内容正文:
2.2.2 直线的两点式方程(导学案)
1. 掌握直线的两点式方程、截距式方程的推导、表达式与适用条件;
1. 能根据已知条件灵活选择点斜式、斜截式、两点式、截距式求直线方程;
1. 熟练运用两点式、截距式解决截距计算、三角形面积、中点直线等综合问题。
教学重点:会求直线的点斜式方程、斜截式方程.
教学难点:能利用直线的点斜式方程、斜截式方程解决相应的问题.
阅读教材,完成以下问题:
知识点一 直角坐标系中确定一条直线的几何要素
在平面直角坐标系中,给定一个点P0(x0,y0)和斜率k(或倾斜角),就能唯一确定一条直线.
知识点二 直线的点斜式方程(简称点斜式)
已知条件
直线经过点P(x0,y0),且斜率为k
方程形式
y-y0=k(x-x0)
特别情况
经过点P(x0,y0)且斜率为0的直线方程为y=y0
[说明] (1)经过点P(x0,y0)的直线有无数条,可分为两类:
①斜率存在的直线,其方程可用点斜式求出;
②斜率不存在的直线,其方程不能用点斜式,方程为x=x0.
(2)方程y-y0=k(x-x0)与方程k=不是等价的,前者是整条直线,后者表示一条直线去掉点P(x0,y0).
知识点三 直线的斜截式方程(简称斜截式)
已知条件
直线的斜率为k,且在y轴上的截距为b
方程形式
y=kx+b
[提醒] (1)直线的斜截式方程是直线的点斜式方程的特殊情况,它们只适用于直线斜率存在的情况.
(2)“直线在y轴上的截距为b”的含义是直线与y轴的交点(0,b)的纵坐标为b,注意截距不是距离,其可正、可负、可为零.
[想一想] 斜截式与一次函数的解析式相同,都是y=kx+b的形式,两者之间有哪些区别?
提示:当k≠0时,y=kx+b即为一次函数;当k=0时,y=b,不是一次函数,一次函数y=kx+b(k≠0)必是一条直线的斜截式方程.
引言:我们都知道一个基本事实:两点可以确定一条直线.
思考:已知直线上两点坐标,你能否得出该直线的方程呢?
练习1:求经过两点,()的直线的斜率
学生:根据斜率公式求得斜率
预设:当时,经过两点,的直线的斜率①.
练习1:求经过点,斜率为k的直线的方程
学生:回顾点斜式方程,直接写出直线的点斜式方程
预设:由直线的点斜式方程,得②,
要求:由①②式,消去k可得到什么关系式?
预设:③
追问:当时,如何变形,使得式子y在左侧,x在右侧?
学生:按要求等价变形式子,得到结果
教师:归纳总结,得出两点式方程的定义:
这就是经过两点,(其中)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(two-point form).
师生:共同讨论总结,辨析两点式方程:
① 两点式方程有直线上两定点,确定;
② 两点式结构特点:左边“y”,右边“x”,双分式;
③ 没有两点式的直线:平行于坐标轴的直线
(i)当时,直线垂直于x轴,直线方程为即;
(ii)当时,直线垂直于y轴,直线方程为即;
例3:如图,已知直线与轴的交点为,与轴的交点为,其中.求直线的方程.
师生:该例题的解决学生不会存在困难,主要由学生自主完.成,教师侧重对中点坐标的求法作点拨.对于此问题,学生也可能运用点斜式求解.
预设:将两点,的坐标代入两点式,得,
.
即
教师:归纳总结,得出截距式方程的定义:
我们把直线与轴的交点的横坐标叫做直线在轴上的截距,此时直线在轴上的截距是.方程由直线在两条坐标轴上的截距与确定,我们把方程叫做直线的截距式方程,简称截距式(intercept form).
