内容正文:
1.1.3 直线的方程 课时1 点斜式、斜截式
预习提要
1.回顾斜率公式与一次函数图象,探究已知直线上一点及斜率确定直线位置的几何要素;
2.阅读课本内容,探究直线的点斜式与斜截式方程的推导过程,掌握这两种方程的形式与适用范围,理解截距的概念.
【温故】
1.直线的倾斜角:在平面直角坐标系中,对于一条与轴相交的直线,把轴(正方向)
按 方向绕着交点旋转到和直线首次 时所成的角,称为直线的倾斜角.通常倾斜角用表示.当直线和轴平行或重合时,规定它的倾斜角为 .直线的倾斜角的取值范围为 .倾斜角越接近 ,倾斜程度越大.
2.直线的斜率: (其中)为经过不同两点,的直线的斜率.若直线垂直于轴,则它的斜率 ;若直线不与轴垂直,则它的斜率 .
【知新】
1.直线的方程:一般地,如果一条直线上的每一点的坐标都是一个 ,并且以这个方程的解为坐标的点都在直线上,那么这个方程称为直线的方程.
2.直线方程的点斜式:方程 就是经过点且斜率为的直线的方程,称为直线方程的点斜式.特殊地,当直线的斜率为0,即时,直线与轴平行(或重合),直线方程为 .
3.直线方程的斜截式: 为直线方程的斜截式.该方程中的为直线的斜率,为直线在轴上的 .若直线经过点,且与轴垂直,则直线的斜率不存在,此时直线的方程为 .
课前自测
1.直线在y轴上的截距为( )
A. B. C. D.
2.方程表示( )
A.过点的所有直线
B.过点且不垂直于y轴的所有直线
C.过点且不垂直于x轴的所有直线
D.过点且除去x轴的所有直线
3.过点且方向向量为的直线方程为( )
A. B.
C. D.
4.倾斜角为,在y轴上的截距为的直线方程是( )
A. B. C. D.
5.已知直线l的倾斜角为,且过点,则直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
【拓展】
点斜式是所有直线方程的推导基础,也是解析几何最核心的通式.斜截式是点斜式的特殊形式,对应初中一次函数.需要注意两类直线无法使用该公式:斜率不存在的竖直直线.生活中斜面建模、运动轨迹、坡度计算,均依靠点斜式建模,是后续直线位置关系、圆锥曲线计算的必备基础.
在求解直线方程时,需牢记“因题制宜”的原则.已知一点和斜率首选点斜式,已知斜率和y轴截距则用斜截式.务必警惕“斜率不存在”这一特殊情况,此时直线垂直于x轴,只能用表示.同时,要深刻理解截距是坐标值而非距离,可为正、负或零.
【思考】
1.点斜式、斜截式为什么只适用于斜率存在的直线?竖直直线该用什么方程表示?
2.斜截式中的截距是坐标而非距离,预习中如何区分截距和线段长度,避免符号出错?
3.已知定点和倾斜角,需要先求斜率再写方程,若倾斜角为90°,书写方程时有哪些易错点?
巩固练习
1.直线的斜率为( )
A. B. C. D.
2.过点,并且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程是( )
A. B.或
C. D.或
3.过点且斜率为的直线的方程为( )
A. B.
C. D.
4.直线在y轴上的截距为( )
A. B.1 C. D.
5.如果,那么直线一定经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.坐标原点
6.已知直线l过点,且直线l的一个方向向量为,则直线l的方程是( )
A. B. C. D.
7.如果,,那么直线不通过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
8.已知的三个顶点分别为,,.
(1)求的三边所在直线的方程;
(2)求的三条中线所在直线的方程.
9.求经过点,且倾斜角为的直线的方程.
答案及解析
【温故】
1.逆时针 重合 0
2. 不存在 存在且唯一
【知新】
1.方程的解
2.
3. 截距
课前自测
1.答案:A
解析:在中,令得,则直线在y轴上的截距为.故选A.
2.答案:C
解析:为直线的点斜式方程,只能表示斜率存在的直线,且直线过点.故选C.
3.答案:C
解析:由题意可知,所求直线的斜率为,故所求直线的方程为,即.
4.答案:D
解析:直线倾斜角是,直线的斜率等于﹣1,在y轴上的截距是,由直线方程的斜截式得:,即,故选D.
5.答案:D
解析:因为直线l的倾斜角为,所以直线l的斜率.又因为直线l过点,所以直线l的点斜式方程为,即.故选D.
巩固练习
1.答案:C
解析:将直线一般式方程转化为斜截式方程得到.
所以斜率为.
故选:C.
2.答案:D
解析:若直线在坐标轴上的截距为0,设直线方程为,
因为直线过点,所以,即,
所以直线方程为,即;
若直线在坐标轴上的截距不为0,设直线方程为,
因为直线过点,所以,解得,
所以直线方程为,即.
故所求直线方程为或.
故选:D.
3.答案:D
解析:过点且斜率为的直线的方程为:,
化为一般式.
故选:D.
4.答案:A
解析:直线在y轴上的截距为.
故选:A
5.答案:B
解析:直线在x轴上的截距为,
在y轴上的截距为,
因为,所以a,b同号,
则直线在坐标轴上的截距同正或同负,如图,
则直线一定经过第二象限.
故选:B
6.答案:B
解析:因为直线l的一个方向向量为,则该直线的斜率为,
又因为直线l过点,故该直线的方程为.
故选:B.
7.答案:C
解析:因为,所以,直线可化为,
因为,,所以,也即,,所以直线不过第三象限.
故选:C.
8.
解析:(1)直线AB的方程为;直线AC的方程为;直线BC的方程为.
(2)由AB的中点为,可得AB边上的中线所在直线的方程为;
由BC的中点为,可得BC边上的中线所在直线的方程为;
由AC的中点为,可得AC边上的中线所在直线的方程为.
9.答案:
解析:直线的倾斜角为,则直线的斜率,
所以直线的点斜式方程为,
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