2.2.1 直线的点斜式方程 导学案-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册

2026-08-14
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摘要:

该高中数学导学案聚焦直线的点斜式与斜截式方程,通过射击手托枪位置(定点)和瞄准方向(斜率)的现实情境导入,引导学生从斜率公式出发,经问题链推导点斜式方程,衔接已学斜率概念,为斜截式及两直线位置关系判断搭建学习支架。 导学案以问题驱动学生推理,情境导入激发探究兴趣,例题含延伸探究培养应用意识,反思感悟提炼方法,练习题覆盖基础与综合,助力学生提升抽象能力、推理意识和应用意识,适合师生课堂教学与自主学习使用。

内容正文:

2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册 导学案2.2.1 直线的点斜式方程 [学习目标] 1.了解由斜率公式推导直线的点斜式方程的过程.2.掌握直线的点斜式方程与斜截式方程.(重点)3.会利用直线的点斜式方程与斜截式方程解决有关的问题.(难点) 导语 射击手在进行射击训练时,要掌握两个动作要领:一是托枪的手要非常稳,二是眼睛要瞄准目标的方向.若要把子弹飞行的轨迹看作一条直线,且射击手达到了上述的两个动作要求,则托枪的手的位置相当于直线上的定点P0,眼睛瞄准的方向即为直线的倾斜方向(斜率k或倾斜角α),它们与直线上任意一点P有什么关系呢?本节课就来研究这个问题. 一、求直线的点斜式方程 问题1 给定一个点P0(x0,y0)和斜率k(或倾斜角)就能确定一条直线l,设P(x,y)为直线上异于P0的任意一点,怎么确定P0(x0,y0),P(x,y)和斜率k之间的关系? 问题2 由问题1可知,直线l上每一个点的坐标(x,y)都满足关系式y-y0=k(x-x0),若点P1(x1,y1)的坐标也满足关系式y-y0=k(x-x0),则点P1是否在直线l上? 知识梳理 我们把方程y-y0=k(x-x0)称为过点P0(x0,y0),斜率为k的直线l的方程. 方程y-y0=k(x-x0)由直线上一个定点(x0,y0)及该直线的斜率k确定,我们把它叫做直线的点斜式方程,简称点斜式. 注意点: (1)点斜式应用的前提是直线的斜率存在,若斜率不存在,则不能应用此种形式. (2)当直线与x轴平行或重合时,方程可简写为y=y0.特别地,x轴的方程是y=0. (3)当直线与y轴平行或重合时,不能应用点斜式方程.此时可将方程写成x=x0.特别地,y轴的方程是x=0. (4)建立直线方程,就是利用确定直线位置的几何要素,建立直线上任意一点的横坐标x,纵坐标y所满足的关系式. 例1 (课本例1)直线l经过点P0(-2,3),且倾斜角α=45°,求直线l的点斜式方程,并画出直线l. 例2 根据条件写出下列直线的点斜式方程: (1)经过点A(-4,3),斜率k=3; (2)经过点B(-1,4),倾斜角为135°; (3)经过点P(5,-2),且与x轴平行; (4)过P(-2,3),Q(5,-4)两点. 反思感悟 求直线的点斜式方程的步骤及注意点 (1)求直线的点斜式方程的步骤:定点(x0,y0)→定斜率k→写出方程y-y0=k(x-x0). (2)点斜式方程y-y0=k(x-x0)可表示过点P(x0,y0)的所有直线,但x=x0除外. 二、直线的斜截式方程 问题3 直线l上给定一个点P0(0,b)和斜率k,求直线l的方程. 知识梳理 1.把直线l与y轴的交点(0,b)的纵坐标b叫做直线l在y轴上的截距. 2.把方程y=kx+b叫做直线的斜截式方程,简称斜截式. 注意点: (1)直线的斜截式方程是直线的点斜式方程的特殊情况,只能在直线斜率存在的前提下使用;由直线的斜截式方程可直接得到直线的斜率和在y轴上的截距. (2)截距是一个实数,它是直线与坐标轴交点的横坐标或纵坐标,可以为正数、负数和0.当直线过原点(不与坐标轴重合)时,它在x轴上的截距和在y轴上的截距都为0. 例3 已知直线l1的方程为y=-2x+3,l2的方程为y=4x-2,直线l与l1平行且与l2在y轴上的截距相等,求直线l的方程. 延伸探究1 本例中若将“直线l与l1平行且与l2在y轴上的截距相等”改为“直线l与l1垂直且与l2在y轴上的截距互为相反数”,求直线l的方程. 延伸探究2 若本例条件不变,求本例中直线l与两坐标轴围成的三角形的面积. 反思感悟 求直线的斜截式方程的策略 (1)斜截式方程的应用前提是直线的斜率存在. (2)直线的斜截式方程y=kx+b中只有两个参数,因此要确定直线方程只需两个独立条件即可. 三、根据直线的斜截式方程判断两直线平行与垂直 例4 (课本例2)已知直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,试讨论: (1)l1∥l2的条件是什么? (2)l1⊥l2的条件是什么? 