2.2.2 第1课时 直线的点斜式方程与斜截式方程(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中数学选择性必修第一册(人教B版)
2026-09-14
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教辅
摘要:
本讲义聚焦高中数学“直线的方程”第一课时,核心知识点为直线的点斜式与斜截式方程。通过梳理确定直线位置的几何要素(定点、斜率),引导学生从具体情境中抽象出方程形式,搭建从几何直观到代数表达的学习支架,为后续两点式、一般式方程学习奠定基础。
该资料以斜拉桥为现实情境引入,通过问题链驱动学生探索斜拉索方程,体现数学抽象与直观想象素养。设置“想一想”“提醒”等环节辨析截距与距离、斜截式与一次函数关系,培养数学思维。课中助力教师引导探究,课后例题与分层练习帮助学生巩固知识,查漏补缺。
内容正文:
2.2.2 直线的方程
课标
要求
根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),体会斜截式与一次函数的关系(数学抽象、直观想象).
第一课时 直线的点斜式方程与斜截式方程
斜拉桥又称斜张桥,桥身简约刚毅,力感十足.若以桥面所在直线为x轴,桥塔所在直线为y轴建立平面直角坐标系,那么斜拉索可看成过桥塔上同一点的直线.
【问题】 (1)已知某一斜拉索过桥塔上一点B,那么该斜拉索位置确定吗?
(2)若某条斜拉索过点B(0,b),斜率为k,则该斜拉索所在直线上的点P(x,y)满足什么条件?
知识点一 直线的方程与方程的直线
如果直线l上点的 坐标 都是方程F(x,y)=0的解,而且以方程F(x,y)=0的 解 为坐标的点都在直线l上,则称F(x,y)=0为直线l的方程,而直线l称为方程F(x,y)=0的直线,“直线l”也可说成“直线F(x,y)=0”,记作l:F(x,y)=0.
知识点二 直线方程的点斜式、斜截式
名称
条件
方程
图形
点斜式
直线l过定点P(x0,y0),斜率为k
y-y0=k(x-x0)
斜截式
直线l的斜率为k,且与y轴的交点为(0,b)(直线l与y轴的交点(0,b)的纵坐标b叫作直线l在y轴上的截距)
y=kx+b
提醒:(1)经过点P0(x0,y0)的直线有无数条,可以分为两类:①斜率存在的直线,方程为y-y0=k(x-x0);②斜率不存在的直线,方程为x-x0=0,即x=x0.(2)直线的斜截式y=kx+b是直线的点斜式y-y0=k(x-x0)的特例.(3)截距不是距离,它是直线与y轴交点的纵坐标,所以可取一切实数,即可为正数、负数或零.
【想一想】
1.若直线的倾斜角为0°,且经过点P0(x0,y0),能用点斜式表示吗?
提示:能.
2.直线与y轴的交点到原点的距离和直线在y轴上的截距是同一概念吗?
提示:不是同一概念,距离非负,而截距可正,可负,可为0.
3.直线的斜截式方程等同于一次函数的解析式吗?
提示:不一定.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.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)任何一条直线的方程都可以写成点斜式y-y0=k(x-x0).( × )
(2)x轴所在的直线方程为x=0.( × )
(3)直线在y轴上的截距不能等于0.( × )
(4)直线的点斜式方程也可写成=k.( × )
2.已知直线的方程是y+2=-x-1,则( )
A.直线经过点(-1,2),斜率为-1
B.直线经过点(2,-1),斜率为-1
C.直线经过点(-1,-2),斜率为-1
D.直线经过点(-2,-1),斜率为1
答案:C
3.直线2x+y+1=0在y轴上的截距是( )
A.1 B.-1
C.- D.
解析:B 在直线方程中令x=0得y=-1,故选B.
4.经过点(-1,1),倾斜角为150°的直线方程为 y-1=-(x+1) .
题型一 直线的点斜式方程
已知在第一象限的△ABC中,A(1,1),B(5,1),A=60°,B=45°,求:
(1)AB边所在直线的方程;
(2)AC边与BC边所在直线的点斜式方程.
解:(1)如图所示,因为A(1,1),B(5,1),所以AB∥x轴,
所以AB边所在直线的方程为y=1.
(2)因为A=60°,所以kAC=tan 60°=,
所以直线AC的点斜式方程为y-1=(x-1).
因为B=45°,所以kBC=tan 135°=-1,
所以直线BC的点斜式方程为y-1=-(x-5).
规律方法
求直线的点斜式方程的思路
提醒:只有在斜率存在的情况下才可以使用点斜式方程.
