内容正文:
第二章 直线和圆的方程
2.2.1 直线的点斜式方程
学 习 目 标
1.掌握直线的点斜式方程和斜截式方程,并会用它们求直线的方程.
2.理解直线的斜截式方程与一次函数的关系.
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.
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养速提升
学以致用·随堂检测促达标
目 录 索 引
基础落实·必备知识全过关
知识点1 直线的点斜式方程
名称 点斜式方程
几何要素 点P(x0,y0)和斜率k
示意图
方程
使用范围 斜率存在的直线
y-y0=k(x-x0)
AI·思考辨析
1.过原点,且斜率为0的直线和过原点,且斜率不存在的直线的方程分别是什么?
提示 过原点,且斜率为0的直线(即为x轴)的方程是y=0;过原点,且斜率不存在的直线(即为y轴)的方程是x=0.
2.方程为y-y0=k(x-x0)的直线,能否表示所有经过(x0,y0)的直线?
提示 否.只能表示斜率存在的直线,不能表示x=x0.
体验新知
1.经过点A(1,2),倾斜角为的直线的点斜式方程为( )
A.y-2=x-1 B.y=x+1
C.x-y+1=0 D.x-y=-1
A
解析 因为直线的倾斜角为,则该直线的斜率为1.又该直线经过点A(1,2),故直线的点斜式方程为y-2=x-1.故选A.
2.已知直线l过点(1,1),且倾斜角为90°,则直线l的方程为( )
A.x+y=1 B.x-y=1
C.y=1 D.x=1
D
解析 因为直线l的倾斜角为90°,所以该直线斜率不存在,与x轴垂直.
又因为直线l过点(1,1),所以直线l的方程为x=1.故选D.
3.(人教B版教材习题)已知直线l经过点P,且l的斜率为k,分别根据下列条件求直线l的方程:
(1)P(0,3),k=2;(2)P(1,0),k=-3.
解 (1)根据已知可得直线l的点斜式方程为y-3=2×(x-0),即2x-y+3=0.
(2)根据已知可得直线l的点斜式方程为y-0=(-3)×(x-1),即3x+y-3=0.
知识点2 直线的斜截式方程
名称 斜截式方程
几何要素 斜率k和直线l在y轴上的截距b
截距不是距离
示意图
方程
使用范围 斜率存在的直线
y=kx+b
AI·思考辨析
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?
提示 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.
体验新知
1.设直线y=2x+1的斜率为k,在y轴上的截距为b,则( )
B
解析 由题可得该直线的斜率k=2,在y轴上的截距为b=1.故选B.
2.(人教B版教材习题)根据下列条件求直线的斜截式方程:
(1)斜率是 ,截距是-2;
(2)倾斜角是135°,截距是3.
知识点3 根据直线的斜截式方程判断两直线平行与垂直
两直线的斜率之积为-1,则两直线一定垂直;直线l1,l2的斜率相等,两直线不一定平行,还可能重合
对于直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,
l1∥l2⇔k1=k2,且b1≠b2;
l1⊥l2⇔k1k2=-1.
体验新知
1.判断正误.(正确的画√,错误的画×)
(1)斜率不相等的直线一定不平行.( )
(2)斜率相等,截距相等的两直线平行.( )
(3)互相垂直的直线截距一定不相等.( )
√
×
×
2.与直线y=2x+1垂直,且在y轴上的截距为4的直线的斜截式方程为( )
D
3.(2026北京高二期中)已知直线l经过点(1,2),且与x轴平行,则直线l的方程为 .
y=2
解析 因为直线l经过点(1,2),且与x轴平行,可知直线l的斜率为0,所以直线l的方程为y=2.
重难探究·能力素养速提升
能力提升点一 直线的点斜式方程
【例1】 (北师大版教材例题)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 ;
(2)与x轴垂直;
(3)与x轴平行.
思路分析 先求出直线的斜率,然后由点斜式写出方程.
(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.
(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.
图2
图3
例题探究 (变条件)求经过点P(-1,2)和点Q(1,0)的直线.
解 (方法1)设所求直线方程为y-2=k(x+1),代入(1,0)得-2=k·2,∴k=-1.
∴直线的方程为y-2=-(x+1).
(方法2)直线的斜率k==-1,
∴直线的方程为y-2=-(x+1).
能力提升点二 直线的斜截式方程
【例2—1】 (北师大版教材习题)已知直线的斜率是-2,写出在y轴上的截距分别为-1,0,1,2的直线的方程,并在同一平面直角坐标系中画出图形,观察这些直线,指出方程y=-2x+b所表示的直线具有的与b取值无关的特征.
