内容正文:
第二章 直线和圆的方程
2.2直线的方程
2.2.2直线的两点式方程
学习目标 根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的
两点式.
问题 快递站和小区门口是路上两个固定点位,已知这两个地点,怎么写出连接两地道路的直线方程?
参考答案 把快递站、小区门口分别当作直线上两个已知坐标点。先依靠两点算出道路坡面的倾斜坡度。结合两点坐标就能用两点式写出这条道路对应的直线方程。
一、直线的两点式方程
(1)定义:如图,直线经过点,(其中,),
则方程叫做直线的两点式方程,简称两点式。
【注意】①与坐标轴垂直的直线没有两点式方程。
②将两点式方程变形为:,可以表示任何直线
【例1】已知三个顶点坐标,,,求三角形三条边所在的直线方程.
【答案】直线AB的方程为x=2;可得AC的方程为x―y―3=0;直线BC的方程为x+2y-6=0。
【解析】∵A(2,-1),B(2,2),A、B两点横坐标相同,
直线AB与x轴垂直,故其方程为x=2
∵A(2,-1),C(4,1),
由直线方程的两点式,可得AC的方程为,
即x―y―3=0。
同理可由直线方程的两点式,得直线BC的方程为:,
即x+2y-6=0。
∴三边AB,AC,BC所在的直线方程分别为:x=2,x―y―3=0,x+2y―6=0。
【变式1-1】有关直线方程的两点式,有如下说法:
①直线方程的两点式适用于求与两坐标轴均不垂直的直线方程;
②直线方程也可写成;
③过点,的直线可以表示成.
其中正确说法的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【解析】①正确,从两点式方程的形式看,只要,,就可以用两点式来求解直线的方程;②正确,方程与的形式有异,
但实质相同,均表示过点和的直线;③显然正确.故选:D
【变式1-2】已知直线x+my+1+m=0在两坐标轴上的截距相等,则实数m=( )
A.1 B.-1 C.±1 D.1或0
【答案】C
【解析】由题意,直线在两坐标轴上的截距相等,当直线过原点时,此时在坐标轴上的截距都为零,则,解得;
当直线不过原点时,要使得在坐标轴上的截距相等,此时直线的斜率为,即,解得,综上可得,实数.故选:C
2、 直线的截距式方程
(1)定义:如图,直线与两坐标轴的交点分别是,(其中,),则方程,叫做直线的截距式方程,简称截距式。
【注意】截距式方程只能表示在轴、轴上的截距都存在且不为0的直线。
因此截距式不能表示过原点的直线、与轴垂直的直线、与轴垂直的直线。
(2)截距的概念
①横截距:直线与轴交点的横坐标。在直线方程中,令,解出的值即可;
②纵截距:直线与轴交点的横坐标。在直线方程中,令,解出的值即可。
【例2】直线在两坐标轴上的截距之和为( )
A.1 B.-1 C.7 D.-7
【答案】B
【解析】直线的横截距为,纵截距为所以直线在两坐标轴上的截距之和为,故选:B
【变式2-1】已知直线经过点,且在两坐标轴上的截距相等,则直线的方程为 .
【答案】或
【解析】当截距为0时,设,代入A(5,-2)解得 ,即
当截距不为0时,设 ,代入A(5,-2)解得 ,即
综上,直线方程为或
【变式2-2】过点的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【解析】当直线过原点时,满足题意,方程为,即2x-y=0;当直线不过原点时,设方程为,∵直线过(1,2),∴,∴,∴方程为,
故选:D
易错点提示(1)和适用范围不同。(2)不是截距式,变成是截距式。
巩固加练
1.已知M(3,),A(1,2),B(3,1),则过点M和线段AB的中点的直线方程为( )
A.4x+2y﹣5=0 B.4x﹣2y﹣5=0 C.x+2y﹣5=0 D.x﹣2y﹣5=0
【答案】B
【解析】因为A(1,2),B(3,1),所以线段AB的中点坐标为,
所以过点M和线段AB的中点的直线方程为,即.故选:B.
2.已知点,在直线上,则的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据截距式可得直线方程为:,即.故选:A
3.已知直线过点,,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由直线的两点式方程可得,直线l的方程为,即.故选:C
4.过点的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【解析】当直线过原点时,满足题意,方程为,即2x-y=0;当直线不过原点时,设方程为,∵直线过(1,2),∴,∴,∴方程为,
故选:D
5.已知直线过点,且在两坐标轴上的截距的绝对值相等,则满足条件的直线有( )条
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】设直线l过原点,则l的方程为 ,将点(2,1)坐标代入, 得 ,即l的方程为 ;若直线l不过原点,设其为 ,将点(2,1)坐标代入,
得……① ,由于 ,分别代入①,解得 ,即直线l的方程为 , ;共有3条;
故选:C.