师生:共同讨论总结,辨析截距式方程:
① 截距式方程由直线的横截距a、纵截距b确定;
② 截距式结构特点:左边时“两分式和”,右边是“1”;
③ 没有截距式的直线:
(i)当纵截距不存在时,直线l垂直x轴,直线方程为: x=a
(ii)当横截距不存在时,直线l垂直y轴,直线方程为:y=b
(iii)当两个截距都为0时,直线l过原点,直线方程为:y=kx
要求:我们已经学习了四种直线方程形式,归纳总结一下,完成下面表格
直线方程名称
直线方程形式
不能表示的直线
点斜式
斜截式
两点式
截距式
师生:共同归纳总结,四种直线方程:
直线方程名称
直线方程形式
不能表示的直线
点斜式
斜率k不存在的直线,即垂直x轴的直线
斜截式
斜率k不存在的直线,即垂直x轴的直线
两点式
①垂直x轴的直线;垂直y轴的直线;
截距式
①垂直x轴的;②垂直y轴的;③过原点的
例4 已知的三个顶点,,,求边所在直线的方程,以及这条边上的中线所在直线的方程.
学生:思考并与同桌交流,共同得出答案,做好分享准备,
预设:如图,过,的两点式方程为
整理得.这就是边所在直线的方程.
边上的中线是顶点与边中点所连线段,
由中点坐标公式,可得点的坐标为,即
过,两点的直线方程为,
整理可得.这就是边上中线所在直线的方程.
问题:如何利用直线上两点,求直线两点式方程?
师生:共同研讨交流,并得出利用直线上两点,求直线两点式方程的具体步骤:
第一步:确定点的坐标:根据已知条件求出直线上两点坐标;
第二步:写方程:
① 若,直线方程为:
② 若,直线方程为:
③ 若且,直线方程为:
设计意图:通过典型例题的分析和解决,让学生加深对利用两点式和截距式求解直线方程的方法,提升运用能力.发展学生数学抽象、直观想象、逻辑推理的核心素养.
一、核心公式梳理
1. 两点式方程
特殊补充:
· 两点横坐标相等(竖直线):
· 两点纵坐标相等(水平线):
1. 截距式方程
:轴截距;:轴截距;截距可正、负、零,不等于线段长度。
二、四类直线方程选用规律
1. 已知一点+斜率 → 优先点斜式,化简得斜截式;
1. 已知两个普通点(不平行坐标轴)→ 优先两点式;
1. 已知直线与两坐标轴交点 → 优先截距式;
1. 直线平行坐标轴、过原点时,两点式/截距式失效,直接写特殊方程。
三、核心解题方法
1. 两点求直线三步法
① 观察两点坐标:判断是否平行x/y轴;
② 平行坐标轴直接写或;不平行则代入两点式;
③ 根据题目要求,化为点斜式、斜截式或截距式。
1. 截距类问题解题要点
① 求截距:令得纵截距,令得横截距;
② 截距相等/倍数/相反数:分直线过原点、截距均不为0两种情况讨论;
③ 坐标轴围成三角形面积:,必须加绝对值。
1. 综合几何应用
已知三角形顶点,求边、中线、高线:先用中点坐标公式求中点,再用两点式写直线方程。
四、易错点警示
1. 忽略两点式限制,两点横坐标/纵坐标相等时强行套用两点式;
1. 混淆“截距”与“距离”,误认为截距一定是正数;
1. 截距相等题型遗漏直线过原点的情况;
1. 计算三角形面积时,忘记对截距乘积取绝对值,出现负面积。
五、数学思想总结
1. 数形结合:坐标(代数)↔直线图像(几何)互相转化;
1. 分类讨论:直线斜率存在/不存在、平行坐标轴、过原点分类;
1. 转化思想:两点式由点斜式推导,四类方程可以互相变形转化。
1.(25-26高二上·天津·期末)直线在轴上的截距是( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【知识点】直线截距式方程及辨析
【分析】应用截距定义令计算求解.
【详解】令,则,
则直线在轴上的截距是1.
故选:C.
2.(25-26高二上·天津·期末)直线在轴上的截距是( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【知识点】直线截距式方程及辨析
【分析】应用截距定义令计算求解.
【详解】令,则,
则直线在轴上的截距是1.
故选:C.
3.(25-26高二上·四川巴中·阶段检测)在平面直角坐标系中,直线在轴上的截距为( )
A. B.3 C. D.
【答案】A
【知识点】直线截距式方程及辨析
【分析】令即可求解.
【详解】由截距的概念,令,可得,
即,
故直线在轴上的截距为,
故选:A
4.(25-26高二上·河南新乡·阶段检测)已知直线经过点但不经过原点,且在轴上的截距是在轴上的截距的3倍,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】直线截距式方程及辨析
【分析】根据题意,设直线的方程为,将点代入,求得,即可求解.