1.若直线l过点(-1,2)且斜率k=-,则l的方程为( )
A.3x+2y-1=0 B.2x+3y-1=0
C.3x+2y+1=0 D.2x-3y-1=0
解析:A 由点斜式可得直线方程为y-2=-(x+1),整理得3x+2y-1=0.故选A.
2.已知直线l的一个方向向量d=(3,4),且过点(-1,2),则直线l的点斜式方程为 y-2=(x+1) .
解析:因为直线l的一个方向向量d=(3,4),所以直线l的斜率为,所以直线方程为y-2=(x+1).
题型二 直线的斜截式方程
(链接教科书第89页练习A4题)根据条件写出下列直线的斜截式方程:
(1)斜率为2,在y轴上的截距是5;
(2)倾斜角为150°,在y轴上的截距是-2;
(3)倾斜角为60°,与y轴的交点到坐标原点的距离为3.
解:(1)由直线的斜截式方程可知,所求直线方程为y=2x+5.
(2)由于直线的倾斜角为150°,所以斜率k=tan 150°=-,由斜截式可得方程为y=-x-2.
(3)由于直线的倾斜角为60°,所以斜率k=tan 60°=.由于直线与y轴的交点到坐标原点的距离为3,所以直线在y轴上的截距b=3或b=-3,故所求直线方程为y=x+3或y=x-3.
规律方法
直线的斜截式方程的求解策略
(1)用斜截式求直线方程,只要确定直线的斜率和截距即可,同时要特别注意截距和距离的区别;
(2)直线的斜截式方程y=kx+b不仅形式简单,而且特点明显,k是直线的斜率,b是直线在y轴上的截距,只要确定了k和b的值,直线的图象就一目了然.因此,在解决一次函数的图象问题时,常通过把一次函数解析式化为直线的斜截式方程,利用k,b的几何意义进行判断.
(1)写出直线斜率为-1,在y轴上截距为-2的直线的斜截式方程;
(2)求过点A(6,-4),斜率为-的直线的斜截式方程;
(3)已知直线l的方程为2x+y-1=0,求直线的斜率,在y轴上的截距以及与y轴交点的坐标.
解:(1)易知k=-1,b=-2,故直线的斜截式方程为y=-x-2.
(2)由于直线的斜率k=-,且过点A(6,-4),根据直线的点斜式方程得直线方程为y+4=-(x-6),化成斜截式为y=-x+4.
(3)直线方程2x+y-1=0可化为y=-2x+1,由直线的斜截式方程知,直线的斜率k=-2,在y轴上的截距b=1,直线与y轴交点的坐标为(0,1).
1.已知直线l过点(4,5),且一个方向向量为(-1,2),则直线l的方程为( )
A.y-5=-(x-4) B.y-5=(x-4)
C.y-5=-2(x-4) D.y-5=2(x-4)
解析:C 由题可得kl==-2.又直线l过点(4,5),代入点斜式方程得y-5=-2(x-4).
2.已知直线l的方程是y-2=3(1-x),则直线l的斜率是( )
A.2 B.-1
C.3 D.-3
解析:D 将直线的方程化为点斜式方程为y-2=-3(x-1),所以直线的斜率为-3.
3.直线y=6-3x的斜率为 -3 ,在坐标轴上的截距之和等于 8 .
解析:由直线的斜截式方程y=6-3x=-3x+6,直线的斜率为-3,在坐标轴上的截距之和为6+2=8.
4.在y轴上的截距为2,且与直线y=-3x-4斜率相等的直线的斜截式方程为 y=-3x+2 .
1.已知直线的点斜式方程为y-4=2(x+5),则该直线的一个方向向量为( )
A.(2,-1) B.(-1,2)
C.(1,2) D.(2,1)
解析:C 直线方程为y=2x+14,斜率为2,选项A中=-,选项B中=-2,选项D中,选项C中斜率为==2.所以该直线的一个方向向量为(1,2).
2.经过点(-1,1),斜率是直线y=x-2的斜率的2倍的直线方程是( )
A.x=-1
B.y=1
C.y-1=(x+1)
D.y-1=2(x+1)
解析:C 由方程知,已知直线的斜率为,所以所求直线的斜率是.由直线的点斜式方程可得方程为y-1=(x+1).
3.已知点A(1,m)在直线x-y+1=0上,则实数m的值为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:A 因为点A(1,m)在直线x-y+1=0上,故1-m+1=0⇒m=2.故选A.
4.直线y=kx+b经过第一、二、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
解析:C 直线y=kx+b经过第一、二、四象限,则有k<0,b>0.故选C.
5.〔多选〕函数y=ax+ 的图象可能是( )
解析:AB ∵a≠0,∴C错;当a>0时, >0,即直线的倾斜角为锐角,且在y轴上的截距大于0,故A可能;当a<0时, <0,即直线的倾斜角为钝角,且在y轴上的截距小于0,故B可能,D不可能.