例5 已知直线l1:y=-x+和l2:6my=-x+4,问m为何值时,l1与l2平行或垂直? 反思感悟 若l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,则l1∥l2⇔k1=k2且b1≠b2,l1⊥l2⇔k1k2=-1. 跟踪训练 (1)当a为何值时,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? 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、数形结合法. 3.常见误区:求直线方程时忽略斜率不存在的情况;混淆截距与距离. 1.已知直线l的方程为y+2=3(x-1),则直线l的斜率为(  ) A.3 B.2 C.-1 D.-5 2.已知直线l的方程为y+=(x-1),则l在y轴上的截距为(  ) A.9 B.-9 C. D.- 3.若直线y=kx+b经过第一、三、四象限,则有(  ) A.k>0,b>0 B.k>0,b<0 C.k<0,b>0 D.k<0,b<0 4.已知直线y=ax-2和y=(a+2)x+1互相垂直,则a=    . 2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册 导学案2.2.1 直线的点斜式方程参考答案 [学习目标] 1.了解由斜率公式推导直线的点斜式方程的过程.2.掌握直线的点斜式方程与斜截式方程.(重点)3.会利用直线的点斜式方程与斜截式方程解决有关的问题.(难点) 导语 射击手在进行射击训练时,要掌握两个动作要领:一是托枪的手要非常稳,二是眼睛要瞄准目标的方向.若要把子弹飞行的轨迹看作一条直线,且射击手达到了上述的两个动作要求,则托枪的手的位置相当于直线上的定点P0,眼睛瞄准的方向即为直线的倾斜方向(斜率k或倾斜角α),它们与直线上任意一点P有什么关系呢?本节课就来研究这个问题. 一、求直线的点斜式方程 问题1 给定一个点P0(x0,y0)和斜率k(或倾斜角)就能确定一条直线l,设P(x,y)为直线上异于P0的任意一点,怎么确定P0(x0,y0),P(x,y)和斜率k之间的关系? 提示 根据过两点的直线的斜率公式得=k,即y-y0=k(x-x0). 问题2 由问题1可知,直线l上每一个点的坐标(x,y)都满足关系式y-y0=k(x-x0),若点P1(x1,y1)的坐标也满足关系式y-y0=k(x-x0),则点P1是否在直线l上? 提示 点P1在直线l上. 知识梳理 我们把方程y-y0=k(x-x0)称为过点P0(x0,y0),斜率为k的直线l的方程. 方程y-y0=k(x-x0)由直线上一个定点(x0,y0)及该直线的斜率k确定,我们把它叫做直线的点斜式方程,简称点斜式. 注意点: (1)点斜式应用的前提是直线的斜率存在,若斜率不存在,则不能应用此种形式. (2)当直线与x轴平行或重合时,方程可简写为y=y0.特别地,x轴的方程是y=0. (3)当直线与y轴平行或重合时,不能应用点斜式方程.此时可将方程写成x=x0.特别地,y轴的方程是x=0. (4)建立直线方程,就是利用确定直线位置的几何要素,建立直线上任意一点的横坐标x,纵坐标y所满足的关系式. 例1 (课本例1)直线l经过点P0(-2,3),且倾斜角α=45°,求直线l的点斜式方程,并画出直线l. 解 直线l经过点P0(-2,3),斜率k=tan 45°=1,代入点斜式方程得y-3=x+2. 画图时,只需再找出直线l上的另一点P1(x1,y1),例如,取x1=-1,则y1=4,得点P1的坐标为(-1,4),过P0,P1两点的直线即为所求,如图所示. 例2 根据条件写出下列直线的点斜式方程: (1)经过点A(-4,3),斜率k=3; (2)经过点B(-1,4),倾斜角为135°; (3)经过点P(5,-2),且与x轴平行; (4)过P(-2,3),Q(5,-4)两点. 解 (1)由点斜式方程可知, 所求直线的点斜式方程为y-3=3(x+4). (2)由题意知,直线的斜率k=tan 135°=-1, 故所求直线的点斜式方程为y-4=-(x+1). (3)过点P(5,-2),且与x轴平行的直线,其斜率为0,故所求直线的点斜式方程为y+2=0(x-5). (4)过P(-2,3),Q(5,-4)两点的直线斜率 kPQ===-1. 由直线过点P(-2,3),Q(5,-4), 故所求直线的点斜式方程为y-3=-(x+2)或y+4=-(x-5). 反思感悟 求直线的点斜式方程的步骤及注意点 (1)求直线的点斜式方程的步骤:定点(x0,y0)→定斜率k→写出方程y-y0=k(x-x0). (2)点斜式方程y-y0=k(x-x0)可表示过点P(x0,y0)的所有直线,但x=x0除外. 