解 直线的方程依次为y=-2x-1,y=-2x,y=-2x+1,y=-2x+2.在同一平面直角坐标系中画出这些直线,如图所示.由图可知,无论b取何值,方程y=-2x+b表示的直线倾斜角不变,且互相平行.
【例2—2】 求满足下列条件的直线方程:
(1)经过点(0,-2),且与直线y=3x-5垂直;
(2)与直线y=-2x+3平行,与直线y=4x-2在y轴上的截距相同.
思路分析 写出直线的斜率及在y轴上的截距,用斜截式写出直线方程.
解 (1)因为直线y=3x-5的斜率为3,且所求直线与该直线垂直,
(2)直线y=-2x+3的斜率为-2,直线y=4x-2在y轴上的截距为-2.
由题意知,所求直线的斜率为-2,在y轴上的截距也为-2.
由直线方程的斜截式,得y=-2x-2.
变式训练1 已知斜率为- 的直线l与两坐标轴围成的三角形面积为6,求直线l的方程.
能力提升点三 两条直线的平行与垂直
【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?
解 由题意可知,直线l1的斜率=-1,截距b1=2a;
直线l2的斜率=a2-2,截距b2=2.
∵l1∥l2,∴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.
(2)当a为何值时,直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3垂直?
解 由题意可知,直线l1的斜率=2a-1,直线l2的斜率=4.
∵l1⊥l2,∴4(2a-1)=-1,解得a=.
故当a=时,直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3垂直.
变式训练2 (1)已知直线y=ax-2和y=(a+2)x+1互相垂直,则a= .
(2)若直线l1:y=-x-与直线l2:y=3x-1互相平行,则a= .
-1
解析 由题意可知,a(a+2)=-1,解得a=-1.
-
解析 由题意可知解得a=-.
本节要点归纳
1.知识清单:
(1)直线的点斜式方程;
(2)直线的斜截式方程.
2.方法归纳:待定系数法、数形结合思想.
3.常见误区:(1)求直线方程时忽视斜率不存在的情况;(2)混淆截距与距离.
学以致用·随堂检测促达标
1
2
3
4
5
1.与直线y=3x+1垂直,且过点(2,-1)的直线的斜截式方程是( )
B
1
2
3
4
5
2.(苏教版教材习题)直线y=k(x+1)(k>0)的图象可能是( )
B
1
2
3
4
5
3.(2026江苏高二期末)直线l经过点A(0,1),且倾斜角为直线y=x-1的倾斜
角的一半,则l的方程为 .
y=x+1
解析 因为直线y=x-1的斜率为,所以其倾斜角为,
所以直线l的倾斜角为,故直线l的斜率为k=tan.
又直线过点A(0,1),所以l的方程为y-1=(x-0),即y=x+1.
1
2
3
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5
4.直线l过点(2,1),若直线l的斜率为2,则直线l在y轴上的截距为 .
-3
解析 根据题意,直线l过点(2,1),且l的斜率为2,则直线l的方程为y-1=2(x-2),整理可得y=2x-3,即直线l在y轴上的截距为-3.
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5
5.(人教B版教材习题)根据下列条件求直线的点斜式方程:
(1)经过点A(2,5),斜率为4;
(2)经过点B(-2,2),倾斜角为30°.
本 课 结 束
A.k=-,b=1 B.k=2,b=1
C.k=-,b= D.k=-2,b=
解 (1)y=x-2.
(2)y=-x+3.
A.y=x+4 B.y=2x+4
C.y=-2x+4 D.y=-x+4
解析 由题意可设所求直线方程为y=kx+4,又由2k=-1,得k=-,
∴所求直线方程为y=-x+4.
解 (1)因为直线的倾斜角为,所以该直线的斜率为k=tan.
因为直线经过点P(-1,2)且斜率为,
所以该直线方程的点斜式为y-2=[x-(-1)],化简,得x-y++2=0,如图.
所以所求直线斜率为-.
又直线过点(0,-2),由直线方程的斜截式,得y=-x-2.
解 设直线l:y=-x+b,令x=0,得y=b;令y=0,得x=b.
由题意,得|b|·=6,∴b2=16,∴b=±4.
故直线l的方程为y=-x±4.
A.y=-3x+3 B.y=-x-
C.y=3x-3 D.y=x+
解 (1)y-5=4(x-2).
(2)y-2=(x+2).
$