6.已知直线l的方程为9x-4y=36,则l在y轴上的截距为 -9 .
解析:把直线方程9x-4y=36化为y==x-9的形式,便可知道直线l在y轴上的截距.令x=0,则y=-9.
7.已知直线l的倾斜角是直线y=x+1的倾斜角的2倍,且过定点P(3,3),则直线l的方程为 x=3 .
解析:直线y=x+1的斜率为1,所以倾斜角为45°,又所求直线的倾斜角是已知直线倾斜角的2倍,所以所求直线的倾斜角为90°,其斜率不存在.又直线过定点P(3,3),所以直线l的方程为x=3.
8.如图,直线l过点P(-1,2),分别与x,y轴交于A,B两点,若P为线段AB的中点,则直线l的方程为 y=2x+4 .
解析:设A(a,0),B(0,b).由P(-1,2)为AB的中点,∴∴ ∴kAB=2,直线在y轴上的截距为4,∴直线方程为y=2x+4.
9.已知直线l的斜率为,且与坐标轴所围成的三角形的周长是30,则直线l的方程为 y=x±5 .
解析:由直线l的斜率为,可设直线l的方程为y=x+b.令x=0,得y=b;令y=0,得x=-b.由题意得|b|+|-b|+=30.∴|b|+|b|+|b|=30,∴b=±5.∴所求直线l的方程为y=x±5.
10.直线l1过点P(-1,2),斜率为-,把l1绕点P按顺时针方向旋转30°角得直线l2,求直线l1和l2的方程.
解:直线l1的方程是y-2=-(x+1).∵k1=-=tan α1,
∴α1=150°.如图,l1绕点P按顺时针方向旋转30°,得到直线l2的倾斜角为α2=150°-30°=120°,∴k2=tan 120°=-,∴l2的方程为y-2=-(x+1).
11.直线l1:y=ax+b与直线l2:y=bx+a(ab≠0,a≠b)在同一平面直角坐标系内的图象只可能是( )
解析:D 对B,l2斜率为正,在y轴上的截距也为正,故不可能有l1斜率为负的情况.故B错误.当a,b>0时,l1和l2斜率均为正,且截距均为正.仅D选项满足.故选D.
12.〔多选〕下列说法正确的有( )
A.若直线y=kx+b经过第一、二、四象限,则点(k,b)在第二象限
B.直线y=ax-3a+2过定点(3,2)
C.过点(2,-1)且斜率为-的直线的点斜式方程为y+1=-(x-2)
D.斜率为-2,在y轴截距为3的直线方程为y=-2x±3
解析:ABC 对于A,由直线y=kx+b经过第一、二、四象限,知直线的斜率k<0,截距b>0,故点(k,b)在第二象限,故A正确;对于B,直线方程y=ax-3a+2,整理得y-2=a(x-3),可得此直线过定点(3,2),故B正确;对于C,由点斜式方程,知过点(2,-1)且斜率为-的直线的点斜式方程为y+1=-(x-2),故C正确;由直线的斜截式方程,得斜率为-2,在y轴上的截距为3的直线方程为y=-2x+3,故D错误.故选A、B、C.
13.直线l过点P(1,4),分别交x轴的正半轴和y轴的正半轴于点A,B两点,O为坐标原点,当|OA|+|OB|最小时,l的点斜式方程为 y-4=-2(x-1) .
解析:经检验直线l的斜率存在,且斜率为负,设直线l的斜率为k(k<0),则直线l的方程为y-4=k(x-1),令y=0得A,令x=0得B(0,4-k),则|OA|+|OB|=+(4-k)=5-=5+≥5+4=9,当且仅当-k=,即k=-2时,|OA|+|OB|取得最小值.此时l的方程为y-4=-2(x-1).
14.已知直线l过点P(3,2).
(1)若直线l过Q(1,4),求直线l的方程;
(2)若直线l与x轴,y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,当△ABO的面积最小时,求直线l的方程.
解:(1)直线l的斜率k==-1,此时直线l的方程为y-2=-(x-3),即x+y-5=0,所以直线l的方程为x+y-5=0.
(2)设直线l的方程为y=k(x-3)+2,由题意可得k<0,令x=0,则y=-3k+2;
令y=0,则x=3-,即A(3-,0),B(0,-3k+2),|OA|=3-,|OB|=2-3k,从而S△AOB=×(2-3k)·(3-)=×(12-9k-)≥6+=12,当且仅当-9k=-,即k=-时取到最小值12,所以直线方程为y=-(x-3)+2.
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