【详解】因为直线经过点但不经过原点,且在轴上的截距是在轴上的截距的3倍,
所以,设直线的方程为,可得,解得,
所以,即.
故选:C.
1.
5.(2026高三·全国·专题练习)过点作直线,使直线与两坐标轴在第二象限内围成的三角形面积为8,这样的直线一共有( )
A.3条 B.2条 C.1条 D.0条
【答案】C
【知识点】直线与坐标轴围成图形的面积问题、直线截距式方程及辨析
【分析】设直线方程为,根据过点及直线与两坐标轴在第二象限内围成的三角形面积为8,列出方程组求解即可.
【详解】假设存在过点的直线,使它与两坐标轴围成的三角形的面积为8,
设直线的方程为,则,即,
直线与两坐标轴在第二象限内围成的三角形面积,即,
联立解得直线的方程为,即,
即这样的直线有且只有一条.
1.本节课核心知识(结合课堂知识总结):_________________________________________________
2.今日错题 / 不懂的内容:_______________________________________________________________
3.出错 / 听不懂的原因:□概念不会 □审题马虎 □思路没掌握
4.我的改进小计划:
_________________________________________________________________________________________
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2.2.2 直线的两点式方程(导学案)
1. 掌握直线的两点式方程、截距式方程的推导、表达式与适用条件;
1. 能根据已知条件灵活选择点斜式、斜截式、两点式、截距式求直线方程;
1. 熟练运用两点式、截距式解决截距计算、三角形面积、中点直线等综合问题。
教学重点:会求直线的点斜式方程、斜截式方程.
教学难点:能利用直线的点斜式方程、斜截式方程解决相应的问题.
阅读教材,完成以下问题:
知识点一 直角坐标系中确定一条直线的几何要素
在平面直角坐标系中,给定一个点P0(x0,y0)和斜率k(或倾斜角),就能唯一确定一条直线.
知识点二 直线的点斜式方程(简称点斜式)
已知条件
直线经过点P(x0,y0),且斜率为k
方程形式
特别情况
经过点P(x0,y0)且斜率为0的直线方程为
[说明] (1)经过点P(x0,y0)的直线有无数条,可分为两类:
①斜率存在的直线,其方程可用点斜式求出;
②斜率不存在的直线,其方程不能用点斜式,方程为x=x0.
(2)方程y-y0=k(x-x0)与方程k=不是等价的,前者是整条直线,后者表示一条直线去掉点P(x0,y0).
知识点三 直线的斜截式方程(简称斜截式)
已知条件
直线的斜率为k,且在y轴上的截距为b
方程形式
[提醒] (1)直线的斜截式方程是直线的点斜式方程的特殊情况,它们只适用于直线斜率存在的情况.
(2)“直线在y轴上的截距为b”的含义是直线与y轴的交点(0,b)的纵坐标为b,注意截距不是距离,其可正、可负、可为零.
[想一想] 斜截式与一次函数的解析式相同,都是y=kx+b的形式,两者之间有哪些区别?
提示:当k≠0时,y=kx+b即为一次函数;当k=0时,y=b,不是一次函数,一次函数y=kx+b(k≠0)必是一条直线的斜截式方程.
引言:我们都知道一个基本事实:两点可以确定一条直线.
思考:已知直线上两点坐标,你能否得出该直线的方程呢?
练习1:求经过两点,()的直线的斜率
学生:根据斜率公式求得斜率
预设:当时,经过两点,的直线的斜率①.
练习1:求经过点,斜率为k的直线的方程
学生:回顾点斜式方程,直接写出直线的点斜式方程
预设:由直线的点斜式方程,得②,
要求:由①②式,消去k可得到什么关系式?
预设:③
追问:当时,如何变形,使得式子y在左侧,x在右侧?
学生:按要求等价变形式子,得到结果
教师:归纳总结,得出两点式方程的定义:
这就是经过两点,(其中)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(two-point form).
师生:共同讨论总结,辨析两点式方程:
① 两点式方程有直线上两定点,确定;
② 两点式结构特点:左边“y”,右边“x”,双分式;
③ 没有两点式的直线:平行于坐标轴的直线
(i)当时,直线垂直于x轴,直线方程为即;
(ii)当时,直线垂直于y轴,直线方程为即;
例3:如图,已知直线与轴的交点为,与轴的交点为,其中.求直线的方程.
