2a-1)=-1,解得a=eq \f(3,8).
故当a=eq \f(3,8)时,直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3垂直.
思考题3 已知直线l1:y=-eq \f(a,2)x+eq \f(1,2)与直线l2:y=-eq \f(1,a+1)x-eq \f(4,a+1),
(1)若l1∥l2,则a=________;
(2)若l1⊥l2,则a=________.
-eq \f(2,3)
解析 由直线方程知直线斜率为eq \r(3),令x=0可得y=-3,即在y轴上的截距为-3.故选B.
2.直线y=eq \r(3)(x-eq \r(3))的斜率与在y轴上的截距分别是( )
A.eq \r(3),eq \r(3)
B.eq \r(3),-3
C.eq \r(3),3
D.-eq \r(3),-3
5.直线y=ax-eq \f(1,a)的图象可能是( )
【解析】 将直线y=3x绕坐标原点按逆时针方向旋转90°,得到直线y=-eq \f(1,3)x,再向右平移1个单位长度,所得到的直线方程为y=-eq \f(1,3)(x-1),即y=-eq \f(1,3)x+eq \f(1,3).
y=-eq \f(1,3)x+eq \f(1,3)
$