6. 直线l的倾斜角为60°,且在x轴上的截距为-,则直线l的方程为________.
【答案】3x-y+1=0
【解析】 由题意可知,直线l的斜率为,且该直线过,
∴直线l的方程为y=,即3x-y+1=0.
7.已知点,求中BC边上的高所在直线的方程为
【答案】
【解析】依题意作图如下:
直线B的斜率,∴BC边上的高的斜率为,
故其直线方程为:,整理得:;
8.求满足下列条件的直线的方程.
(1)经过点,且与直线平行;
(2)经过点,且平行于过和两点的直线;
(3)经过点,且与直线垂直.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)与直线平行的直线斜率为-4,且经过点
则直线为;
(2)过和两点的直线斜率为,
则与MN平行且过点的直线方程为:;
(3)直线的斜率为-2,与之垂直的直线斜率为,
则经过点,且与直线垂直的直线方程为;
9.的三个顶点是,,,求:
(1)边BC上的中线所在直线的方程;
(2)边BC上的高所在直线的方程;
(3)边BC的垂直平分线的方程.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)BC的中点坐标为
则边BC上的中线所在直线的方程为;
(2)边BC的斜率为,则其上的高的斜率为,且过,
则边BC上的高所在直线的方程为;
(3)由(1)知BC的中点坐标,由(2)知高的斜率为,
则边BC的垂直平分线的方程为.
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第二章 直线和圆的方程
2.2直线的方程
2.2.2直线的两点式方程
学习目标 根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的
两点式.
问题 快递站和小区门口是路上两个固定点位,已知这两个地点,怎么写出连接两地道路的直线方程?
一、直线的两点式方程
(1)定义:如图,直线经过点,(其中,),
则方程 叫做直线的两点式方程,简称两点式。
【注意】①与坐标轴垂直的直线没有两点式方程。
②将两点式方程变形为:,可以表示任何直线
【例1】已知三个顶点坐标,,,求三角形三条边所在的直线方程.
【变式1-1】有关直线方程的两点式,有如下说法:
①直线方程的两点式适用于求与两坐标轴均不垂直的直线方程;
②直线方程也可写成;
③过点,的直线可以表示成.
其中正确说法的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式1-2】已知直线x+my+1+m=0在两坐标轴上的截距相等,则实数m=( )
A.1 B.-1 C.±1 D.1或0
2、 直线的截距式方程
(1)定义:如图,直线与两坐标轴的交点分别是,(其中,),则方程 ,叫做直线的截距式方程,简称截距式。
【注意】截距式方程只能表示在轴、轴上的截距都存在且不为0的直线。
因此截距式不能表示过原点的直线、与轴垂直的直线、与轴垂直的直线。
(2)截距的概念
①横截距:直线与轴交点的横坐标。在直线方程中,令,解出的值即可;
②纵截距:直线与轴交点的横坐标。在直线方程中,令,解出的值即可。
【例2】直线在两坐标轴上的截距之和为( )
A.1 B.-1 C.7 D.-7
【变式2-1】已知直线经过点,且在两坐标轴上的截距相等,则直线的方程为 .
【变式2-2】过点的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A. B. C.或 D.或
易错点提示(1)和适用范围不同。(2)不是截距式,变成是截距式。
巩固加练
1.已知M(3,),A(1,2),B(3,1),则过点M和线段AB的中点的直线方程为( )
A.4x+2y﹣5=0 B.4x﹣2y﹣5=0 C.x+2y﹣5=0 D.x﹣2y﹣5=0
2.已知点,在直线上,则的方程为( )
A. B. C. D.
3.已知直线过点,,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
4.过点的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A. B. C.或 D.或
5.已知直线过点,且在两坐标轴上的截距的绝对值相等,则满足条件的直线有( )条
A.1 B.2 C.3 D.4
6. 直线l的倾斜角为60°,且在x轴上的截距为-,则直线l的方程为________.
7.已知点,求中BC边上的高所在直线的方程为
8.求满足下列条件的直线的方程.
(1)经过点,且与直线平行;
(2)经过点,且平行于过和两点的直线;
(3)经过点,且与直线垂直.
9.的三个顶点是,,,求:
(1)边BC上的中线所在直线的方程;
(2)边BC上的高所在直线的方程;
(3)边BC的垂直平分线的方程.
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