教师:归纳总结,得出截距式方程的定义:
我们把直线与轴的交点的横坐标叫做直线在轴上的截距,此时直线在轴上的截距是.方程由直线在两条坐标轴上的截距与确定,我们把方程叫做直线的截距式方程,简称截距式(intercept form).
师生:共同讨论总结,辨析截距式方程:
① 截距式方程由直线的横截距a、纵截距b确定;
② 截距式结构特点:左边时“两分式和”,右边是“1”;
③ 没有截距式的直线:
(i)当纵截距不存在时,直线l垂直x轴,直线方程为: x=a
(ii)当横截距不存在时,直线l垂直y轴,直线方程为:y=b
(iii)当两个截距都为0时,直线l过原点,直线方程为:y=kx
要求:我们已经学习了四种直线方程形式,归纳总结一下,完成下面表格
直线方程名称
直线方程形式
不能表示的直线
点斜式
斜截式
两点式
截距式
例4 已知的三个顶点,,,求边所在直线的方程,以及这条边上的中线所在直线的方程.
问题:如何利用直线上两点,求直线两点式方程?
师生:共同研讨交流,并得出利用直线上两点,求直线两点式方程的具体步骤:
第一步:确定点的坐标:根据已知条件求出直线上两点坐标;
第二步:写方程:
① 若,直线方程为:
② 若,直线方程为:
③ 若且,直线方程为:
一、核心公式梳理
1. 两点式方程
特殊补充:
· 两点横坐标相等(竖直线):
· 两点纵坐标相等(水平线):
1. 截距式方程
:轴截距;:轴截距;截距可正、负、零,不等于线段长度。
二、四类直线方程选用规律
1. 已知一点+斜率 → 优先点斜式,化简得斜截式;
1. 已知两个普通点(不平行坐标轴)→ 优先两点式;
1. 已知直线与两坐标轴交点 → 优先截距式;
1. 直线平行坐标轴、过原点时,两点式/截距式失效,直接写特殊方程。
三、核心解题方法
1. 两点求直线三步法
① 观察两点坐标:判断是否平行x/y轴;
② 平行坐标轴直接写或;不平行则代入两点式;
③ 根据题目要求,化为点斜式、斜截式或截距式。
1. 截距类问题解题要点
① 求截距:令得纵截距,令得横截距;
② 截距相等/倍数/相反数:分直线过原点、截距均不为0两种情况讨论;
③ 坐标轴围成三角形面积:,必须加绝对值。
1. 综合几何应用
已知三角形顶点,求边、中线、高线:先用中点坐标公式求中点,再用两点式写直线方程。
四、易错点警示
1. 忽略两点式限制,两点横坐标/纵坐标相等时强行套用两点式;
1. 混淆“截距”与“距离”,误认为截距一定是正数;
1. 截距相等题型遗漏直线过原点的情况;
1. 计算三角形面积时,忘记对截距乘积取绝对值,出现负面积。
五、数学思想总结
1. 数形结合:坐标(代数)↔直线图像(几何)互相转化;
1. 分类讨论:直线斜率存在/不存在、平行坐标轴、过原点分类;
1. 转化思想:两点式由点斜式推导,四类方程可以互相变形转化。
1.(25-26高二上·天津·期末)直线在轴上的截距是( )
A. B. C.1 D.
2.(25-26高二上·天津·期末)直线在轴上的截距是( )
A. B. C.1 D.
3.(25-26高二上·四川巴中·阶段检测)在平面直角坐标系中,直线在轴上的截距为( )
A. B.3 C. D.
4.(25-26高二上·河南新乡·阶段检测)已知直线经过点但不经过原点,且在轴上的截距是在轴上的截距的3倍,则的方程为( )
A. B.
C. D.
1.
5.(2026高三·全国·专题练习)过点作直线,使直线与两坐标轴在第二象限内围成的三角形面积为8,这样的直线一共有( )
A.3条 B.2条 C.1条 D.0条
1.本节课核心知识(结合课堂知识总结):_________________________________________________
2.今日错题 / 不懂的内容:_______________________________________________________________
3.出错 / 听不懂的原因:□概念不会 □审题马虎 □思路没掌握
4.我的改进小计划:
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