内容正文:
2.2.2直线的两点式方程
第二章直线和圆的方程
人教A版 (2019)
选择性必修第一册
1.能用点斜式方程推导出直线的两点式方程, 了解直线的截距式方程;
2.能熟练求出直线的两点式方程和截距式方程.
学习目标
在上节课我们学习了直线的点斜式方程和斜截式方程,掌握了在
已知直线上一点的坐标和斜率、已知直线斜率和y 轴上的截距两种情 况下,来求出直线的方程,那么当已知直线上两个点的坐标时,如何 求出直线的方程呢?这节课我们就一起来探究一下.
新课导入
探索新知
由经过两点P₁,P₂ 的直线的斜率公式可以求出直线l 的斜率,因此我们可
以利用直线的点斜式方程来解决问题.
当x₁≠x ₂ 时,经过两点P₁(x₁, y₁),P₂(x₂,y₂) 的直线的斜率
任取 P₁,P₂ 中的一点,例如,取点 P₁(x₁,y₁), 由直线的点斜式方程,得
时,上式可写为 y-y₁=x-x₁
y₂ - y ₁ X₂ 一x₁
(x-x) ,当 y₂≠y₁
两点式方程
就是经过两点P₁(x₁, y₁),P₂(x ₂ ,y₂) ( 其中x₁≠x₂,y₁≠y₂) 的直线的方程,我们把它叫做直线的两点式方程,简称两点式 .
设点P(x,y) 是直线l 上的任意一点,则P₁,P₂,P 在一条直线上
所以 kp₁P₂ = kp₁P, 故
是经过P₁,P₂ 两点的直线方程.
不利用点斜式方程,你能求出两点式方程吗?
探究
探索新知
在P₁(x₁,y ₁), P₂(x₂,y₂) 中,如果x₁= x₂或y₁=y₂ , 则直线P₁ P₂没有两
点式方程.
当x₁=x₂ 时,直线P₁ P₂ 垂直于x轴 ,直线方程为x-x₁=0, 即x=x₁;
当y₁=y₂ 时,直线P₁ P₂ 垂直于y轴 ,直线方程为y-y₁=0, 即y=y1 ·
解 :将两点A(a ,0),B(O ,b)的坐标代入两点式,得
即
例3 如图,已知直线1与x 轴的交点为A(a ,0),与y 轴的
交点为B(O ,b), 其中a≠0,b≠0. 求直线l 的方程.
例题
我们把直线l与x轴的交点(a,O)的横坐标a叫做直线l在x轴上的截
距,此时直线l在y轴上的截距是b.
探索新知
方程 由直线l 在两条坐标轴上的截距a与b确定,我们把方程
叫做直线的截距式方程,简称截距式.
截距式方程
例题
例4 已知△ABC的三个顶点A(-5,0),B(3,-3),C(0,2), 求边BC
所在直线的方程,以及这条边上的中线AM所在直线的方程.
例题
解 :如图,过B(3,-3),C(0,2) 的直线的两点式方程为
整理得5x+3y-6=0. 这就是边BC所在直线的方程.
边BC上的中线是顶点A 与边BC中点M所连线段, c
M
由中点坐标公式,可得点M 的坐标为
B
即 . 过A(-5, 0), 两点的直线方程为
整理可得x+13y+5=0. 这就是边BC 上中线AM所在直线的方程.
A 23
几类方程的几何意义
直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式方程都有明确的几何意义,
都涉及确定直线位置的两个基本要素:两个点或一点和斜率.
这些直线的方程,形式不同但本质一致,都是对直线的定量刻画.在
对直线的定量刻画中,斜率处于核心地位.
点斜式方程是其他所有形式的方程的基础,其他所有形式的方程都
是点斜式方程在一定条件下的变式.
探究
利用直线的斜率、两点式等,我们可以进一步理解平面几何中“两点确定一
条直线”的含义.事实上,对于直线l 上的四个不同点P₁( x;,y;),i=1,2,3,
4,由P₁,P₂ 确定的直线方程与由P₃,P₄ 确定的直线方程是同一个方程,你能 给出证明吗?
探索新知
证明:因为P₁, P₂,P ₃ , P₄ 在同一条直线上,
故设直线的斜率
由P₁,P₂ 确定的直线方程为 ,即y-y₁=k(x-x₁),
所以y=kx-kx₁+y ₁ . ①
由P₃,P₄ 确定的直线方程为 ,即y -y₃=k(x-x₃ ),
所以y=kx-kx₃ +y₃.②
故①与②表示的直线方程是同一个方程.
即由P₁,P₂ 确定的直线方程与由P₃,P₄ 确定的直线方程是同一个方程
,所以kx₃-kx₁=y₃-y₁, 即 -kx₁ +y₁ =-kx ₃+y₃ ·
探索新知
因为
当堂检测
1. 在平面直角坐标系xOy中,直线 在y 轴上的截距为( )
A.-3 B.3 C D
当堂检测
答案:A
解析:由截距的概念,令x=0, 可得 ,即y=-3, 故直线
在y 轴上的截距为-3,故选:A
当 堂 检 测
2. 有关直线的两点式方程,有如下说法:
①直线的两点式方程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P(x,y₁),P₂( x₂,y₂) 的直线的方程可以表示成 (x₂-x)(y-y₁)=(y₂-y₁)(x-x₁).
其中正确说法的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
当 堂 检 测
答案:D
解析:①正确,从两点式方程的形式看,只要x₁≠x₂,y₁≠y₂, 就可以用
两点式来求解直线的方程;②正确方程 的
形式有异,但实质相同,均表示过点(x,y₁) 和(x₂,y₂) 的直线;③正确,可 由直线的两点式方程变形得来,且x=x₂,y₁=y₂ 时仍然成立.故选D.
当堂检测
3. 已知O为坐标原点,直线l 过点P(-3,1), 且与x 轴负半轴交于点A,
与y 轴正半轴交于点B ,则△AOB的面积的最小值为( )
A.12 B.3√2 C.8 D.6
当 堂 检 测
答案:D
解析:依题意设直线l 的方程为 (a<0,b>0), 则
(a< 0,b>0 ), 所以 ,所以 ,即
-ab≥12, 当且仅当 ,即a=-6,b=2 时,等号成立.所以△AOB
的面积 ,则△AOB的面积的最小值为6.故选D.
当堂检测
4. (多选)已知0为坐标原点,过点M(-1,1) 的直线1与坐标轴交于A,
B 两点,若△AOB的面积为2,则直线l 在x 轴上的截距可以是( )
A.2+2√2 B.2-2√2 C.-2 D.2
当 堂 检 测
答案:ABC
解析:由题意直线l 显然不过原点,所以不妨设直线l 的方程为
其中a,b 分别为1在x 轴 ,y轴上的截距,A(a,O),B(0,b), 又点M(-1,1)
在直线l 上,所以 ,又△AOB的面积为2,所以 即
或 .当 时 , , 即a²-4a-4=0, 解得a=2-2√2 或
a = 2+2 √2 ; 当 时 , ,即a²+4a+4=0, 解得a=-2.
当堂检测
5. 若直线l 经过点A(2,-1),B(2,7), 则直线l 的方程为 .
当堂检测
答案:x=2
解析:由于点A与点B 的横坐标相等,所以直线l 的斜率不存在, 所求的直线方程为x=2 .故答案为:x=2.
课堂总结
1.两点式方程
2.截距式方程
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