二、直线的斜截式方程 问题3 直线l上给定一个点P0(0,b)和斜率k,求直线l的方程. 提示 由点斜式方程得y-b=k(x-0),即y=kx+b. 知识梳理 1.把直线l与y轴的交点(0,b)的纵坐标b叫做直线l在y轴上的截距. 2.把方程y=kx+b叫做直线的斜截式方程,简称斜截式. 注意点: (1)直线的斜截式方程是直线的点斜式方程的特殊情况,只能在直线斜率存在的前提下使用;由直线的斜截式方程可直接得到直线的斜率和在y轴上的截距. (2)截距是一个实数,它是直线与坐标轴交点的横坐标或纵坐标,可以为正数、负数和0.当直线过原点(不与坐标轴重合)时,它在x轴上的截距和在y轴上的截距都为0. 例3 已知直线l1的方程为y=-2x+3,l2的方程为y=4x-2,直线l与l1平行且与l2在y轴上的截距相等,求直线l的方程. 解 由直线的斜截式方程知,直线l1的斜率k1=-2, 又因为l∥l1,所以kl=-2. 由题意知,l2在y轴上的截距为-2, 所以直线l在y轴上的截距b=-2. 由直线的斜截式方程可得直线l的方程为y=-2x-2. 延伸探究1 本例中若将“直线l与l1平行且与l2在y轴上的截距相等”改为“直线l与l1垂直且与l2在y轴上的截距互为相反数”,求直线l的方程. 解 ∵l1⊥l,直线l1:y=-2x+3, ∴l的斜率为. ∵l与l2在y轴上的截距互为相反数, 直线l2:y=4x-2,∴l在y轴上的截距为2. ∴直线l的方程为y=x+2. 延伸探究2 若本例条件不变,求本例中直线l与两坐标轴围成的三角形的面积. 解 令x=0得y=-2,令y=0得x=-1. 所以所求三角形的面积为S=×|-2|×|-1|=1. 反思感悟 求直线的斜截式方程的策略 (1)斜截式方程的应用前提是直线的斜率存在. (2)直线的斜截式方程y=kx+b中只有两个参数,因此要确定直线方程只需两个独立条件即可. 三、根据直线的斜截式方程判断两直线平行与垂直 例4 (课本例2)已知直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,试讨论: (1)l1∥l2的条件是什么? (2)l1⊥l2的条件是什么? 解 (1)若l1∥l2,则k1=k2,此时l1,l2与y轴的交点不同, 即b1≠b2; 反之,若k1=k2,且b1≠b2, 则l1∥l2. (2)若l1⊥l2,则k1k2=-1; 反之,若k1k2=-1, 则l1⊥l2. 例5 已知直线l1:y=-x+和l2:6my=-x+4,问m为何值时,l1与l2平行或垂直? 解 当m=0时,l1:y=, l2:x=4,l1与l2垂直; 当m≠0时,l2的方程可化为y=-x+. 若l1与l2平行,则解得m=-; 若l1与l2垂直,则-·=-1,无解. 故当m=-时,l1与l2平行; 当m=0时,l1与l2垂直. 反思感悟 若l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,则l1∥l2⇔k1=k2且b1≠b2,l1⊥l2⇔k1k2=-1. 跟踪训练 (1)当a为何值时,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 (1)由题意可知,=-1,=a2-2, ∵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)由题意可知,=2a-1,=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. 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、数形结合法. 3.常见误区:求直线方程时忽略斜率不存在的情况;混淆截距与距离. 1.已知直线l的方程为y+2=3(x-1),则直线l的斜率为(  ) A.3 B.2 C.-1 D.-5 答案 A 解析 由直线的点斜式方程,可得k=3. 2.已知直线l的方程为y+=(x-1),则l在y轴上的截距为(  ) A.9 B.-9 C. D.- 答案 B 解析 由y+=(x-1), 得y=x-9, ∴l在y轴上的截距为-9. 3.若直线y=kx+b经过第一、三、四象限,则有(  ) A.k>0,b>0 B.k>0,b<0 C.k<0,b>0 D.k<0,b<0 答案 B 解析 ∵直线经过第一、三、四象限, ∴图形如图所示, 由图知,k>0,b<0. 4.已知直线y=ax-2和y=(a+2)x+1互相垂直,则a=    . 答案 -1 解析 由题意可知a·(a+2)=-1, 解得a=-1. . 学科网(北京)股份有限公司 $

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